文/金帥、侯彥虹 內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局 內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000

1、我國(guó)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀以及問題

1.1 電氣設(shè)備選擇的問題

變壓器、電流互感器、隔離開關(guān)、斷路器等都屬于變電站的電氣設(shè)備，短路電流計(jì)算等相關(guān)問題會(huì)在出現(xiàn)在設(shè)備的選擇過程中。我們需要驗(yàn)算不一樣的短路電流，使其穩(wěn)定性增加、提高經(jīng)濟(jì)性、操作更加靈活，以促進(jìn)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。電氣設(shè)備在電流計(jì)算不正確的情況下會(huì)出現(xiàn)短路、設(shè)備燒毀等問題，不利于電力系統(tǒng)的整體安全運(yùn)營(yíng)。要想增加機(jī)器設(shè)備的使用壽命，在選擇電器設(shè)備的過程中，一定要對(duì)系統(tǒng)考慮周全，這有利于促進(jìn)系統(tǒng)的可靠性。

1.2 設(shè)計(jì)主接線的問題

系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是變電站設(shè)計(jì)的重要前提，連接該系統(tǒng)的電線都比較復(fù)雜且維護(hù)成本較高，這對(duì)城市發(fā)展來說會(huì)產(chǎn)生一定的消極影響。在變電站設(shè)計(jì)過程中，沒有考慮城市的發(fā)展問題，導(dǎo)致可利用空間嚴(yán)重不足。雖具有可靠安全的特點(diǎn)，但是在系統(tǒng)維護(hù)方面不夠成熟，一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設(shè)想，復(fù)雜的接線使維修難度變大，不利于變電站電氣的發(fā)展。

1.3 防雷設(shè)計(jì)的問題

近幾年，由于經(jīng)常出現(xiàn)不尋常的天氣，經(jīng)常會(huì)有雷擊事件，因此變電站一定要做好預(yù)防雷擊的準(zhǔn)備，這樣就可避免雷擊給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來?yè)p壞和影響，保證其在惡劣天氣下也能正常運(yùn)行。與此同時(shí)，接地設(shè)備要進(jìn)行抗防腐性能的檢測(cè)，以防出現(xiàn)斷裂情況。不同的變電站要制定不同的防雷設(shè)計(jì)，選擇科學(xué)的防雷方式

1.4 主變壓的選擇問題

主變壓器是變電站的核心部件，對(duì)變電站的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。主變壓器發(fā)生故障或者運(yùn)行有隱患，將對(duì)城市變電站的安全產(chǎn)生重大影響。因此，在規(guī)劃城市變電站時(shí)，必須注意主變壓器的選擇。必須根據(jù)城市用電需求、占用面積、城市發(fā)電特點(diǎn)等進(jìn)行規(guī)劃和選擇。否則，變壓器無法滿足城市用電需求。如果變電站處于空無一物的狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期的資源浪費(fèi)。選擇合適的主變壓器能夠在節(jié)約資源的前提下提高變電站的利用率，一般而言，在進(jìn)行城市變電站一次設(shè)計(jì)時(shí)，要搜集整理城市的用電特點(diǎn)及持續(xù)性的用電變化情況，然后根據(jù)用電情況進(jìn)行變壓器的各種參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇，最終選擇匹配度最高的主變壓器。同時(shí)，在選擇城市變壓器的過程中，不僅要考慮安全和實(shí)際需要，還要考慮節(jié)能問題。通過增加阻抗可以降低能耗，至少需要回收兩個(gè)變壓器。為避免大面積供電故障事故造成的單一變壓器故障，相互備份可以最大限度地提高城市供電的穩(wěn)定性。

2、變電站電氣一次設(shè)計(jì)

2.1 電氣設(shè)備選擇

結(jié)束變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作后，結(jié)合所處地區(qū)的性能規(guī)劃的需要，結(jié)合承載負(fù)荷的能力，電能傳輸?shù)确矫娴男畔?，借助主體線路的連接網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合實(shí)際情況來確定電氣設(shè)備的參數(shù)，并且實(shí)施檢核，涉及到的內(nèi)容由：安全性能、穩(wěn)定性能等等。在遵從以上原則的基礎(chǔ)上，要保證機(jī)械的綜合性能要符合實(shí)際情況的需要，依照已經(jīng)建造完成的變電站的電能需要和運(yùn)作模式來確定變電站電能供應(yīng)體系所需要的變壓器的數(shù)量和操作方法。

