（扬州浩辰电力设计设计有限公司，江苏扬州225000）
摘要：随着我国电力产业的高速发展，变电站在城市供电中起着极为重要的作用，尤其是变电站的电气一次设计更是一项极为 关键的工作，不容有任何的闪失，以免造成意外事故。
关键词：一次设计；接地技术；照明设计
前言
现如今，变电站电气一次设计包含的内容有很多，如：变压器、断路器、输电线等各种电气设备。其中，配电、输电以及发电都必须借助电气一次设备间的连接而形成的。然而，由于电力市场改革的深入发展，企业对电气一次设备安全性、施工质量等提出了较高的要求。再加上，由于社会的发展，用电量在持续增加。因而，变电站的设计与应用应立足满足用户需求的基础上。由此看来，变电站在人们生产与生活中占据着重要位置。
1变电站一次设计的基础
变电站一次设计关系到变电站的安全可靠的运行，那么变电站的一次设计要做好哪些基础性的工作呢，需要从以下几个方面考虑。
（1）遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定及标准，变电站可行性研究必须贯彻国家的技术政策和产业政策，执行各专业的有关设计规程和规定，推进资源节约型、环境友好型电网建设。
（2）安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
（3）近期为主，考虑发展。应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
（4）变电站前期工程设计中必须完整、准确、充分地掌握设计原始资料和基础数据。具体而言，首先掌握下列基础资料：变电站站址位置、地址的地震烈度、环境污秽等级、出线走廊情况、变电站周围道路状况、变电站地质情况等。
（5）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
2变电站电气主接线设计
电气主接线的设计关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素，它对整个电力系统的安全可靠运行起着直接的影响作用。
2.1电气主接线设计的原则
以设计任务书为依据，以技术规定、标准为准绳，结合实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
2.2电气主接线的设计要求
（1）对原始资料分析：工程情况，包括设计规划容量（近期、远景），变压器容量及台数，最大负荷利用小时数极可能的运行方式等；电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展规划（5～10年），变电站在电力系统中的位置（容量位置和地理位置）和作用，以及与电力系统连接方式和各级电压中性点接地方式等；变压器的中性点接地方式与电压等级、单向接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响系统供电的可靠性。
（2）对电气主接线的基本要求：首先是可靠性。在分析电气主接线可靠性时，要考虑变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质及类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。其次是灵活性。电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。包括操作的方便性、调度的方便性、扩建的方便性。再次是经济性。经济性主要从以下几方面考虑：节省一次投资，主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用廉价的电器或轻型电器，以便降低投资；占地面积小；电能损耗少。在变电站中，电能损耗主要来自变压器，应经济合理的选择变压器的形式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。
3电气设备的合理选择
在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上，进行电气设备选择，在选择时遵守了以下几项原则：
（1）按正常工作条件选择电气设备的额定值。
（2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（3）检验安装地点的三相短路条件并校验开关电器的断流能力。
（4）根据安装地点、作用环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当形式。在此基础上，确定主变压器台数。城网变电站中一般配有2台或多台主变压器，当其中一台变压器出现故障时，可以将其负荷自动转移至正常运行的变压器。对于一座变电站，在满足相同的供电能力和供电可靠性的前提下，安装两台或三台变压器哪个方案更合理，如何选择合适的主变压器台数，要根据城区供电条件、负荷性质及运行方式等条件，从经济和技术方面考虑以下几个因素：
a.主变总容量在总负荷不变的前提下，停一台主变压器时，要求仍具有相同的供电能力。
b.变压器制造容量限制。
c.城网变电站位于城区内，节约占地具有十分重要的意义，显然安装三台变压器比安装两台变压器要多占地。
4接地技术的技术要求
为了保证电气设备的正常工作或防止人身触电，而将电气设备的某部分与地面做良好的电气连接，称为接地。接地的目的有以下几个：防止人触电，防止电气设备的机械性损坏，防止火灾及爆炸。电气设备正常工作接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地线通常采用扁钢或圆钢，接地体通常采用角钢，将端部削尖，打入地中。接地体有自然接地体和人工接地体，一般采用自然接地体。接地体围绕变电所周围敷设。高压配电室和低压配电室分别有两处和接地体连接。变压器室有一处和接地体连接。另外，高压配电室、低压配电室和变压器室在室内用扁钢连成一体。高压开关柜、补偿电容器和低压配电屏的外壳与底座角铁用螺丝牢固连接。外引接地线和变电所内各接地装置的接地联络线和底座角铁连接，变压器的工作接地由中性点引下。接地电阻计算按满足高压小接地系统的保护接地和低压电气设备的保护接地、工作接地电阻计算。
5防雷设计
5.1直击雷保护
变电站电气设备采用避雷针进行直击雷的保护，同时变电站的附属建筑采用建筑物防雷，及在屋顶设置避雷带，避免遭受直击雷的破坏。其中，采用镀锌扁钢制作避雷网，同时再和主接地网予以连接。
5.2接地保护
选用的接地方式是以水平接地为主，垂直接地方式为辅的。在进行布置时，要尽可能应用配电楼之外的大片空地，把接地极予以深埋。
5.2.1有效接地系统和低电阻接地系统
一般情况下接地装置的接地电阻小于等于2000/I，当土壤电阻率较高无法满足接地电阻的要求时，可适当增大接地电阻，但是接地电阻不得大于5欧，同时进行接触电压和跨步电压的计算满足设计技术要求。
5.2.2不接地、消弧线圈接地、高电阻接地系统
高压配电装置的接地装置接地电阻小于等于250/I，但是不应大于10欧；高压发电厂、变电站电力生产用低压电气装置公用的接地装置，接地电阻小于等于120/I，但是不应大于4欧。
6照明设计
照明范围设计涉及很多个部分，如：内、外厂房；内外开关站；以及内外机房等。而无论是在哪个部分，都需要增设两个系统，即工作照明与事故照明。其中，工作照明根据不同工作面标准予以设计；如果工作照明因出现故障发生中断时，为确保工作人员可继续工作，必须在各个疏散通道、楼梯处等增设事故照明系统。在日常工作当中，工作照明为事故照明提供充足的电源，如果丢失了工作照明电源，可自动将事故照明自动切换到直流电源系统当中。在室外照明系统中，应用集中式、分组式混合控制方式，同时还要在照明配电箱中设置声控系统及光控系统，以最终达到节电的主要目的。通过大量实践证明：照明灯具选择的考虑因素主要是光通量大、使用寿命长。
7结语
综上所述，电气设计是变电站中极为关键的一个环节，可以说事关变电站的正常运行，因此，需要做好一次设计中的各项工作，这对电气的科学可持续发展有着重大的意义。
参考文献：
[1]袁有祥．变电站电气一次设计的问题及对策探究[J]．科技创业家，2012（24）
[2]唐毅蛟．变电站电气一次主接地网的设计探讨[J]．电源技术应用，2013（8）
[3]刘鹍．浅谈变电站一次设备的设计与选择[J]．数字技术与应用，2010（07）
论文作者:张翔
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/18
标签：变电站论文; 变压器论文; 电气论文; 电气设备论文; 电阻论文; 接线论文; 工作论文; 《建筑建材装饰》2015年11月上论文;