淺析變電一次設(shè)計(jì)過(guò)程的細(xì)節(jié)問(wèn)題

趙曉萌

沈陽(yáng)電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 遼寧沈陽(yáng) 110001

國(guó)家“十三五”規(guī)劃將能源戰(zhàn)略作為重要組成部分，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展提出了要求。智能電網(wǎng)和綠色能源是能源戰(zhàn)略的發(fā)展方向。變電站設(shè)計(jì)不僅是智能電網(wǎng)的重要支撐，而且變電站的先進(jìn)設(shè)計(jì)、安全經(jīng)濟(jì)、定位設(shè)計(jì)是電力能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。電力工業(yè)與我國(guó)人民日常生活和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)系是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)能源工業(yè)。電力設(shè)備的升級(jí)和安全隱患的消除是電力行業(yè)的主要發(fā)展方向，如變壓器電抗器設(shè)計(jì)和并聯(lián)間隙防雷裝置。針對(duì)電力系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了變電站的具體設(shè)計(jì)方案。

1 變電一次設(shè)計(jì)過(guò)程中的基本內(nèi)容

在電力系統(tǒng)中，根據(jù)電力設(shè)備的性質(zhì)，通常分為兩次變電所：一次變電所和一次變電所。變電站一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、運(yùn)輸、配電的電氣設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、電力電纜、輸電線(xiàn)路等，構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體。變電站二次設(shè)備主要是在一次設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)，以保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。變電站一旦作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)和使用直接影響到以后的效果。因此，改變一次設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。在此基礎(chǔ)上，需要突出無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的基本方面：

1.1 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的基本性方面

無(wú)功補(bǔ)償就是無(wú)功補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)中，主要提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少輸電變壓器和輸電線(xiàn)路的損耗，從而提高供電效率，改善供電環(huán)境。其設(shè)計(jì)的基本方面主要是變電所的位置和變電所的合理位置，可以有效地促進(jìn)電力的穩(wěn)定和運(yùn)輸過(guò)程中的安全。例如，將變電站的位置設(shè)置在輻射區(qū)的最大范圍內(nèi)，可以減少運(yùn)輸過(guò)程中的電能損失，從而節(jié)約輸電成本。此外，變電站的選址與變電站的選址密切相關(guān)。合理確定地形和地形可以保證主接線(xiàn)的順利使用。因此，在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中，只有確保變電站的位置合理、正確，才能充分滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題，才能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題，從而充分保證我國(guó)電力需求的最大化利用。

1.2 變電站一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在變電站電氣設(shè)計(jì)中，可以分為兩部分：一是設(shè)計(jì)，一是設(shè)計(jì)。其中，主要設(shè)計(jì)了電氣接線(xiàn)形式的設(shè)計(jì)、高低壓電氣設(shè)備的選型、導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)以及建筑物本身的接地裝置。在目前的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵循以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1.2.1 在設(shè)計(jì)的依據(jù)方面

根據(jù)政府部門(mén)發(fā)布的相關(guān)文件，綜合分析當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，科學(xué)分析變電站建設(shè)的必要性。同時(shí)，也可以合理調(diào)查變電站建設(shè)的相關(guān)情況，如規(guī)模、接線(xiàn)形式等，充分保證變電站能夠滿(mǎn)足本地區(qū)最大的供電需求[1]。

1.2.2 變壓器的選擇

可以說(shuō)，整個(gè)變電站的運(yùn)行有非常重要的作用，所以它需要充分考慮的選擇，包括變電站的容量、負(fù)荷需求，主變壓器容量電網(wǎng)本身，單一電壓，降壓能力和主變壓器的數(shù)量，等等，同時(shí)也高度重視絕緣材料的選擇。

