變電站電氣一次設計面臨的問題及改善對策

孫欽蘭

摘要：近年來社會用電需求的不斷增大，電力工程建設數量也逐漸增多。電力市場在不斷創新中日漸完善，變電所是配電、集電和電壓控制的關鍵，在電廠和用戶之間起著中介作用。對變電站電氣的一次設計的正確性，影響了電力系統的運行速度與安全性。一次設計在很大程度上取決于變電站的運行情況，一般變電站電氣設備的穩定性和安全性都很高。本文就變電站電氣一次設計面臨的問題及改善對策展開探討。

關鍵詞：電氣一次設計;變電站;問題分析;對策

引言

現階段我國已經進入到了高速發展階段，對于電力供應的要求也是越來越高，電力供應的穩定性能夠進一步促進我國經濟的發展，通過對電網的完善能夠進一步滿足電力的內需，在這個過程中，高壓變電站的數量也是越來越多。不過在變電站實際的應用過程中，還是有非常多的安全隱患，應當對這部分的安全隱患進行針對性的研究與分析。對于一次性設計進行完善與創新，對于現今的技術要進行積極地應用，才能夠進一步保證我國電力供應的穩定。

1變電站電氣一次設計中常見問題分析

1.1電氣設備的選用問題

為減少電氣設備對土地的占用，設計人員在變電站電氣一次設計中，應選用占地面積較小的電氣設備。同時電氣設備參數應符合變電站安全運行要求，根據所選接線形式，還需結合電流水平、變電站位置、電壓、站址外部環境等內容，合理選擇電氣設備參數、設備類型。在此基礎上，主變壓器應選用“三相一體式”，優先選擇自冷型電氣設備，對于220kV的變電站，應選擇自耦變壓器。針對35kV的變電站，需要優先選擇設備運行經驗較為豐富的配套設備，并且設備規格不宜過大。在110kV變電站電氣一次設計中，在選用電氣設備時，需要考慮設備運輸、后期維護、地區經濟要求、設備占地等影響因素。一般情況下，110kV及以上變電站，都會選擇常規設備，以及氣體絕緣全封閉配套組合設備。在電氣設備問題中，電氣一次設計還應分對母線進行設計。針對母線設計問題，設計人員可結合系統功率、載流量完善設計方案。而對于回路導體來說，需要按照電流速度、外部環境條件、溫濕度來對設計進行修正，同時測試設備線路、導體、母線穩定性。

1.2不合理的主接線設計

在變電站設計時，一定要保障安全性和合理性。在電力系統中有較為復雜的接線形式，越復雜的接線形式對應的變電站的電氣設備就會越多，投資相對也越大。而在城市變電站設計時，應要結合城市的發展，對城市空間進行合理利用，從而保障其能夠安全穩定運行。對于電力系統的維護方面，由于相關技術的落后和不完善，導致在一些較為復雜的接線中，難以做到全面維護，這在一定程度上會影響變電站電氣一次設計的發展。

1.3防雷方案的設計

避雷針是現階段變電站保護設施中最為常見的一種，起作用主要是避免變電站設備遭受雷擊的破壞，以此來保證變電站設備在雷雨天氣下的正常運行。針對此種情況，進行科學、合理的變電站避雷針安裝就顯得極為重要，需要對其進行針對性的設計與應用。

2保障變電站電氣一次設計質量的有效措施

2.1選擇合適的電氣設備

在實際變電站電氣一次設計過程中，電力企業要選擇符合實際情況的變電站布置方案和相關電氣設備，即根據不同地區對用電的需求和相關電能質量參數，選擇合適的變壓器。在變壓器選擇過程中，要根據所處的環境和自身結構等因素，選擇合適的冷卻設備;在變壓器參數選擇時，需要注意有載或者無激磁調壓等因素。總之，需要遵循電力系統的相關標準，對電氣設備進行合理的選擇，從而保障變壓器設備為最佳。另外，變壓器的短路阻抗也要充分考慮，并且測試相關的絕緣水平，當設備的絕緣水平達到設計標準，才可以投入使用。在對變電站的導體和相關設備進行選擇時，還要校驗電氣設備的動熱穩定，其中，包含斷路器的選擇，是否能夠有效發揮斷路器的安全關合功能，這直接關系到電力系統的安全穩定運行。因此，電力企業要提高對斷路器選擇的重視度，具體而言：（1）選擇使用壽命較長的斷路器。（2）選擇安裝操作簡單的斷路器零件。（3）選擇與環境相適應的斷路器，如低溫高寒地區設備，從而充分發揮斷路器的作用。

