变电站电气一次设计现状及改善对策

文/金帅、侯彦虹 内蒙古电力(集团)有限责任公司巴彦淖尔电业局 内蒙古巴彦淖尔 015000

1、我国变电站电气一次设计的现状以及问题

1.1 电气设备选择的问题

变压器、电流互感器、隔离开关、断路器等都属于变电站的电气设备，短路电流计算等相关问题会在出现在设备的选择过程中。我们需要验算不一样的短路电流，使其稳定性增加、提高经济性、操作更加灵活，以促进电力系统的长远发展。电气设备在电流计算不正确的情况下会出现短路、设备烧毁等问题，不利于电力系统的整体安全运营。要想增加机器设备的使用寿命，在选择电器设备的过程中，一定要对系统考虑周全，这有利于促进系统的可靠性。

1.2 设计主接线的问题

系统的稳定性和可靠性是变电站设计的重要前提，连接该系统的电线都比较复杂且维护成本较高，这对城市发展来说会产生一定的消极影响。在变电站设计过程中，没有考虑城市的发展问题，导致可利用空间严重不足。虽具有可靠安全的特点，但是在系统维护方面不够成熟，一旦出现问题，后果不堪设想，复杂的接线使维修难度变大，不利于变电站电气的发展。

1.3 防雷设计的问题

近几年，由于经常出现不寻常的天气，经常会有雷击事件，因此变电站一定要做好预防雷击的准备，这样就可避免雷击给电网系统带来损坏和影响，保证其在恶劣天气下也能正常运行。与此同时，接地设备要进行抗防腐性能的检测，以防出现断裂情况。不同的变电站要制定不同的防雷设计，选择科学的防雷方式

1.4 主变压的选择问题

主变压器是变电站的核心部件，对变电站的运行起着至关重要的作用。主变压器发生故障或者运行有隐患，将对城市变电站的安全产生重大影响。因此，在规划城市变电站时，必须注意主变压器的选择。必须根据城市用电需求、占用面积、城市发电特点等进行规划和选择。否则，变压器无法满足城市用电需求。如果变电站处于空无一物的状态，就会导致长期的资源浪费。选择合适的主变压器能够在节约资源的前提下提高变电站的利用率，一般而言，在进行城市变电站一次设计时，要搜集整理城市的用电特点及持续性的用电变化情况，然后根据用电情况进行变压器的各种参数的设计与选择，最终选择匹配度最高的主变压器。同时，在选择城市变压器的过程中，不仅要考虑安全和实际需要，还要考虑节能问题。通过增加阻抗可以降低能耗，至少需要回收两个变压器。为避免大面积供电故障事故造成的单一变压器故障，相互备份可以最大限度地提高城市供电的稳定性。

2、变电站电气一次设计

2.1 电气设备选择

结束变电站结构设计工作后，结合所处地区的性能规划的需要，结合承载负荷的能力，电能传输等方面的信息，借助主体线路的连接网络，结合实际情况来确定电气设备的参数，并且实施检核，涉及到的内容由：安全性能、稳定性能等等。在遵从以上原则的基础上，要保证机械的综合性能要符合实际情况的需要，依照已经建造完成的变电站的电能需要和运作模式来确定变电站电能供应体系所需要的变压器的数量和操作方法。

2.2 主接线设计

第一，两个电源结构的设计。这种模式通常为 T 字线路形式，并且可以与其他变电电路两两连接，主体设备一边与变压器相连，两外一边借助母线分段的方法，可以摆脱以往多个高压设备的束缚，线路整体保证多变性的特点。因为高压设备衔接很少进而大大的缩小了占地的面积。但是因为在高压线路出现问题的时候，变压其会演变为一个共享的设备，如果某个电源失控，可以利用继电保护措施来进行转换。第二，母线的设置多样化。主要表现为线路衔接的形式为电源进线两个途径，一个为主要线路，两外一个为备选线路。高压极限借助母线连接，能够确保两个部分的母线电能供应的质量，因为设备结构备用电源线路的利用，设备十分的繁杂，并且资金花费较多，通常被使用在那些电能需求较多的电能网络中。最后，内桥衔接模式，这种模式两边的线路都会与电能网络连接，因为构造相对简单，没有必要设置过多的断路器来实施保护，但是因为多个回路自身的性质导致变化性能较差，整体运作存在一定的困难。结合以上阐述的内容，在进行变电站电气一次设计工作的时候，务必要做好充分的实地勘探工作，结合实际需求来选择切实可行的方法进行操作。

2.3 电气平面布置

秉承因地制宜的原则，在正式开展设计之前，对所处地区的地质情况进行实地勘探，结合获得的信息来实施变电站电气一次设计，第一步要确定整体设计平面布局计划，可以参照类似的设计方案，其次在实施二次设备设计时，电容器不得安放在垂直空间之内，要防止电容器对电子机械的干扰。

2.4 电气的接地设计

在变电站电气设计过程中，施工人员的电击事故是最严重、最常见的事故，通常与变电站的电气接地设计有关。良好的电气地面设计不仅能为施工人员提供安全保障，还能有效保护机械设备、消防等应急手段。接地体和接地线是变电站主设备接地装置的主要组成部分。自然类的接地体是最为常用的一类接地体，多为角钢构造，直接将其埋入地中即可。接地线一般为角钢或圆钢。变电所的周围被接地体环绕，变电所内的高压配电室以及低压配电室再分别设置两处用以和接地体的相连通，高、低压配电室通过扁钢与变压器室连接成一个共同体。除此之外，接地电阻必须小于高压小接地系统的保护接地以及低压电气设备保护接地与工作接地电阻的最小值。

结语：

变电站电气设计是电网工程的重要组成部分。其意义不言而喻，但它与自身设计的实用性、适用性、经济性和安全性密切相关。当变电站的电气设计满足实用性、适用性、经济性、安全性等要求时，变电站的质量将得到极大的提高。因此，做好变电站电气的一次设计是一项必须要完成的任务，通过设计完美的建设方案，分析可能存在的不足或出现的突发事故并制定出相应的防护策略。同时，也要建立并健全一定的安全风险评估体系，努力将安全隐患出现的系数降至最低，从而促进我国电力事业的进一步发展。