淺談變電站改建過程中的電氣一次設計

　　摘要：變電站是電力系統的重要組成部分。隨著電力事業的發展，我國的很所變電站都面臨改建。本文主要概述了變電站改建過程中，電氣主接線設計、主變壓器選擇、電氣設備選擇、配電裝置和平面設計、防雷接地技術等電氣一次設計。
　　關鍵字：變電站；電氣一次部分；設計
　　中圖分類號: F284 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　
　　目前我國很多的變電站都存在著電氣設備和附屬設備陳舊、老化，變電站規模過小等問題，已經不能滿足日益增長的供電負荷和保證供電安全。為了確保電網安全穩定的運行，提高供電能力，對一些變電站進行改建是很有必要的。在變電站改建過程中，電氣一次設計主要包含有電氣主接線設計、主變選擇、電氣設備的選擇和短路電流的計算等內容。
　　電氣主接線設計
　　變電站電氣部分的主體就是電氣主接線設計，它對整個電力系統運行的可靠性和靈活性起著直接的影響作用，并且對擬定電氣設備的選擇、繼電保護、配電裝置布置、自動裝置和控制方式都有著十分重要的影響。在變電站改建過程中，對電氣主接線設計應該盡可能的保證其可靠性和靈活性的基礎上，做到經濟合理。可靠性是電氣主接線的基本要求，即要求電氣主接線的設計不僅要能適應各種運行狀態，并且要能靈E+4GfDkex3O0Yx0VEwUbYA==活的在各種運行方式之間進行轉換。
　　主變壓器的選擇
　　變電站的主變壓器的選擇包含著容量和臺數的選擇。變電站主變臺數的應該結合一下幾個方面進行考慮：第一、如果該變電站位于大城市的郊區，且中、低壓已形成環網的情況下，最好是安裝兩臺主變壓器。第二、對于規劃設計中指安裝兩臺主變壓器的變電站，其主變基礎的設計最好大于變壓器容量的1~2級設計，為以后負荷發展時更換主變壓器奠定基礎。第三、如果該變電站是大型工業變電站或是地區性較孤立的一次變電站時，在設計時最好周密的考慮，盡可能的安裝三臺主變壓器。
　　關于主變壓器容量選擇的條件：
　　nSN ≥ Sjs遠
　　 （n－1）SN ≥0.6Sjs遠
　　（n－1）SN ≥ SI∑+SⅡ∑
　　式中，n表示變電站主變壓器的數量；SN表示待選變壓器容量；Sjs遠為遠景綜合最大負荷；
　　SI∑和SⅡ∑分別表示遠景I、II類綜合最大負荷。
　　電氣設備的選擇
　　根據《導體和電氣選擇技術規定》的規定，在變電站改建過程中對電氣設備的選擇，首先要力求選擇那些技術先進、使用安全并且價格合理的設備；其次電氣設備除了要能滿足正常的運行、檢修、短路和過電壓等情況外，還要結合當地的實際條件，并做出長遠考慮。第三、不宜使用過多品種的導體。
　　3.1 按正常工作條件選擇： UN ≥UNS Ial（IN) ≥ I
　　上面式子中，UN待選電器的所能承受的最大的工作電壓；UNS 表示電器所在回路的最高運行電壓；Ial（IN) 為待選導體(電器)的長期允許電流(額定電流)；IMAX表示電器所在回路的持續工作電流。
　　3.2 新增電氣設備的選擇
　　在進行變電站改建過程中，通常會增加斷路器、電流互感器和隔離開關。
　　斷路器的設備額定電流應該> Ig 斷路器的額定開斷電流> Id ；斷路器動穩定電流 >ich 。
　　電流互感器熱穩定電流 >Id ；設備動穩定電流 >ich 。在選擇電流互感器的時候，如果接線是一臺半斷路器接線，在改建過程中，新增的邊斷路的外加式電流互感器或是內附式的一次電流比值，應該與連接中的中斷路器的外加式電流互感器或是內附電流互感器的比值一樣。
　　隔離開關的設備額定電流 > Ig ；設備熱穩定電流 >Id ；設備動穩定電流 >ich。
　　3.3 設備動穩定校驗
　　電器ies ≥ ish 導體（硬）bmax≤bal
　　在上面式子中，ies 表示的是電器允許通過的動穩定電流幅值，ish 代表短路沖擊電流幅值；bmax表示導體實際所能承受的最大應力；bal表示導體材料的允許應力。
　　配電裝置及平面設計
　　高壓配電裝置的設計除了要認真的貫徹國家的技術經濟政策以外，還應該根據當地的自然環境特點、電力系統要求和運行檢修要求，制定出合理的設計方案并選擇適宜的設備。高壓配電裝置要盡可能的采用新的材料、新的設備和新布置，在運用先進的設計技術的同時，保證設備的安全可靠的運行、巡視檢修方便、經濟合理。
　　在《變電站總布置設計技術規定》中明確的規定，變電站的的總平面布置因地制宜、努力創新，在充分利用現有的技術經濟的基礎上精心設計、合理布置。在變電站改建過程中，應該盡量的利用當地的劣地、坡地和荒地，最好做到少占或是不占當地的耕地資源，在以保證整個電力網絡安全可靠運行的基礎上，選擇最佳的設計方案，做到技術與經濟效益并重。
　　防雷接地技術
　　變電站改建設計中是否需要增加防雷措施，主要是看新擴建的場地的防雷保護是否在原有的防雷保護范圍類。新增場地的主接地網與原變電站內的主接地網應該有兩點以上的可靠連接，施工完成后還要實地進行接地電阻值測試，確保接地電阻值符合設計的要求。一旦接地電阻值超過了允許值，就必須要采取一些措施來降阻。而變電站在修建之初通常就已經采取了防雷措施，但是在改建的過程中還是需要校檢，看防雷措施是否能滿足需要，如果不能，則需要進一步的增加防雷措施。
　　變電站改建過程對于電氣一次設計，應該做好與前期工程的銜接，充分利用現有的設備設施，預估并且降低設計及施工中的風險，在保證電力安全可靠運行的前提下，盡量減少改建工程量，節約投資，使整個改建工程安全、順利、經濟的進行。
　　
　　參考文獻：
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