變電站電氣一次設(shè)計研究

陳元培 國網(wǎng)重慶市電力公司綦南分公司

一、變電站電氣一次設(shè)計的可行性

為使得變電站電氣一次設(shè)備設(shè)計更科學(xué)，需要全面深入落實我國電力行業(yè)的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。另外，要對變電站建設(shè)位置、周圍環(huán)境、交通情況等進行詳細了解，從而使變電站能夠更好地發(fā)揮自身作用。除此之外，在變電站電氣一次設(shè)備設(shè)計時，要出具可行性設(shè)計方案，并對設(shè)計方案進行全面的了解和透徹分析，使得變電站電氣一次設(shè)備的設(shè)計工作具有科學(xué)合理性。同時，對變電站電氣一次設(shè)備的設(shè)計方案進行修改時，要站在變電站運行安全可靠的角度進行考慮。

二、變電站一次設(shè)計時應(yīng)注意的問題

（一）主線方案的設(shè)計

電氣設(shè)備的質(zhì)量在很大程度上決定總線路的穩(wěn)定程度。在對主線路進行設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)選用質(zhì)量達標(biāo)的設(shè)備，進一步提升主線路的安全性。除此之外，在設(shè)計的過程中還應(yīng)當(dāng)重視主線路的經(jīng)濟效益以及靈活程度，保證所采用的主線方案設(shè)計為最優(yōu)。

（二）裝置的設(shè)計

通過無功補償裝置的應(yīng)用能夠盡可能保證供電設(shè)備的電平衡，并且避免電力系統(tǒng)因為內(nèi)部失壓而產(chǎn)生的短路現(xiàn)象，進而影響到變電站供電的穩(wěn)定性。作為變電站工作人員應(yīng)當(dāng)充分的了解無功補償運行的機制，并且能夠掌握其操作方法。

（三）防雷方案的設(shè)計

避雷針是現(xiàn)階段變電站保護設(shè)施中最為常見的一種，能避免變電站設(shè)備遭受雷擊的破壞，以保證變電站設(shè)備在雷雨天氣下的正常運行。針對此種情況，進行科學(xué)、合理的變電站避雷針安裝就顯得極為重要，需要對其進行針對性的設(shè)計與應(yīng)用。

（四）照明系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)備的維護與搶修都需要照明的支持，針對此種情況，變電站應(yīng)當(dāng)保證各個機房以及部門照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性，能夠在遇到安全事故時快速有序的引導(dǎo)人群進行疏散，并且對事故進行搶修，保證變電站運行的安全性，減少電力事故給供電企業(yè)帶來的經(jīng)濟損失。在對變電站照明系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中，需要在保證照明系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟性，以安全行為最重要的設(shè)計原則，從而保障各項工作的順利開展。

三、變電站電氣一次設(shè)計優(yōu)化策略

（一）優(yōu)化主接線設(shè)計

主接線的連接設(shè)計是變電站電氣一次設(shè)計的重要組成部分，并且在一定程度上可以提高變電站供電可靠性，而優(yōu)化主接線設(shè)計需要從以下幾個方面進行：①科學(xué)合理的設(shè)計電源結(jié)構(gòu)。一般情況下，對電源結(jié)構(gòu)設(shè)計時會采用T字線路，這樣能夠與其他輸電線路進行連接，保證多個電源點。同時，還可以直接連接變壓器，在不設(shè)置母線的情況下，可以有效減少故障點，并且還可以保證線路整體的多元化。②出線回路多樣性設(shè)計。多樣性的出線就是需要設(shè)置一個主要線路和多個備用線路，在母線連接作用下，多個高壓線路能夠保障各母線段的電能供應(yīng)達到相關(guān)質(zhì)量要求。一般情況下，會應(yīng)用在用電量需求較大的復(fù)雜電網(wǎng)中。

