變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)

李曉歡

（遼寧省輕工設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 沈陽 110031）

隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)大水平提高的同時，社會對于電網(wǎng)的可靠性供電依賴也變得越來越高，因此變電站的規(guī)模和供電質(zhì)量也在不斷擴(kuò)展。這就需要變電站中的相應(yīng)電氣設(shè)備裝置等，在質(zhì)量和性能方面有很大的提高要求。

一、關(guān)于變電站進(jìn)行電氣一次設(shè)計(jì)方面的原則

由于變電站的適用范圍非常廣，在所有規(guī)格變電站中的特殊地位，故在進(jìn)行變電站的設(shè)計(jì)時還要進(jìn)行一定的特殊性設(shè)計(jì)。一是主接線的設(shè)計(jì)，這也是最主要的設(shè)計(jì)，要求安全可靠是第一位的，要求每一個模塊的連接必須平順緊密，安全可靠。二是要求整體變電站設(shè)計(jì)總體統(tǒng)一，使整體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，避免出現(xiàn)前后矛盾，減少維護(hù)成本。三是充分考慮供電單位的經(jīng)濟(jì)效益，只有保證供電企業(yè)的合理經(jīng)濟(jì)效益，才能使整個供電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四是在變電站的選址和建設(shè)時應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境的承載能力，因地制宜進(jìn)行建設(shè)施工，避免對環(huán)境造成不可逆后果。

二、變電站電氣一次設(shè)計(jì)的問題

（一）主接線設(shè)計(jì)問題

在目前變電站的設(shè)計(jì)上，為了首先保證整個供電網(wǎng)的安全可靠，在主接線的選擇上一般選擇安全性能最好的較復(fù)雜主接線。但這種選擇有兩個后果，一個是由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，施工復(fù)雜，后期的維護(hù)成本比較高。一個是由于核心部件的體積增加了，造成變電站的體積也相應(yīng)增加，造成占地成本增加?，F(xiàn)在我們主要對目前市面流行的兩種主接線方式，雙母接線和單母分段接線，進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)其各自有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。從可靠性上分析，雙母接線的優(yōu)點(diǎn)是它有兩組相互隔離的母線控制開關(guān)，在維修保養(yǎng)中可以輪流對單個母線控制開關(guān)進(jìn)行關(guān)閉，而不影響整體線路使用，在對一個母線隔離控制開關(guān)進(jìn)行維修后能夠迅速恢復(fù)供電。其缺點(diǎn)是在進(jìn)行線路檢修時需要對整個線路進(jìn)行斷電，因?yàn)樵诓僮髂妇€隔離控制開關(guān)時容易導(dǎo)致失誤。而單母分段連接的優(yōu)點(diǎn)是采用分母分段連接，可以將供電線路分成N 段進(jìn)行處理，其中的一段上母線發(fā)生故障，由分段隔離器自動隔離故障段，其他分母段不會受到影響。從靈活性上分析，雙母接線可以做到將電源和回路符合靈活地分配不同的母線段；而單母分段連接線能夠滿足不同運(yùn)營方式的運(yùn)用，更加的靈活。從經(jīng)濟(jì)性上分析：雙母接線需要投入更多的設(shè)備，所需資金比較大；而單母分段需要投入的設(shè)備較少，所需資

（二）電氣設(shè)備選擇的問題

一般來說，變電站中的電氣設(shè)備主要包括變壓器，斷路器，電流互感器、隔離開關(guān)等設(shè)備，在電氣選擇上，主要需要考慮就是短路電流計(jì)算等問題。為了增強(qiáng)變電站電氣設(shè)備的整體性能，減少電氣設(shè)備的損壞，應(yīng)該對線路不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行計(jì)算。如果計(jì)算不正確，就容易燒毀線路上的電氣設(shè)備，影響線路傳輸?shù)陌踩头€(wěn)定，同時會造成電氣設(shè)備使用壽命縮減，系統(tǒng)可靠性受到影響。

