變電一次設計在變電站改擴建中的應用研究

張鼎林

摘 ?要：隨著經濟全球化時代的到來，社會迅速發展，我國已從高速發展轉向高質量發展，社會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無法滿足地區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備，導致電力供應不暢，嚴重影響了供電的穩定性。長此下去，繼續使用陳舊的設備，電網結構得不到優化，將會影響國家電網的發展，進而影響國家經濟發展。

關鍵詞：變電一次設計;變電站;改擴建;防雷;接地裝置

前言：

隨著科學技術的發展，我國經濟突飛猛進，用電需求量增加，變電站的陳舊設備已經不能滿足經濟發展的需求，需要淘汰原始的設備對變電站進行改進，建立負荷增長慢的變電站，在變電站的實際改建過程中，要逐漸優化一次變電的研究內容，例如主要變電的選取，電流短路時數值計算以及電路的接線設計等。應加大對變電一次設計進行深度的研究和分析，將變電一次設計在變電站改擴建中的意義充分的展現出來。

一、變電站改擴建的一次設計原則

變電站改擴建工作不僅僅包括電力專業知識，還包含多種類型的專業知識，在進行一次設計時，其設計工作比較復雜，在變電的同時需要考慮安全問題、成本問題以及應用問題。并要求設計人員必須按照設計原則進行，應該盡量間隔調試，減少線路交叉現象的發生，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

變電站在進行改擴建時，改造前和改造后的線路需要重新布置設計，對原有和新增的線路進行重新規劃。在變電站改擴建期間，在設計新增出現間隔位置時，設計人員需要綜合考慮線路的具體位置和延伸路徑，對設計方案進行反復檢驗，如果出現回路架空的現象，設計人員需要按照設計原則安排線路，以避免線路發生交叉。

（二）掌握變電站的運行情況

設計人員以及專業人員在變電站擴建前期，要提前做好調研，做好預算，對變電站的運行情況、使用時間、供電功率、供電負荷以及電路的基本排布進行充分了解，可避免后期因為用電過度導致的電路問題，從而滿足生活的實際需求。應從變電站所處的實際情況出發，對整體設計進行把握，當在設計過程中遇到問題時，可根據先前調研掌握的情況為依據進行解決，從而確保設計工作順利進行。

（三）做好總結

在變電站改擴建前，做好準備工作，根據一次變電的設計原則，對變電站中所有設備進行一次集中和優化設計，保證設備的正常運行。并對線路的布置和對接間隔圖進行繪制，在根據變電站的實際情況對圖紙進行改進及對線路進行調整，保證在安全、可靠的前提下，節約成本。對變電過程中的相關參數進行分析，保證改擴建工作在預期的范圍內進行，在改擴建結束后，需要時常關注變電站的情況，做好總結并隨時進行改進。

二、電氣設備選擇以及細致化檢驗

（一）精準選擇新增電氣設備

在選擇新增電氣設備時，首先要對電氣設備的額定數值進行確定，使設備在正常條件下運行;其次是對新增電氣設備的動穩定性和熱穩定性進行檢驗，在檢驗時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備進行詳細檢驗;最后對電氣設備的位置進行詳細規劃。在布置過程中，一般需要兩臺以上電氣設備，從而維持供電的穩定性、可靠性，并對供電條件和負荷性能進行全面考慮[2]。

（二）細致化檢驗電氣設備

在進行原來母線檢驗和原有設備檢驗時，要將新增電氣設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。對于電氣設備和新增電氣設備的電流進行比較時，額定的開斷電流要大，還要保持設備的穩定性。如果和預期計劃相悖，則需要更換設備。如果母聯電氣設備的電流值比所載的電流小時，則需要更換母線，只有額定電流比實際電流大時，才可視為合格。

三、變電一次設計在變電站改擴建中的應用

（一）防雷方案的設計

避雷針是世界上所有變電站電氣設備保護最好，最簡單，最有效的保護系統，同時避雷針也在生活中很多方面得到應用，例如高樓等。避雷方案的設計主要是對變電站的入侵雷采取進線的方式，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措施，保證變電站的供電系統能夠安全運行，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，一方面保證電氣設備正常運行，另一方面減少了設備損壞的概率。

（二）主線方案的設計

變電站運行的程度以及使用時間的長短，往往和設備的質量有直接關系，電氣設備的質量決定著主線的可靠性，電氣設備的質量合格才能保證供電的平穩。因此，在進行主線設計時，設計人員應選擇質量可靠的電氣設備，從而提升主線設計方案的可靠性、安全性、科學性、合理性。除此之外，設計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，還要把成本降至最低，從而提高方案的經濟效益。

（三）補償裝置的設計

設計人員需要對無功補償裝置進行設計，無功補償裝置可以保護供電設備的電壓處于正常范圍內，保證供電系統不會因失壓導致電氣設備發生短路，從而進一步保障電氣設備的安全。無功補償一般包括串聯電容、并聯電容器等相關裝置，補償裝置并不是無用的部分，它可在一定程度上保證設備的安全，尤其在突發狀況下，可減少設備的損壞所帶來的損失。所以設計人員在進行變電站改擴建時，應做好變電一次設計工作，掌握補償裝置的原理和補償裝置操作方法[3]。

（四）接地裝置中引下線的設計

在電力系統中，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定性允許的截面，應考慮引下線的使用壽命和腐蝕對引下線的影響。根據相關資料，電力中的雷電電壓、短路事故和操作過電壓都會通干擾進入二次系統，在二次回路中產生極高的干擾壓力，從而導致絕緣層被擊穿。所以，設計人員在實際的設計中要對基礎設備進行分類，從而決定加入引下線的方式，如果設備是獨立基礎的，一般是電氣設備雙接地;如果是三相合用基礎的，一般是每個基礎雙接地，使用這種方式可在一定程度上保證設備安全。

（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，變電站和其他地區普遍用到的接地材料為碳鋼，如果接地材料發生腐蝕，就會變得脆弱，起層發生斷裂。近幾年，我國部分地區開始使用銅質材料作為接地材料，因為銅質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格比較昂貴，一般為碳鋼價格的幾倍。所以設計人員在接地材料選擇時要因地制宜，綜合考慮，從而降低一次變電的變電廠改擴建時的成本開銷[4]。

（六）照明系統的設計

在變電站的改擴建過程中，必須要在機房、廠房、配電室、機關站安裝照明設備，如果遇到緊急問題，工人可以以最快的速度疏散，并且快速處理突發情況，如果問題出現在晚上，照明系統可以為工人的施工和電力系統的修復提供方便，從而減少事故帶來的經濟損失，保障變電系統的安全運行，在保證照明的條件下，優化電力系統的資源配置，保證供電的正常化、安全化。

結論：變電一次設計在變電站改擴建中起著至關重要的作用，設計人員要根據實際情況出發，對設計進行不斷優化，完善電力系統，才能保證設計方案的合理性、安全性、科學性，從而使電力事業的效益達到最大化。

參考文獻

[1] ?何智成.變電一次設計在變電站改擴建中的應用[J].農村電氣化，2019（10）：78-79.

[2] ?薛鵬.變電站改擴建中的變電一次設計研究[J].科學技術創新，2018（27）：35-36.

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

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