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摘要：分析表明，電力系統(tǒng)通過加強變電站運行質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)的可靠性。變電站電氣一次設(shè)計是否有效，決定著變電站運行效果。闡述變電站電氣一次設(shè)計中常見問題。

關(guān)鍵詞：變電站；一次設(shè)計；電氣設(shè)備

1引言

變電站一次設(shè)計主要是指相關(guān)人員在變電站運行中，為維護變壓器、隔離開關(guān)、斷路器、輸電線路、發(fā)電機等電力設(shè)備平穩(wěn)運行所制定的設(shè)計方案。變電站輸電、供電、配電等工作的完成，都需要依賴于電氣一次設(shè)計中，對電氣設(shè)備的有效連接。為保障變電站電氣一次設(shè)計的可行性、安全性，還需結(jié)合變電站工作性質(zhì)的特殊性，堅持科學(xué)、合理的設(shè)計原則。電氣一次設(shè)計需符合所在地區(qū)電力規(guī)劃要求，并根據(jù)該區(qū)域近期、長期電力負(fù)荷合理設(shè)計規(guī)模。在設(shè)計主接線時，應(yīng)重視電氣設(shè)備可靠性、運行靈活性，以及變電站經(jīng)濟效益。針對不同區(qū)域，需要制定不同一次設(shè)計方案，并調(diào)整設(shè)計形式、設(shè)計規(guī)模，以此適應(yīng)變電站供電需求?？偠灾冸娬倦姎庖淮卧O(shè)計，應(yīng)在符合變電站供電標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)電力規(guī)劃、電力設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)性、可行性、可靠性的設(shè)計方案。借此維護變電站整體效益，促進我國電氣企業(yè)進一步發(fā)展[1-3]。

2變電站電氣一次設(shè)計中常見問題分析

2.1電氣設(shè)備的選用問題

為減少電氣設(shè)備對土地的占用，設(shè)計人員在變電站電氣一次設(shè)計中，應(yīng)選用占地面積較小的電氣設(shè)備。同時電氣設(shè)備參數(shù)應(yīng)符合變電站安全運行要求，根據(jù)所選接線形式，還需結(jié)合電流水平、變電站位置、電壓、站址外部環(huán)境等內(nèi)容，合理選擇電氣設(shè)備參數(shù)、設(shè)備類型。在此基礎(chǔ)上，主變壓器應(yīng)選用“三相一體式”，優(yōu)先選擇自冷型電氣設(shè)備，對于220kV的變電站，應(yīng)選擇自耦變壓器。針對35kV的變電站，需要優(yōu)先選擇設(shè)備運行經(jīng)驗較為豐富的配套設(shè)備，并且設(shè)備規(guī)格不宜過大。在110kV變電站電氣一次設(shè)計中，在選用電氣設(shè)備時，需要考慮設(shè)備運輸、后期維護、地區(qū)經(jīng)濟要求、設(shè)備占地等影響因素。一般情況下，110kV及以上變電站，都會選擇常規(guī)設(shè)備，以及氣體絕緣全封閉配套組合設(shè)備[4-6]。在電氣設(shè)備問題中，電氣一次設(shè)計還應(yīng)分對母線進行設(shè)計。針對母線設(shè)計問題，設(shè)計人員可結(jié)合系統(tǒng)功率、載流量完善設(shè)計方案。而對于回路導(dǎo)體來說，需要按照電流速度、外部環(huán)境條件、溫濕度來對設(shè)計進行修正，同時測試設(shè)備線路、導(dǎo)體、母線穩(wěn)定性。

