淺析送變電電氣工程設計

崔濤　張項輝

摘要：現如今，電力已經成為社會主義現代化建設以及人民日常生活中所不可或缺的重要的能源。同時，電力工業在我國的國民經濟中也占據著十分重要的地位，通常情況下，電能是由發電廠產出供給的，由于考慮到經濟成本的原因，我國絕大多數的發電廠都建立在勞動力資源相對比較豐富的地區，然而廉價勞動力豐富的同時卻不可避免的遠離了經濟相對發達，電力資源需求巨大的大中型城市以及工廠企業，這時，發電廠就需要對電能進行遠距離的輸送，發電廠經過升、降壓變電所的轉接和變壓，才能進一步的將電能分配到廣大的用戶以及生產企業當中，促進生產建設的進步發展，變電站作為電力系統中的重要組成部分，直接影響著整個電力系統的安全與經濟運行。

關鍵詞：送變電；電氣工程；設計；研究

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0289-02

1 送變電電氣工程設計所遵循的原則

任何工程建設的過程都必須遵循一定的原則問題，送變電電氣工程更是如此，在工程設計過程中，首先務必使得所設計的變電所能夠長期可靠為其負荷供電，因為變電所的運轉周期相對較長，同時設計過程中必須遵循國家的相關法律條文及其相關規定制度、以國家經濟建設方針為指向，深入貫徹落實國家的經濟政策和基本的建設程序，綜合運用系統工程的方法從全局出發，正確處理生產與生活、安全與經濟等方面的關系，加快實現資源的綜合高效利用，節約能源和土地資源，對電力生產工藝、變電所主要變電器設備和主題工程都要務必保證其可靠性、適用性以及先進性。設計工作是工程建設的關鍵環節。做好設計工作，對工程建設的工期、質量、投資費用和建成投產后的運行安全可靠性和生產的綜合經濟效益，起著決定性的作用。

2 主變壓器的選擇

2.1 變壓器容量的確定

在各個等級不同的變電所當中，變壓器其最重要的電氣設備之一，其擔負著網絡電壓轉換、遠距離電力傳輸的重要工作，因此選擇合適的變壓器容量對送變電電氣工程的整體進展以及長久平穩運行有著至關重要的作用和切實可靠的物質保障。一般情況下在進行送變電電氣工程設計的時候藥成分考慮建成投產之后的5～10年內的規劃負荷變化情況，并且適當考慮長期10～20年內的負荷變化情況，當然，這要根據具體的變電所規模來具體考慮其運行周期及變電器的容量，規模越大的考慮的周期就要越長變電器容量也越大。

2.2 書變壓器數量的確定

對遠距離電力輸送起著主要影響的主要有變電器的容量和主變壓器的數量，在變壓器容量選擇確定之后就要對主變壓器的數量進行分析設計，一般的發電廠或者變電所的主變壓器的數量和電壓的級別、接線方式、傳送容量等有著密切的關聯，一般情況下和系統具有強烈聯系的規模較大的發電廠或者樞紐變電所主變電器數量不應該少于2臺，相反，對于那些和系統聯系不是很強的規模較小的發電廠或樞紐變電所的主變電器只安裝1臺即可；另外，對地區性孤立的一次變電所或者大型工業專用變電所可以設置3臺主變電器。

2.3 主變壓器型式的選擇

我們通過主變壓器的相數的選擇原則可以得出：當不受輸送條件限制的時候，330kV及以下變電所，均應該選擇三相變壓器，所以筆者最終確定選用三相雙繞組電力變壓器。我國規定，35kV以上的要采用Y連接其中的中性點可以通過消弧線圈的方式接地，35kV以下的則采用△連接。

3 電氣主接線的設計確定

在我國相關部門頒布的《變電所設計技術規程》SDJ2-79當中，有著這樣明確的說明：“變電所的主接線要根據變電所在電力系統的地位、回路數、設計特點以及負荷性質等條件確定，并且應當滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便以及節約投資等要求。

3.1 主接線的設計原則及其基本要求

電氣主接線是由多種主要電氣設備按照一定的順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路，把全套電路中的各個電器設備統一規定的圖形符號和文字符號繪制成電氣連接圖，就被稱作電氣主接線圖。變電所或者發電廠的電氣主接線是電力系統接線的主要部分，主接線的設計會對變電所的安全穩定運行、靈活程度等產生一定的影響。現實中，發電、變電以及輸配電和電能消耗是同步的，所以主接線方式的設計好壞不僅僅對電力系統和變電所本身產生影響，同時也會影響到工農業的生產以及人民的正常生活，更嚴重的將會威脅到社會穩定與國民經濟的發展。所以主接線方式的設計要做到嚴謹科學，具體應當滿足：①必要的供電可靠性；②一定程度的靈活性；③經濟合理。