（三）防雷設(shè)計(jì)問題

我國夏季，由于極端對流天氣的增加，造成雷電頻次增加，為了避免變電站遭受雷電襲擊，對變電站的避雷點(diǎn)設(shè)計(jì)顯得格外重要。在變電站的設(shè)計(jì)施工時必須要按照變電站避雷等級嚴(yán)格進(jìn)行施工，對需要采取的避雷電設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行安裝，同時在后期的使用維護(hù)上，也要對避雷電設(shè)施進(jìn)行定期維修保養(yǎng)，充分做好防雷擊各項(xiàng)工作，保障供電的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

三、電氣一次設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)

（一）變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)

主接線在變電站的整體設(shè)計(jì)中占有非常重要的地位，它的存在主要作用是保證變電站運(yùn)營的安全可靠，保證變電站在不同電網(wǎng)之間的有效轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)變電站的平穩(wěn)運(yùn)行。在電氣主接線的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該做到對電氣主接線和電氣總平面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和布置，同時合理對模塊主接線進(jìn)行優(yōu)化，減少后期設(shè)備的維修保養(yǎng)壓力，既保證變電站的平穩(wěn)運(yùn)營，又有效減少維修消耗。

（二）關(guān)于接地設(shè)計(jì)

從變電站的設(shè)計(jì)上，變電站必須擁有獨(dú)立的接地網(wǎng)絡(luò)。在接地的設(shè)計(jì)上，現(xiàn)在普遍比較流行的有自然接地方式和深井接地方式，它們的目的都是為了使接地的電阻降低到設(shè)計(jì)要求的安全范圍內(nèi)，從而保證變電站整體運(yùn)行安全穩(wěn)定。除了上述兩種將阻方式之外，通常還可以使用降阻劑或增加埋藏深度，換掉埋藏點(diǎn)土質(zhì)，增加接地面積等多種方式來達(dá)到降低電阻的目的。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要充分考慮到變電站所在的區(qū)位特點(diǎn)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過嚴(yán)格勘查論證后，選擇最安全最經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行降阻處理。

（三）關(guān)于防雷設(shè)計(jì)和照明設(shè)計(jì)

在變電站防雷擊防護(hù)上，在現(xiàn)在較為普遍的變電站的電氣一次設(shè)計(jì)上，主要是通過安裝避雷針的方式進(jìn)行防雷擊預(yù)防的，同時變電站的附屬設(shè)施也要進(jìn)行防雷擊設(shè)計(jì)，保證變電站的整體免遭雷擊，保證它整體運(yùn)行安全平穩(wěn)。目前階段在防雷擊上我們主要采用ATP-EMTM 技術(shù)對過量電壓進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)檫^量的電壓主要來自自然界的閃電侵入設(shè)備管線內(nèi)，通過計(jì)算得出主要的數(shù)值，就能夠根據(jù)這個數(shù)據(jù)來選用合適的避雷設(shè)備了，從而達(dá)到合理避雷的目的。同時變電站的正常運(yùn)行，合理的照明設(shè)施必不可少，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，在主要的安全通道和電氣設(shè)備場所要進(jìn)行應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，合理的應(yīng)急照明設(shè)計(jì)能夠保證在出現(xiàn)事故時，相關(guān)的維修保障人員能夠省去準(zhǔn)備照明的時間，盡快將找出故障點(diǎn)進(jìn)行維修。

四、結(jié)束語

變電站的電氣一次設(shè)計(jì)是一個具有綜合框架結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)過程中要求具有一定的整體設(shè)計(jì)思路，運(yùn)用創(chuàng)新思維，積極引用新的設(shè)備以及技術(shù)方法，這樣可以使得設(shè)計(jì)方案得到進(jìn)一步的優(yōu)化改善。此外出于安全穩(wěn)定、高效可靠、經(jīng)濟(jì)可行等方面考慮，力爭變電站的配置得到最佳，這樣在滿足社會經(jīng)濟(jì)需求的同時，也可以給社會和電網(wǎng)本身帶來便利。