變電站電氣一次設(shè)計(jì)探討

文/石衍榮 北京京電電力工程設(shè)計(jì)有限公司 北京 100070

變電站電氣一次設(shè)計(jì)探討

文/石衍榮 北京京電電力工程設(shè)計(jì)有限公司 北京 100070

配電、輸電、發(fā)電的具體過程都是利用電氣一次設(shè)備通過設(shè)備與設(shè)備之間的相互連接而構(gòu)成的。本文就變電站電氣一次設(shè)備的設(shè)計(jì)、維護(hù)等內(nèi)容進(jìn)行深入探討，使變電站電氣一次設(shè)備能夠從設(shè)計(jì)之初就能夠防患于未然，全面保障變電站一次設(shè)備的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的安全性和可靠性，提高變電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

變電站；電氣一次設(shè)備；設(shè)計(jì)

一、變電站電氣一次設(shè)計(jì)中的基本要求

根據(jù)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，我國的電力市場(chǎng)正在進(jìn)行著巨大的轉(zhuǎn)型和改革并正在高速發(fā)展，我國是一個(gè)用電大國，巨大的人口和工業(yè)的發(fā)展給電網(wǎng)設(shè)計(jì)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，基于越來越大的電力需求，我國對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。隨著電力系統(tǒng)的不斷升級(jí)，電力設(shè)備也不斷進(jìn)行著更新和發(fā)展，電力技術(shù)水平也在不斷提高，要提高變電站的工作效率自然就要從變電站一次設(shè)計(jì)入手，首先我們必須要了解變電站一次設(shè)計(jì)的要求。

設(shè)計(jì)要立足現(xiàn)實(shí)，更要展望未來，這樣才能夠滿足高速發(fā)展的電力需求，同時(shí)要熟練把握電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，能夠?qū)ξ磥淼陌l(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行基本的預(yù)測(cè)，就能保證變電站電力系統(tǒng)的安全，從而提高變電站的經(jīng)濟(jì)效益。能夠?qū)⒉煌瑫r(shí)期的難點(diǎn)進(jìn)行解決，排查一系列可能出現(xiàn)的問題，綜合不同方案的特點(diǎn)，在電力供應(yīng)需求和電力系統(tǒng)建設(shè)中有一定的取舍，這樣就能將變電站一次設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化、完善，也就保障了變電站電氣一次設(shè)計(jì)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，我們還需要遵循下面幾點(diǎn)原則來進(jìn)一步完善變電站一次設(shè)計(jì)：

1）進(jìn)行變電站電氣一次設(shè)計(jì)的過程中，要求在所劃區(qū)域電力需求的基本保障之上進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能充分滿足后半時(shí)期變電量的需求，再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)才能夠順利進(jìn)行。

2）變電站主接線的接線方式必須符合要求，這樣才能提高變電站后期工作中的安全性，當(dāng)然這種方式也不是死板的，可以根據(jù)具體的要求對(duì)主接線進(jìn)行調(diào)整。

3）變電站建設(shè)面積要進(jìn)行合理規(guī)劃，以免造成土地資源的浪費(fèi)，當(dāng)然也要保證基本的工作需求，在設(shè)備選型時(shí)，建議選用體型較小、性能較高的設(shè)備。

4）變電站電氣一次設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的高需求性，必須能夠滿足電力系統(tǒng)所依賴的自動(dòng)化程度，才能在此基礎(chǔ)上提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，才能將數(shù)據(jù)信息誤碼率控制在較低水平。另外，要對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設(shè)備的可靠性進(jìn)行優(yōu)化，減少檢修率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、變電站電氣一次設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行變電站電氣一次設(shè)計(jì)之前，首先要進(jìn)行可行性研究，這是為項(xiàng)目核準(zhǔn)提供有效的技術(shù)依據(jù)必不可少的階段。要結(jié)合具體輸變電工程的特點(diǎn)編制符合規(guī)范要求并且有一定深度的設(shè)計(jì)成品。當(dāng)然，在進(jìn)行變電站一次設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮國家具體的技術(shù)政策以及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程金額的規(guī)定，必須要保證變電站一次設(shè)計(jì)的可行性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)之前，要掌握相關(guān)的原始資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，比如：變電站的位置信息、周圍環(huán)境數(shù)據(jù)、環(huán)境污染狀況等。最后，對(duì)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的前期工作中必須要明確設(shè)計(jì)任務(wù)，合理規(guī)劃，這樣才能保證變電站一次設(shè)計(jì)能夠高效、有序進(jìn)行。

三、變電站一次設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)要求

（一）電氣主接線設(shè)計(jì)

