變電站電氣一次部分設計

徐冬洋 匡洪濤 張敏

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，對電的需求量也呈逐步上升的趨勢，在此情況下，需要不斷地提升變電站的服務質(zhì)量。而變電站一次設計質(zhì)量直接影響著變電站的服務質(zhì)量。基于此，本文從變電站一次設計的基本要求入手，分析了電氣一次設計。

關鍵詞：變電站;電氣;一次設計

引言

電力與人們的生活聯(lián)系十分密切，在現(xiàn)在這樣一個經(jīng)濟快速發(fā)展的大環(huán)境，電力產(chǎn)業(yè)成為了人們關注的重點產(chǎn)業(yè)。為了保證變電站電力服務質(zhì)量水平，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求，電力企業(yè)就應該對變電站電氣一次設計引起足夠的重視，對電氣一次設計現(xiàn)狀進行全面分析，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

一、變電站電氣一次設計的基本要求

根據(jù)以往的經(jīng)驗，變電站電氣初步設計中最關鍵的一步是電氣主接線的設計。主接線方案的選擇往往決定了一系列后續(xù)工作，涉及范圍廣泛，從電氣設備的選擇到配電工具的配置，包括繼電保護方案的實施等，因為在電氣主接線方案的設計最重要的是安全。電氣布置應事先充分觀察，結(jié)合現(xiàn)場情況，分析影響電氣布置的各種因素，再制定相應的電站電氣初步設計方案。應給出總體設計的布局圖。在變電站的初步設計中，應考慮一些可能出現(xiàn)的問題，規(guī)劃合理可靠的方案預測，為今后電氣設備的選型和接線提供依據(jù)。作為變電站的重要組成部分，電力系統(tǒng)尤為重要。變電站發(fā)揮著重要作用。變電站電氣初步設計的正確性直接影響到電力系統(tǒng)的運行速度和安全。變電站一次設計應以提高可靠性為基礎，這樣主接線設計方案的評價標準也就存在了。在主接線的設計中，主接線應與電站本身的情況相結(jié)合，爭取在設計中做到更加完善。為了使變電站的工作和運行更加可持續(xù)和穩(wěn)定，保證輸電安全，應對變電站各種工作方式的轉(zhuǎn)換進行詳細的處理。

二、變電站電氣一次設計原則

為了滿足目前的變電站對當下和今后的需求，需要綜合考慮實際情況。減少占地面積，還應注意選用性能好、體積小的設備。在變電站一次設計過程中，還應考慮合適的設備，進行裝配。選擇列表以確保設備的低維護率。電力負荷按電流需求設計。在變電站工作用電時，應運用到機械自動化的技術(shù)。首選的電氣設備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是低誤碼率和高自動化。原則還有是要充分地觀察分析，電氣布置應事先充分觀察，結(jié)合現(xiàn)場情況，分析影響電氣布置的各種因素，再制定相應的電站電氣初步設計方案。應按照總體設計的布局圖進行設計。在變電站的初步設計中，應考慮一些可能出現(xiàn)的狀況和難題，規(guī)劃合理可靠的方案，為今后電氣設備的選型和接線提供重要的依據(jù)。我們也應該滿足未來發(fā)展的需要。操作的可靠性是選擇主接線和保證變電站安全的主要標準。在操作中還必須考慮靈活性的基本原則。

三、變電站電氣一次設計

（一）電氣平面布置

電氣平面布置要結(jié)合現(xiàn)場場地的條件狀況，分析各種影響因素，制定合適的方案，進行電站電氣初步設計。應給出總體設計的平面布置圖。在變電站的初步設計中，應事先考慮到一些可能發(fā)生的難題，策劃合理可靠的方案預測，為今后電氣設備的選型和接線提供依據(jù)。

