（四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610000）
摘要：变电站电气设备的选型工作，是供电企业经济效益和电网运行安全的重要工作之一，通过对变电站电气设备的选型及设计优化，以保证最适合的设备能够以最优的方式进行运行。在选型工作中设计优化工作的重要性也就充分的体现出来。本次主要对变电站主要设备选型以及电气设备选型优化进行详细的分析和探讨。
关键词：变电站；电气设备选型；设计优化
1 引言
变电站是完成复杂升降电压过程的场所，变电站的主要电气设备有开关设备、变压器、高压断路器、隔离开关、避雷器、互感器等。不同的变电站由于其所处地域及外界环境的不同，其设备参数的选择大为不同。很多时候对于一些特殊的运行要求，设备则还需要进行一定的设计优化以满足实际运行要求。
2 变电站电气设备选择原则及技术条件
2.1 选择原则
（1）应该以满足合同的条款为前提，并在遵从各项相关技术规范的同时结合当地的地域、气候、环境等条件对设备进行选型；（2）要满足运行、检修、故障等情况下的相关要求，还需要考虑未来至少5-10年的发展情况；（3）不仅要保证电气设备的可靠性、稳定性、先进性，还需要控制相关的成本；（4）设备的各类指标还应该和整个工程的目标保持一致；（5）所有选用的产品，都应该认真进行检查及试验，并仔细分析其试验数据及合格证书；（6）同类的产品尽可能的选自一个厂家的产品。对于扩建的项目，尽可能选择与前期设备一致的厂家以便于更好地运行。
2.2 技术条件
设备参数的选择应考虑到长期工作条件下可能产生的过电压及过电流所产生的影响，并按照合同要求及相关技术标准对不同设备的各项参数进行选择。一般情况下需要考虑的重要参数包括额定电压、额定电流、额定开断电流、额定容量、机械荷载、短路稳定性、绝缘水平等。
3 变电站主要设备选型
3.1 变压器选型
变压器是变电站中最重要的设备。首先选择变压器的型式、接线形式、中性点接地方式、相对比较简单，主要是根据电压等级和变电站的设计容量选择相应的设备就可以。变压器的选型还是比较简单的。只要我们能对设备容量进行合理的确定，大体上就能够完成变压器的合理选型。
3.1 开关类设备选型
开关类设备是保护线路及变压器安全的关键设备，系统的安全会因为开关类设备选型的失误而受到严重影响。通常情况下，结合技术要求并经过合理计算之后就会得到设备关键的参数，比如断路器的额定电流、电压、动稳定、开断电流、热稳定等六个关键参数的比较，隔离开关的电流、电压、热稳定、动稳定参数的比较等。在计算值的基础上考虑一定的裕度，我们就可以大体得出开关设备的关键参数，进而在设备的供应列表上查出最符合要求的设备。
3.3 高压断路器的选择
在一般情况下，断路器可以断开和接通电路，又能够切断短路故障电流，起到保护和控制电路的双重作用。现在，按照灭弧介质不同断路器有六氟化硫断路器、油断路器、压缩空气断路器和真空断路器等类型。
在选择断路器时应该符合如下的原则：（1）工作可靠。断路器的误动和拒动都可能给变电站甚至整个电力系统带来巨大的灾难；（2）断路器的动稳定性、热稳定性和灭弧性能都要足够的强大；（3）动作快速，减少对电气设备的伤害和缩短电力网的故障时间；（4）有自动重合闸的功能，由于很多输电线路的故障都是临时性的，不要长时间被切断；（5）成本要合理，结构要简单。现在，六氟化硫断路器以其寿命长、开断能力强和绝缘水平高等优点获得了最为广泛的应用。另外，在一些用于特殊气候环境的设备，如用于热带地区的设备，其机构箱应选用满足热带气候型。
3.4 母线选型
对设备选型之后，母线的选型也会因此变的更加重要，现在，对于母线的选型，主要集中在母线的类型、母线的截面、母线的支持方式、母线的材料等诸多关键参数上。尤其是最近，广泛使用管型母线和绝缘母线之后，给大容量的低压变电站带来了巨大的发挥空间，使得低压大功率变电站变成了现实。
3.6互感器的选择
电流互感器除了要满足一次回路的额定电流、电压和最大负荷电流的动热稳定性要求之外，还要符合二次回路中保护装置（10%的误差曲线）、测量仪表以及自动装置的精确度等要求，根据绝缘介质的不同电流互感器可以分为很多类，目前各种电压等级中最常用的类型是油浸式。
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电压互感器的选择除了要与电流互感器要求一样外，还要满足其一次侧的额定电压应不小于安装点电网的额定电压、此外，在判断电压互感器的二次接线方式和具体类型时要根据二次负荷的性质和具体用途。
