變電站電氣一次設(shè)計(jì)存在缺陷及改進(jìn)措施

葛植艷

摘 要：經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)提出了全新的要求，變電站電氣一次設(shè)計(jì)也勢(shì)必要邁向全新的發(fā)展階段。然而，目前來看，變電站電氣一次設(shè)計(jì)依然存在缺陷和問題。文章首先分析了電氣一次設(shè)計(jì)的缺陷，并提出了改進(jìn)策略。

關(guān)鍵詞：變電站；電氣一次設(shè)計(jì)；缺陷；問題；改進(jìn)措施

電氣一次設(shè)計(jì)是變電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，一次設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系到電網(wǎng)電力輸送服務(wù)質(zhì)量，特別是整個(gè)社會(huì)電力需求量不斷上升，電氣一次設(shè)計(jì)越來越重要，無(wú)論是設(shè)備的選型、接線設(shè)計(jì)還是電氣平面布局都影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣一次設(shè)計(jì)中存在的缺陷和問題，并及時(shí)提出整改措施，解除問題，提高電氣一次設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 變電站電氣一次設(shè)計(jì)存在缺陷

1.1 一次設(shè)備過熱問題

隨著變電站的不斷運(yùn)行和運(yùn)轉(zhuǎn)，一次設(shè)備溫度持續(xù)升高、過熱現(xiàn)象成為一大問題，也會(huì)帶來多方面的隱患性危機(jī)。例如：線路或設(shè)備的高溫運(yùn)轉(zhuǎn)可能加劇故障發(fā)生概率，故障未能及時(shí)解除則將擴(kuò)大事故影響范圍，帶來更嚴(yán)重的后果。

變電站電氣一次性設(shè)備過熱的部分成因是其所選擇材料質(zhì)地低下，再加上高溫環(huán)境的不良影響，導(dǎo)致材料電阻率出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而引發(fā)各種線路短路等故障。因此，實(shí)際的變電站維修過程中要注意養(yǎng)護(hù)技術(shù)的選擇，根據(jù)各個(gè)部件的性質(zhì)、功能以及所處位置等來選擇合理的維修技術(shù)措施，例如：刀閘隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，容易遭受腐蝕，對(duì)此，應(yīng)該通過增設(shè)導(dǎo)線涂膜的方式來保護(hù)刀閘，形成一層保護(hù)膜，從而預(yù)防故障的出現(xiàn)。

1.2 雷擊缺陷

變電站電氣系統(tǒng)自身處于相對(duì)惡劣、復(fù)雜的氣候條件下，時(shí)常受到雷雨的襲擊和干擾，遇到強(qiáng)雷電的來襲可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的負(fù)荷超出規(guī)定范圍，從而出現(xiàn)設(shè)備被燒，線路受損等問題。目前來看，變電站電氣一次設(shè)計(jì)中防雷設(shè)計(jì)依然存在不足，電氣系統(tǒng)無(wú)法抵御雷電襲擊，從而導(dǎo)致一些電氣設(shè)備遭遇雷擊受損，對(duì)此必須重視變電站電氣的防雷設(shè)計(jì)，做好斷電保護(hù)工作。

2 變電站電氣一次設(shè)計(jì)改進(jìn)措施

2.1 明確一次設(shè)計(jì)的原則

要想實(shí)現(xiàn)電氣一次設(shè)計(jì)的優(yōu)化與改進(jìn)，就必須遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則，一方面要立足于一個(gè)地域環(huán)節(jié)的電力需求量，并科學(xué)預(yù)測(cè)其未來的負(fù)荷變化，來進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，確保電氣一次設(shè)計(jì)既能達(dá)到眼下標(biāo)準(zhǔn)，又能支撐未來的發(fā)展。（1）主線選型原則。本著安全、可靠、又靈活的原則來進(jìn)行主線選型，確保變電站能夠安全、高效運(yùn)行。（2）空間節(jié)約原則?，F(xiàn)實(shí)的變電站設(shè)計(jì)時(shí)，必須最大程度地開展占地空間、節(jié)省占地面積，因此，可以選擇體積小、容量充足、選擇性優(yōu)的變電站內(nèi)部設(shè)備。（3）提高自動(dòng)化原則。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著變電站電氣一次設(shè)計(jì)的優(yōu)化，所以，電氣選擇也要最大程度上提高其自動(dòng)化水平，優(yōu)選自動(dòng)化水平較高、通訊質(zhì)量較好的電氣設(shè)備，以此達(dá)到電氣設(shè)備高質(zhì)量運(yùn)行的目標(biāo)。

2.2 強(qiáng)化一次設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備

變電站工程施工前期必須對(duì)其科學(xué)性、可行性做出系統(tǒng)分析，做好前期的一切準(zhǔn)備性工作，認(rèn)真分析國(guó)家在變電站電氣一次設(shè)計(jì)中的一些規(guī)定，參照變電站的實(shí)際特點(diǎn)來為變電站的一次設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

其可行性分析需要切實(shí)依照國(guó)家相關(guān)的政策制度、技術(shù)規(guī)范，并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的法規(guī)制度，只有這樣才能從根源上確保變電站工程電氣一次設(shè)計(jì)的合理性、合法性，也才能推動(dòng)變電站的正規(guī)化建設(shè)。

同時(shí)，變電站電氣一次設(shè)計(jì)還要著眼于未來，結(jié)合相關(guān)的文件資料、設(shè)計(jì)原則等來進(jìn)行規(guī)劃性設(shè)計(jì)，電氣一次設(shè)計(jì)要服務(wù)于整個(gè)變電系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)與發(fā)展。

