變電站電氣一次設(shè)計(jì)探析

馬銀行

摘要：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)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系到電網(wǎng)電力輸送的服務(wù)質(zhì)量。本文對(duì)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的基本要求作了總結(jié)，重點(diǎn)對(duì)平面布置、電氣設(shè)備的選用、主接線設(shè)計(jì)、電氣防雷設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行了介紹，通過加強(qiáng)電氣一次的探討，可提升變電站運(yùn)行性能，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣一次;設(shè)計(jì)

1??變電站電氣一次設(shè)計(jì)的基本要求

首先在進(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，之后再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)也才能順利進(jìn)行，同時(shí)變電站主接線的接線方式必須符合要求，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，其可根據(jù)具體的要求對(duì)主接線進(jìn)行調(diào)整。其次變電站建設(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，同時(shí)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，應(yīng)在對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的高需求性方面，其必須要能夠滿足電力系統(tǒng)所依賴的自動(dòng)化程度，以此才能在該基礎(chǔ)上提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，從而將數(shù)據(jù)信息誤碼率控制在較低水平。另外還要對(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，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

2???變電站電氣一次設(shè)計(jì)

2.1?前期準(zhǔn)備

在變電站電氣一次設(shè)計(jì)前期，必須對(duì)其科學(xué)性、可行性做出系統(tǒng)分析，并參照變電站的實(shí)際特點(diǎn)來為電氣一次設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。其要求：可行性分析需要切實(shí)依照國家相關(guān)的政策制度、技術(shù)規(guī)范，從根源上確保變電站電氣一次設(shè)計(jì)的合理性、合法性，推動(dòng)變電站的正規(guī)化建設(shè)，同時(shí)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)原則等進(jìn)行規(guī)劃性設(shè)計(jì)，使其服務(wù)于整個(gè)變電系統(tǒng)的長遠(yuǎn)建設(shè)與發(fā)展。

2.2?平面布置

在具體的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，應(yīng)因地制宜、科學(xué)合理、構(gòu)型緊湊的實(shí)施變電站總平面布置。首先在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)運(yùn)用主變住戶外，即半戶內(nèi)的相關(guān)形式進(jìn)行合理布置，若實(shí)際需要，必須運(yùn)用全戶內(nèi)的方式進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，同時(shí)在實(shí)施主變室設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到采用合理的通風(fēng)措施及消防措施。其次不可將電容器室和二次設(shè)備室進(jìn)行垂直布置，以規(guī)避電容器與微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾的情況。

2.3?電氣設(shè)備的選用

電氣設(shè)備的選用和主接線的設(shè)計(jì)有直接關(guān)聯(lián)，因此在選用時(shí)，必須要遵守以下幾點(diǎn)原理：（1）在電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行下，選擇可行性最佳的設(shè)備進(jìn)行定值，而在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)，需對(duì)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性與可行性進(jìn)行檢測;（2）對(duì)安裝地點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)的短路現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)檢查，同時(shí)對(duì)開關(guān)電氣的能力給予校驗(yàn);（3）結(jié)合安裝具體地點(diǎn)給予供電，以確定電氣設(shè)備的形式，同時(shí)還要對(duì)變電站的變壓器數(shù)量進(jìn)行檢測。其次對(duì)于斷路器的選擇，應(yīng)當(dāng)盡可能延長斷路器的使用壽命，保證其性能的發(fā)揮正常，盡量選擇安裝方便，簡于檢修的斷路器，同時(shí)應(yīng)當(dāng)確保其在電力系統(tǒng)合閘運(yùn)行時(shí)還具備足夠的導(dǎo)電性，以保證在負(fù)荷電流及短路電流通過時(shí)，設(shè)備具有良好的動(dòng)穩(wěn)定性能與熱穩(wěn)定性能。

2.4?主接線設(shè)計(jì)