1.2.3 在主接線(xiàn)及電氣設(shè)備的選擇方面

在目前新建66kV變電站中，較為常見(jiàn)的接線(xiàn)形式是線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)，并有單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需要做出全面合理的選擇。在電氣設(shè)備選型方面，嚴(yán)格按照國(guó)家電網(wǎng)總設(shè)計(jì)和總設(shè)備的選型，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備選型，減少設(shè)備招標(biāo)過(guò)程中的問(wèn)題[2]。

1.2.4 在進(jìn)出線(xiàn)的布置方面

根據(jù)電力系統(tǒng)的要求和接入線(xiàn)路走廊的實(shí)際情況，選擇架空或電纜入口。應(yīng)遵循“整潔實(shí)用”的原則，在變壓器與配電室接口處采用硬母線(xiàn)或柔性導(dǎo)線(xiàn)連接，為檢修創(chuàng)造良好的條件。

2 變電一次設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

在一次變電站的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的質(zhì)量和精度是兩個(gè)優(yōu)先考慮的重要問(wèn)題。它們對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和運(yùn)行是必不可少的。如果出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)帶來(lái)變電站的主要設(shè)備和設(shè)備。嚴(yán)重?fù)p壞，根據(jù)筆者的工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為在變電站的設(shè)計(jì)中更容易出現(xiàn)以下兩個(gè)問(wèn)題，應(yīng)予以特別重視。

2.1 電纜問(wèn)題

變電站設(shè)計(jì)中的主要電纜問(wèn)題是最容易被忽視的問(wèn)題之一。主回路特性關(guān)系到主電纜設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通常，一股強(qiáng)功率和一股弱電流的參數(shù)決定一次電纜的方向。同時(shí)，主電路是確定電纜具體方向的主要依據(jù)。然而，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)在變電站的廣泛應(yīng)用，由于元件使用不當(dāng)或工作人員工作不到位，故障率較高。如果在繼電線(xiàn)路的設(shè)置中只使用一根電纜，電爐鐵芯暴露在外，使一次電纜的耐久性大大降低。在惡劣的自然天氣條件下，電纜損壞可能導(dǎo)致接地。因此，在變電站的設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮故障。

2.2 回路問(wèn)題

主回路問(wèn)題也是變電站設(shè)計(jì)中比較容易被忽視的問(wèn)題之一。如果回路直接連接到電源上，將無(wú)法正常工作，系統(tǒng)保護(hù)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致電阻分布不均。傳動(dòng)系統(tǒng)有非常嚴(yán)重的誤操作故障。在變電站設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)變電站環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的具體情況和任務(wù)要求，盡量減少或取消經(jīng)典的電路設(shè)計(jì)方案。這是因?yàn)楝F(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新的速度。很快，更換的頻率各種設(shè)備、儀器、設(shè)備和組件非常高，甚至使原來(lái)的一個(gè)非常經(jīng)典的電路設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足實(shí)際情況的需要，所以變電所設(shè)計(jì)的電路的設(shè)計(jì)必須根據(jù)實(shí)際情況分析具體問(wèn)題。

2.3 高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備問(wèn)題

在變電站系統(tǒng)的運(yùn)行和使用中，除了頻繁使用變壓器并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響外，還采用了高低壓開(kāi)關(guān)柜。斷路器是它們的主要應(yīng)用。斷路器主要分為高壓斷路器設(shè)備和低壓斷路器設(shè)備。主要負(fù)責(zé)運(yùn)行中出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)閉合、負(fù)載、電能斷裂等現(xiàn)象，有效地穩(wěn)定了運(yùn)行中的電力資源。安全問(wèn)題，當(dāng)電路出現(xiàn)異常時(shí)，可首次通過(guò)斷路器切斷電源。具體表現(xiàn)為：當(dāng)電路設(shè)備在使用過(guò)程中發(fā)生高壓電流時(shí)，采用斷路器及時(shí)切斷電源，確保檢修檢查。人員的人身安全也保證了維修檢查工作的順利進(jìn)行。值得注意的是，在使用高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，滅弧功能是一個(gè)短板問(wèn)題。它沒(méi)有這個(gè)功能。因此，當(dāng)電流過(guò)載或電路在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，不能立即進(jìn)行斷開(kāi)操作。這就要求斷路器與具有滅弧功能的隔離開(kāi)關(guān)必須同時(shí)使用，促進(jìn)相互集成，才能更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全使用[3]。

