變電站電氣一次設計探析

馬銀行

摘要：電氣一次設計是變電系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)，其設計質(zhì)量關(guān)系到電網(wǎng)電力輸送的服務質(zhì)量。本文對變電站電氣一次設計的基本要求作了總結(jié)，重點對平面布置、電氣設備的選用、主接線設計、電氣防雷設計等內(nèi)容進行了介紹，通過加強電氣一次的探討，可提升變電站運行性能，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣一次;設計

1??變電站電氣一次設計的基本要求

首先在進行變電站電氣一次設計的過程中，要求在所劃區(qū)域電力需求的基本保障之上進行設計，這樣才能充分滿足后半時期變電量的需求，之后再進行優(yōu)化設計時也才能順利進行，同時變電站主接線的接線方式必須符合要求，提高變電站后期工作中的安全性，當然這種方式也不是死板的，其可根據(jù)具體的要求對主接線進行調(diào)整。其次變電站建設面積要進行合理規(guī)劃，以免造成土地資源的浪費，當然也要保證基本的工作需求，在設備選型時，建議選用體型較小、性能較高的設備，同時變電站電氣一次設計的重點，應在對電力系統(tǒng)自動化的高需求性方面，其必須要能夠滿足電力系統(tǒng)所依賴的自動化程度，以此才能在該基礎上提高設備運行的穩(wěn)定性和可靠性，從而將數(shù)據(jù)信息誤碼率控制在較低水平。另外還要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設備的可靠性進行優(yōu)化，減少檢修率，從而提高經(jīng)濟效益。

2???變電站電氣一次設計

2.1?前期準備

在變電站電氣一次設計前期，必須對其科學性、可行性做出系統(tǒng)分析，并參照變電站的實際特點來為電氣一次設計做好準備。其要求：可行性分析需要切實依照國家相關(guān)的政策制度、技術(shù)規(guī)范，從根源上確保變電站電氣一次設計的合理性、合法性，推動變電站的正規(guī)化建設，同時電氣一次設計還要著眼于未來，結(jié)合相關(guān)的文件資料、設計原則等進行規(guī)劃性設計，使其服務于整個變電系統(tǒng)的長遠建設與發(fā)展。

2.2?平面布置

在具體的設計基礎上，應因地制宜、科學合理、構(gòu)型緊湊的實施變電站總平面布置。首先在實際的設計過程中，應運用主變住戶外，即半戶內(nèi)的相關(guān)形式進行合理布置，若實際需要，必須運用全戶內(nèi)的方式進行布置設計，同時在實施主變室設計時，必須充分考慮到采用合理的通風措施及消防措施。其次不可將電容器室和二次設備室進行垂直布置，以規(guī)避電容器與微機保護監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾的情況。

2.3?電氣設備的選用

電氣設備的選用和主接線的設計有直接關(guān)聯(lián)，因此在選用時，必須要遵守以下幾點原理：（1）在電力系統(tǒng)正常的運行下，選擇可行性最佳的設備進行定值，而在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路時，需對電氣設備的穩(wěn)定性與可行性進行檢測;（2）對安裝地點可能會出現(xiàn)的短路現(xiàn)象進行仔細檢查，同時對開關(guān)電氣的能力給予校驗;（3）結(jié)合安裝具體地點給予供電，以確定電氣設備的形式，同時還要對變電站的變壓器數(shù)量進行檢測。其次對于斷路器的選擇，應當盡可能延長斷路器的使用壽命，保證其性能的發(fā)揮正常，盡量選擇安裝方便，簡于檢修的斷路器，同時應當確保其在電力系統(tǒng)合閘運行時還具備足夠的導電性，以保證在負荷電流及短路電流通過時，設備具有良好的動穩(wěn)定性能與熱穩(wěn)定性能。

