變電站電氣一次設計探析

馬銀行

摘要：電氣一次設計是變電系統設計的重要環節，其設計質量關系到電網電力輸送的服務質量。本文對變電站電氣一次設計的基本要求作了總結，重點對平面布置、電氣設備的選用、主接線設計、電氣防雷設計等內容進行了介紹，通過加強電氣一次的探討，可提升變電站運行性能，促進企業經濟效益的提升。

關鍵詞：變電站;電氣一次;設計

1??變電站電氣一次設計的基本要求

首先在進行變電站電氣一次設計的過程中，要求在所劃區域電力需求的基本保障之上進行設計，這樣才能充分滿足后半時期變電量的需求，之后再進行優化設計時也才能順利進行，同時變電站主接線的接線方式必須符合要求，提高變電站后期工作中的安全性，當然這種方式也不是死板的，其可根據具體的要求對主接線進行調整。其次變電站建設面積要進行合理規劃，以免造成土地資源的浪費，當然也要保證基本的工作需求，在設備選型時，建議選用體型較小、性能較高的設備，同時變電站電氣一次設計的重點，應在對電力系統自動化的高需求性方面，其必須要能夠滿足電力系統所依賴的自動化程度，以此才能在該基礎上提高設備運行的穩定性和可靠性，從而將數據信息誤碼率控制在較低水平。另外還要對系統結構中設備的可靠性進行優化，減少檢修率，從而提高經濟效益。

2???變電站電氣一次設計

2.1?前期準備

在變電站電氣一次設計前期，必須對其科學性、可行性做出系統分析，并參照變電站的實際特點來為電氣一次設計做好準備。其要求：可行性分析需要切實依照國家相關的政策制度、技術規范，從根源上確保變電站電氣一次設計的合理性、合法性，推動變電站的正規化建設，同時電氣一次設計還要著眼于未來，結合相關的文件資料、設計原則等進行規劃性設計，使其服務于整個變電系統的長遠建設與發展。

2.2?平面布置

在具體的設計基礎上，應因地制宜、科學合理、構型緊湊的實施變電站總平面布置。首先在實際的設計過程中，應運用主變住戶外，即半戶內的相關形式進行合理布置，若實際需要，必須運用全戶內的方式進行布置設計，同時在實施主變室設計時，必須充分考慮到采用合理的通風措施及消防措施。其次不可將電容器室和二次設備室進行垂直布置，以規避電容器與微機保護監控系統產生電磁干擾的情況。

2.3?電氣設備的選用

電氣設備的選用和主接線的設計有直接關聯，因此在選用時，必須要遵守以下幾點原理：（1）在電力系統正常的運行下，選擇可行性最佳的設備進行定值，而在電力系統出現短路時，需對電氣設備的穩定性與可行性進行檢測;（2）對安裝地點可能會出現的短路現象進行仔細檢查，同時對開關電氣的能力給予校驗;（3）結合安裝具體地點給予供電，以確定電氣設備的形式，同時還要對變電站的變壓器數量進行檢測。其次對于斷路器的選擇，應當盡可能延長斷路器的使用壽命，保證其性能的發揮正常，盡量選擇安裝方便，簡于檢修的斷路器，同時應當確保其在電力系統合閘運行時還具備足夠的導電性，以保證在負荷電流及短路電流通過時，設備具有良好的動穩定性能與熱穩定性能。

2.4?主接線設計

變電站的主接線電器設計是根據電網中的地位、出線數量、回路數及設備的特點來確定的，因此在設計的過程中需要注意供電荷載的控制，并要在滿足供電可靠性、運行靈活性及操作方便的基礎上，節約能源。首先變電站高壓側需采用斷路器較小，或者之間不采用斷路器來進行接線，同時在電氣設計中，一次設備的選擇除了保證接線有效、科學、安全的同時，還要盡可能選擇經濟、合理的電氣設備和線路，并且對于變電站的占地面積、主接線設計等工作，都應盡可能的選擇合理的技術和方法。其次在變電站的電氣接線設計中，要采用雙母線、單母線兩種線路加以配合，并在從斷路器中推出設備后，需將電氣線路投入到使用中，以作為變壓器、設備檢修的格力體系，而對于那些敞開式的設備而言，在斷路器的選擇上，我們可設置一些現場檢修要點，必要時還可直接設置安全隔離帶，從而保證周圍設備運行環境的安全，同時在這個過程中，由于組合器是斷路器的重要組成部分，隔離開關、電流電壓互感器是一個集成設備，因此通常都是按照絕緣結構進行維修。

另外按照主接線的靈活性要求，主接線設計應當滿足電力系統調度對變壓器，以及線路的靈活投切、系統電源及電力負荷的有效調配、電力事故運行的檢查檢修等，最重要一點就是確保電力系統斷路器等一次設備檢修時，還可靈活維持電網的運行及供電的正常。

2.5?電氣防雷設計

電氣防雷設計主要是為了避免直擊雷與雷電過電壓的傷害，變電站電氣一次設備的防雷保護設計主要有三種，即直擊雷保護、雷電過電壓保護以及接地防雷保護。直擊雷保護，即指變電站采用屋頂避雷帶避免直擊雷的侵害，這是因為變電站配電裝置主要是全戶內布置，因此屋頂避雷帶應使用熱鍍鋅扁鋼，同時應當將其牽引到下部分與主接地網安全連接;而雷電過電壓保護，主要是指為避免線路侵入雷電波而造成電壓過高的現象，其在110kV進線與10kV母線上，需分別安裝特定的避雷器;接地防雷保護，是指變電站接地方式主要以水平接地體為主，以垂直接地極作為輔，其主接地網應當選擇6mm×6mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地極則應當選擇50mm×50mm×2500mm鍍鋅角鋼，而設備引下線最好選擇60mm×8mm?鍍鋅扁鋼。其次接地防雷設計應當盡可能布置在配電站之外的空地中，并要將接地極深埋，主接地網的接地電阻應當小于0.5Ω，同時還要注意在經常出入的大門處設置一些與主接地網連接的均壓帶。

2.6?電氣接地設計

在變電站電氣一次設計過程中，為確保設備的正常運行，以及避免施工人員因觸電而發生安全事故，一般會將電氣設備的某部分與大地進行良好的連接，而這就是我們所說的電氣接地設計。一般地，變電站電氣一次設備的正常接地裝置，主要是由接地體與接地線組成，接地體一般分為自然接地體與人工接地體兩種，最常用的是自然接地體，接地體多采用角鋼，只要將其端部削尖，就可直接打入地中;而接地線采用扁鋼或圓鋼，一般環繞著變電所進行敷設，同時變電所內高壓配電室、低壓配電室與變壓器室，均需在室內用扁鋼連接成一整體，且接地電阻的計算值應當滿足高壓小接地系統的保護接地，以及低壓電氣設備保護接地與工作接地電阻計算值。

3???總結

總之，在變電站電氣一次設計過程中，必須要明確設計的目的及設計的優越性，把握好具體的細節和相關要求，同時除了要有一份成功的變電站電氣設計方案之外，還需注意配電器、電氣設備及接線方式等方面的選擇問題，從而保障變電站一次設計的運行安全，為電力產業的發展提供良好的基礎。

參考文獻：

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