2.2主接線的設(shè)計問題

主接線設(shè)計是變電站電氣一次設(shè)計中的核心內(nèi)容。主接線設(shè)計影響著電氣設(shè)備選擇、設(shè)備平面布置，是設(shè)計人員電氣設(shè)備配置設(shè)計中的重要導(dǎo)向。同時，主接線設(shè)計質(zhì)量，影響著變電站運行的安全性、穩(wěn)定性和靈活性，以及電氣輔助設(shè)備數(shù)量和變電站成本投入。由此可見，在電氣一次設(shè)計中，主接線設(shè)計對變電站整體運行有著深遠(yuǎn)影響。在電力系統(tǒng)中，變電站電壓等級不同，電氣設(shè)備配置不同，都會影響主接線的形式、設(shè)計方案內(nèi)容。在實際電力工程中，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)變電站基本性質(zhì)、電壓等級、設(shè)備配置規(guī)模等內(nèi)容，對電氣設(shè)備主接線設(shè)計方案進行完善。在主接線設(shè)計中，接線形式主要有雙電源、橋形、單母線等。其中雙電源接線形式，主要是用T形接線方式，將電氣設(shè)備進行連接。比如高壓線路應(yīng)接入變壓器，低壓線路則用母線分段形式連接線路，不需要連接太多電氣設(shè)備，而是要保持主接線路清晰性、靈活性。單母線電源進線時可分為兩路，一路是主線、一路是備用線路。在電氣一次設(shè)計中，高壓接線則會以單母線形式，維持變電站平穩(wěn)運行，但是由于接線設(shè)備較為復(fù)雜，需要投入較高成本。橋形接線形式，不需要對電氣設(shè)備、斷路器進行專門的保護，但是這種接線形式屬于多回路接線，所以線路靈活性不高、設(shè)備運行較為復(fù)雜?？偠灾?，由于主接線設(shè)計對變電站電氣一次設(shè)計質(zhì)量非常重要，為保障設(shè)計方案的可操作性、安全性，需要根據(jù)變電站實際情況，選擇不同形式的主接線路。例如：110kV以下的變電站，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)電壓，簡化電氣設(shè)備主接線的線路形式。110kV變電站的配電裝置在選擇接線形式時，可采用橋形、線變組、單母線等線路接線方式。在35kV的變電站中，考慮到變壓負(fù)荷，應(yīng)選擇雙母線分段的接線形式[7,8]。

2.3接地問題

變電站的電氣一次設(shè)備接地配置主要包括接地線、接地體等兩大內(nèi)容[9-13]。接地體可分為人工、自然兩種類型，其中自然接地體最為常用，接地體主要材料為角鋼，在把角鋼底部削尖時，可以直接插入地中。接地線則是用圓鋼、扁鋼鋪設(shè)至變電所周圍，尤其是高壓、低壓配電室，進而將配電室和接地體連接起來。在電氣一次設(shè)計中，還應(yīng)計算電阻值，電阻值的準(zhǔn)確性影響著整個電氣接地的設(shè)計質(zhì)量。所以相關(guān)人員在計算具體數(shù)值時，還需重視電氣設(shè)備、電壓、接地保護工作對電阻值的影響程度。這樣才能保障電氣接地設(shè)計的有效性，維護變電站運行安全。

2.4一次設(shè)計的平面布置問題

電氣一次設(shè)計平面布置問題，可以體現(xiàn)在電氣設(shè)備、設(shè)備選址方面。電氣平面布置，需要考慮變電站區(qū)域內(nèi)部城鄉(xiāng)地區(qū)規(guī)劃，以及土地利用情況。同時，電氣設(shè)備平面布置，應(yīng)在節(jié)約用地的前提下，對出線通道進行優(yōu)化設(shè)計。一般情況下，電氣設(shè)備布置都會在人口密度較低的區(qū)域，如果變電站位于城區(qū)的話，則選用半戶、全戶內(nèi)布置。此外，為保障變電站、設(shè)備運行的靈活性、安全性，以及維護功能故障的便捷性，需要根據(jù)電壓等級，綜合分析設(shè)備安全距離[14]。

3保障變電站電氣一次設(shè)計質(zhì)量的有效措施

針對變電站電氣一次設(shè)計常見問題，保障變電站電氣設(shè)計質(zhì)量的有效措施，主要體現(xiàn)在電氣主接線設(shè)計與變壓器選擇上。電氣主接線設(shè)計需要滿足運行靈活、供電可靠、維護便捷、經(jīng)濟安全等要求，對此，在保障電力系統(tǒng)安全運行基礎(chǔ)上，發(fā)揮主接線對短路電流的限制作用，同時通過嚴(yán)格把控設(shè)備占地、設(shè)備經(jīng)濟性能，降低變電站設(shè)計資源消耗，維護電力企業(yè)運營效益。在選擇變壓器時，應(yīng)根據(jù)不同等級變電站負(fù)荷情況，合理選擇、配置變壓器規(guī)格、數(shù)量。但是由于電力系統(tǒng)符合會因各種因素而發(fā)生變化，所以導(dǎo)致變電站各節(jié)點電壓會隨之改變，因此，對于部分電壓變化較大的變電站，如果普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)安全運行、用戶電壓要求時，可以選用有載調(diào)壓變壓器。

4結(jié)語

變電站電氣一次設(shè)計是電力系統(tǒng)運行中的重要環(huán)節(jié)，但是由于電氣設(shè)備、供電需求、線路設(shè)計的復(fù)雜性，變電站電氣一次設(shè)計任務(wù)非常艱巨。因此，為保障電氣設(shè)計質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)全面、系統(tǒng)的分析變電站實際情況，進而提高變電站電氣一次設(shè)計方案的有效性，促進電力企業(yè)持續(xù)性發(fā)展，為我國經(jīng)濟建設(shè)做貢獻。

作者:魯祥鳳 單位:東營方大電力工程有限責(zé)任公司