高壓變電站電氣一次部分設(shè)計問題分析

朱浩

【摘要】我國經(jīng)濟的蓬勃帶動了電力行業(yè)的迅速發(fā)展，基于此我國對用電質(zhì)量的要求也逐漸增高。變電站電氣一次部分設(shè)計是否科學(xué)合理直接對變電站電氣系統(tǒng)工作性能產(chǎn)生影響。本文主要根據(jù)實際情況對高壓變電站系統(tǒng)特點進行結(jié)合，對其一次部分進行設(shè)計研究，希望能就我國電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)機給予一定幫助。

【關(guān)鍵詞】高壓變電站；電氣一次部分；系統(tǒng)設(shè)計

引言

電力系統(tǒng)的主要組成部分是變電站，具有降低與升高電壓、轉(zhuǎn)換電壓功率的作用，變電站是電力系統(tǒng)提供生活、生產(chǎn)保障的重要樞紐。其設(shè)計的科學(xué)合理性不但與電力供電可靠性息息相關(guān)，也對電力系統(tǒng)能否安全運行具有一定影響。

一、高壓變電站電氣一次部分設(shè)計的原則

我國電力工程在建設(shè)時，整個工程的重要步驟是變電站的優(yōu)化設(shè)計工作。所以在設(shè)計變電站時需要遵守以下原則：（1）在對變電站進行整體設(shè)計時要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況計劃好電力負荷總量以及變電總?cè)萘?。?）主接線方式的應(yīng)用條件必須具有可靠性與靈活性。（3）變電站設(shè)計占地面積盡量較小，且要選擇性能好、體積小的設(shè)備。促使設(shè)計結(jié)果合理且緊湊，達到資源節(jié)約的最終目的。（4）工程所使用的電氣設(shè)備在一定程度上需具備檢修次數(shù)少、技術(shù)性強、噪音低、穩(wěn)定性高、可靠性高的優(yōu)點。（5）在變電站設(shè)計時要在最大程度上實現(xiàn)自動化，且要實時保障其運行的高效性與通信誤碼較低的特性。

二、高壓變電站電氣一次部分方案設(shè)計

1.前期準(zhǔn)備工作

在變電站電氣一次部分設(shè)計之前，相關(guān)責(zé)任部門要對該項目可行性進行初步研究分析，且在分析研究時要嚴(yán)格遵循相關(guān)政策與準(zhǔn)則，促使其達到環(huán)境友好型與資源節(jié)約型優(yōu)質(zhì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保障電網(wǎng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化。施工單位在實際施工時要全面掌握了解該變電站的各項數(shù)據(jù)與建設(shè)所需原材料，如變電站具體選址、區(qū)域自然環(huán)境以及所處位置地震烈度等。且在實際設(shè)計之前要對設(shè)計任務(wù)進行熟悉掌握，在遵守國家設(shè)計原則與標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對設(shè)計方案進行合理設(shè)計科學(xué)規(guī)劃，在結(jié)合先進的技術(shù)指標(biāo)實現(xiàn)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。要根據(jù)實際條件來考慮變電站規(guī)模大小，做好工程建設(shè)前期工作。

2.主接線部分設(shè)計

主接線是變電站電氣建設(shè)的主要部分，其設(shè)計的穩(wěn)定性與變電站的平穩(wěn)、安全運行有重要關(guān)聯(lián)，還可以保障配電裝置布置合理性以及自動化裝置的高效運行。所以，在對其進行設(shè)計時，相關(guān)條件要符合以下要求：電力調(diào)度靈活、實現(xiàn)成本節(jié)約、便于維護保養(yǎng)、電力穩(wěn)定輸送。在進行高壓變電站接線設(shè)計時，要對變臺數(shù)、出現(xiàn)回路數(shù)、負荷重要程度進行結(jié)合選擇。主要接線方式有線變組接線、單母線接線以及橋式接線等。一般運用線變組接線的方式可以達到接線過程簡化、工程造價降低的目的。對不同的設(shè)計條件要采用不同的設(shè)計方式，當(dāng)該項目只有3臺主變臺時，要使用單母線分段的接線方法，而位于中部的變壓器要使用雙臂進線的方法。如該項目使用較大容量的變壓器，需要應(yīng)用到雙分支開關(guān)的進電方法。

