摘要：通过对变电站的改建，不仅能够进一步提高变电站的安全性，还能够使其更好地满足现如今的变电发展需求，更好地适应社会经济的发展。而变电一次设计恰恰就是变电站改建中最为重要的内容所在。为此，本文笔者结合个人从事电力工作的实践工作经验与相关参考文献，基于变电站改建设计要求，提出变电一次设计建议，以供广大同行参考借鉴。
关键词：变电站；改建；变电一次设计
随着变电站投入使用时间增加，变电站中的变电设备老化问题也越来越严重，多数变电站的性能和规模已经无法满足要求。不仅如此，变电设备老化问题还容易引发安全事故，造成人员和财产损失。因此，需要对变电站进行改造，提高变电站性能和安全性，保证变电站安全稳定供电，适应社会经济发展。变电一次设计是变电站改建的重要部分，变电一次设计包括诸多内容，包括电气设备选择、电气主线设计、主变压器选择等，任何设计环节都对整体变电一次设计质量产生影响。笔者结合个人工作经验，提出变电改建中的变电一次设计建议，为广大电力工作者提供参考。
1.主变选择的相关问题
关于主变的选择，我们要以全面的目光来进行分析研究，这关乎到两个方面：主变压器的台数和主变压器的容量。在我们的常识当中，我们常常认为主变压器的选择它的寓意就是主变压器的容量选择，其实这种观点是不全面的。这一个问题应当引起我们的注意，我们在进行主变压器台数的选择时要结合一些实际情况再进行确定。例如说，我们要考虑主变压器的位置在何处，如果是在城市郊区的情况已经形成一个低压网，这种情况就应当设置两个主变压器。其次，如果在规划的时候就已经确定只安装两台主变压器，此时就要考虑主变压器基础设计应当为主变压器容量的1~3倍进行设计，这可以为以后更换主变压器提供必要的帮助。最后，如果我们进行改建的变压站是一个大型的变压站，或者在地理位置相对独立的一次变电站，针对这种特殊情况面对它的负荷需求，我们应当考虑在此处设置三台主变压器。
2.新增电气设备选择方法
老旧变电站大部分存在隔离开关、断路器锈蚀，互感器漏油等问题，变电一次设计主要是对以上设备进行改造、更换。在选择变电设备时，需要参照国家有关规定要求，优先选择技术先进、安全可靠、经济实惠的设备。再从长远规划考虑，根据地方经济和电网发展选择电气设备，在保证变电站稳定运行的情况下，满足地方长远发展对电力的需求。因此，电气设备选择时应尽量选择目前市场上主流的产品，方便采购及维护。隔离开关宜选用水平开启式或伸缩式；电流互感器宜选用油浸式、SF6式或电子式；电压互感器宜选用电容式、电磁式或电子式；断路器宜选用真空或SF6，断路器的外置或内置式，电流互感器一次电流宜考虑多个抽头，分别满足近、远期回路持续运行电流需求。同时，各设备参数应满足回路持续电流、短路电流、热稳定及动稳定要求，并考虑部分裕度以适应电网发展。
3.变电站改建中的变电一次设计
3.1电气主接线设计
电气主接线设计不仅对电力系统整体运行效果产生影响，也对继电保护、自动装置、电气设备选型等诸多方面产生影响。因此，电气主接线设计是变电站改建中变电一次设计的重要内容和任务，也是变电部分设计的主要构成部分。变电站改造时主接线应满足可靠性、灵活性和经济性要求。结合电气主接线现状、电网发展及实施可行性合理选择。如某110千伏变电站原为线—变组接线，本期需增加一回出线，远期规划共计4回出线，则建议本期110千伏主接线改造为桥型接线，并预留断路器安装位置，远期扩建为单母线分段接线。
3.2照明设计方面
大多数状况下，变电站实际照明范围包括开关站和机房内外部，其中任何结构单元都要进行两个照明系统设计，就是所谓的工作和事故照明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当中，工作照明系统可以结合不同工作面标准照度进行设计，一旦说工作照明系统存在故障并中断运行，为了提升系统安全性能，部分重要的工作区域、主要的疏散通道、安全出口和楼梯间等，都需要额外地进行事故照明设置。需要注意的是，事故和工作照明彼此共用一个电源，如若说工作照明电源失效，自动控制系统便会顺势将事故照明快速地转换至直流电源。与此同时，室外照明具体沿用集中和分组的控制方式，为适当节约用电，配电箱内部则要进行声控和光控系统设置。同时，进行照明灯具选取过程中，要尽量沿用一些光通量大、使用期限长、减光系数较小的气体放电灯，唯独中控室需要借助塑料绝缘导线进行暗敷，其余线路则采取电缆传热镀锌钢管进行明线敷设。