（二）選擇合適的電氣設(shè)備

在變電站電氣一次設(shè)計過程中，要選擇符合實際情況的變電站布置方案和相關(guān)電氣設(shè)備，即根據(jù)不同地區(qū)對用電的需求和相關(guān)電能質(zhì)量參數(shù)，選擇合適的變壓器。在變壓器選擇過程中，要根據(jù)所處的環(huán)境和自身結(jié)構(gòu)等因素，選擇合適的冷卻設(shè)備；在變壓器參數(shù)選擇時，需要注意有載或者無激磁調(diào)壓等因素?？傊枰裱娏ο到y(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對電氣設(shè)備進行合理的選擇，從而保障變壓器設(shè)備為最佳。另外，變壓器的短路阻抗也要充分考慮，并且測試相關(guān)的絕緣水平，當(dāng)設(shè)備的絕緣水平達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，才可以投入使用。在對變電站的導(dǎo)體和相關(guān)設(shè)備進行選擇時，還要校驗電氣設(shè)備的動熱穩(wěn)定，其中，包含斷路器的選擇，是否能夠有效發(fā)揮斷路器的安全關(guān)合功能，這直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，供電企業(yè)要提高對斷路器選擇的重視度，具體而言：①選擇使用壽命較長的斷路器。②選擇安裝操作簡單的斷路器零件。③選擇與環(huán)境相適應(yīng)的斷路器，如低溫高寒地區(qū)設(shè)備，從而充分發(fā)揮斷路器的作用。

（三）防雷和接地設(shè)計要點

在變電站電氣一次設(shè)計過程中，應(yīng)合理考慮防雷設(shè)計，可以采用獨立避雷針或架構(gòu)避雷針等防雷設(shè)施。同時，在防雷設(shè)計中加入高壓設(shè)備的接地保護，這樣可以有效對變電站電氣設(shè)備進行接地保護，使得二次設(shè)備避免來自雷電的電磁干擾，通常情況下電阻值應(yīng)控制在0.5歐內(nèi)。在保障設(shè)備正常運行的前提下，還應(yīng)進行合理的接地設(shè)計，這樣不僅可以保障變電站工作人員的生命安全，還可以有效避免安全事故的發(fā)生和相關(guān)設(shè)備的損壞。

（四）完善照明設(shè)計

變電站中，照明系統(tǒng)工作范圍覆蓋廣泛，包括變電站內(nèi)外的廠房、內(nèi)外機房以及內(nèi)外開關(guān)站等。各個區(qū)域的照明系統(tǒng)由兩個部分構(gòu)成，分別為工作照明與事故照明。在工作照明的設(shè)計方面，需結(jié)合不同工作區(qū)域正常工作條件下對光照需求標(biāo)準(zhǔn)綜合進行。一旦工作照明出現(xiàn)故障被中斷時，即刻啟動事故照明，保證變電站中各項工作繼續(xù)進行，還可為人員疏散過程中各個疏散通道以及安全出口等提供照明。在事故照明系統(tǒng)中，主要是由照明電源持續(xù)供電，當(dāng)照明電源不能正常工作時，自動控制裝置就可立即將事故照明系統(tǒng)切換至直流電源中。變電站的室外照明使用分組集中控制設(shè)計方式，將聲光控制系統(tǒng)設(shè)置在照明配電箱內(nèi)部，實現(xiàn)節(jié)約用電。在照明用電器的選擇方面，常使用節(jié)能型燈具，室內(nèi)絕緣導(dǎo)線使用PVC管暗敷，室外線路使用鍍鋅管敷設(shè)電纜。

四、結(jié)束語

綜上所述，變電站電氣的一次設(shè)計是一個綜合性較強的工作，是電力系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容。若想保障變電站電氣一次設(shè)計的科學(xué)性和合理性，除了需要設(shè)計合理的變電站電氣設(shè)計方案外，還需要充分考慮電氣設(shè)備、接線方式等。只有通過綜合全面的考慮，才可以使變電站能夠安全穩(wěn)定運行，為供電企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟收益，促使電力行業(yè)的快速發(fā)展。