变电站改建过程中的电气一次设计的几点思考

宋媛媛

摘要：对变电站进行改建是提高变电站运行可靠与稳定的最主要措施之一。同时，在变电站改建的这一整体工作中，电气一次设计工作质量的维护是最核心的要素之一。本文依据这一实际情况，以变电站改建工作中的电气一次设计为研究对象，针对当中所涉及到的关键问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够为后续相关研究以及实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

关键词：变电站 改建 电气一次设计

随着城市化的建设与发展，各地区性用电需求的增长趋势也是尤为显著的。因此，各变电站所对应地区的负荷需求也有所发展。一方面，为了能够与电力负荷增长下的供电可靠性发展需求相适应；另一方面，为了能够对存在老化趋势的设备以及负载率水平过高的设备进行更换，均需要对现有的变电站进行改建，其最根本性的目的在于提高整个电力系统的可靠性。本文主要针对变电站在改建过程当中，电气一次设计方面所涉及到的相关问题做详细分析与说明。

1 主变压器设备的选择

变电站改建过程当中，对于主变压器设备的选择需要从以下两个方面进行考量：其一为主变压器设备的容量指标；其二为主变压器设备台数指标。在实际工作当中，需要重点关注以下几个方面的问题：

1.1 主变压器设备台数的选择

在此环节的工作过程当中，为确保主变压器设备的后期使用价值能够得到充分的体现，需要在确定设备的台数方面，关注以下几个方面的问题：①若所改建变电站位于城市周边地区，且周边区域已形成了成熟的中压环网以及低压环网，则对于主变压器设备台数的选择需要以2台为优选方案；②对于周边无后备变电站，且所布置区域相对偏远、或者是对于大型工业性属性的变电站而言，在改建过程当中，对于主变压器台数的选择需要以3台为优选方案。

1.2 主变压器设备容量的选择

在变电站改建过程当中，对于主变压器设备容量的选择可以具体归纳为以下三个基本性的条件：①主变压器设备台数·待选主变压器设备容量≥远景综合最大负荷数值；②（主变压器设备台数-1）·待选主变压器设备容量≥0.6·远景综合最大负荷数值；③（主变压器设备台数-1）·待选主变压器设备容量≥远景A类综合最大负荷数值+远景B类综合最大负荷数值。

2 电气设备的选择

结合我国现行“导体和电气选择技术规定”中所涉及到的相关规范与要求：在变电站进行改建作业的过程当中，原则上应当以技术先进、使用安全、价格合理的设备作为首选方案。同时，也需要在充分符合实际条件的基础之上，对包括运行、检修在内的相关需求予以充分的满足。具体而言，在变电站改建进行电气设备的选择方面，需要重点关注以下几个方面的问题：

2.1 依照常规工作条件对电气设备进行选择

具体的选择原则可以概括为：待选电气设备允许工作电压的极限数值≥电气设备所在回路允许运行电压极限数值·待选电气设备长期额定电流数值≥1。按照上述工作条件所选择的电气设备可确保其运行的安全与可靠。

2.2 针对新增电气设备进行选择

结合相关实践工作经验来看，在对变电站进行改建操作的过程当中，时常会涉及到对相关电气设备的新增工作（主要包括断路器设备、隔离开关装置以及电流互感器装置等几个类型）。以上三类电气设备在新增方面，需要重点关注以下几个方面的问题：①对于断路器设备而言，在选择方面需要重点关注其额定电流指标的大小情况。具体的界定标准应当为：断路器设备额定电流>断路器额定开关电流>断路器设备动稳定状态电流；②对于隔离开关装置而言，在选择方面需要注意的一项问题是：对于一台半断路器接线的情况而言，在变电站改建过程当中，为了确保此项设备运行的可靠与有效，就需要确保连接中所对应断路器电流互感器装置的一次性电流比值与内附一次电流比值数值的一致性；③对于电流互感器装置而言，在选择方面需要重点关注其额定电流指标的大小情况。具体的界定标准应当为：隔离开关装置额定电流>隔离开关装置热稳定电流>隔离开关装置动稳定电流。

3 电气主接线及防雷接地设计

在整个变电站改建工程的实施过程当中，电气一次设计需要以电气主接线设计作为基础，这是确保变电站电气部分可靠且稳定运行的关键所在，同时也会对整个电力系统运行的安全性产生决定性的影响，在进行变电站电气主接线设计工作的过程当中，需要综合变电站改建工程下拟定的电气设备选择方案、继电保护方案、配电装置布置方案以及自动装置控制方案等客观情况进行考量，以电气主接线设计的灵活性、可靠性为前提，兼顾设计方案的经济合理。其中，需要特别注意的一点是：变电站电气一次设计过程当中，所选取的电气主接线设计方案不单单需要具备适应各种运行状态的能力，同时还需要确保其能够在各种运行方式之间进行灵活主动的切换。

而从防雷接地设计的角度上来说，如何衡量变电站改建工程是否需要增加相应的防雷措施呢？当前普遍采取的方案在于：观察所改扩建变电站区域场地的防雷保护是否处于既有变电站防雷保护的范畴当中。若处于既有变电站防雷保护的范畴之外，则需要在变电站改建工程的实施过程当中，增加相关的防雷保护措施。此过程中需要注意的问题在于：改建后变电站场地的主接地网需要与既有变电站所对应的主接地网之间保持两点或者是两点以上的连接。同时，防雷保护接地施工作业完成后还需要对其接地电阻的参数大小进行测试，确保其在设计要求范围之内（针对出现超过设计电阻参数的情况，需要及时采取相应的降阻措施）。

4 结束语

如果将变电站改建工程视作一个整体的话，那么电气一次设计可以说是这一整体的基础与核心所在，其设计质量直接对变电站改建工程质量，乃至后期运行水平产生影响。在本文有关变电站改建过程中的电气一次设计关键性问题的分析过程中，指出了主变压器设备选择、电气设备选择以及电气主接线及防雷接地设计在电气一次设计中的重要价值。同时，分别就主变压器设备在台数以及容量选择，电气设备在依照常规工作条件以及新增设备选择方面的关键问题做出了简要分析与说明，上述研究希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

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