探討變電所電氣設計

李浩銘

（遼寧廣播電視臺 110004）

摘 要：隨著電力行業的不斷發展，人們對電力的需求也越來越大，在現代的在電力系統中，變電站主要任務肩負著電壓變換。變電是電力系統的主要組成部分，電能只有經過升壓輸送到用電地區后，送到用電區后需要經過降壓處理，居民才能正常使用。變電所在電壓的調節過程中，承擔著升壓和降壓的重任，變電所的設計是否合理影響著電力負載的供電可靠性，影響著電力系統的安全運行。

關鍵詞：變電所；電氣；設計

引言：

變電所設計的主要內容有變電所的總體分析、變電升壓降壓的選擇、電氣主線設計、短路電流計算、配電裝置、總平面設計等。隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，對電力的需求逐步增大，變電所要保證居民的正常用電。為了讓更多的地區能用上電，在沒有電力設施的地區興建變電所。

一、主接線方面的設計

在現有的發電系統里面，主接線是非常重要的構成部分。如果要獲取斷路器和變壓器的工作原理、連接方法，可以依靠主接線的連接來達成。連接后，能夠實現電流在發電系統中的生產、轉換和輸送。在電網建設中，選擇合適的設備型號，或者是設計用來保證自動控制電路和電路正常運行的配電裝置等，這些方面往往都受到主接線的設計影響。所以，主接線設計對系統安全的靈活性、經濟性有決定性影響。我們可以通過舉例來說明，例如，變電所為220kV側有8回出線，110kV側有10回出線。

二、主變壓器方面的設計

一般說來，在變電站或者發電廠里面，在電壓等級不同的條件下，使用的變壓器如果能夠使它們間的功率完成交換，這種變壓器就叫做聯絡變壓器。如果變壓器可以向電力用戶、系統傳輸功率，這種變壓器就是主變壓器。通常情形下，在選擇主變壓器時，要考慮到它的負載能力和容量方面的因素，一般在建成后的五年到十年內，供電量都要能滿足需求。甚至要考慮將來的十年到二十年內的發展前景。實際設計中，主變壓器停止運行時，其他的變壓器容量要具備滿足居民用電兩個級別的負荷能力。如果變電站位置偏遠，可以安排三個主變壓器同時運行，以防突發事故帶來的影響。

三、電氣設備的設計

1、 對于高壓斷路器的設計：高壓斷路器的額定電壓要比電網的額定電壓要稍大些，避免電網的額定電壓過大，對設備在成損壞，導致變電所大量的資金浪費。在設備的設計上，變電所要選擇專業的人才進行設計，避免所購置的高壓斷路器不能使用，造成資金浪費和造成人員財產傷亡。高壓斷路器經校正后的額定電流要不小于通過短路器的最大持續工作電流。在設計的過程中，設計人員一定要細心留意，仔細比對。例如，一般情況下，根據電壓和電流的需求設計的LW11A-126/1600型戶外高壓交流SF6斷路器設計較好。首先這種斷路器由三個直立的滅弧室、操動機構、框架和支柱組成。這種設計能夠提高用電的安全性能，在使用的過程中，能夠避免造成人員傷亡和財產損失。

2、 高壓隔離開關的設計：在變電所使用的過程中要選擇高壓隔離開關的額定電壓應大于裝設處電路所在的電網的額定電壓的高壓隔離開關。同時，在設計的過程中，對電流也有要求，高壓隔離開關經校正后的額定電流應大于裝設電路的最大持續工作電流。現在可以設計智能型的高壓隔離開關，這種開關主要選擇ARM與CPLD微處理器進行高壓隔離開關智能控制器的設計與開發，ARM能夠較好地支持通信網關工作，CPLD具備集成度高、編程靈活、開發周期短、設計成本低、保密性強等特點，智能隔離開關的優勢比較突出，這些特點使得設計出的高壓隔離開關智能控制器具備較快的處理速度和較高的抗干擾性能，但是這種智能型高壓隔離開關還沒有進行大電量的推廣和應用，目前采用的高壓開關根據額定電壓電流主要設計GW4A-126D/630型戶外高壓交流隔離開關。GW4A系列隔離開關主要由雙柱水平回轉式結構，由隔離開關主體、接地開關及操動機構三部分組成。

對隔離開關進行手動操作時，工作人員需要帶上絕緣手套，避免人體與電流直接的接觸，造成人員傷亡和生命財產的損失；如果天氣不好，下起了大雨，在雨天對隔離開關進行操作時，需要帶防雨罩的絕緣罩和絕緣靴等絕緣設備。操作手動控制刀閘時，動作要敏捷，迅速將開關，將要結束時要防止電壓沖擊過大。合上刀閘后，要對接觸面的完好性進行檢查。

3、電壓互感器的設計：對于電流互感器的設計，要根據變電所的實際電壓情況進行選擇，根據不同的作用設計不同的電壓互感器。電壓互感器的基本結構和變壓器很相似，它也有兩個繞組，一個叫一次繞組，一個叫二次繞組。兩個繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣，使兩個繞組之間以及繞組與鐵芯之間都有電氣隔離。對于不同的環境條件可以設計不同的電壓互感器。例如，設計干式電壓互感器適合用在6kV以下空氣干燥的屋內配電裝置；澆注式電壓互感器設計適合用在3-35kV屋內配電裝置；油浸式電壓互感器設計適合用在10KV以上的屋外配電裝置，當中普通式油浸互感器設計適合用在3-35kV配電裝置，串級式油浸互感器適合用在110kV以上的配電裝置。[1]

4、電流互感器的設計：對于電流互感器的設計是由安裝的地理位置來決定。6-10kV屋內用電流互感器，可以選擇穿墻式和澆注式；對于35kV及以上電力配電裝置，一般要設計油浸瓷箱式絕緣結構的電流互感器。交流電感器的實際設計要根據具體的情況進行選擇。

四、電力設備的維修

設備故障的發生通常情況下與設備的使用時間長短有關系，在電氣設備的使用過程中，要注意養成隨時檢查的好習慣。變電所要設置相應的制度定期對變電所的設備進行檢查和維修。預防性的維修也可以防止設備的故障發生，但是也有些事故是維修不能避免的，這就需要變電所儲備高素質的人才，對出現故障后的設備能夠及時進行維修。對于有些維修人員不能解決的故障，變電所要及時找專門的維修部門來進行及時修理。在電氣設備維修的過程中，要根據便利性原則、費用原則、儲備原則、可靠性原則對電器設備進行維修。

結束語：

電器設備是變電所的主要設施設備，電力設備正常才能保障變電所的正常運行，隨著電力系統的不斷發展，對電氣設備安全、經濟、可靠的性能提出了要求。電氣設備維修是電力行業的重要組成部分，對電力設備的維修必須要采取科學嚴謹的態度。電力行業的發展推動了國民經濟的發展，對居民的生產和生活都產生影響。電氣設備發生故障就不能保證正常的電力供應，就會影響居民生活用電的同時，影響工廠企業的正常生產，造成嚴重的經濟損失。

參考文獻：

[1]韓柏. 220kV變電所電氣系統設計分析[J]. 交通科技與經濟，2013，06：111-113.

[2]陳哲平. 關于500kV變電所電氣設計的幾點探討[J]. 科技與創新，2016，17：159.endprint