变电站电气一次设计优化策略

变电站电气一次设计优化策略

刘光军 王俊达

湖北工业大学 湖北 武汉 430068

摘要：伴随着城市化进程的加快与人们生活水平不断提升，对电能的需求日益增加。在这样的社会背景下，对我国的变电站提出了新的挑战，追求更加安全和性能更好的电力设备，以确保能够保障电力的正常供给。因此，需要对现代变电站的设计以及供电设备的选择进行研究分析，以期找到更好的设计方案，从而提高变电站的工作效率。

关键词：变电站；电气一次设计

引言

变电站中电气一次设计应确保设备之间能有效连接。设计的合理性关乎着变电站中各个设备的安全运行。设计过程接线设计和设备选择是影响电力系统运行的重要因素。相关人员应重视设计过程，使用合理的设计方案，提高变电站运行安全性，降低其产生事故的概率。

1变电站电气一次设计的近况及基本要求

1.1变电站电气一次设计近况

目前，在变电站电气一次设计中存在诸多问题，例如，未对变电站电气一次设计进行合理的规划，没有充分考虑地形等周围环境因素对电力设备运行产生的影响，严重影响变电站的安全运行。另外，变电站电气一次设计中出线间隔排列与主接线配置的不合理，导致设备接线出现问题，使导线之间出现交叉的情况，这对变电站电气设备的运行维护带来一定的影响。随着经济的快速发展，科学技术的进步，促使工业水平的不断提升。目前，一些偏远地区的电力设备仍然相对落后，与行业发展不相适应。同时，相关部门也未意识到变电站电气设备的重要性，导致电气设备得不到及时的检修维护，制约了电力企业的发展。

1.2变电站电气一次设计的基本要求

充分重视并做好变电站电气一次设计，不但能够保证变电站的安全稳定运行，还可以对变电站进行功能性的扩充。在进行变电站电气一次设计的过程中，要按照一定的基本要求，其中主要包括以下几个方面：（1）在对变电站内部线路进行连接时，为了保证变电站能够进行安全稳定的运行，要使用可靠的并符合标准的接线方式；（2）电力企业对变电站进行电气一次设计的过程中，为了有效保证后期的变电量需求，根据相关区域的电力需求，电力企业需要进行相应的设计并进行有效的完善；（3）在设计变电站结构时，电力企业需要选择具有较好综合性能的电气机械，从而保证实现经济效益的最大化；（4）电力企业在对变电站的内部进行相关电气设计时，为了保证变电站不出现相应的问题，需要对电力体系的自动化发展进行重视。

2变电站电气一次设计中存在的问题

2.1电气设备的选择

在变电站中包含多种电气设备，所以在实际选择过程中，要提高对短路电流计算的重视度，并且验证多种运行方式时的不同短路电流值，这在一定程度上可以提升电气设备的灵敏性、稳定性和安全性，还可以推动电力企业的长足发展。如果在电气设备正常使用过程中，未进行精准计算相应的短路电流，一旦出现短路的情况，将极大地危害电气设备甚至损坏电气设备，或者降低电气设备的使用年限，进而会威胁整个电力系统的正常运行，造成安全隐患。

2.2没有科学进行主接线的设计

在进行变电站设计时要保证其具有一定的可靠性和稳定性，对于电力系统而言，一般具有较为复杂的线路，相关花费也比较高，在对城市的变电站进行设计的过程中，要充分考虑城市的发展，合理利用城市的空间并保证其安全可靠性。但对于电力系统的维护方面，相关技术还不够成熟，对于一些复杂的线路在进行维护的时候也有较大的难度，这都会影响到变电站电气一次的发展。

2.3防雷设计方面的问题

为能够保障整个变电站的安全运行，防雷设计是十分有必要的。如果变电站所处环境较为恶劣，处在雷暴天气较为频繁的地区，在一定程度上会加大电力设备的运行维护难度。因此，需要提高对变电站防雷设计的重视度，这样可以有效避免变电站受到雷击而造成设备损坏情况的发生。除此之外，还需要提高对变电站接地设备的重视度，要做好相关设备的腐蚀性检查工作，有效避免由于腐蚀而造成接地设备损坏情况的出现。相关工作人员可以根据不同地区变电站的地理环境和天气情况，进行科学的防雷设计。