2.2完善主線設計

變電站中，主線設計主要指的是一次電氣的主接線，其在設計過程為關鍵內容。接線設計可直接影響到電網系統內不同的配電裝置，同時還能對自動控制、機電保護以及設備選擇等造成影響，主線設計的合理性關系著系統整體的運行。在具體設計過程中，相關人員需要明確變電站建設規模，運行時產生的電力負荷以及系統實際備用容量等，結合設計標準綜合進行。在主線設計過程需要遵循靈活性原則，保證電氣設備主接線的設計滿足電力系統實際運行要求，能在短時間內快速轉換。此外，還應遵循可靠性以及經濟性等原則，保證電網系統安全性的前提下，節約造價。在主線設計過程常使用4種方案，分別為單母接線、單母分段、雙母接線、雙母分段。設計人員需要結合現實需求，合理選擇接線方式，結合各種方案應用優勢和適用范圍，同時結合變電站施工情況綜合選擇。主接線設計時，需要確保檢修斷路器環節不對系統和實際負荷產生影響，同時減少變電站停運事故產生的概率。即當變電站中斷路器和母線等處于檢修的環境下，主接線中一級負荷、二級負荷可滿足實際供電需求，減少停電時段停運的線路數量。接線靈活性主要體現在設計和電力調度的靈活性上，保證變壓器和線路之間投切靈活，系統中的負荷高效調配，發生電力事故導致系統停運時檢修便捷。此外，在主線的設計過程還應確保檢修斷路器設備時，電網能穩定供電。

2.3防雷和接地設計要點

在變電站電氣一次設計過程中，應合理考慮防雷設計，可以采用獨立避雷針或架構避雷針等防雷設施。同時，在防雷設計中加入高壓設備的接地保護，這樣可以有效對變電站電氣設備進行接地保護，使得二次設備避免來自雷電的電磁干擾，通常情況下電阻值應控制在0.5歐內。在保障設備正常運行的前提下，還應進行合理的接地設計，這樣不僅可以保障變電站工作人員的生命安全，還可以有效避免安全事故的發生和相關設備的損壞。

3變電站電氣一次設計原則

為了滿足目前的變電站對當下和今后的需求，需要綜合考慮實際情況。減少占地面積，還應注意選用性能好、體積小的設備。在變電站一次設計過程中，還應考慮高合適的設備，進行裝配。選擇列表以確保設備的低維護率。電力負荷按電流需求設計。在變電站工作用電時，應運用到機械自動化的技術。首選的電氣設備和系統結構是低誤碼率和高自動化。原則還有是要充分地觀察分析，電氣布置應事先充分觀察，結合現場情況，分析影響電氣布置的各種因素，再制定相應的電站電氣初步設計方案。應按照總體設計的布局圖進行設計。在變電站的初步設計中，應考慮一些可能出現的狀況和難題，規劃合理可靠的方案，為今后電氣設備的選型和接線提供重要的依據。我們也應該滿足未來發展的需要。操作的可靠性是選擇主接線和保證變電站安全的主要標準。在操作中還必須考慮靈活性的基本原則。

結語

根據上文的論述，變電站電氣一次設計的質量將會在很大程度上影響變電站運行的穩定性，針對此種情況，變電站的電氣一次設計需要根據社會需求來進行改變，對于電氣一次設計應當盡可能保證科學性以及安全性，并且積極地進行新技術的應用，提升供電的穩定性以及企業的經濟效益，作為一名設計員工，應當深刻的認識到電氣一次設計的重要性。

參考文獻

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