变电站电气一次设计发展分析

汪鹏

摘 要：电力系统中变电站尤为重要，是保障安全供电的关键和基础。随着农村电网的改造和城市化电网的建设，变电站需要承担更多的功能，所以，制定合理科学的变电站设计方案，能够合理规划变电站的布局，适当促进提升变电站运行安全性、运行效率以及正常供应电力。该文从变电站电气一次设计的基本要求开题，主要分析了电气一次设计的具体技术流程。

关键词：变电站 电气一次设计 发展

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0018-02

变电站电气一次设计的基本原则有三，第一需要针对所划分区域电力需求实施设计，满足变电量需求，做到设计优化；第二应该采用可靠的标准接线方式，以确保变电站设备日常运行的安全稳定性，同时确保主接线路的调整灵活性；第三要确保变电站基于多需基础上运行，降低建设占地面积，节约资源，尽量采用性能良好的小型设备。随着电力企业的日趋成熟和不断改革，电气一次设备运行的稳定性和安全性要求越来越严格，施工安全和质量需求也更加规范了。目前，变电站一次设备包括隔离开关、电流互感器、变压器、发电机、断路器等，基于目前大环境的影响，从设计变电站电气一次设备角度进行分析。

1 变电站电气一次设计的基本要求

电力系统中变电站具有十分重要的作用，一般来说主要有汇集电能、变换电压、控制电能流向、分配电能、调整电压等功能。设计变电站电气一次设备的时候，主要内容有输电线路、变压器、断路器、发电机、电力电缆、隔离开关等设备，其中最重要的就是变压器。变电站应用中存在转换高低电压的作用，会严重影响电网运行的可靠性和安全性，设计变电站电气一次设备的过程中，应该切实满足设计的基本原则和需求，也就是要符合制定区域的电网规划和设计方案，对主线接线方式进行确定的时候，不仅需要分析可靠性，也应该分析灵活性，对整体结构和设备性能进行优化，以便降低占地面积。电气设备应质量可靠、安全经济、性能良好、检修率低。系统结构应该存在比较低通信误码率和强自动化水平，也就是说灵活、可靠、经济、安全、方便维护[1]。

2 变电站电气一次设计

2.1 布置电气平面

对场地因素进行充分分析，对施工场地的情况进行勘察设计，制定设计规划，然后设计变电站电气一次设备，最终形成总体设计方案。如户内布置和户外布置的主变形式，设计中充分分析主变设计消防设备和通风措施，此外，设计二次设备的时候，垂直空间中不能设计电容器，避免电容器干扰计算机设备，提升电力系统运行安全性和可靠性[2]。

2.2 选择电气设备

完成变电站建筑平面设计之后，依据设计区域的功能进行划分，需考虑电流、负荷等参数。利用主接线方式来对电气设备额定值的选择，分析合理工作状态，校验核算电气设备的动稳定性、热稳定性等参数，并且对设計原则进行分析，在满足安全位置、环境需求以及使用规范的基础上设计设备体积，通过已确定变电站为系统提供运行方式以及供电量，对变电站系统的技术和变压器数量进行确定[3]。

2.3 设计主接线

电气主接线是设计变电站电力系统的关键内容，在设计电气主接线前提下完成继电保护、配电装饰、自动化系统等，会对变电站正常运行产生重要影响，此过程中应该对稳定性、灵活性、经济性进行分析，可以从以下几方面分析接线形式。第一，选择双电源形式，主要就是利用I型接线方式进行处理，此外能够连接其他变电电路，变压器连接高压测线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，不需要使用很多高压设备，具备灵活、清晰的线路性质。实际操作中比较少连接高压设备，存在相对小的占地面积，高压线如果出现故障，能够通用主变压器，若某个电源出现失效的现象，利用继电保护方式进行自动切换，在符合功率转移规范的前提下设计。第二，选择单母线形式，这种设计方式主要包括两种电源进线方式，一路作为备用、一路作为主线，依据单母线方式连接高压线路，以便能够稳定安全地运行供电系统。如果电源出现故障，利用连接备用低压接线两段母线来对系统进行供电恢复。实际操作中应用备用电源接线，具有成本较高和工艺复杂的的特点，适合应用在城市供电网中高功率转移、大电需求的场合中。第三，选择内桥连接形式，这种技术能够在电网中接入两路接线，系统中接入高压线内桥，有机结合低压线，以便形成四回路供电系统，断路器保护系统不需要过多，因为系统中存在多回路，降低系统灵活性，出现复杂的运行程序，如果变压器故障，存在两个以上断路器，对故障线路进行切断，适合用在频繁操作的电路中[4]。

2.4 完善配套系统

照明系统设计的过程中，综合分析机房、内外厂房、开关站，对照明系统类型进行分析，包括事故和工作两种，也就是对工作照明时间设计的基准为工作面标准照度，并且把应急照明设备安置在楼梯间、安全出口、疏散通道等场合中，避免由于照明故障导致失去工作照明，影响修复设备的水平。灯具选择的过程中充分考虑使用期限、减光系数、光通量，此外，把绝缘导线暗敷在中控室中，利用镀锌钢管处理室外线路，剩余的进行明线敷设。设计系统防雷的过程中，不但能够利用屋顶避雷设备来处理，同时也能够利用避雷器来保护处理系统过电压，并且把避雷器合理安装在主变压器进线、中性点，但是也不能忽略接地系统，也就是说主要方式为水平接地，辅助方式为垂直接地，利用扁钢、圆钢来处理接地线，有机结合角钢处理接地体，端部削尖打入地中，接地体系统敷设的时候，注重变电站设计，与此同时对低压配电室和高压配电室进行设计，配备两个连接接地体，变压器室实际上是一个连接体，实际操作中应该对接地螺丝和接地设备进行固定，保障在满足实际需要的基础上选择接地电阻，从而能够全面提升变电站一次设备运行的安全性和可靠性[5]。

3 结语

从电力系统整体角度进行分析，设计变电站电气一次设备的水平会对系统运行质量和效率造成直接影响，因此设计变电站电气一次设备的过程中应该切实满足基本需求，并且依据现场情况，选择科学合理的接线方式、电气设备、照明系统、接地系统等，保障能够提高电力系统的可靠性、安全性以及运行效率，为电力企业进一步发展奠定基础。

参考文献

[1] 林隆眉.110 kV变电站电气一次设计的具体方法探究[J].科技创新与应用，2015（29）：190.

[2] 覃芳玲.220 kV变电站电气一次设计方案分析[J].建材发展导向（下），2014（5）：380.

[3] 杨健.变电站电气一次设计的问题及对策探究[J].城市建设理论研究：电子版，2014（21）：2178-2179.

[4] 任志毅.城市110 kV变电站电气一次设计的分析[J].中小企业管理与科技，2013（33）：304，305.

[5] 刘向东.论110 kV变电站电气一次设计[J].建筑工程技术与设计，2014（16）：710.