2.3 優(yōu)選變電器

變壓器的選型是變電站電氣一次設(shè)計(jì)的最主要環(huán)節(jié)，必須優(yōu)選合適的變壓器類型，具體可以從以下方面入手：第一，參照主變壓器所處環(huán)境、自身構(gòu)造、容量、性能等來選擇配置冷卻設(shè)備。第二，根據(jù)有載調(diào)壓、無(wú)激磁調(diào)壓等方式來選擇變壓器型號(hào)。第三，切實(shí)依照電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定來選型電氣設(shè)備的各項(xiàng)性能，例如：相數(shù)、繞組數(shù)等，同時(shí)，也要科學(xué)選型變壓器的短路阻抗，同時(shí)也要對(duì)其絕緣水平進(jìn)行測(cè)試，絕緣水平達(dá)標(biāo)才能用來使用。

2.4 優(yōu)選導(dǎo)體與相關(guān)設(shè)備

一方面要結(jié)合導(dǎo)體設(shè)備的載流量，以及彼此間的絕緣配合度，另一方面也要分析動(dòng)熱穩(wěn)定性對(duì)設(shè)備的干擾，其中斷路器的選型尤為關(guān)鍵，能否及時(shí)發(fā)揮安全斷開功能將關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，必須特別給予斷路器選型高度關(guān)注，斷路器的選配主要從以下兩大方面出發(fā)：第一，優(yōu)選能夠長(zhǎng)期使用的斷路器，確保其性能、功能等得以充分發(fā)揮，而且要確保其裝配便捷，為檢修創(chuàng)造便利條件。第二，斷路器的選型還要關(guān)注其是否具有特殊的功能，那就是當(dāng)電力系統(tǒng)處于合閘運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，斷路器是否同樣擁有充足的導(dǎo)電性，從而確保負(fù)荷電流、短路電流流經(jīng)過程中，依然處于性能穩(wěn)定狀態(tài)。

2.5 主接線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

主接線是變電系統(tǒng)非常重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系到變電站的工作狀態(tài)，必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。要本著方便拆卸、靈活配置的原則來設(shè)計(jì)主接線，為其創(chuàng)造一個(gè)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)此應(yīng)從以下方面入手：（1）單母線設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)下變電站通常選擇了特殊的電源供應(yīng)方式，即：雙電源供電，也就是一個(gè)真正供電，另一個(gè)則備份使用。高壓端則選擇單母線來連接，相反，低壓端則選擇母線分段、附加旁線的接線模式。單母線設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：安全穩(wěn)定、靈活變通、便于操作，因?yàn)橛袀浞蓦娫?，能夠維持電源持續(xù)供電。（2）線路與變壓器組配。這一接線模式適合選擇雙電源進(jìn)行電力供應(yīng)，選擇T型接線，或者嘗試一路線外接模式，通常適合在高壓一端選擇線路與變壓器組合式接線模式，相反，低壓側(cè)更適合選擇母線分段的接線模式。此接線設(shè)計(jì)模式有著自身優(yōu)勢(shì)：線路布局清晰明了、不存在過多的高壓設(shè)備、方便保護(hù)、成本合理，同時(shí)，雙電源之間能夠保證系統(tǒng)安全、平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）內(nèi)橋連接設(shè)計(jì)。所謂的內(nèi)橋連接方式指的是高壓端選擇內(nèi)橋接線連接，低壓端則依然選擇單母線附加旁母線的接線模式，整個(gè)變電站進(jìn)線都選擇兩路電網(wǎng)連接方式。這一接線模式最顯著的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：無(wú)需使用過多的斷路器，方便線路投切。

2.6 電氣接地設(shè)計(jì)

所謂的變電站電氣設(shè)備接地不僅包括接地線路，也包括接地系統(tǒng)。為了優(yōu)化變電站電氣的接地設(shè)計(jì)，應(yīng)該嘗試將高壓配電室、低壓配電室接地點(diǎn)分離開來，而且需要各自設(shè)下兩個(gè)接地點(diǎn)，確保電氣設(shè)備通過與接地體連接達(dá)到接地的效果，在變電室內(nèi)設(shè)計(jì)接點(diǎn)，使其同接地體連接，同時(shí)高低壓配電室也勢(shì)必需要同接地網(wǎng)連接，設(shè)置的接點(diǎn)數(shù)也要在3個(gè)以上。

2.7 電氣平面設(shè)計(jì)

平面設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，要遵照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范，并立足于現(xiàn)實(shí)需求來對(duì)電氣平面進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)與布局，既要從整體上進(jìn)行合理規(guī)劃，又要從局部入手進(jìn)行科學(xué)安排，要盡可能地為電氣設(shè)備的接入以及各類接線的選配創(chuàng)造有利條件。應(yīng)該根據(jù)變壓器戶外布設(shè)模式來進(jìn)行電氣平面規(guī)劃。

3 結(jié)語(yǔ)

變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，必須重視變電站電氣一次設(shè)計(jì)，只有做好一次設(shè)計(jì)，提高變電站電氣設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，才能維持變電站的安全工作，也才能提高供電服務(wù)質(zhì)量，變電站電氣一次設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)的原則和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，也要掌握關(guān)鍵技術(shù)，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，以此來不斷克服設(shè)計(jì)中的缺陷和問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋媛媛.變電站改建過程中的電氣一次設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（08）：231-232.

[2] 任志毅.城市 110kV 變電站電氣一次設(shè)計(jì)的分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（11）：304-305.

[3] 聶獨(dú).變電站電氣一次設(shè)計(jì)的論述[J].電源技術(shù)應(yīng)用（行業(yè)綜述）， 2013（10）.

[4] 吳紅衛(wèi).關(guān)于高壓變電站電氣一次設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題的研究[J].通訊世界，2013（21）：175-176.