3.2 主接線的選擇

110～220kV配電裝置中出線一回時，采用不分段單母線或者變壓器一線路單元接線，當出現為2回時，一般情況下采用橋形接線，當出線不超過4回時，一般采用單母線分段，當出線回數較多時，連接的電源較多，負荷較大或者環境污穢的時候，則采用雙母線接線的方式。

4 變電所設備的選擇與校驗

4.1 電氣設備選擇的一般問題

在高壓電器的選擇問題上主要應該注意以下幾點：高壓電器要滿足正常工作狀態下的額定電壓和額定電流的要求；高壓電器要滿足安地點和使用的環境條件要求；要滿足在短路條件下的熱穩定和動穩定標準；務必將操作的頻繁程度和開斷負荷考慮進去；校驗電抗器在正常情況時的電壓損失和短路時的母線殘壓值。

4.2 高壓電器選擇的一般要求

電氣設備的選擇是發電廠和樞紐變電所電氣部分設計的重要組成部分之一，怎么樣科學合理的選擇電氣設備，將會對電氣主接線以及配電裝置的安全及其經濟運行產生直接的重大影響。因此，在進行設備的設計選擇時，務必嚴格執行國家的相關技術經濟政策，在保證設備安全可靠運行的前提下，相關研究設計人員要努力做到技術勇爭一流、并且留點適當的發展余地，以滿足電力系統安全、經濟運行的需要。

5 高壓配電裝置的設計

5.1 高壓配電裝置設計的總原則

發電廠以及樞紐變電所的建設微觀上影響著當地居民的日常生活，宏觀上也會對國民經濟的增長產生著巨大的影響，因此，高壓配電、送變電電氣設備的設計選擇務必要深入貫徹落實國家相關部門制定頒布的技術經濟政策，以上級機構頒發的相關章程、技術規定等為工作方針，并且根據具體的電力系統條件，自然地理環境以及高壓配電裝置的運轉、維修等方面的要求設計制定科學合理的布置方案并且選定設備，積極慎重的對電氣設備進行新布置，調整新結構，踴躍創新，努力做到技術先進、運行高效。

5.2 工程設計要求

屋外電氣設備外絕緣體最低部位距地不應該小于2.5m，必須安裝固定裝置遮攔。屋外配電裝置使用軟導線的時候，帶電部分至接地部分和不同的帶電部分之間的最小電氣距離應該采用其中最大數值。屋內電氣設備外絕緣體最低部位距地不應小于2.3m，必須安裝固定裝置這藍配電裝置中的相鄰帶電部分。

5.3 施工設計要求

配電裝置的結構在滿足安全運行的前提下應盡量予以簡化，并應充分考慮構建的標準化和工廠化，減少構架類型，以達到節省三材，縮短工期的目的。配電裝置的設計要充分考慮安裝檢修時設備搬運及起吊的便利。屋內配電裝置應該考慮設備的搬運的方便。工藝布置應該考慮土建施工的誤差，切實保障電氣安全距離的要求，一般要留有余度，這在屋內配電裝置的設計中要引起足夠的重視。配電裝置的設計必須考慮到分期建設和擴建過渡的便利。

5.4 運行設計要求

各級電壓配電裝置之間，以及它們和各種建筑物之間的距離以及相對位置，應當按照最終規模統籌規劃設計，充分考慮運行的安全和便利。配電裝置的布置應該做到整齊清晰，各個間隔之間要有明顯的界限，對同一用途的同類設備，盡可能不知在統一中心線上，或處于統一標高。

5.5 檢修設計要求

在送變電電氣工程設計過程中，要考慮到建成投產之后的維修問題，為了給檢修工作人員提供過硬的人身安全保障，因此，斷路器的兩側隔離開關以及電氣設備線路隔離開關的線路旁側，應當安裝布置一臺接地閘刀；同時每一段的母線之上也要安裝兩組接地閘刀或者接地器，這其中包括了母線電壓互感器隔離開關上的接地閘刀。

6 防雷保護設計

雷電可以通過電線、天線、電話線傳導，使與之相連的電器設備受到損害，所以在送變電電氣設備的設計過程中也要充分考慮道雷電對電氣設備的影響和損害，變電所的屋外配電裝置包括組合導線和母線廊道，應該裝設直擊雷電保護裝置，表1為變電所必須進行防雷保護對象和措施。

7 結束語

對送變電電氣工程設計進行深入的研究分析，將會使得我國的遠距離輸電能力得到質的提升，同時促進我國變電所等大中型基礎設施得以進一步的完善，滿足居民以及工廠企業的生產生活需求，提高生活水平和生活質量，這對于我國國民經濟的快速發展，社會主義現代化建設都將起著至關重要的作用。

參考文獻

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