关于变电站电气一次设计要点的研究

关于变电站电气一次设计要点的研究

徐迎光

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摘要：变电站电气一次设计是一项综合性较强的工作，是电力系统设计的主要内容。只有通过综合全面的考虑，才可以确保变电站安全稳定运行，为电力企业带来更大的经济收益，保障电力系统的安全性，促使电力行业的快速发展，提高电力企业的社会效益。本文主要探究了变电站电气一次设计原则及其设计要点。

关键词：变电站；电气一次设计；原则；要点

引言：随着电能需求量的不断增加，电力产业得到了迅速的发展，并且越来越受到人们的关注。尤其在当前社会中，人们的生活已经离不开电力的供应，为了有效保证变电站的电力服务质量水平，电力企业需要重视变电站的电气一次设计，通过仔细的分析和研究，提高变电站电气一次设计水平，有效满足用户的用电需求。

一、变电站的重要性

变电站是电力系统中变换电压、接受电能并对之进行分配、控制电力的流向以及调整电压的电力设施。它是电网相互联系的纽带，通过变压器将各级电压的电网联系起来，能够将电能进行变换和分配，它的安全可靠性关系到整个电网的运行质量。变电站的主要作用就是在高低压之间进行转换，有些变电站是将发电厂发出的电压进行升压，这样有利于电能远距离传输，还能够降低输电时在线路上的损耗；其他一些变电站是将高压转换成低压再传输给用户端。

二、变电站电气一次设计原则

第一，结合实际情况选择符合电站需求的电气设备，保证其设备满足现阶段变电站的正常检修、维护、过电压以及断路保护，并以此为基础从多个角度分析变电站未来的发展趋势与发展前景，为后续的设计奠定良好的基础。在选择新设备时，必须对其实际情况进行合理的设备检验与实验，保证设备各方面性能良好，符合现阶段的变电站设计需求，使其各方面符合相关标准。

第二，在选择一次设备过程中，应根据实际情况进行合理选择，完善现阶段的选择要求，并根据变电站的实际情况与环境条件对设备进行分析与检验，保证选择的设备可以在其环境中稳定可靠运行，满足其需求。

第三，必须保证现阶段选择的一次设备符合实际建设需求，具有先进性与经济性，避免一次设备呈现出功能不全面、技术落后等情况，以保证其在运行过程中的稳定性，降低发生故障的几率，实现稳定运转。另外，还应结合实际情况选择最合理的一次设备，从安全稳定与经济性两方面入手，满足现阶段发展需求。

第四，导体的品种数量越多越容易出现安全问题，甚至影响设备的更换，增大其故障维修的难度，产生不良的影响。因此，在选择导体过程中应遵循尽可能少选导体品种原则，能选一个品种替代绝对不选择两种，以此来保证其稳定性，并降低故障时的维修难度。

三、变电站电气一次设计要点

1、落实准备工作

变电站一次用电设备的质量和性能决定着输变电和变配电过程的质量。因此，在设计过程中，有关人员应做好各项准备工作。编制过程中需要结合全国不同地区变电站的设计标准，对一次设备的设计可行性进行深入研究。考虑变电所选址设计的可行性，对变电所选址的周围环境、地质条件和交通条件进行调查，从而为设计提供依据。设计人员需要结合变电站的实际运行情况进行设计，确保方案的可操作性，设计出高标准、高质量的设计方案，保证一次电气设计相关工作的顺利开展。此外，设计师还应从长远角度出发，制定设计方案，准备相关设备，并使用专业技术。在准备过程中，应注重一次设备的选择，结合系统主接线、实际负载和短路电流，根据设计标准和使用标准确定设备型号，结合实际供电情况，确定设备的具体形式，确保设备能满足系统稳定运行的要求。另外，各种一次设备的热稳定性和动态稳定性应满足短路故障时线路安全的要求。在准备过程中，技术人员需要根据设备安装处的三个短路问题进行基础计算，并测试电气设备的实际分断能力。只有落实上述编制内容，电气一次设计方案才能高度可行。

2、优化主接线设计

主接线连接设计是变电站电气一次设计的重要组成部分，并且在一定程度上可以提高变电站供电可靠性，而优化主接线设计需要从以下两个方面进行，具体而言：①科学合理的设计电源结构。一般情况下，对电源结构设计时会采用T字线路，这样能够与其他输电线路进行连接，保证多个电源点。同时，还可以直接连接变压器，在不设置母线的情况下，可以有效减少故障点，并且还可以保证线路整体的多元化。②出线回路多样性设计。多样性的出线需要设置一个主要线路和多个备用线路，在母线连接作用下，多个高压线路能够保障各母线段的电能供应达到相关质量要求。一般情况下，会应用在用电量需求较大的复杂电网中。

3、选择合适的电气设备

在实际变电站电气一次设计过程中，电力企业要选择符合实际情况的变电站布置方案和相关电气设备，即根据不同地区对用电的需求和相关电能质量参数，选择合适的变压器。在变压器选择过程中，要根据所处的环境和自身结构等因素，选择合适的冷却设备；在变压器参数选择时，需要注意有载或者无激磁调压等因素。总之，需要遵循电力系统的相关标准，对电气设备进行合理的选择，从而保障变压器设备为最佳。另外，也要充分考虑变压器的短路阻抗，并且测试相关的绝缘水平，当设备的绝缘水平达到设计标准，才可以投入使用。在对变电站的导体和相关设备进行选择时，还要校验电气设备的动热稳定，其中，包含断路器的选择是否能够有效发挥断路器的安全关合功能，这直接关系到电力系统的安全稳定运行。因此，电力企业要提高对断路器选择的重视度，具体而言：选择使用寿命较长的断路器；选择安装操作简单的断路器零件；选择与环境相适应的断路器，从而充分发挥断路器的作用。

4、落实防雷设计

变电站中电气一次的防雷设计需要重点注意以下内容：第一，预防雷电直击。设计过程：当变电站内的电气装置属于室内安装方式时，此时可在屋顶位置设置防雷带，预防雷击事故发生。使用这种设计方式时，常使用型为4mm×40mm带有镀锌涂层的扁钢设置避雷带，同时使用型号为8mm×60mm镀锌扁钢将避雷带引下，将其和主接地网线进行可靠连接。第二，做好过电压产生时的系统保护。这种防雷设计主要是预防电网运行环节线路遭受雷电波的入侵而产生过电压。在设计10kV线路时，需要在母线的位置设置避雷装置，并在10kV的主变端引出线使用避雷器，保护母线不受过电压的干扰。设计110kV线路时，需要在进线位置设置避雷装置，同时还需要将主变中性点位置的绝缘性能考虑其中，在110kV主变中性点处安装避雷器，或者使用放电间隙，两种方式都可控制系统受过电压的影响。第三，合理选择接地方式。设计过程主要使用水平接地体方式，并配置出线接地极辅助接地。在主接地的设计过程主要使用型号为6mm×6mm的镀锌扁钢材料，使用型号为50mm×50mm的镀锌角钢作为垂向地极，使用型号为8mm×60mm的镀锌扁钢作为电气设备下引线。

四、结束语

综上所述，作为电网的关键部分，变电站电气一次设计尤为重要，其设计的合理性、经济性与安全性将会对变电站的质量产生直接影响。因此，变电站设计人员必须要在满足设计规范的前提下，必须制定完善的设计方案，全面考虑电气一次设备的设计与安全保护措施，充分考虑变电站电气一次设备设计的可行性与实用性，注重对设备的检查维修，确保电气一次设备能够在安全稳定的情况下正常运行。

参考文献

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