變電站的主接線電器設(shè)計(jì)是根據(jù)電網(wǎng)中的地位、出線數(shù)量、回路數(shù)及設(shè)備的特點(diǎn)來確定的，因此在設(shè)計(jì)的過程中需要注意供電荷載的控制，并要在滿足供電可靠性、運(yùn)行靈活性及操作方便的基礎(chǔ)上，節(jié)約能源。首先變電站高壓側(cè)需采用斷路器較小，或者之間不采用斷路器來進(jìn)行接線，同時(shí)在電氣設(shè)計(jì)中，一次設(shè)備的選擇除了保證接線有效、科學(xué)、安全的同時(shí)，還要盡可能選擇經(jīng)濟(jì)、合理的電氣設(shè)備和線路，并且對(duì)于變電站的占地面積、主接線設(shè)計(jì)等工作，都應(yīng)盡可能的選擇合理的技術(shù)和方法。其次在變電站的電氣接線設(shè)計(jì)中，要采用雙母線、單母線兩種線路加以配合，并在從斷路器中推出設(shè)備后，需將電氣線路投入到使用中，以作為變壓器、設(shè)備檢修的格力體系，而對(duì)于那些敞開式的設(shè)備而言，在斷路器的選擇上，我們可設(shè)置一些現(xiàn)場檢修要點(diǎn)，必要時(shí)還可直接設(shè)置安全隔離帶，從而保證周圍設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的安全，同時(shí)在這個(gè)過程中，由于組合器是斷路器的重要組成部分，隔離開關(guān)、電流電壓互感器是一個(gè)集成設(shè)備，因此通常都是按照絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修。

另外按照主接線的靈活性要求，主接線設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足電力系統(tǒng)調(diào)度對(duì)變壓器，以及線路的靈活投切、系統(tǒng)電源及電力負(fù)荷的有效調(diào)配、電力事故運(yùn)行的檢查檢修等，最重要一點(diǎn)就是確保電力系統(tǒng)斷路器等一次設(shè)備檢修時(shí)，還可靈活維持電網(wǎng)的運(yùn)行及供電的正常。

2.5?電氣防雷設(shè)計(jì)

電氣防雷設(shè)計(jì)主要是為了避免直擊雷與雷電過電壓的傷害，變電站電氣一次設(shè)備的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)主要有三種，即直擊雷保護(hù)、雷電過電壓保護(hù)以及接地防雷保護(hù)。直擊雷保護(hù)，即指變電站采用屋頂避雷帶避免直擊雷的侵害，這是因?yàn)樽冸娬九潆娧b置主要是全戶內(nèi)布置，因此屋頂避雷帶應(yīng)使用熱鍍鋅扁鋼，同時(shí)應(yīng)當(dāng)將其牽引到下部分與主接地網(wǎng)安全連接;而雷電過電壓保護(hù)，主要是指為避免線路侵入雷電波而造成電壓過高的現(xiàn)象，其在110kV進(jìn)線與10kV母線上，需分別安裝特定的避雷器;接地防雷保護(hù)，是指變電站接地方式主要以水平接地體為主，以垂直接地極作為輔，其主接地網(wǎng)應(yīng)當(dāng)選擇6mm×6mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地極則應(yīng)當(dāng)選擇50mm×50mm×2500mm鍍鋅角鋼，而設(shè)備引下線最好選擇60mm×8mm?鍍鋅扁鋼。其次接地防雷設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡可能布置在配電站之外的空地中，并要將接地極深埋，主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)當(dāng)小于0.5Ω，同時(shí)還要注意在經(jīng)常出入的大門處設(shè)置一些與主接地網(wǎng)連接的均壓帶。

2.6?電氣接地設(shè)計(jì)

在變電站電氣一次設(shè)計(jì)過程中，為確保設(shè)備的正常運(yùn)行，以及避免施工人員因觸電而發(fā)生安全事故，一般會(huì)將電氣設(shè)備的某部分與大地進(jìn)行良好的連接，而這就是我們所說的電氣接地設(shè)計(jì)。一般地，變電站電氣一次設(shè)備的正常接地裝置，主要是由接地體與接地線組成，接地體一般分為自然接地體與人工接地體兩種，最常用的是自然接地體，接地體多采用角鋼，只要將其端部削尖，就可直接打入地中;而接地線采用扁鋼或圓鋼，一般環(huán)繞著變電所進(jìn)行敷設(shè)，同時(shí)變電所內(nèi)高壓配電室、低壓配電室與變壓器室，均需在室內(nèi)用扁鋼連接成一整體，且接地電阻的計(jì)算值應(yīng)當(dāng)滿足高壓小接地系統(tǒng)的保護(hù)接地，以及低壓電氣設(shè)備保護(hù)接地與工作接地電阻計(jì)算值。

3???總結(jié)

總之，在變電站電氣一次設(shè)計(jì)過程中，必須要明確設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，把握好具體的細(xì)節(jié)和相關(guān)要求，同時(shí)除了要有一份成功的變電站電氣設(shè)計(jì)方案之外，還需注意配電器、電氣設(shè)備及接線方式等方面的選擇問題，從而保障變電站一次設(shè)計(jì)的運(yùn)行安全，為電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

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