變電站電氣一次設計與設備選擇解析

王曉甌

摘 要：電力行業的快速發展使得電力網絡規模不斷擴大，人們對電網配電的安全性和可靠性也提出了更高的要求。電力供應離不開變電站的支持，即電力企業需要根據人們的用電需求來調整和轉變變電站的電壓。文章結合社會發展對變電站電氣設計提出的要求，就變電站電氣一次設計和設備選擇應用問題進行探究。

關鍵詞：變電站;電氣一次設計;設備選擇

變電站電氣一次設計包含變壓器、發電機、隔離開關、斷路器、輸配電線路、電力電纜等方面設備的設計，發電、輸送點和配送電的全過程都需要依靠變電站各個電氣設備的連接，由此可見，變電站電氣一次設備各零件運行是否正常、一次回路和二次回路是否正確等深刻影響整個電力系統的工作。為此，文章結合當前電力系統運行發展 實際情況就如何優化變電站電氣一次設計和設備選擇進行策略分析。

一、變電站電氣一次設計的基本要求分析

伴隨電力系統的擴展升級，電力設備的更新換代速度較快，對應的電力技術水平也不斷提升，在社會發展用電需求日益增加的今天怎樣提升變電站工作效率，提高變電站的設計水平成為當前社會領域廣泛研究和討論的問題。變電站電氣一次設計的原則具體包含以下內容：第一，變電站電氣一次設計需要充分參考當地的電力需求進行設計，使當地電力需求設計能夠充分滿足變電量的需求。第二，按照規范的接線方式來進行變電站主要接線的連接，從而為整個變配電運行提供重要支持。第三，變電站建設面積在設計的時候不應該過大，需要在滿足系統運行需求的基礎上盡可能減少占地面積，為整個電力系統運行提供重要設備支持。第四，變電站電氣設計需要采取措施提升電力系統自動化水平，將整個電力設備的數據信息錯誤率控制在較低的水平。

二、變電站電氣一次設計的內容

（一）高壓配電裝置的選擇方法。110KV變電站高壓配電裝置常用的布置方式包含屋內布置和屋外布置兩種形式，其中，SF6完全封閉組合電器的屋內布置和安裝需要消耗一定的投資成本和占地面積。屋外布置具體細分為三種類型，分別是屋外半高類型的布置、屋外居中類型的布置、屋外高型的布置。屋外居住類型的布置是將全部電氣設備安裝在地面設備支架上，從而能夠讓人們更加清晰的看見信息，執行也比較順暢。屋外半高類型的布置主要講母線和母線進行分割布置，在母線抬高以下位置將電流互感器、斷路器等設備直接安排上即可，這種操作能夠在一定程度上縮短配電裝置之間的跨度，但是卻在無形中增加了線路的橫向面積，適合應用在進出線回路數量較多的變電站。

（二）主接線設計。變電站電力系統電氣設計的主要內容包含電氣主接線的設計，在主接線設計的過程中控制系統、自動化系統、繼電保護、配電裝飾等都是在電氣主接線設計基礎上完成的，深刻影響整個變電站的運行，為此，需要按照經濟性、穩定性、靈活性的原則來布置接線。第一，科學選擇雙電源形式。雙電源形式采用的是T型接線，能夠實現不同電路電線的順利連接，比如高壓測線線路能夠和變壓器進行連接，同時，另外一側的低壓線路會采取母線分段的布置形式，在操作的過程中不需要接入大量的高壓設備，增強了線路選擇的靈活性，在一個電源失去效用之后通過繼電保護裝置的自動切換能夠為電力系統穩定運行提供重要支持。第二，科學選擇單母線形式。單母線接線形式的電源進線分為主線路和備用線路。高壓接線通過采取單母線進行連接能夠為電力系統的穩定運行提供重要支持，在電源出現故障的時候通過備用低壓接線母線能夠盡快恢復電力系統的供應。第三，優化內橋連接形式。在選擇內橋連接方式的時候兩路接線都會被接入到電網中，其中，高壓線內橋會和低壓線形成一個西回路供電網絡，在不需要過多斷路器的情況下就能夠實現對電力系統的保護。

（三）主變壓器的選擇。主變壓器的容量需要符合網絡中每一類型可能運行方式中最大負荷的要求，考慮到負荷發展問題，變電站主變壓器容量選擇需要充分參照電力系統五年到十年的規劃內容以及變壓器所要求的負荷能力，實現對變電站所有用戶用電負荷、變電站年度用電負荷的全面計算，根據負荷計算結果來確定變壓器的容量。

（四）電氣接地設計。在變電站設計建設中為了能夠確保變電站電氣一次設備的穩定運行，減少因為觸電所引發的安全事故，一般情況下會將電氣設備的某部分和大地進行連接，實現電氣接地設計。通過科學的電氣接地設計不僅能夠有效防止觸電，而且還能夠在最大限度上避免電氣一次設備出現機械損傷。

在一般情況下，變電站電氣一次設備安全接地設置包含接地體和接地線，接地體具體細分為自然接地體和人工接地體兩種，自然接地體一般采取角鋼，只需要將其端部進行尖端化處理就能夠確保其深深的打入到土地中。另外一個方面，變電站內部的高低壓配電室、變壓器等需要在室內應用邊型鋼鐵連接在一起。

三、變電站電氣一次設備的科學選擇

（一）科學選擇變壓器。變壓器的選擇是影響整個變電站能否穩定運行的重要關鍵，為此，在變電站運行的過程中需要相關人員根據實際需要來選擇主變壓器，比如以110KV變電站為基本研究對象，在選擇110KV變電站 變壓器的時候需要充分考慮以下幾個方面的內容：第一，對于一些具備冷卻功能的設備需要根據主變壓器的外部工作環境、自身結構特點和具體容量來選擇。第二， 根據確定的有載調壓或者無激磁調壓方式來選擇。第三，按照電力系統的運行要求來選擇變壓器。

（二）科學選擇斷路器。斷路器的選擇也深刻影響變電站的運行，為此，在變電站運行的過程中需要相關人員加強對斷路器選擇的重視。首先，在變電站運行的過程中設計人員需要結合實際情況來采取有效措施延長斷路器的使用壽命，確保斷路器的性能能夠更好的發揮。其次，斷路器的選擇需要在確保電力系統合閘穩定運行的同時增強系統本身的導電性，從而確保負荷電流在通過的時候整個系統設備仍然具備較強的穩定性。最后，要求高壓斷路器不僅要能夠接通和斷開電路，而且在電路斷開的時候還需要切斷有故障的電流，實現對電路的有效保護。在斷路器使用的時候需要注意好以下三點工作：①增強斷路器的工作性能，避免斷路器滅弧性能對變電站的不利影響。②斷路器的滅弧性能需要穩定。③斷路器的操作動作要快速。從實際應用情況來看，LW30-126的110KVSF6斷路器技術參數要求如表一所示。

結束語

綜上所述，變電站電氣一次設計是整個電網運行的重要關鍵，變電站電氣一次設計的安全性和合理性深刻影響整個變電站的運行。為此，在社會發展對電力需求日益增加的今天，變電站設計人員需要在相關設計規范的指導下制定出完善的變電站一次設計方案，充分考慮和規劃變電站電氣一次設備設計的可行性和安全性，并在變電站設備應用的過程中強化對設備使用的維修，對整個變電站運行做好科學的評估，從而在最大限度上規避整個電力系統的應用風險。

參考文獻

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