變電一次設(shè)計(jì)在變電站改擴(kuò)建中的應(yīng)用研究

張鼎林

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代的到來，社會(huì)迅速發(fā)展，我國已從高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，社會(huì)的需電量也在大幅度提升，用電高峰的記錄不斷被刷新，我國的部分變電站已經(jīng)無法滿足地區(qū)的日益增長的用電需求，并且部分變電站依然使用陳舊的設(shè)備，導(dǎo)致電力供應(yīng)不暢，嚴(yán)重影響了供電的穩(wěn)定性。長此下去，繼續(xù)使用陳舊的設(shè)備，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)得不到優(yōu)化，將會(huì)影響國家電網(wǎng)的發(fā)展，進(jìn)而影響國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變電一次設(shè)計(jì);變電站;改擴(kuò)建;防雷;接地裝置

前言：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，用電需求量增加，變電站的陳舊設(shè)備已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，需要淘汰原始的設(shè)備對變電站進(jìn)行改進(jìn)，建立負(fù)荷增長慢的變電站，在變電站的實(shí)際改建過程中，要逐漸優(yōu)化一次變電的研究內(nèi)容，例如主要變電的選取，電流短路時(shí)數(shù)值計(jì)算以及電路的接線設(shè)計(jì)等。應(yīng)加大對變電一次設(shè)計(jì)進(jìn)行深度的研究和分析，將變電一次設(shè)計(jì)在變電站改擴(kuò)建中的意義充分的展現(xiàn)出來。

一、變電站改擴(kuò)建的一次設(shè)計(jì)原則

變電站改擴(kuò)建工作不僅僅包括電力專業(yè)知識，還包含多種類型的專業(yè)知識，在進(jìn)行一次設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)工作比較復(fù)雜，在變電的同時(shí)需要考慮安全問題、成本問題以及應(yīng)用問題。并要求設(shè)計(jì)人員必須按照設(shè)計(jì)原則進(jìn)行，應(yīng)該盡量間隔調(diào)試，減少線路交叉現(xiàn)象的發(fā)生，將安全隱患降至最低，確保變電的安全[1]。

（一）確定新增電路的具體位置

變電站在進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，改造前和改造后的線路需要重新布置設(shè)計(jì)，對原有和新增的線路進(jìn)行重新規(guī)劃。在變電站改擴(kuò)建期間，在設(shè)計(jì)新增出現(xiàn)間隔位置時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮線路的具體位置和延伸路徑，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)，如果出現(xiàn)回路架空的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員需要按照設(shè)計(jì)原則安排線路，以避免線路發(fā)生交叉。

（二）掌握變電站的運(yùn)行情況

設(shè)計(jì)人員以及專業(yè)人員在變電站擴(kuò)建前期，要提前做好調(diào)研，做好預(yù)算，對變電站的運(yùn)行情況、使用時(shí)間、供電功率、供電負(fù)荷以及電路的基本排布進(jìn)行充分了解，可避免后期因?yàn)橛秒娺^度導(dǎo)致的電路問題，從而滿足生活的實(shí)際需求。應(yīng)從變電站所處的實(shí)際情況出發(fā)，對整體設(shè)計(jì)進(jìn)行把握，當(dāng)在設(shè)計(jì)過程中遇到問題時(shí)，可根據(jù)先前調(diào)研掌握的情況為依據(jù)進(jìn)行解決，從而確保設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行。

（三）做好總結(jié)

在變電站改擴(kuò)建前，做好準(zhǔn)備工作，根據(jù)一次變電的設(shè)計(jì)原則，對變電站中所有設(shè)備進(jìn)行一次集中和優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。并對線路的布置和對接間隔圖進(jìn)行繪制，在根據(jù)變電站的實(shí)際情況對圖紙進(jìn)行改進(jìn)及對線路進(jìn)行調(diào)整，保證在安全、可靠的前提下，節(jié)約成本。對變電過程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，保證改擴(kuò)建工作在預(yù)期的范圍內(nèi)進(jìn)行，在改擴(kuò)建結(jié)束后，需要時(shí)常關(guān)注變電站的情況，做好總結(jié)并隨時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。

二、電氣設(shè)備選擇以及細(xì)致化檢驗(yàn)

（一）精準(zhǔn)選擇新增電氣設(shè)備

在選擇新增電氣設(shè)備時(shí)，首先要對電氣設(shè)備的額定數(shù)值進(jìn)行確定，使設(shè)備在正常條件下運(yùn)行;其次是對新增電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)時(shí)必須處在短路情況下;再次是利用三相短路電流的條件對新增電氣設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn);最后對電氣設(shè)備的位置進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。在布置過程中，一般需要兩臺以上電氣設(shè)備，從而維持供電的穩(wěn)定性、可靠性，并對供電條件和負(fù)荷性能進(jìn)行全面考慮[2]。

（二）細(xì)致化檢驗(yàn)電氣設(shè)備

在進(jìn)行原來母線檢驗(yàn)和原有設(shè)備檢驗(yàn)時(shí)，要將新增電氣設(shè)備的電流與額定電流比較，若母線不能承載目前的電流，則需要更換。對于電氣設(shè)備和新增電氣設(shè)備的電流進(jìn)行比較時(shí)，額定的開斷電流要大，還要保持設(shè)備的穩(wěn)定性。如果和預(yù)期計(jì)劃相悖，則需要更換設(shè)備。如果母聯(lián)電氣設(shè)備的電流值比所載的電流小時(shí)，則需要更換母線，只有額定電流比實(shí)際電流大時(shí)，才可視為合格。