變電站電氣部分的主體就是對(duì)電氣主接線的設(shè)計(jì)，電氣主接線直接影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行和運(yùn)行的穩(wěn)定性和靈活性。對(duì)于變電站改建，要求電氣主接線在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要保證可靠性和靈活性，同時(shí)，更要做到經(jīng)濟(jì)性。可靠性是電氣主接線的基本要求，電氣主接線的設(shè)計(jì)必須要能夠適用于不同的運(yùn)行狀態(tài)，還要能夠在不同的運(yùn)行狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

（二）選擇電氣設(shè)備的要求和注意事項(xiàng)

在系統(tǒng)主接線、負(fù)荷計(jì)算和短路電流計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)電氣設(shè)備的選擇，應(yīng)該遵守下面幾點(diǎn)要求：(1)應(yīng)該在正常的工作條件中調(diào)整電氣設(shè)備的額定值。(2)在短路的條件下進(jìn)行電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定的檢驗(yàn)。(3)檢驗(yàn)安裝地點(diǎn)的三相短路條件同時(shí)要對(duì)開關(guān)電器的斷流能力進(jìn)行驗(yàn)證。(4)依據(jù)安裝地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件進(jìn)行電氣設(shè)備形式的調(diào)整和選擇。同時(shí)，在此過程中還要進(jìn)一步確定主變壓器臺(tái)數(shù)。

主變壓器臺(tái)數(shù)的確定，必須根據(jù)具體的城市供電條件等相關(guān)的因素進(jìn)行考慮，主要有下面幾點(diǎn)：(1)主變總?cè)萘吭诳傌?fù)荷不變的前提下，停一臺(tái)主變壓器時(shí)，要求仍具有相同的供電能力。(2)變壓器制造容量限制。

（三）接地技術(shù)

接地技術(shù)是對(duì)電力設(shè)備安全性的把控，為電氣設(shè)備正常運(yùn)行提供一定的保障。接地就是指將電氣設(shè)備的一部分與地面進(jìn)行電氣連接，進(jìn)行這項(xiàng)工作的重要目的就是:1）保障人的安全，防止人在工作過程中觸電。2）預(yù)防電氣設(shè)備的機(jī)械性故障。3）避免發(fā)生火災(zāi)、爆炸等安全事故。接地裝置一般由兩部分組成，一是接地線，二是接地體。接地線一般采用扁鋼或圓鋼，而接地體采用角鋼，將其端部削尖，打入地中，這樣就能讓電氣設(shè)備和地面進(jìn)行良好接觸。接地體又分人工接地體和自然接地體，在變電站一次設(shè)計(jì)中一般采用自然接地體。高壓配電室和低壓配電室是有一定區(qū)別的，兩者用不同的位置與接地體連接。

（四）照明設(shè)計(jì)中注意的問題

在變電站一次設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，范圍主要有:內(nèi)、外廠房；內(nèi)、外開關(guān)站；內(nèi)、外機(jī)房等，每個(gè)部分都包含著工作照明和事故照明兩個(gè)照明系統(tǒng)。工作照明中需要嚴(yán)格按照不同工作面的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行照明，在工作照明中如果發(fā)生事故導(dǎo)致照明中斷，就需要采用事故照明為工作人員的工作照明，或者必要時(shí)為工作人員的疏散和廠內(nèi)的重要場(chǎng)所、安全出口等進(jìn)行照明。日常工作中的事故照明都是通過工作照明電源進(jìn)行供電，但是，如果工作照明出現(xiàn)電源中斷等問題時(shí)，自動(dòng)裝置就會(huì)將事故照明切換到直流電源。室外照明采用集中和分組控制兩種方式，室外照明配電箱應(yīng)裝設(shè)聲、光控系統(tǒng)，這樣就能節(jié)約用電。照明燈應(yīng)選用光通量大，壽命長(zhǎng)的氣體放電燈以及減光系數(shù)小的新型輕巧的燈具。除中控室采用塑料絕緣導(dǎo)線穿難燃PVC塑料管暗敷外，其他一般采用明線敷設(shè)，室外照明線路采用電纜穿熱鍍鋅鋼管敷設(shè)比較好。

四、結(jié)束語

電力市場(chǎng)直接推動(dòng)著電力技術(shù)發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊豁?xiàng)產(chǎn)業(yè)。在變電站電氣一次設(shè)計(jì)過程中，必須要明確設(shè)計(jì)的目的以及設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，能夠有效的預(yù)知電力行業(yè)的發(fā)展方向，能夠全面把握變電站一次設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)要求，全面提高變電站電力系統(tǒng)的安全以及變電站的經(jīng)濟(jì)效益。及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站一次設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題并能夠有效解決，預(yù)防變電站一次設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題，把握好具體的細(xì)節(jié)和相關(guān)要求，從而保障變電站一次設(shè)計(jì)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，為電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

[1]謝芳.110kV變電站電氣設(shè)計(jì)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，(8)：12-14.

[2]李根富.變電站電氣一次設(shè)計(jì)探討[J].廣東科技，2013，(11)：77-79.