探析关于高压变电站电气一次设计应注意问题的研究

探析关于高压变电站电气一次设计应注意问题的研究

陈述彬

中国能源建设集团广东火电工程有限公司

【摘要】本文先对高压变电站电气一次设计的重要性以及设计程序进行探讨，并进一步研究关于一次设计应注意的问题。

【关键词】高压变电站；电气一次设计；重要性；

1引言

经济社会的快速发展，离不开稳定、可靠的电力供应。随着高压变电站数量与规模的不断提升，高压变电站运行过程中存在的一些安全隐患也逐渐暴露出来。尤其在进行电气一次设计工作时，存在着不同种类的问题。因而，要提升电气一次设计工作的质量，改善高压电的供给效果。

2高压变电站电气一次设计的概述

2.1电气一次设计的重要性

电气一次设计工作的主要目的，就是实现电气设备相关线路的系统性设计。在进行一次设计过程中，其范围不仅包含了电气设备的布置与选型，同时还包括电气设备主接线的选择等内容。

2.2高压变电站典型接线方式的研究

作为高压变电站电气一次设计的重点，要做好终端变电站与中间变电站的分析与研究。终端变电站位置上比较接近高压变电站的负荷中心，同时进线分为两路，这样一来就可以把电能源源不断的分配给低压用户，这一过程要借助于两台主变来实现。对于终端变电站的高压侧而言，其主接线的形式主要包含三种：单母线接线、线路变压器组接线以及内桥接线。所谓的单母线接线方式，大多被应用于220kV变电站的高压侧主接线。此外，对于单母线分段的接线方式而言，主要被用在220kV变电站低压侧主接线，下图1为该接线方式的示意图。

图1单母线接线方式

2.3高压变电站电气一次设计的程序

在分析阶段要做好实际情况的分析，确保高压变电站电气一次设计与变电站的实际情况紧密结合起来。这一过程中，设计人员要对高压变电站进行实地的考察，并且要对周围电力设备的分布与运行状况进行了解。其次，进入到审核阶段之后，相应的电力企业要专门成立审核小组，对设计过程中容易出现的纰漏与问题进行严格的审核，发现问题要及时的进行处理。需要注意的是，审核阶段在进行电气设备数量的计算时，一定要采用科学的方法，并且严格按照相关规范进行计算，确保电气设备的容量得到充分的利用。设计进入到选择阶段之后，最终要拿出一个可行、合理的设计方案。由于同一个电力项目将会制定出不同的方案，并且审核、修正过程中也会提出大量的修改意见。

3高压变电站电气一次设计应注意的问题

3.1主线接线设计

作为电气设计中的一个重要部分，做好高压变电站主接线电气设计，可以有效提升变电站运行的安全性。对于电气一次设计中的设备选择而言，不仅要满足接线上的科学性与安全效果，同时还要追求电气设备与线路的科学性，下图2为电气主接线设计示意图。

图2电气主接线设计图

3.2断路器的选择

断路器选择的合理性将会对高压变电站的安全运行造成直接的影响，设计人员在进行断路器的选择时，不仅要对断路器的运行寿命和功能实现状况进行考虑，同时还应注重设备的便利性与便于维修性。此外，在进行断路器的挑选过程中，还要确保断路器能够在合闸运转状态下具备良好的导电性。这样一来，就可以确保设备在负荷电流或者是短路电流经过时，设备的动稳定功能以及热稳定功能不受影响。

3.3变电器的选择

主变压器选择过程中，要对容量这一指标进行严格的控制，如果容量过大，将造成变压器出现空载损耗的问题，并且这也不符合我国目前能源节约的政策要求；但是，如果变压器容量选择的过小，将导致电力负荷无法得到保障，也不能适应现阶段电力负荷急剧增长的要求。因而，在进行高压变电站主变压器的设计与选择时，要对长期使用条件下相应的电力负荷预期增长情况进行分析，并且要将其纳入到考核标准之中。此外，如果变电站的其中1台主变压器发生了故障，也要确保供电工作正常进行。比如，在进行500kV高压变电站的主变电器选择时，由于其属于枢纽性的超高压变电站，因而在主变压器容量的选择方面，要确保达到370MVA上下，选择时可以考虑型号为SFPZ500/370000的主变压器。

3.4电气防雷设计

通过开展电气防雷设计，可以有效提升高压变电站运行的安全性，防止直击雷、雷电对于过电压造成的危害。一般而言，高压变电站的电气一次设备防雷保护设计包含三种不同的方式：其一，就是直击雷保护。这一保护形式主要借助于屋顶安装的避雷带来防止直击雷对于变电站的侵害。变电站内相应的配电装置大多在户内进行布置，屋顶避雷带最好选用热镀锌扁钢，并且要将它和主接地网安全连接。这样一来，才能有效提升相关装置的防雷效果。其二，就是雷电过电压保护。对于这一保护形式来说，可以有效防止输电线路侵入雷电波导致的电压过高问题。设计过程中，需要在高压进线以及低压母线上安装专门的避雷器，以提升防雷效果。其三，就是接地防雷保护。高压变电站的接地形式大多以水平接地体为主，并且配合垂直接地极来提升防雷质量。对于主接地网而言，宜采用6mm×6mm的镀锌扁钢；对于垂直接地极而言，宜采用50mm×50mm×2500mm的镀锌角钢。设计过程中，设备的引下线宜采用60mm×8mm的镀锌扁钢。需要注意的是，高压变电站的接地防雷设计最好布置于配电站周围的空地上，并且要把接地极进行深埋处理，主接地网的接地电阻要控制在0.5Ω以下。

3.5电气接地设计

所谓的电气接地设计，主要是指高压变电站建设时，要将电气设备的某一部分和大地良好的接触，进而可以保证电气一次设备的安全运行，同时也可以防止施工与维护人员的安全。接地体和接地线共同组成了高压变电站电气一次设备的接地装置，对于前者而言，又可以细分为两种类型：自然接地体以及人工接地体。其中，自然接地体是设计过程中经常用到的，接地线宜采用扁钢或者是圆钢。在进行接地体的敷设工作时，可以采用环绕变电所的方式进行。需要注意的是，在进行接地电阻的计算时，要确保计算值达到低压电气设备保护接地的相关要求。

4结束语

随着国内经济社会的不断发展，我国对于电能资源的需求量急剧增加。高压变电站做为电能输送的重要场所，其电气一次设计质量直接影响到变电站乃至整个电网系统的运行安全性。因而，要提升电气一次设计的质量，促进我国电力建设工作的发展。

【参考文献】

[1]周平.变电站的电气一次设计分析[J].通讯世界,2014(2):37-38.

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[3]吴红卫.关于高压变电站电气一次设计应注意问题的研究[J].通讯世界,2013(21):75-76.