三、變電一次設(shè)計(jì)在變電站改擴(kuò)建中的應(yīng)用

（一）防雷方案的設(shè)計(jì)

避雷針是世界上所有變電站電氣設(shè)備保護(hù)最好，最簡單，最有效的保護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)避雷針也在生活中很多方面得到應(yīng)用，例如高樓等。避雷方案的設(shè)計(jì)主要是對變電站的入侵雷采取進(jìn)線的方式，將雷引入到地面，從而降低或避免雷對變電站的攻擊，還有就是采取避雷保護(hù)措施，保證變電站的供電系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，保證各家各戶以及工廠能夠維持正常秩序。所以，在變電站的上方安裝避雷針是一種避雷的有效措施，一方面保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行，另一方面減少了設(shè)備損壞的概率。

（二）主線方案的設(shè)計(jì)

變電站運(yùn)行的程度以及使用時(shí)間的長短，往往和設(shè)備的質(zhì)量有直接關(guān)系，電氣設(shè)備的質(zhì)量決定著主線的可靠性，電氣設(shè)備的質(zhì)量合格才能保證供電的平穩(wěn)。因此，在進(jìn)行主線設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇質(zhì)量可靠的電氣設(shè)備，從而提升主線設(shè)計(jì)方案的可靠性、安全性、科學(xué)性、合理性。除此之外，設(shè)計(jì)人員還需考慮方案的靈活度，綜合考慮方案的可行度，在保證安全、可靠的同時(shí)，還要把成本降至最低，從而提高方案的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員需要對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，無功補(bǔ)償裝置可以保護(hù)供電設(shè)備的電壓處于正常范圍內(nèi)，保證供電系統(tǒng)不會(huì)因失壓導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生短路，從而進(jìn)一步保障電氣設(shè)備的安全。無功補(bǔ)償一般包括串聯(lián)電容、并聯(lián)電容器等相關(guān)裝置，補(bǔ)償裝置并不是無用的部分，它可在一定程度上保證設(shè)備的安全，尤其在突發(fā)狀況下，可減少設(shè)備的損壞所帶來的損失。所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行變電站改擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)做好變電一次設(shè)計(jì)工作，掌握補(bǔ)償裝置的原理和補(bǔ)償裝置操作方法[3]。

（四）接地裝置中引下線的設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)中，對接地裝置引下線的要求往往只是截面，要求引下線的截面高于熱穩(wěn)定性允許的截面，應(yīng)考慮引下線的使用壽命和腐蝕對引下線的影響。根據(jù)相關(guān)資料，電力中的雷電電壓、短路事故和操作過電壓都會(huì)通干擾進(jìn)入二次系統(tǒng)，在二次回路中產(chǎn)生極高的干擾壓力，從而導(dǎo)致絕緣層被擊穿。所以，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中要對基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行分類，從而決定加入引下線的方式，如果設(shè)備是獨(dú)立基礎(chǔ)的，一般是電氣設(shè)備雙接地;如果是三相合用基礎(chǔ)的，一般是每個(gè)基礎(chǔ)雙接地，使用這種方式可在一定程度上保證設(shè)備安全。

（五）接地材料的選擇

不同的變電站容量，對接地材料也有不同的要求，在我國，變電站和其他地區(qū)普遍用到的接地材料為碳鋼，如果接地材料發(fā)生腐蝕，就會(huì)變得脆弱，起層發(fā)生斷裂。近幾年，我國部分地區(qū)開始使用銅質(zhì)材料作為接地材料，因?yàn)殂~質(zhì)材料在性能上要比碳鋼材料好，并且不容易腐蝕，但是唯一的不足就是價(jià)格比較昂貴，一般為碳鋼價(jià)格的幾倍。所以設(shè)計(jì)人員在接地材料選擇時(shí)要因地制宜，綜合考慮，從而降低一次變電的變電廠改擴(kuò)建時(shí)的成本開銷[4]。

（六）照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在變電站的改擴(kuò)建過程中，必須要在機(jī)房、廠房、配電室、機(jī)關(guān)站安裝照明設(shè)備，如果遇到緊急問題，工人可以以最快的速度疏散，并且快速處理突發(fā)情況，如果問題出現(xiàn)在晚上，照明系統(tǒng)可以為工人的施工和電力系統(tǒng)的修復(fù)提供方便，從而減少事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失，保障變電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在保證照明的條件下，優(yōu)化電力系統(tǒng)的資源配置，保證供電的正?；?、安全化。

結(jié)論：變電一次設(shè)計(jì)在變電站改擴(kuò)建中起著至關(guān)重要的作用，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況出發(fā)，對設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，完善電力系統(tǒng)，才能保證設(shè)計(jì)方案的合理性、安全性、科學(xué)性，從而使電力事業(yè)的效益達(dá)到最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] ?何智成.變電一次設(shè)計(jì)在變電站改擴(kuò)建中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2019（10）：78-79.

[2] ?薛鵬.變電站改擴(kuò)建中的變電一次設(shè)計(jì)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（27）：35-36.

[3] ?詹帆，鐘愜.變電站改擴(kuò)建中的變電一次設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2017（35）：104-105.

[4] ?黃樅榕.變電站改擴(kuò)建中的變電一次設(shè)計(jì)分析[J].通訊世界，2017（18）：167-168.