变电站一次系统的电气主接线设计

变电站一次系统的电气主接线设计

侯博渊1李建2

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摘要：进入新时代，随着社会经济水平提升，人们用电需求越来越多，无论是生活还是生产都需要使用电，人们的生活已经离不开对电的依赖，如果停电就会造成很多麻烦的事情发生。变电站是保证电力系统安全稳定运行的关键组成部分，在供电系统里面最为重要的就是一次系统，文章主要通过分析变电站一次系统电气主接线设计相关问题与内容，望能为以后的变电站设计提供更多更好的帮助。

关键词：变电站；一次系统；电气主接线设计

引言

由于受到发电厂自身因素的限制，很多大型发电厂会选择在相对偏僻的位置进行建设，而且与电力负荷中心往往有一定的距离，为了能够更好地连接其发电厂与电力负荷中心，将二者之间存在的距离消除，应充分发挥变电站的作用，为人们提供稳定、安全的电能。从某种意义上来说，电网的稳定性与变电站有着重要关系，因此，变电站一次系统电气主接线设计就显得格外重要。

1变电站一次系统电气主接线设计的关键点

1.1电气主接线

电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分。主接线与电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择、配电装置布置等有较大影响。

1.2计算短路电流

电网系统日趋完善，相应的技术水平也有所提高。设计阶段中，需准确记录短路电流，并作为设计的参考数据。短路电流计算有选择导体和电器、确定中性点接地方式、计算软导线的短路摇摆、确定分裂导线间隔棒的间距等。

1.3电气设备

变电站在相关技术会逐渐朝智能化的方向发展，为适应其发展的速度，需在前期设计时尽量选用先进的设备装置。此外，设备装置本身应具备收集以及故障检测的能力，还应注重设备的使用寿命，控制后续的检修维护费用。

2变电站一次系统电气主接线设计

2.1变电站一次系统电气主接线的基本接线形式

主接线设计可以按有无汇流母线进行接线，有汇流母线又分为单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线和增设旁路母线或旁路隔离开关接线五种；无汇流接线分为单元接线、桥形接线和角形接线三种。（1）单母线接线的特点。这种接线操作相对比较简单，成本比较低，在以后维修上也比较方便，但缺点就是可靠性比较差，如果母线或者是连接母线的断路器出现故障时，就会造成全站停电的隐患。（2）单母线分段接线的特点。单母线分段接线法，如果单母线当中某一条母线出现故障，停电范围只限于连接此母线的出线供电，其他母线不会受到影响。所以对于电能要求非常高的区域用户，可以使用这种接线方式。（3）双母线接线的特点。双母线接线的特点在检修的时候非常方便，调度灵活。但是使用这种接线方式需要很多的隔离开关和配电装置，比较容易发生接线失误。（4）双母线分段接线的特点。双母线分段接线的主要特点就是如果一段母线发生故障之后其他段落依然可以正常运行，其次每个元件之间都能够在两段母线上进行切换。但是双母线分段接线还有一个缺点就是母线的差动保护过程非常繁琐。（5）增设旁路母线或旁路隔离开关接线的特点。旁路母线的特点除了和双母线接线特点相同之外，另外在线路断路器维修的时候还能继续供电，但是旁路母线的倒换操作比较复杂，在投资上也会增加很多的费用。隔离开关的作用就是能够断开无负荷电流的电路，这样检修的设备和电源就能有明显的断开点，隔离开关能够保证检修人员的安全。需要注意的是隔离开关在进行操作时必须在断路器断开电路之后才能操作。（6）无汇流母线接线形式的特点。a.单元接线：能独立的进行连接。b.桥形接线：使用的断路器和隔离开关少，配置装置占地的面积也比较小，能满足变电所的可靠性。c.角形接线的特点：在检修时不会出现中断供电的情况，有非常高的可靠性和灵活性。

2.2电气设备装置

变电站一次系统设计中，若想控制设备占用的空间，需选用体积较小的装置。具体能够选择主变变电设备接触高阻抗性的装置，确保电网的正常运行，整体的建设工艺以及模式较为完善。有助于控制相应设备装置的后续管理成本，避免相关企业出现大量的运行管理费用。不仅可以保证装置以及电力系统的工作效果，提高实际的运行质量及效率，使相关企业能够拥有更为雄厚的资金保障。在电气设备装置运行过程中，变电站本身、主接线和实际的负荷量会直接影响到整个系统的运作情况。另外，若想推动整个系统呈现出模块化的形式，需全面运用当前先进的技术装置，确保电气装置的安装可靠性与系统化，避免同时出现大量的数据需要进行计算，增加电力系统的运行难度。此外，为延长电力系统的运行周期，相关企业应强化对装置质量的后续管控以及检修，以免装置本身质量不高，导致整个系统无法持续运用。另外，在后续的运维期间，若发现老化的构件，需及时更换，不仅可以控制系统运维的成本投入，还可以保证电网的持续运行。在变电站一次系统中其他电气装置，能够选用集成式的相关装置，如隔离断路设备、电压互感器等。其中隔离开关装置可以选用双柱水平旋转式，借助有效的选用设备，能够提高变电站整个系统的工作稳定性。对于其他装置的校验，应在全部设备确定后，对装置本身的电流以及电压等实施校验，以清楚其能否适应变电站工作标准。

2.3变电站消防报警设计

由于变电站安全事故发生的概率很高，且一旦发生危险，造成的损失是不可估量的，因此在对变电站进行电气一次系统设计时，消防报警系统十分关键。该系统产生的报警信号能够快速引导工作人员及时发现危险，解决问题，进而避免后续的损失。设计消防报警系统时，需要多个火灾探测设备、报警控制设备以及蜂鸣器共同组成。可将上述设备用电缆同消防栓上的控制设备相连接。一旦发生火灾，火灾探测设备便可感应到烟雾信号，启动报警控制器并由蜂鸣器最终发出报警信号。

2.4变电站一次系统电气主接线的基本要求

（1）可靠性。电力系统应给电力客户提供优质可靠的电能，促使电能的正常供给得以确保。假如有停电故障发生，将给用电客户及供电企业产生极为不利的影响，甚至还会对社会的稳步发展构成威胁。鉴于此，变电站一次系统电气主接线应确保其稳定性及其可靠性。（2）灵活性。在设计主接线期间，应对后期的扩建因素、电力供电系统及区域经济的发展等相结合，同时还需要对电气未来设备维修等工作进行综合考虑。而确保主接线设计的灵活性，能够极大地满足上述要求。（3）操作安全、便捷。在设计主接线期间，不仅要使其安全可靠性得以确保，还应尽可能地简单化，促使设备的操作困难程度得以降低。（4）经济性。在经济方面，应尽可能地减少对土地资源的利用，最大限度地降低成本；在选择设备方面，在确保其质量的基础上，对具有较高性价比的设备进行选择，节约企业成本。

结语

在变电站设计时需要考虑变电站电缆比较密集，运行期间中若发生隐患怎么解决。变电站的平稳运行和电力系统的安全有非常重要的关系，所以一定要优化设计，更好的为电力企业的平稳发展做出贡献。在未来的发展，变电站的建设趋向于人工智能化，需建立自动的预警和自动收集的功能，并且能够做到自动分析和自动诊断的能力，让电气设备和电网安全的水平都得到提高。

参考文献

[1]袁丽娟.35kV变电站电气一次部分设计技术分析[J].电气技术,2015(07):114-117.

[2]罗耀滔.110kV智能变电站电气设计的要点分析[J].建材与装饰，2017（43）：220-221.