（二）電氣設備選擇

一般來說，設備的選擇是以主接線的設計為基礎的，同時也要考慮到負荷和電流的計算，使電氣設備選擇時應遵循的原則非常明確。為減少設備占地面積，還應注意選用性能好、體積小的設備。在變電所初步設計過程中，還應考慮選用合適的設備進行詳細的組裝。選擇列表以確保設備的低維護。電力負荷按電流需求設計。變電站運行應采用機械自動化技術(shù)。首選的電氣設備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是低誤碼率和高自動化。首先，以正常工況為依據(jù)，以正常負荷為基準，作為電氣設備的額定值;其次，在運行過程中，由于各種原因，經(jīng)常引起短路，這是不可避免的事故，為了測試電氣設備，應根據(jù)短路情況進入。線路試驗;第三，為了檢驗開關柜能否有效地閉合，應以三相短路為條件進行試驗。第四，電氣設備的形式應根據(jù)具體情況選擇。位置、環(huán)境和使用的要求在選擇上會有很大的不同。在完成以上四點后，我們還應該檢查幾個主變壓器。通常，變電站的變壓器數(shù)量要大于等于兩臺的主變壓器。這樣，當一臺變壓器發(fā)生故障時，另一臺主變壓器將不工作，將繼續(xù)工作。若干變壓器的具體安裝還應根據(jù)具體情況，如供電條件、供求關系等來確定。所以，總而言之，這是經(jīng)濟和技術(shù)水平。以下是要點。首先，必須在不改變總負荷的情況下關閉其中一臺主變壓器，而總負荷仍具有相同的供電能力。其次，我們應該參考變電站本身的變壓器容量。第三是考慮該地區(qū)。城市土地資源短缺可以說是一寸土地一寸錢。如果你需要占用太多的土地，你在考慮時應該謹慎。

（三）變電站主接線設計

500kV的變電站有兩種主要的電氣接線方式，第一種為半斷路器，第二種是1.5接線是指每間隔三組斷路器，兩條線路進出。它的優(yōu)點是電源可靠性高，運行方式靈活。缺點就是占地面積大，成本高，操作繁瑣，操作麻煩，操作量大。雙總線連接，通常不超過7個單元使用雙總線連接。在主接線的設計中，應將主接線與電站本身的情況相結(jié)合，以達到設計上的更加完善。為使變電所的工作和運行更加持續(xù)穩(wěn)定，保證輸電安全，應詳細處理變電所各種工作方式的轉(zhuǎn)換。優(yōu)點是供電可靠，調(diào)度靈活，擴展方便，設計簡單。缺點是增加了一組總線，每個電路增加了一組總線隔離開關，增加了投資，增加了操作復雜度，占用了更多的土地。500kV變電站一般為樞紐變電站，其中里面來自多個發(fā)電廠的干線，與電網(wǎng)中的一些關鍵點以及下一個電壓的電網(wǎng)相連。幾個主要變電站和一些干線構(gòu)成了主電網(wǎng)的框架。它們作為相鄰電力系統(tǒng)之間的接觸點，作為具有最高電壓水平的大中型發(fā)電廠之間的連接點，以及作為下一個電壓電網(wǎng)的主電源。

（四）電流電壓正常

由于大多數(shù)電器都是以感性負載的形式存在的，這些機器都由許多線圈來維護。這種電器是在突然停電的情況下加載的。這些線圈會引起高電壓。電壓與負載有關，如電感和電流。當電壓恒定時，短電池會產(chǎn)生無限大的電流，甚至爆炸。當電壓降到一定水平時，沒有電流輸出。過電流的可能原因包括短路、過載、設計錯誤或接地故障。保險絲、斷路器、溫度傳感器和限流器通常用于控制過電流的風險。當電路絕緣由于某種原因，也可能是在過載時，電位不等的導線通過阻抗可忽略不計的故障點接通。由于所有的短路都是金屬短路，這種短路屬于金屬性短路。其短路電流可達到電路導體載流能力的數(shù)百倍或數(shù)千倍。會產(chǎn)生異常高溫或巨大的機械應力，造成各種災害。

四、結(jié)束語

變電站是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分，必須要認識到變電站電氣一次設計的重要性，只有將電氣一次設計工作做好，保證電氣設備運行質(zhì)量安全，才能提高供電質(zhì)量，滿足人們的用電需求。

參考文獻：

[1]陳肖珂.智能變電站的電氣二次設計策略[J].通信電源技術(shù)，2019，36（12）：135-136.

[2]李淵博.變電站電氣一次設計現(xiàn)狀及改善措施[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（16）：233-234.

[3]韓益斌.變電站電氣一次設備安裝施工的安全問題研究[J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（11）：42-43+45.

[4]張健. 新疆大河沿子220kV變電站一次系統(tǒng)設計[D].湖南工業(yè)大學，2019.