3.電流計算

所選電氣設(shè)備為滿足基本要求，相關(guān)人員要校驗其不同位置的短路電流。關(guān)于其計算方式，我國有從國外引進任意時刻的短路電流計算方式。主要，計算方式是根據(jù)我國電力統(tǒng)計所得的發(fā)電數(shù)據(jù)，對不同時間不同阻抗條的短路電流進行計算，然后求取電流值的平均值，并作為計算電抗情況下與運行曲線在某一時刻的短路電流值。運算曲線主要包括個別變化法與統(tǒng)一變化法。

4.工程設(shè)備的選擇

（1）變壓器容量選擇。變壓器容量可以根據(jù)電力系統(tǒng)工程項目發(fā)展規(guī)劃來選擇。如果將2臺及以上變壓器裝設(shè)在變電站內(nèi)，在發(fā)生不可控故障時可以使用剩余的變壓器保障變電站的順利運行。（2）主變壓器的數(shù)量以及型號選擇。對于高壓變電站而言，在其周圍已經(jīng)形成環(huán)網(wǎng)的情況下，一般裝設(shè)2臺變壓器。而建設(shè)大型變電站或者專業(yè)變電站，一般裝設(shè)3臺及以上變壓器。（3）無功補償設(shè)備裝設(shè)。并聯(lián)補償變?nèi)萜骺梢匝b設(shè)在用戶側(cè)也可裝設(shè)在用戶內(nèi)。一般情況下無功機荷的補償裝置需裝設(shè)在用戶側(cè)，供無功機荷的補償裝置安裝在用戶內(nèi)。其容量一把控制在25%左右。

5.斷路器的選擇

變電站的主要設(shè)備之一就是斷路器，在選擇時要保障所選斷路器符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條件。其需要具備優(yōu)質(zhì)的絕緣性，保證檢修工作的順利進行。其一般時良導(dǎo)體材質(zhì)，可以在最大程度上減少系統(tǒng)故障。如果電流發(fā)生短路現(xiàn)象，其還需具備動穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性。

6.變電站接地設(shè)計

變電站必須進行接地設(shè)計，且變電站的需要在室內(nèi)用扁鋼材料將配電室與變壓器連接成一個整體。高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、補償電容器的底座和外殼也要進行有效連接。除此之外，一般要從中地點引下變壓器的接地點。

7.變電站照明設(shè)計

變電站內(nèi)一般要進行照明設(shè)計，其主要分為工作照明系統(tǒng)與事故照明系統(tǒng)。工作照明系統(tǒng)在設(shè)計時要與實際施工情況進行結(jié)合，當(dāng)施工過程中照明發(fā)生中斷時，為了使得施工人員能夠順利工作或者離開，其內(nèi)部公作場所及施工通道要設(shè)置照明裝置。而事故照明系統(tǒng)要有專門的供電設(shè)備，要確保其自動化設(shè)備可以將事故照明轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫凑彰?。要對室外照明進行并集中分組的方法控制，其配電箱內(nèi)部要裝置光控系統(tǒng)與聲控系統(tǒng)，從根本上保障節(jié)約電能的目的。在照明設(shè)備選擇上，要選擇使用壽命長，光源較亮的燈具。

結(jié)束語

綜上所述，高壓變電站電氣一次部分設(shè)計作為綜合性較強的工程項目，在實際設(shè)計時需要保障其設(shè)計的科學(xué)合理性，才能在最大程度上確保電力系統(tǒng)的安全運行，達到電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益與社會效益同時提高的最終目的。

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