2.4?主接線設計

變電站的主接線電器設計是根據(jù)電網(wǎng)中的地位、出線數(shù)量、回路數(shù)及設備的特點來確定的，因此在設計的過程中需要注意供電荷載的控制，并要在滿足供電可靠性、運行靈活性及操作方便的基礎上，節(jié)約能源。首先變電站高壓側(cè)需采用斷路器較小，或者之間不采用斷路器來進行接線，同時在電氣設計中，一次設備的選擇除了保證接線有效、科學、安全的同時，還要盡可能選擇經(jīng)濟、合理的電氣設備和線路，并且對于變電站的占地面積、主接線設計等工作，都應盡可能的選擇合理的技術(shù)和方法。其次在變電站的電氣接線設計中，要采用雙母線、單母線兩種線路加以配合，并在從斷路器中推出設備后，需將電氣線路投入到使用中，以作為變壓器、設備檢修的格力體系，而對于那些敞開式的設備而言，在斷路器的選擇上，我們可設置一些現(xiàn)場檢修要點，必要時還可直接設置安全隔離帶，從而保證周圍設備運行環(huán)境的安全，同時在這個過程中，由于組合器是斷路器的重要組成部分，隔離開關(guān)、電流電壓互感器是一個集成設備，因此通常都是按照絕緣結(jié)構(gòu)進行維修。

另外按照主接線的靈活性要求，主接線設計應當滿足電力系統(tǒng)調(diào)度對變壓器，以及線路的靈活投切、系統(tǒng)電源及電力負荷的有效調(diào)配、電力事故運行的檢查檢修等，最重要一點就是確保電力系統(tǒng)斷路器等一次設備檢修時，還可靈活維持電網(wǎng)的運行及供電的正常。

2.5?電氣防雷設計

電氣防雷設計主要是為了避免直擊雷與雷電過電壓的傷害，變電站電氣一次設備的防雷保護設計主要有三種，即直擊雷保護、雷電過電壓保護以及接地防雷保護。直擊雷保護，即指變電站采用屋頂避雷帶避免直擊雷的侵害，這是因為變電站配電裝置主要是全戶內(nèi)布置，因此屋頂避雷帶應使用熱鍍鋅扁鋼，同時應當將其牽引到下部分與主接地網(wǎng)安全連接;而雷電過電壓保護，主要是指為避免線路侵入雷電波而造成電壓過高的現(xiàn)象，其在110kV進線與10kV母線上，需分別安裝特定的避雷器;接地防雷保護，是指變電站接地方式主要以水平接地體為主，以垂直接地極作為輔，其主接地網(wǎng)應當選擇6mm×6mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地極則應當選擇50mm×50mm×2500mm鍍鋅角鋼，而設備引下線最好選擇60mm×8mm?鍍鋅扁鋼。其次接地防雷設計應當盡可能布置在配電站之外的空地中，并要將接地極深埋，主接地網(wǎng)的接地電阻應當小于0.5Ω，同時還要注意在經(jīng)常出入的大門處設置一些與主接地網(wǎng)連接的均壓帶。

2.6?電氣接地設計

在變電站電氣一次設計過程中，為確保設備的正常運行，以及避免施工人員因觸電而發(fā)生安全事故，一般會將電氣設備的某部分與大地進行良好的連接，而這就是我們所說的電氣接地設計。一般地，變電站電氣一次設備的正常接地裝置，主要是由接地體與接地線組成，接地體一般分為自然接地體與人工接地體兩種，最常用的是自然接地體，接地體多采用角鋼，只要將其端部削尖，就可直接打入地中;而接地線采用扁鋼或圓鋼，一般環(huán)繞著變電所進行敷設，同時變電所內(nèi)高壓配電室、低壓配電室與變壓器室，均需在室內(nèi)用扁鋼連接成一整體，且接地電阻的計算值應當滿足高壓小接地系統(tǒng)的保護接地，以及低壓電氣設備保護接地與工作接地電阻計算值。

3???總結(jié)

總之，在變電站電氣一次設計過程中，必須要明確設計的目的及設計的優(yōu)越性，把握好具體的細節(jié)和相關(guān)要求，同時除了要有一份成功的變電站電氣設計方案之外，還需注意配電器、電氣設備及接線方式等方面的選擇問題，從而保障變電站一次設計的運行安全，為電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的基礎。

參考文獻：

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