探索变电站改建过程中的电气一次设计

摘 要：对变电站进行改建的目的是为了提高变电站的运行质量和稳定性，在对变电站进行改建的过程中，电气一次设计的质量关乎整个改建工作的成败，因此，改建过程中必须重视电气一次设计工作。

关键词：变电站；改建；电气一次设计

近年来，我国变电站建设取得了长足的发展，由于国家对用电的需求不断上升，所以，对变电站进行改建就成为了提高变电站运行性能的重要途径。电气一次设计在改建过程中是重点工作，必须保证其设计的质量。

1 设计原则

变电站改建过程中的电气一次设计工作和系统一次和线路知识，在设计间隔的时候，尽量能够一次性的设计成功，避免出现修正间隔的情况，同时，线路设计方面要尽量避免出现交叉的情况，降低工作量。在具体的设计中，要注意几个方面：首先，如果是要在新加上的间隔上进行接入，要按照该次间隔接入的具体规范展开设计，加入接线是一台半断路器接线，可以考虑把同名回路分布在多个串上，这样设计的好处在于，如果某个断路器出现了故障，并不会导致全部的回路点开；假如同名回路很关键，最好使用交替布置的办法，将侧母线从不同的位置接入。其次，对于那些新添加的间隔，要考虑其位置的科学性，必须要根据变电站间隔布置规则设计，特别是对于双回路架空出线这类情况，一定要禁止有线路跨越交叉的情况，所以，布置的时候要合理。再次，间隔位置的最终方案要综合上面的两点，对主接线图、总平面布置图进行审核和修成，进而为新添加的间隔线路的设计提供可靠的数据。

2 主变压器设备的选择

变电站改建的时候，要重点关注主变压器设备的优选，优选的工作有两个重要的指标：第一，主变压器设备容量有多少；第二，主变压器设备台数需要多少。在实际工作当中，必须要重视下面的要素：

2.1 主变压器设备台数的选择。在此环节的工作过程当中，为确保主变压器设备的后期使用价值能够得到充分的体现，需要在确定设备的台数方面，关注以下几个方面的问题：（1）若所改建变电站位于城市周边地区，且周边区域已形成了成熟的中压环网以及低压环网，则对于主变压器设备台数的选择需要以2台为优选方案；（2）对于周边无后备变电站，且所布置区域相对偏远、或者是对于大型工业性属性的变电站而言，在改建过程当中，对于主变压器台数的选择需要以3台为优选方案。

2.2 主变压器设备容量的选择。在变电站改建过程当中，对于主变压器设备容量的选择可以具体归纳为以下三个基本性的条件：（1）主变压器设备台数·待选主变压器设备容量≥远景综合最大负荷数值；（2）（主变压器设备台数-1）·待选主变压器设备容量≥0.6·远景综合最大负荷数值；（3）（主变压器设备台数-1）待选主变压器设备容量≥远景A类综合最大负荷数值+远景B类综合最大负荷数值。

3 电气主接线设计

在变电站改建的过程中，电气主接线的设计是最重要的环节之一，因为主接线的设计关系到改建后的变电站的运行是否稳定和安全，同时，电气主接线的设计还会对电气设备的数量、继电保护的设置、配电装置的设计、自动装置都有很深刻的关联。所以，在电气接线设计的过程中，一定要保证设计的科学性和合理性，在此前提下，要进一步的控制设计的成本。其次，还应该保证主接线的稳定、安全，确保主接线投入使用后能够满足变电站的需要，能够满足变电站运行过程中的各个要求，让变电站具有高度的稳定性和可靠性。

4 新增电气设备的选择和校验

4.1 新增电气设备的选择。在变电站改造中选择新增电气设备时，应该以上文的计算为基础。要注意以下几个方面：首先，在确定设备额定值时，要以正常的工作条件为前提；其次，在检测电气设备的动力稳定性和热稳定性时，要根据短路条件展开；再次，要仔细检查三相短路的条件以及电器开关的断流效果；最后，电气设备的型号和形式必须符合安装的特定环境。根据以上要求确定好主变压器的台数。在城网变电站中，一般会配置两台以上的主变压器，这样一来，如果其中的一台变压器出现故障，另一台正常的变压器能够分担更多的负荷。具体来说，为了满足变电站的供电能力要求，在确定主变压器台数时要充分考虑到当地的供电条件、电网的运行方式和负荷的性能等。除此之外，从经济性和技术性的角度出发，还应该注意，首先，在一定的总负荷条件下，当一台主变压器由于故障停止运行，主变总容量必须具备相同的供电能力；其次，要对变压器的制造容量进行合理限制；最后，为了能够尽量的缩小占地面积，使用两台变压器相对而言可以节省更多的空间。

4.2 新增电气设备的校验。在校验新增电气设备时，首先应该校验原有母线，要求母线的载流量比新增电气设备的额定电流大，当不满足这一要求时应该进行母线的更换。电气设备的检验目标是保证设备额定开断电流在一定程度上超过新增设备的短路电流。从而一定程度上减少冲击电流，当冲击电流超过一定范围时，则需要进行设备的更换。

同时，还要对母联间隔的电气设备进行校核，额定电流要比母线的载流量大；额定开断电流要比短路电流大；动稳定电流要比冲击电流大。

5 防雷接地技术

假如新添加的场地没有得到之前防雷措施的保护，那就必须要为其添加防雷保护的措施。假如是对原来的变电站展开的改建或扩建，通常在之前的工程施工中就会布置防雷措施，但是，还是要进行性能的测试，如果不满足防雷的要求，则要进一步的修改或者再增加防雷措施。防雷设计的要点主要有：首先，避免直击雷的破坏。变电站的配电装置都是在室内，所以，要在屋顶设置避雷带，以此来消除直击雷。避雷带要选择热镀锌扁钢的材质，尺寸最好是40mm×4mm，然后，要用60mm×8mm的热镀锌扁钢来进行接地。其次，过压保护。保护线路免受雷电波过电压的影响，在线路的各个关键的节点上要布置避雷器，这种线线避雷顺保护主变压器的方式，能够有效将过电压进行排除；在主变压器中性点采用避雷器，然后设置放电间隙，这样就可以确保主变压中性点不受雷击。第三，接地的办法最好使用水平接地的方法，垂直接地只能够成为辅助办法。主接地网和设备引下线依旧要使用镀锌扁钢，规格可以是6mm×6mm和60mm×8mm，垂直接地极可以选择50mm×50mm×2500mm的镀锌角钢。所有工作和设备的布置都要在配电楼以外的空旷地方，接地时候必须要深埋。变电站主接地网的接地电阻值要低于0.5Ω；在变电站的大门要设置均压带，连接主接地网；二次设备室、配电装置柜中和GIS设备要使用铜排来进行接地。

6 结语

综上所述，在变电站的改建过程中，首先要明确电气一次设计的原则，在此基础上，重点把握设计中的几个环节，提高设计的科学性和合理性，从而确保变电站经过改建之后能够具有更好的运行效果。

参考文献

[1] 徐志明.110kV变电站电气设计的探讨[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2011，26.

[2] 杨耀杰，姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯，2011（33）.

[3] 姚云翔.变电站改造工程电气一次殴[J].中国新技术新产品，2011（26）.

[4] 张红艳.某变电站扩建电气设计方案研究[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2011，28.

作者简介：李日清，身份证号：450821198701081743。