高压变电站电气一次部分设计问题分析

朱浩

【摘要】我国经济的蓬勃带动了电力行业的迅速发展，基于此我国对用电质量的要求也逐渐增高。变电站电气一次部分设计是否科学合理直接对变电站电气系统工作性能产生影响。本文主要根据实际情况对高压变电站系统特点进行结合，对其一次部分进行设计研究，希望能就我国电力行业的发展建设机给予一定帮助。

【关键词】高压变电站；电气一次部分；系统设计

引言

电力系统的主要组成部分是变电站，具有降低与升高电压、转换电压功率的作用，变电站是电力系统提供生活、生产保障的重要枢纽。其设计的科学合理性不但与电力供电可靠性息息相关，也对电力系统能否安全运行具有一定影响。

一、高压变电站电气一次部分设计的原则

我国电力工程在建设时，整个工程的重要步骤是变电站的优化设计工作。所以在设计变电站时需要遵守以下原则：（1）在对变电站进行整体设计时要根据当地实际情况计划好电力负荷总量以及变电总容量。（2）主接线方式的应用條件必须具有可靠性与灵活性。（3）变电站设计占地面积尽量较小，且要选择性能好、体积小的设备。促使设计结果合理且紧凑，达到资源节约的最终目的。（4）工程所使用的电气设备在一定程度上需具备检修次数少、技术性强、噪音低、稳定性高、可靠性高的优点。（5）在变电站设计时要在最大程度上实现自动化，且要实时保障其运行的高效性与通信误码较低的特性。

二、高压变电站电气一次部分方案设计

1.前期准备工作

在变电站电气一次部分设计之前，相关责任部门要对该项目可行性进行初步研究分析，且在分析研究时要严格遵循相关政策与准则，促使其达到环境友好型与资源节约型优质电网结构，保障电网建设的标准化。施工单位在实际施工时要全面掌握了解该变电站的各项数据与建设所需原材料，如变电站具体选址、区域自然环境以及所处位置地震烈度等。且在实际设计之前要对设计任务进行熟悉掌握，在遵守国家设计原则与标准的基础上，对设计方案进行合理设计科学规划，在结合先进的技术指标实现设计的标准化。要根据实际条件来考虑变电站规模大小，做好工程建设前期工作。

2.主接线部分设计

主接线是变电站电气建设的主要部分，其设计的稳定性与变电站的平稳、安全运行有重要关联，还可以保障配电装置布置合理性以及自动化装置的高效运行。所以，在对其进行设计时，相关条件要符合以下要求：电力调度灵活、实现成本节约、便于维护保养、电力稳定输送。在进行高压变电站接线设计时，要对变台数、出现回路数、负荷重要程度进行结合选择。主要接线方式有线变组接线、单母线接线以及桥式接线等。一般运用线变组接线的方式可以达到接线过程简化、工程造价降低的目的。对不同的设计条件要采用不同的设计方式，当该项目只有3台主变台时，要使用单母线分段的接线方法，而位于中部的变压器要使用双臂进线的方法。如该项目使用较大容量的变压器，需要应用到双分支开关的进电方法。

3.电流计算

所选电气设备为满足基本要求，相关人员要校验其不同位置的短路电流。关于其计算方式，我国有从国外引进任意时刻的短路电流计算方式。主要，计算方式是根据我国电力统计所得的发电数据，对不同时间不同阻抗条的短路电流进行计算，然后求取电流值的平均值，并作为计算电抗情况下与运行曲线在某一时刻的短路电流值。运算曲线主要包括个别变化法与统一变化法。

4.工程设备的选择

（1）变压器容量选择。变压器容量可以根据电力系统工程项目发展规划来选择。如果将2台及以上变压器装设在变电站内，在发生不可控故障时可以使用剩余的变压器保障变电站的顺利运行。（2）主变压器的数量以及型号选择。对于高压变电站而言，在其周围已经形成环网的情况下，一般装设2台变压器。而建设大型变电站或者专业变电站，一般装设3台及以上变压器。（3）无功补偿设备装设。并联补偿变容器可以装设在用户侧也可装设在用户内。一般情况下无功机荷的补偿装置需装设在用户侧，供无功机荷的补偿装置安装在用户内。其容量一把控制在25%左右。

5.断路器的选择

变电站的主要设备之一就是断路器，在选择时要保障所选断路器符合相关标准条件。其需要具备优质的绝缘性，保证检修工作的顺利进行。其一般时良导体材质，可以在最大程度上减少系统故障。如果电流发生短路现象，其还需具备动稳定性与热稳定性。

6.变电站接地设计

变电站必须进行接地设计，且变电站的需要在室内用扁钢材料将配电室与变压器连接成一个整体。高压开关柜、低压配电屏、补偿电容器的底座和外壳也要进行有效连接。除此之外，一般要从中地点引下变压器的接地点。

7.变电站照明设计

变电站内一般要进行照明设计，其主要分为工作照明系统与事故照明系统。工作照明系统在设计时要与实际施工情况进行结合，当施工过程中照明发生中断时，为了使得施工人员能够顺利工作或者离开，其内部公作场所及施工通道要设置照明装置。而事故照明系统要有专门的供电设备，要确保其自动化设备可以将事故照明转变为直流电源照明。要对室外照明进行并集中分组的方法控制，其配电箱内部要装置光控系统与声控系统，从根本上保障节约电能的目的。在照明设备选择上，要选择使用寿命长，光源较亮的灯具。

结束语

综上所述，高压变电站电气一次部分设计作为综合性较强的工程项目，在实际设计时需要保障其设计的科学合理性，才能在最大程度上确保电力系统的安全运行，达到电力系统经济效益与社会效益同时提高的最终目的。

参考文献：

[1].郑继华， 周顺. 关于高压变电站电气一次设计应注意问题的研究[J]. 工业b， 2015（37）：182-183.

[2].刘文慧. 高压变电站电气一次设计注意问题探讨[J]. 科技与企业， 2015（7）：219-219.

[3].张鹏. 变电站电气一次设计的问题及对策分析[J]. 华东科技：学术版， 2017（8）：233-233.