浅谈变电站改建过程中的电气一次设计

　　摘要：变电站是电力系统的重要组成部分。随着电力事业的发展，我国的很所变电站都面临改建。本文主要概述了变电站改建过程中，电气主接线设计、主变压器选择、电气设备选择、配电装置和平面设计、防雷接地技术等电气一次设计。
　　关键字：变电站；电气一次部分；设计
　　中图分类号: F284 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　
　　目前我国很多的变电站都存在着电气设备和附属设备陈旧、老化，变电站规模过小等问题，已经不能满足日益增长的供电负荷和保证供电安全。为了确保电网安全稳定的运行，提高供电能力，对一些变电站进行改建是很有必要的。在变电站改建过程中，电气一次设计主要包含有电气主接线设计、主变选择、电气设备的选择和短路电流的计算等内容。
　　电气主接线设计
　　变电站电气部分的主体就是电气主接线设计，它对整个电力系统运行的可靠性和灵活性起着直接的影响作用，并且对拟定电气设备的选择、继电保护、配电装置布置、自动装置和控制方式都有着十分重要的影响。在变电站改建过程中，对电气主接线设计应该尽可能的保证其可靠性和灵活性的基础上，做到经济合理。可靠性是电气主接线的基本要求，即要求电气主接线的设计不仅要能适应各种运行状态，并且要能灵E+4GfDkex3O0Yx0VEwUbYA==活的在各种运行方式之间进行转换。
　　主变压器的选择
　　变电站的主变压器的选择包含着容量和台数的选择。变电站主变台数的应该结合一下几个方面进行考虑：第一、如果该变电站位于大城市的郊区，且中、低压已形成环网的情况下，最好是安装两台主变压器。第二、对于规划设计中指安装两台主变压器的变电站，其主变基础的设计最好大于变压器容量的1~2级设计，为以后负荷发展时更换主变压器奠定基础。第三、如果该变电站是大型工业变电站或是地区性较孤立的一次变电站时，在设计时最好周密的考虑，尽可能的安装三台主变压器。
　　关于主变压器容量选择的条件：
　　nSN ≥ Sjs远
　　 （n－1）SN ≥0.6Sjs远
　　（n－1）SN ≥ SI∑+SⅡ∑
　　式中，n表示变电站主变压器的数量；SN表示待选变压器容量；Sjs远为远景综合最大负荷；
　　SI∑和SⅡ∑分别表示远景I、II类综合最大负荷。
　　电气设备的选择
　　根据《导体和电气选择技术规定》的规定，在变电站改建过程中对电气设备的选择，首先要力求选择那些技术先进、使用安全并且价格合理的设备；其次电气设备除了要能满足正常的运行、检修、短路和过电压等情况外，还要结合当地的实际条件，并做出长远考虑。第三、不宜使用过多品种的导体。
　　3.1 按正常工作条件选择： UN ≥UNS Ial（IN) ≥ I
　　上面式子中，UN待选电器的所能承受的最大的工作电压；UNS 表示电器所在回路的最高运行电压；Ial（IN) 为待选导体(电器)的长期允许电流(额定电流)；IMAX表示电器所在回路的持续工作电流。
　　3.2 新增电气设备的选择
　　在进行变电站改建过程中，通常会增加断路器、电流互感器和隔离开关。
　　断路器的设备额定电流应该> Ig 断路器的额定开断电流> Id ；断路器动稳定电流 >ich 。
　　电流互感器热稳定电流 >Id ；设备动稳定电流 >ich 。在选择电流互感器的时候，如果接线是一台半断路器接线，在改建过程中，新增的边断路的外加式电流互感器或是内附式的一次电流比值，应该与连接中的中断路器的外加式电流互感器或是内附电流互感器的比值一样。
　　隔离开关的设备额定电流 > Ig ；设备热稳定电流 >Id ；设备动稳定电流 >ich。
　　3.3 设备动稳定校验
　　电器ies ≥ ish 导体（硬）bmax≤bal
　　在上面式子中，ies 表示的是电器允许通过的动稳定电流幅值，ish 代表短路冲击电流幅值；bmax表示导体实际所能承受的最大应力；bal表示导体材料的允许应力。
　　配电装置及平面设计
　　高压配电装置的设计除了要认真的贯彻国家的技术经济政策以外，还应该根据当地的自然环境特点、电力系统要求和运行检修要求，制定出合理的设计方案并选择适宜的设备。高压配电装置要尽可能的采用新的材料、新的设备和新布置，在运用先进的设计技术的同时，保证设备的安全可靠的运行、巡视检修方便、经济合理。
　　在《变电站总布置设计技术规定》中明确的规定，变电站的的总平面布置因地制宜、努力创新，在充分利用现有的技术经济的基础上精心设计、合理布置。在变电站改建过程中，应该尽量的利用当地的劣地、坡地和荒地，最好做到少占或是不占当地的耕地资源，在以保证整个电力网络安全可靠运行的基础上，选择最佳的设计方案，做到技术与经济效益并重。
　　防雷接地技术
　　变电站改建设计中是否需要增加防雷措施，主要是看新扩建的场地的防雷保护是否在原有的防雷保护范围类。新增场地的主接地网与原变电站内的主接地网应该有两点以上的可靠连接，施工完成后还要实地进行接地电阻值测试，确保接地电阻值符合设计的要求。一旦接地电阻值超过了允许值，就必须要采取一些措施来降阻。而变电站在修建之初通常就已经采取了防雷措施，但是在改建的过程中还是需要校检，看防雷措施是否能满足需要，如果不能，则需要进一步的增加防雷措施。
　　变电站改建过程对于电气一次设计，应该做好与前期工程的衔接，充分利用现有的设备设施，预估并且降低设计及施工中的风险，在保证电力安全可靠运行的前提下，尽量减少改建工程量，节约投资，使整个改建工程安全、顺利、经济的进行。
　　
　　参考文献：
　　[1] 李艳. 浅析变电站改建工程电气一次设计[J]. 云南电力技术. 2010（02）
　　[2] 杨耀杰、姚凯. 变电所电气一次部分设计[J]. 科技资讯. 2007 （30）
　　[3] 姚云翔. 变电站改造工程电气一次设计[J]. 中国新技术新产品. 2010年(23)