高壓變電站電氣一次部分設計問題分析

朱浩

【摘要】我國經濟的蓬勃帶動了電力行業的迅速發展，基于此我國對用電質量的要求也逐漸增高。變電站電氣一次部分設計是否科學合理直接對變電站電氣系統工作性能產生影響。本文主要根據實際情況對高壓變電站系統特點進行結合，對其一次部分進行設計研究，希望能就我國電力行業的發展建設機給予一定幫助。

【關鍵詞】高壓變電站；電氣一次部分；系統設計

引言

電力系統的主要組成部分是變電站，具有降低與升高電壓、轉換電壓功率的作用，變電站是電力系統提供生活、生產保障的重要樞紐。其設計的科學合理性不但與電力供電可靠性息息相關，也對電力系統能否安全運行具有一定影響。

一、高壓變電站電氣一次部分設計的原則

我國電力工程在建設時，整個工程的重要步驟是變電站的優化設計工作。所以在設計變電站時需要遵守以下原則：（1）在對變電站進行整體設計時要根據當地實際情況計劃好電力負荷總量以及變電總容量。（2）主接線方式的應用條件必須具有可靠性與靈活性。（3）變電站設計占地面積盡量較小，且要選擇性能好、體積小的設備。促使設計結果合理且緊湊，達到資源節約的最終目的。（4）工程所使用的電氣設備在一定程度上需具備檢修次數少、技術性強、噪音低、穩定性高、可靠性高的優點。（5）在變電站設計時要在最大程度上實現自動化，且要實時保障其運行的高效性與通信誤碼較低的特性。

二、高壓變電站電氣一次部分方案設計

1.前期準備工作

在變電站電氣一次部分設計之前，相關責任部門要對該項目可行性進行初步研究分析，且在分析研究時要嚴格遵循相關政策與準則，促使其達到環境友好型與資源節約型優質電網結構，保障電網建設的標準化。施工單位在實際施工時要全面掌握了解該變電站的各項數據與建設所需原材料，如變電站具體選址、區域自然環境以及所處位置地震烈度等。且在實際設計之前要對設計任務進行熟悉掌握，在遵守國家設計原則與標準的基礎上，對設計方案進行合理設計科學規劃，在結合先進的技術指標實現設計的標準化。要根據實際條件來考慮變電站規模大小，做好工程建設前期工作。

2.主接線部分設計

主接線是變電站電氣建設的主要部分，其設計的穩定性與變電站的平穩、安全運行有重要關聯，還可以保障配電裝置布置合理性以及自動化裝置的高效運行。所以，在對其進行設計時，相關條件要符合以下要求：電力調度靈活、實現成本節約、便于維護保養、電力穩定輸送。在進行高壓變電站接線設計時，要對變臺數、出現回路數、負荷重要程度進行結合選擇。主要接線方式有線變組接線、單母線接線以及橋式接線等。一般運用線變組接線的方式可以達到接線過程簡化、工程造價降低的目的。對不同的設計條件要采用不同的設計方式，當該項目只有3臺主變臺時，要使用單母線分段的接線方法，而位于中部的變壓器要使用雙臂進線的方法。如該項目使用較大容量的變壓器，需要應用到雙分支開關的進電方法。

3.電流計算

所選電氣設備為滿足基本要求，相關人員要校驗其不同位置的短路電流。關于其計算方式，我國有從國外引進任意時刻的短路電流計算方式。主要，計算方式是根據我國電力統計所得的發電數據，對不同時間不同阻抗條的短路電流進行計算，然后求取電流值的平均值，并作為計算電抗情況下與運行曲線在某一時刻的短路電流值。運算曲線主要包括個別變化法與統一變化法。

4.工程設備的選擇

（1）變壓器容量選擇。變壓器容量可以根據電力系統工程項目發展規劃來選擇。如果將2臺及以上變壓器裝設在變電站內，在發生不可控故障時可以使用剩余的變壓器保障變電站的順利運行。（2）主變壓器的數量以及型號選擇。對于高壓變電站而言，在其周圍已經形成環網的情況下，一般裝設2臺變壓器。而建設大型變電站或者專業變電站，一般裝設3臺及以上變壓器。（3）無功補償設備裝設。并聯補償變容器可以裝設在用戶側也可裝設在用戶內。一般情況下無功機荷的補償裝置需裝設在用戶側，供無功機荷的補償裝置安裝在用戶內。其容量一把控制在25%左右。

5.斷路器的選擇

變電站的主要設備之一就是斷路器，在選擇時要保障所選斷路器符合相關標準條件。其需要具備優質的絕緣性，保證檢修工作的順利進行。其一般時良導體材質，可以在最大程度上減少系統故障。如果電流發生短路現象，其還需具備動穩定性與熱穩定性。

6.變電站接地設計

變電站必須進行接地設計，且變電站的需要在室內用扁鋼材料將配電室與變壓器連接成一個整體。高壓開關柜、低壓配電屏、補償電容器的底座和外殼也要進行有效連接。除此之外，一般要從中地點引下變壓器的接地點。

7.變電站照明設計

變電站內一般要進行照明設計，其主要分為工作照明系統與事故照明系統。工作照明系統在設計時要與實際施工情況進行結合，當施工過程中照明發生中斷時，為了使得施工人員能夠順利工作或者離開，其內部公作場所及施工通道要設置照明裝置。而事故照明系統要有專門的供電設備，要確保其自動化設備可以將事故照明轉變為直流電源照明。要對室外照明進行并集中分組的方法控制，其配電箱內部要裝置光控系統與聲控系統，從根本上保障節約電能的目的。在照明設備選擇上，要選擇使用壽命長，光源較亮的燈具。

結束語

綜上所述，高壓變電站電氣一次部分設計作為綜合性較強的工程項目，在實際設計時需要保障其設計的科學合理性，才能在最大程度上確保電力系統的安全運行，達到電力系統經濟效益與社會效益同時提高的最終目的。

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