3.2在临时供电方案的设计上
变电站的改造一般是正在运行中的机战,因此,在改造的过程中应同时照顾到周边用户的供电任务,要保证持续供电的稳定性和安全性。同时,应做好各个附近供电站的对应工作量,做好施工难度的预测,尽可能减少因施工停电时对附近用户产生的影响。在临时的供电方案中通常有几种类型:通过周边变电站和本变电站的联网线路来对负荷进行转移；变电站的预留场地要进行相应的配电装置,然后将新的配电装置与原负荷装置进行对应的改造；在配电装置室内,应先拆除原来的旧设备,将原负荷迁移到未拆除的设备上,做好相关的防护措施后再来安装新建的配电装置,然后将所有的负荷改装成新的配电装置后,再对剩余的设备进行改造；对于2台主变的变电站来说可以按照每次一台的情况对主变电站进行改造,负荷由另外一个主变电站转移；通过这种方案的结合应选择在用电负荷较低的月份进行改造。
3.3防雷、接地设计方面
如若说新增场地不能和既有防雷保护空间范畴相互吻合，当下最佳决断就是尽快地进行相应防雷接地措施添加，当面对基于原有站址的改建或是扩建工程项目期间，通常在一期工程内部便可以进行防雷设计，不过前提条件是针对其性能进行全方位校验，发现不符合预先规范诉求的须额外增加防雷举措。具体的设计细节表现为：①直击雷防护。变电站配电装置布设分为户内及户外2种布置形式，主张借助屋顶的避雷带，进行日后直击雷侵害现象的克制。屋顶避雷带一般采用热镀锌圆钢（如准16、准20等），引下线及水平接地体根据变电站电压等级不同采用不同的规格。补充户外配电装置的防雷部时分，防雷部分需补充避雷器相关内容。另需补充接地电阻不满足要求时的处理办法。②过压防护。为了有效遏制雷电波过电压侵蚀线路，需要在进线和各类母线上进行避雷器设置，希望借助线线避雷方式，保护主变压器侧引出线的过电压效应；再就是于变压器中性点添加避雷器和放点间隙，力求保护主变压器中性点绝缘性能。③接地过程中主要沿用水平接地形式，至于辅助形式便是增加垂直接地体。其间主接地网和设备引下线的材质始终是镀锌扁钢，实际规格为60mm×6mm和60mm×8mm，垂直接地则沿用50mm×50mm×5mm的镀锌角钢。在进行设备布置过程中，需要尽量选取配电楼外的空地位置，接地极深埋。变电站主接地网的接地电阻值110kV不得超出0.5Ω；至于出入大门的位置则须额外设置均压带，目的是进行主接地网衔接，而二次设备室、配电装置柜中和GIS设备等都需要沿用铜排接地。另一方面，接地，实际上就是将电气设备特殊结构单元和地面进行电气衔接，借此避免发生人身触电事故，最终大幅度提升电气设备运行的安全性能。接地主要围绕变电所周边位置进行敷设，其中高、低压配电室和接地体存在两个连接位置点，而变压器室内仅有一处连接体，高、低压配电室和变压器室则采取扁钢进行联接。与此同时，施工人员需要借助螺丝将高压开关柜、补偿电容器、低压配电屏的外壳和底座角铁进行牢固连接，至于外引接地线和变电所内部有关接地设备，则配合联络线和底座角线进行衔接，中性点则将变压器工作接地引下。
结论
总而言之，变电站改建中变电一次设计是一项系统的工程，变电一次设计对变电站情况进行综合考虑，抓住主要矛盾，全面推进变电一次设计工作。由于变电站类型不同，变电站设计方法、设备水平等方面存在许多差异，变电站改进中变电一次设计还需要结合本变电站的实际情况，在此基础上借鉴他人工作经验，才能因地制宜，全面解决好变电站的改建工作，为我们国家的经济发展以及电力系统的改造，贡献出应有的力量。
参考文献
[1]潘爱强.变电站改建中的变电一次设计[J].通讯世界,2015(18):108-109.
[2]金蕾.浅谈变电站改建中的电气一次问题设计[J].中国新技术新产品,2012(15):49-50.
论文作者:王美城
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变电站论文; 变压器论文; 建中论文; 设备论文; 接线论文; 防雷论文; 工作论文; 《电力设备》2018年第21期论文;