4 电气设备选型优化
4.1 大容量设备的危害
变压器的固定电容值会随着变压器容量的增加出现明显的增加。变压器的固有电容会使电气设备本身的容性负荷增加，倘若用大容量的变压器带动小的负荷，或者变压器的负荷量不能达到 30%以上，就会带来较大比例的系统负荷比。这会使系统的经济性和效率受到严重的影响。
与此同时，在价钱上大容量的设备也比小容量的设备要高很多，也就是说，盲目选用大型设备，设备就会出现闲置的问题。这种设备闲置会使大量的建设资金固化，进而给其他地区的电网建设带来影响。与此同时也会增加电网公司的折旧成本，进而使电网公司的经济效益受到严重的影响。增加配件成本之后，由于设备的冗余量过大，大容量设备的维护成本也会造成较大的负担。
4.2 加强设备选型复核及审查制度
我们必须设计复核的制度，因为设备的选型工作是一项十分复杂的计算，无论一个人工作能力有多强，责任心有多强，在工作中难免会出现错误，所以要本着工程的实用性以及科学的严谨性对选型进行合理的计算。
通常情况下，在设计变电站时，我们要求设计单位内的负责经理
一般情况下，我们要求设计单位在设计变电站时，要进行单位内的总工程师和负责经理的复核签字。在工程投标时，专家要进行审核，在工程中标之后，供电部门要组织图纸的会审。
如果假设每个人的失误率为5%，一个设计在经历经办工程师、总工程师以及负责经理的三方审核之后，在投标之前，我们的项目就达到了5%×5%×5%×5%=0.00000625 的准确度，在关键点只有不到500个的小型变电扎的设计中，上面的精确度已经可以保证项目的质量。
在投标之前，专家会对项目进行一次会审，会有至少3个的资深专家对整个项目设计进行会审报告。在项目中标之后，供电单位会再一次组织专家进一步复核施工图纸。这两个复核工作完成之后，这个项目就达到了完美无缺。
4.3 合理的预测负荷变化
现在，社会的经济指标已经可以通过统计预测学理论和统计学进行预测，尤其是在指定时间段内区域用电量的变化预测方面，对于区域内的用电负荷，我们可以通过使用模糊预测法和灰色预测法对其做出精度小于2%的预测。
基于我们改造电网以及地方经济受国家的相应经济推动扶持工程以及扶持政策的影响，在评价相应的扰动下对于主体的变化影响时，可以根据SWOT分析法和牛鞭理论。
灰色预测指的是对于有规律的数列但是目前还不知道其规律情况下，根据已知部分对未知部分进行预测的有效方法，对于某个地区的电能需求变化情况，我们认为其中肯定有规律可存，但是，目前我们还不知道其中的规律所在，因此，通过灰色预测法我们能够简单直观的获得我们想要的结果。
4.4 加强设备采购招投标管理
招投标管理除了通过招投标来降低成本之外，还会反复审查投标单位，同时建立供应商渠道的档案。如果供应商以前供应劣质的材料或者设备的，应该永久的添加到招投标的黑名单。由于供电设备和材料的质量管理很大程度上由供应商的信誉保障和诚信经营决定，在工程中，如果服务方、施工方、供应商乱作为或者不作为，原本设计的完美项目的建安质量就会因此受到影响，甚至会印象网络的稳定和安全，甚至会使周围居民的生命财产安全受到影响。
我们应该加强设备在采购投标过程中的质量管理和设备的选型，进而制止非法投标、陪标、假标以及改标的现象发生，杜绝由于这些违法事件给设备带来的恶劣影响。如果某个公司通过非法的手段将竞争对手打败，那么，在施工过程中，他的商誉就无法保证其能诚信施工。设备的招投标管理是保障电气设备选型在实际工程当中能够完整、科学的建设起来。
5 结束语
在对变电站进行设计中，我们要对选型的工作以及设计的优化进行足够的重视，进行了立体化的项目管理，在设备的设计过程中通过对设计流程以及项目进行优化，就可以得到近乎完美的项目设计，在投标过程中进一步的管理加强以及流程优化，能够使这种近乎完美的项目设计能够非常完美的被工程实现。
参考文献：
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[3}吴涛，变电站电气设备设计优化和选型中的重要性[J].通讯世界，2015（7）：34-35
论文作者:姜彦西
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/27
标签：设备论文; 变电站论文; 断路器论文; 母线论文; 变压器论文; 电气设备论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第2期论文;