变电站电气一次设计存在缺陷及改进措施

葛植艳

摘 要：经济与社会的发展对电力系统提出了全新的要求，变电站电气一次设计也势必要迈向全新的发展阶段。然而，目前来看，变电站电气一次设计依然存在缺陷和问题。文章首先分析了电气一次设计的缺陷，并提出了改进策略。

关键词：变电站；电气一次设计；缺陷；问题；改进措施

电气一次设计是变电系统设计的重要环节，一次设计质量关系到电网电力输送服务质量，特别是整个社会电力需求量不断上升，电气一次设计越来越重要，无论是设备的选型、接线设计还是电气平面布局都影响设计质量，要及时发现电气一次设计中存在的缺陷和问题，并及时提出整改措施，解除问题，提高电气一次设计质量。

1 变电站电气一次设计存在缺陷

1.1 一次设备过热问题

随着变电站的不断运行和运转，一次设备温度持续升高、过热现象成为一大问题，也会带来多方面的隐患性危机。例如：线路或设备的高温运转可能加剧故障发生概率，故障未能及时解除则将扩大事故影响范围，带来更严重的后果。

变电站电气一次性设备过热的部分成因是其所选择材料质地低下，再加上高温环境的不良影响，导致材料电阻率出现动态变化，进而引发各种线路短路等故障。因此，实际的变电站维修过程中要注意养护技术的选择，根据各个部件的性质、功能以及所处位置等来选择合理的维修技术措施，例如：刀闸随着使用时间的延长，容易遭受腐蚀，对此，应该通过增设导线涂膜的方式来保护刀闸，形成一层保护膜，从而预防故障的出现。

1.2 雷击缺陷

变电站电气系统自身处于相对恶劣、复杂的气候条件下，时常受到雷雨的袭击和干扰，遇到强雷电的来袭可能导致电力系统的负荷超出规定范围，从而出现设备被烧，线路受损等问题。目前来看，变电站电气一次设计中防雷设计依然存在不足，电气系统无法抵御雷电袭击，从而导致一些电气设备遭遇雷击受损，对此必须重视变电站电气的防雷设计，做好断电保护工作。

2 变电站电气一次设计改进措施

2.1 明确一次设计的原则

要想实现电气一次设计的优化与改进，就必须遵循科学的设计原则，一方面要立足于一个地域环节的电力需求量，并科学预测其未来的负荷变化，来进行科学设计，确保电气一次设计既能达到眼下标准，又能支撑未来的发展。（1）主线选型原则。本着安全、可靠、又灵活的原则来进行主线选型，确保变电站能够安全、高效运行。（2）空间节约原则。现实的变电站设计时，必须最大程度地开展占地空间、节省占地面积，因此，可以选择体积小、容量充足、选择性优的变电站内部设备。（3）提高自动化原则。自动化技术的发展推动着变电站电气一次设计的优化，所以，电气选择也要最大程度上提高其自动化水平，优选自动化水平较高、通讯质量较好的电气设备，以此达到电气设备高质量运行的目标。

2.2 强化一次设计前期准备

变电站工程施工前期必须对其科学性、可行性做出系统分析，做好前期的一切准备性工作，认真分析国家在变电站电气一次设计中的一些规定，参照变电站的实际特点来为变电站的一次设计做好准备。

其可行性分析需要切实依照国家相关的政策制度、技术规范，并严格执行相关的法规制度，只有这样才能从根源上确保变电站工程电气一次设计的合理性、合法性，也才能推动变电站的正规化建设。

同时，变电站电气一次设计还要着眼于未来，结合相关的文件资料、设计原则等来进行规划性设计，电气一次设计要服务于整个变电系统的长远建设与发展。

2.3 优选变电器

变压器的选型是变电站电气一次设计的最主要环节，必须优选合适的变压器类型，具体可以从以下方面入手：第一，参照主变压器所处环境、自身构造、容量、性能等来选择配置冷却设备。第二，根据有载调压、无激磁调压等方式来选择变压器型号。第三，切实依照电力系统的标准与规定来选型电气设备的各项性能，例如：相数、绕组数等，同时，也要科学选型变压器的短路阻抗，同时也要对其绝缘水平进行测试，绝缘水平达标才能用来使用。

2.4 优选导体与相关设备

一方面要结合导体设备的载流量，以及彼此间的绝缘配合度，另一方面也要分析动热稳定性对设备的干扰，其中断路器的选型尤为关键，能否及时发挥安全断开功能将关系到整个电力系统的安全，必须特别给予断路器选型高度关注，断路器的选配主要从以下两大方面出发：第一，优选能够长期使用的断路器，确保其性能、功能等得以充分发挥，而且要确保其装配便捷，为检修创造便利条件。第二，断路器的选型还要关注其是否具有特殊的功能，那就是當电力系统处于合闸运转状态时，断路器是否同样拥有充足的导电性，从而确保负荷电流、短路电流流经过程中，依然处于性能稳定状态。

2.5 主接线的优化设计

主接线是变电系统非常重要环节，其设计质量关系到变电站的工作状态，必须对其进行优化设计。要本着方便拆卸、灵活配置的原则来设计主接线，为其创造一个安全、稳定的运行环境，对此应从以下方面入手：（1）单母线设计。此设计下变电站通常选择了特殊的电源供应方式，即：双电源供电，也就是一个真正供电，另一个则备份使用。高压端则选择单母线来连接，相反，低压端则选择母线分段、附加旁线的接线模式。单母线设计的优点体现在：安全稳定、灵活变通、便于操作，因为有备份电源，能够维持电源持续供电。（2）线路与变压器组配。这一接线模式适合选择双电源进行电力供应，选择T型接线，或者尝试一路线外接模式，通常适合在高压一端选择线路与变压器组合式接线模式，相反，低压侧更适合选择母线分段的接线模式。此接线设计模式有着自身优势：线路布局清晰明了、不存在过多的高压设备、方便保护、成本合理，同时，双电源之间能够保证系统安全、平稳地运转。（3）内桥连接设计。所谓的内桥连接方式指的是高压端选择内桥接线连接，低压端则依然选择单母线附加旁母线的接线模式，整个变电站进线都选择两路电网连接方式。这一接线模式最显著的优势体现在：无需使用过多的断路器，方便线路投切。

2.6 电气接地设计

所谓的变电站电气设备接地不仅包括接地线路，也包括接地系统。为了优化变电站电气的接地设计，应该尝试将高压配电室、低压配电室接地点分离开来，而且需要各自设下两个接地点，确保电气设备通过与接地体连接达到接地的效果，在变电室内设计接点，使其同接地体连接，同时高低压配电室也势必需要同接地网连接，设置的接点数也要在3个以上。

2.7 电气平面设计

平面设计是基础，要遵照标准设计规范，并立足于现实需求来对电气平面进行科学地设计与布局，既要从整体上进行合理规划，又要从局部入手进行科学安排，要尽可能地为电气设备的接入以及各类接线的选配创造有利条件。应该根据变压器户外布设模式来进行电气平面规划。

3 结语

变电站在整个电力系统中占据重要地位，必须重视变电站电气一次设计，只有做好一次设计，提高变电站电气设备运行质量，才能维持变电站的安全工作，也才能提高供电服务质量，变电站电气一次设计要遵循科学的原则和标准，同时，也要掌握关键技术，采用先进的设计理念，以此来不断克服设计中的缺陷和问题。

参考文献

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