220kV變電站電氣一次部分設計技術探析

王鴻鵬

（國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司—撫順市電力設計院，遼寧 撫順 113006）

一、變電站的重要性

變電站主要功能是通過轉變電壓，以及對轉變完電壓的傳輸和對電流流向的控制達到傳輸電流的目的。由于不同地網之間的構造不同，變電站的設計也不相同，主要有110kV、220kV和500kV等不同規(guī)格，不同規(guī)格的變電站對電壓的調節(jié)也會不同。當今，220kV變電站的分布最廣，因為我國家庭用電的規(guī)格幾乎都是220v，所以必須要用220kV變電站進行變壓。因此，對220kV變電站的設計工作必須重點關注它的實用性、安全性和綠色環(huán)保性能，確保它的傳輸安全和居民用電安全和減少對能源的使用和浪費，對整個國民經濟都有著重要的作用。

二、關于220kV變電站進行電氣一次設計方面的原則

由于220kV變電站的適用范圍非常廣，在所有規(guī)格變電站中的特殊地位，故在進行220kV變電站的設計時還要進行一定的特殊性設計。一是主接線的設計，這也是最主要的設計，要求安全可靠是第一位的，要求每一個模塊的連接必須平順緊密，安全可靠。二是要求整體220kV變電站設計總體統(tǒng)一，使整體設計標準統(tǒng)一，避免出現(xiàn)前后矛盾，減少維護成本。三是充分考慮供電單位的經濟效益，只有保證供電企業(yè)的合理經濟效益，才能使整個供電網實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四是在變電站的選址和建設時應該充分考慮當?shù)丨h(huán)境的承載能力，因地制宜進行建設施工，避免對環(huán)境造成不可逆后果。

三、針對電氣一次設備的一些有效建議

220kV的變電站在設計方面的目的是讓變電站得到模塊化的發(fā)展，對220kV規(guī)格的變電站進行電氣一次設計，應該把整個設計工程的各個獨立模塊劃分開，之后根據(jù)實際情況來進行規(guī)范，才能夠讓模塊之間能夠進行有效可靠的連接，進而讓變電站在設計方面滿足實際需求。

（一）關于變電站主接線的設計工作

對于電氣主接線設計工作來說，可靠性和安全性是其最基本的要求，所以出于變電站可以平穩(wěn)運行的考慮，應該可以在不同電網之間進行有效切換，進而確保其供電穩(wěn)定性。在進行變電站電氣一次設備的時候，電氣主接線是很重要的環(huán)節(jié)，平面布局也是非常重要的一項內容，這兩項內容加以結合進行緊密布置，才可以確保電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定，主接線方案應該合理優(yōu)化，這樣才能有效減輕后期運行維護的壓力。

（二）合理選擇電氣設備

在系統(tǒng)主接線、負荷計算和短路電流計算的基礎上，進行電氣設備選擇，在選擇時遵守了以下幾項原則：第一，按正常工作條件選擇電氣設備的額定值。第二，按短路條件校驗電氣設備的動、熱穩(wěn)定。第三，檢驗安裝地點的三相短路條件并校驗開關電器的斷流能力。第四，根據(jù)安裝地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設備的適當形式。在此基礎上，要確定主變壓器臺數(shù)。城網變電站中一般配有2臺或多臺主變壓器，當其中一臺變壓器出現(xiàn)故障時，可以將其負荷自動轉移至正常運行的變壓器。對于一座變電站，在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下，安裝兩臺或三臺變壓器哪個方案更合理，如何選擇合適的主變壓器臺數(shù)，需要根據(jù)城醫(yī)供電條件、負荷性質及運行方式等條件，從經濟和技術方面考慮以下幾個因素：主變總容量在總負荷不變的前提下，停一臺主變壓器時，要求仍具有相同的供電能力；變壓器制造容量限制；占地面積城網變電站位于市內，節(jié)約占地具有十分重要的意義，顯然安裝三臺變壓器比安裝兩臺變壓器要多占地。

（三）關于接地設計

我們在設計中為了讓接地的電阻降低到安全范圍，一般采用的方法有自然接地體、深井接地的方式，除此之外還可以利用降阻劑或者加深地網埋藏的深度，也可以在局部進行換土、讓接地面積擴大而達到降低電阻的作用。在設計中應該考慮到該地區(qū)的地質條件，進行詳細的地質勘測工作，然后才能確定方案和材料的選擇，務求合理，確保電氣設備能夠平穩(wěn)運行，要注重安全性，防止火災和觸電事故的出現(xiàn)，會造成不必要的生命和財產損失。

（四）關于變電站防雷設計

對于以上兩個方面的內容進行總結概括，具體內容如下：第一，對于有關防止直擊雷保護方面，在變電站一次電氣設計中，所有的配電裝布置上都應當采用用戶所提供的方案，在屋頂設置避雷針，通過此方式實現(xiàn)預防直擊雷的目的。通過大量的工程實踐經驗來看，在屋頂避雷采用的原材料應當選取過熱鍍鋅扁鋼，選擇的尺寸大小應當為40mm×4mm。并且在此基礎上，選用的熱鍍鋅扁鋼的尺寸可以略大于40mm×4mm作為引下線，并且同與接地網進行連接，從而確保在雷雨天氣中出現(xiàn)的直擊雷能夠通過該方式傾瀉入大地，有效地避免了變電站在運行過程中遭遇雷擊，從而遭受破壞。第二，從過壓角度進行分析，為了避免線路在正常運行情況下，遭遇雷擊，而出現(xiàn)過壓侵入現(xiàn)象，在具體設計中，需要在220kV進線段以及10kV出現(xiàn)段每段母線線路上分別安裝獨立避雷器，通過利用避雷的方式，實現(xiàn)對系統(tǒng)中電壓的安全保護。與此同時，還應當將避雷器安裝在220kV中性點上，通過設置放電間隙的方式，實現(xiàn)變壓器中性點絕緣，從而實現(xiàn)過壓的可靠保護。

結束語：

綜上所述，探究220kV變電站電氣一次部分設計技術實踐，對促進提升相關區(qū)域電網的運行與供電質量，具有重要意義。通過相關分析，從220kV變電站電氣一次部分設計的各個角度著手，對相關設計方案進行有效優(yōu)化，能夠最大程度降低電氣設備的能耗，進而提升電網的供電質量與供電效益。因此，應加強對220kV變電站電氣一次部分設計的重視，為我國電網的整體發(fā)展，提供可靠的基礎支持。