3 變電一次設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題的處理策略

3.1 強(qiáng)化變電一次設(shè)計(jì)、施工中的質(zhì)量意識(shí)

變電站，尤其是高壓變電站作為現(xiàn)代城市的主要電源，在整個(gè)供電系統(tǒng)中處于基礎(chǔ)性地位。因此，有必要對(duì)變電站的設(shè)計(jì)提出更高的要求，把握好每一個(gè)細(xì)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需要的變電站系統(tǒng)。在變電站設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格按照工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，樹(shù)立和加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，并對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)記錄。和備案，為了方便查詢(xún)和跟蹤在未來(lái)，變電所的設(shè)計(jì)不僅是有關(guān)供電系統(tǒng)的有效運(yùn)行，也與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的順利進(jìn)行和生活服務(wù)區(qū)，和更多相關(guān)設(shè)計(jì)師、施工人員和操作人員。變電站的生命財(cái)產(chǎn)安全，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，保證工程質(zhì)量。

3.2 注意一次設(shè)計(jì)中高壓配電裝置的選擇

在變電站設(shè)計(jì)工作中，高壓配電裝置采用室內(nèi)布置和室外布置。其中，它安裝在SF6全封閉組合電器的內(nèi)部和斷路器內(nèi)部。面積最小的是SF6全封閉復(fù)合電器（GIS），其運(yùn)行維護(hù)條件較好，但由于投資較高，沒(méi)有被大多數(shù)人使用?，F(xiàn)在，房子在里面。位于城市中心或土地使用較集中的地區(qū)使用頻率較高。其中型室外布置主要是指將所有電氣設(shè)備安裝在母線(xiàn)上，而不是全部安裝在地面上的設(shè)備支架。與其他布置方式相比，室外布置具有布置清晰、運(yùn)行可靠、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。房屋的半高層布置主要是將母線(xiàn)與母線(xiàn)隔離開(kāi)，母線(xiàn)正下方布置斷路器、電流互感器等設(shè)備。雖然外表的類(lèi)型安排降低配電設(shè)備之間的跨度在某種程度上，自間隔線(xiàn)不能結(jié)合，行側(cè)面積增加，和安排適用于變電站類(lèi)型有更多的進(jìn)口和出口電路。對(duì)于高層的外部布局，這種類(lèi)型的外部布局是指母線(xiàn)與母線(xiàn)隔離，開(kāi)關(guān)一個(gè)疊在另一個(gè)上面的布局。這種布置方式主要適用于雙母線(xiàn)布置。

3.3 電氣設(shè)備選擇和安裝

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，需要定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，確保變電站設(shè)計(jì)的可靠性和安全性。在電氣設(shè)備選型方面，按照我國(guó)《導(dǎo)體電氣選型技術(shù)規(guī)程》確保電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行。同時(shí)，電氣設(shè)備的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，以及一些安裝方法和相應(yīng)的配置要求進(jìn)行。此外，110kV變電站電氣設(shè)備安裝后，需要進(jìn)行一定的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢查，確保短路電流浪涌幅在合理范圍內(nèi)，避免電流短路。強(qiáng)調(diào)電氣設(shè)備的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)，確保最大應(yīng)力是十分重要的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段人民生活水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，對(duì)電能質(zhì)量的要求也不斷提高。因此，有必要關(guān)注一次變電所設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，有效地實(shí)現(xiàn)居民用電和工業(yè)用電資源的良好配置，實(shí)現(xiàn)有效降低用電，促進(jìn)我國(guó)電力能源的快速可持續(xù)發(fā)展。確保人們的生活和生產(chǎn)對(duì)電力的最大需求。