變電站電氣一次設計發展分析

汪鵬

摘 要：電力系統中變電站尤為重要，是保障安全供電的關鍵和基礎。隨著農村電網的改造和城市化電網的建設，變電站需要承擔更多的功能，所以，制定合理科學的變電站設計方案，能夠合理規劃變電站的布局，適當促進提升變電站運行安全性、運行效率以及正常供應電力。該文從變電站電氣一次設計的基本要求開題，主要分析了電氣一次設計的具體技術流程。

關鍵詞：變電站 電氣一次設計 發展

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0018-02

變電站電氣一次設計的基本原則有三，第一需要針對所劃分區域電力需求實施設計，滿足變電量需求，做到設計優化；第二應該采用可靠的標準接線方式，以確保變電站設備日常運行的安全穩定性，同時確保主接線路的調整靈活性；第三要確保變電站基于多需基礎上運行，降低建設占地面積，節約資源，盡量采用性能良好的小型設備。隨著電力企業的日趨成熟和不斷改革，電氣一次設備運行的穩定性和安全性要求越來越嚴格，施工安全和質量需求也更加規范了。目前，變電站一次設備包括隔離開關、電流互感器、變壓器、發電機、斷路器等，基于目前大環境的影響，從設計變電站電氣一次設備角度進行分析。

1 變電站電氣一次設計的基本要求

電力系統中變電站具有十分重要的作用，一般來說主要有匯集電能、變換電壓、控制電能流向、分配電能、調整電壓等功能。設計變電站電氣一次設備的時候，主要內容有輸電線路、變壓器、斷路器、發電機、電力電纜、隔離開關等設備，其中最重要的就是變壓器。變電站應用中存在轉換高低電壓的作用，會嚴重影響電網運行的可靠性和安全性，設計變電站電氣一次設備的過程中，應該切實滿足設計的基本原則和需求，也就是要符合制定區域的電網規劃和設計方案，對主線接線方式進行確定的時候，不僅需要分析可靠性，也應該分析靈活性，對整體結構和設備性能進行優化，以便降低占地面積。電氣設備應質量可靠、安全經濟、性能良好、檢修率低。系統結構應該存在比較低通信誤碼率和強自動化水平，也就是說靈活、可靠、經濟、安全、方便維護[1]。

2 變電站電氣一次設計

2.1 布置電氣平面

對場地因素進行充分分析，對施工場地的情況進行勘察設計，制定設計規劃，然后設計變電站電氣一次設備，最終形成總體設計方案。如戶內布置和戶外布置的主變形式，設計中充分分析主變設計消防設備和通風措施，此外，設計二次設備的時候，垂直空間中不能設計電容器，避免電容器干擾計算機設備，提升電力系統運行安全性和可靠性[2]。

2.2 選擇電氣設備

完成變電站建筑平面設計之后，依據設計區域的功能進行劃分，需考慮電流、負荷等參數。利用主接線方式來對電氣設備額定值的選擇，分析合理工作狀態，校驗核算電氣設備的動穩定性、熱穩定性等參數，并且對設計原則進行分析，在滿足安全位置、環境需求以及使用規范的基礎上設計設備體積，通過已確定變電站為系統提供運行方式以及供電量，對變電站系統的技術和變壓器數量進行確定[3]。

2.3 設計主接線

電氣主接線是設計變電站電力系統的關鍵內容，在設計電氣主接線前提下完成繼電保護、配電裝飾、自動化系統等，會對變電站正常運行產生重要影響，此過程中應該對穩定性、靈活性、經濟性進行分析，可以從以下幾方面分析接線形式。第一，選擇雙電源形式，主要就是利用I型接線方式進行處理，此外能夠連接其他變電電路，變壓器連接高壓測線線路，依據母線分段的方式來處理低壓線路，不需要使用很多高壓設備，具備靈活、清晰的線路性質。實際操作中比較少連接高壓設備，存在相對小的占地面積，高壓線如果出現故障，能夠通用主變壓器，若某個電源出現失效的現象，利用繼電保護方式進行自動切換，在符合功率轉移規范的前提下設計。第二，選擇單母線形式，這種設計方式主要包括兩種電源進線方式，一路作為備用、一路作為主線，依據單母線方式連接高壓線路，以便能夠穩定安全地運行供電系統。如果電源出現故障，利用連接備用低壓接線兩段母線來對系統進行供電恢復。實際操作中應用備用電源接線，具有成本較高和工藝復雜的的特點，適合應用在城市供電網中高功率轉移、大電需求的場合中。第三，選擇內橋連接形式，這種技術能夠在電網中接入兩路接線，系統中接入高壓線內橋，有機結合低壓線，以便形成四回路供電系統，斷路器保護系統不需要過多，因為系統中存在多回路，降低系統靈活性，出現復雜的運行程序，如果變壓器故障，存在兩個以上斷路器，對故障線路進行切斷，適合用在頻繁操作的電路中[4]。

2.4 完善配套系統

照明系統設計的過程中，綜合分析機房、內外廠房、開關站，對照明系統類型進行分析，包括事故和工作兩種，也就是對工作照明時間設計的基準為工作面標準照度，并且把應急照明設備安置在樓梯間、安全出口、疏散通道等場合中，避免由于照明故障導致失去工作照明，影響修復設備的水平。燈具選擇的過程中充分考慮使用期限、減光系數、光通量，此外，把絕緣導線暗敷在中控室中，利用鍍鋅鋼管處理室外線路，剩余的進行明線敷設。設計系統防雷的過程中，不但能夠利用屋頂避雷設備來處理，同時也能夠利用避雷器來保護處理系統過電壓，并且把避雷器合理安裝在主變壓器進線、中性點，但是也不能忽略接地系統，也就是說主要方式為水平接地，輔助方式為垂直接地，利用扁鋼、圓鋼來處理接地線，有機結合角鋼處理接地體，端部削尖打入地中，接地體系統敷設的時候，注重變電站設計，與此同時對低壓配電室和高壓配電室進行設計，配備兩個連接接地體，變壓器室實際上是一個連接體，實際操作中應該對接地螺絲和接地設備進行固定，保障在滿足實際需要的基礎上選擇接地電阻，從而能夠全面提升變電站一次設備運行的安全性和可靠性[5]。

3 結語

從電力系統整體角度進行分析，設計變電站電氣一次設備的水平會對系統運行質量和效率造成直接影響，因此設計變電站電氣一次設備的過程中應該切實滿足基本需求，并且依據現場情況，選擇科學合理的接線方式、電氣設備、照明系統、接地系統等，保障能夠提高電力系統的可靠性、安全性以及運行效率，為電力企業進一步發展奠定基礎。

參考文獻

[1] 林隆眉.110 kV變電站電氣一次設計的具體方法探究[J].科技創新與應用，2015（29）：190.

[2] 覃芳玲.220 kV變電站電氣一次設計方案分析[J].建材發展導向（下），2014（5）：380.

[3] 楊健.變電站電氣一次設計的問題及對策探究[J].城市建設理論研究：電子版，2014（21）：2178-2179.

[4] 任志毅.城市110 kV變電站電氣一次設計的分析[J].中小企業管理與科技，2013（33）：304，305.

[5] 劉向東.論110 kV變電站電氣一次設計[J].建筑工程技術與設計，2014（16）：710.