3变电站电气一次设计相关改善策略

3.1全面落实一次设计前期准备工作

在变电站电气一次设计时，其前期准备工作十分重要，关系着后续工作是否可以顺利进行。因此，在变电站正式施工前，需要进行系统全面的分析，将前期准备工作做好，对国家有关变电站电气一次设计的规定有一个了解，并以此为参考，结合变电站的实际情况进行电气一次设计，这样，才能从根本上保证电气一次设计的科学、规范合理性。同时，变电站一次设计还要着眼未来，并综合各类文献资料，设计标准来设计。

3.2选择合适的电气设备

在实际变电站电气一次设计过程中，电力企业要选择符合实际情况的变电站布置方案和相关电气设备，即根据不同地区对用电的需求和相关电能质量参数，选择合适的变压器。在变压器选择过程中，要根据所处的环境和自身结构等因素，选择合适的冷却设备；在变压器参数选择时，需要注意有载或者无激磁调压等因素。总之，需要遵循电力系统的相关标准，对电气设备进行合理的选择，从而保障变压器设备为最佳。另外，变压器的短路阻抗也要充分考虑，并且测试相关的绝缘水平，当设备的绝缘水平达到设计标准，才可以投入使用。在对变电站的导体和相关设备进行选择时，还要校验电气设备的动热稳定，其中，包含断路器的选择，是否能够有效发挥断路器的安全关合功能，这直接关系到电力系统的安全稳定运行。因此，电力企业要提高对断路器选择的重视度，具体而言：（1）选择使用寿命较长的断路器。（2）选择安装操作简单的断路器零件。（3）选择与环境相适应的断路器，如低温高寒地区设备，从而充分发挥断路器的作用。

3.3对主接线设计进行相应的优化

主体线路的连接设计是变电站电气一次设计中的重要环节，并且与变电站供电的质量有着决定性的联系，对主接线设计进行相应的优化可以从以下几个方面进行：（1）对电源结构的设计。通常采用T字线路的形式进行电源结构的设计，并且能够与其他变电线路进行连接，同时连接主体电气设备和变压器，在母线的作用下摆脱相应的高压设备，在减少故障点的同时保证线路整体的多变性。（2）对母线进行多样化设置。多样化的母线就是要设置一个主要线路和一个备选线路，在母线连接的作用下，高压线能够保证各部分的母线电能供应达到一定的质量要求标准。通常这一优化应用于对电能具有较大需求的网络中。

3.4防雷和接地设计要点

在变电站电气一次设计过程中，应合理考虑防雷设计，可以采用独立避雷针或架构避雷针等防雷设施。同时，在防雷设计中加入高压设备的接地保护，这样可以有效对变电站电气设备进行接地保护，使得二次设备避免来自雷电的电磁干扰，通常情况下电阻值应控制在0.5欧内。在保障设备正常运行的前提下，还应进行合理的接地设计，这样不仅可以保障变电站工作人员的生命安全，还可以有效避免安全事故的发生和相关设备的损坏。

结语

根据上文的论述，变电站电气一次设计的质量将会在很大程度上影响变电站运行的稳定性，针对此种情况，变电站的电气一次设计需要根据社会需求来进行改变，对于电气一次设计应当尽可能保证科学性以及安全性，并且积极地进行新技术的应用，提升供电的稳定性以及企业的经济效益，作为一名设计员工，应当深刻的认识到电气一次设计的重要性。

参考文献

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[2]李渊博.变电站电气一次设计现状及改善措施.电子技术与软件工程,2019(16).

[3]尹卓文,乔丽丽.变电站电气一次设计现状及改善对策.科技创新导报,2019(33).

[4]韩益斌.变电站电气一次设备安装施工的安全问题研究.现代信息科技,2019(11).