2.2 主接線設(shè)計(jì)

第一，兩個(gè)電源結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這種模式通常為 T 字線路形式，并且可以與其他變電電路兩兩連接，主體設(shè)備一邊與變壓器相連，兩外一邊借助母線分段的方法，可以擺脫以往多個(gè)高壓設(shè)備的束縛，線路整體保證多變性的特點(diǎn)。因?yàn)楦邏涸O(shè)備銜接很少進(jìn)而大大的縮小了占地的面積。但是因?yàn)樵诟邏壕€路出現(xiàn)問題的時(shí)候，變壓其會(huì)演變?yōu)橐粋€(gè)共享的設(shè)備，如果某個(gè)電源失控，可以利用繼電保護(hù)措施來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。第二，母線的設(shè)置多樣化。主要表現(xiàn)為線路銜接的形式為電源進(jìn)線兩個(gè)途徑，一個(gè)為主要線路，兩外一個(gè)為備選線路。高壓極限借助母線連接，能夠確保兩個(gè)部分的母線電能供應(yīng)的質(zhì)量，因?yàn)樵O(shè)備結(jié)構(gòu)備用電源線路的利用，設(shè)備十分的繁雜，并且資金花費(fèi)較多，通常被使用在那些電能需求較多的電能網(wǎng)絡(luò)中。最后，內(nèi)橋銜接模式，這種模式兩邊的線路都會(huì)與電能網(wǎng)絡(luò)連接，因?yàn)闃?gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，沒有必要設(shè)置過多的斷路器來實(shí)施保護(hù)，但是因?yàn)槎鄠€(gè)回路自身的性質(zhì)導(dǎo)致變化性能較差，整體運(yùn)作存在一定的困難。結(jié)合以上闡述的內(nèi)容，在進(jìn)行變電站電氣一次設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，務(wù)必要做好充分的實(shí)地勘探工作，結(jié)合實(shí)際需求來選擇切實(shí)可行的方法進(jìn)行操作。

2.3 電氣平面布置

秉承因地制宜的原則，在正式開展設(shè)計(jì)之前，對(duì)所處地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)地勘探，結(jié)合獲得的信息來實(shí)施變電站電氣一次設(shè)計(jì)，第一步要確定整體設(shè)計(jì)平面布局計(jì)劃，可以參照類似的設(shè)計(jì)方案，其次在實(shí)施二次設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，電容器不得安放在垂直空間之內(nèi)，要防止電容器對(duì)電子機(jī)械的干擾。

2.4 電氣的接地設(shè)計(jì)

在變電站電氣設(shè)計(jì)過程中，施工人員的電擊事故是最嚴(yán)重、最常見的事故，通常與變電站的電氣接地設(shè)計(jì)有關(guān)。良好的電氣地面設(shè)計(jì)不僅能為施工人員提供安全保障，還能有效保護(hù)機(jī)械設(shè)備、消防等應(yīng)急手段。接地體和接地線是變電站主設(shè)備接地裝置的主要組成部分。自然類的接地體是最為常用的一類接地體，多為角鋼構(gòu)造，直接將其埋入地中即可。接地線一般為角鋼或圓鋼。變電所的周圍被接地體環(huán)繞，變電所內(nèi)的高壓配電室以及低壓配電室再分別設(shè)置兩處用以和接地體的相連通，高、低壓配電室通過扁鋼與變壓器室連接成一個(gè)共同體。除此之外，接地電阻必須小于高壓小接地系統(tǒng)的保護(hù)接地以及低壓電氣設(shè)備保護(hù)接地與工作接地電阻的最小值。

結(jié)語(yǔ)：

變電站電氣設(shè)計(jì)是電網(wǎng)工程的重要組成部分。其意義不言而喻，但它與自身設(shè)計(jì)的實(shí)用性、適用性、經(jīng)濟(jì)性和安全性密切相關(guān)。當(dāng)變電站的電氣設(shè)計(jì)滿足實(shí)用性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等要求時(shí)，變電站的質(zhì)量將得到極大的提高。因此，做好變電站電氣的一次設(shè)計(jì)是一項(xiàng)必須要完成的任務(wù)，通過設(shè)計(jì)完美的建設(shè)方案，分析可能存在的不足或出現(xiàn)的突發(fā)事故并制定出相應(yīng)的防護(hù)策略。同時(shí)，也要建立并健全一定的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，努力將安全隱患出現(xiàn)的系數(shù)降至最低，從而促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。