【摘要】變電站電氣一次設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性是衡量變電站質(zhì)量的重要參數(shù)。在滿足規(guī)范性要求的前提下，設(shè)計(jì)人員要在進(jìn)行方案確立和設(shè)備選型時(shí)，考慮設(shè)計(jì)成果在實(shí)際工況條件下的適用性和合理性，同時(shí)也需考慮為業(yè)主節(jié)省建設(shè)資金和方便設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)城市變電站電氣一次設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和討論。

【關(guān)鍵詞】城市用電；變電站；電氣一次設(shè)計(jì)

變電站是電力分配、匯集及電壓控制的關(guān)鍵，起到發(fā)電廠與客戶端的中介作用。在電力系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分就是變電站，電力系統(tǒng)能否安全運(yùn)行，很大程度取決于變電站的運(yùn)行情況，因此，變電站的設(shè)計(jì)性能是非常重要的。

1、城市變電站電氣一次設(shè)計(jì)原則

變電站改建過(guò)程中的電氣一次設(shè)計(jì)工作和系統(tǒng)一次和線路知識(shí)，在設(shè)計(jì)間隔的時(shí)候，盡量能夠一次性的設(shè)計(jì)成功，避免出現(xiàn)修正間隔的情況，同時(shí)，線路設(shè)計(jì)方面要盡量避免出現(xiàn)交叉的情況，降低工作量。在具體的設(shè)計(jì)中，要注意幾個(gè)方面：首先，如果是要在新加上的間隔上進(jìn)行接入，要按照該次間隔接入的具體規(guī)范展開(kāi)設(shè)計(jì)，加入接線是一臺(tái)半斷路器接線，可以考慮把同名回路分布在多個(gè)串上，這樣設(shè)計(jì)的好處在于，如果某個(gè)斷路器出現(xiàn)了故障，并不會(huì)導(dǎo)致全部的回路點(diǎn)開(kāi)；假如同名回路很關(guān)鍵，最好使用交替布置的辦法，將側(cè)母線從不同的位置接入。其次，對(duì)于那些新添加的間隔，要考慮其位置的科學(xué)性，必須要根據(jù)變電站間隔布置規(guī)則設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于雙回路架空出線這類(lèi)情況，一定要禁止有線路跨越交叉的情況，所以，布置的時(shí)候要合理。再次，間隔位置的最終方案要綜合上面的兩點(diǎn)，對(duì)主接線圖、總平面布置圖進(jìn)行審核和修成，進(jìn)而為新添加的間隔線路的設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)。

2、城市變電站電氣一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)

變電站電氣一次設(shè)計(jì)就是對(duì)變電站內(nèi)電氣一次設(shè)備的選型、布置、接線等進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就涉及到電力系統(tǒng)短路電流的計(jì)算、負(fù)荷計(jì)算、發(fā)電廠變電站或者輸電線路、電力電纜通道的征地和路徑等。

2.1高壓配電裝置

變電站電氣一次設(shè)計(jì)中的高壓配電裝置一般有兩種布置方式，屋外布置以及屋內(nèi)布置。在這兩種布置中，屋內(nèi)布置有三類(lèi)，分別是斷路器布置、SF6全封閉的組合電器（GIS）布置以及安裝普通電器的屋內(nèi)裝置。這其中SF6全封閉的組合電器（GIS）布置與安裝普通電器的屋內(nèi)裝置不管是在投資成本上還是在占地面積上特點(diǎn)較為相似。雖然，SF6全封閉的組合電器（G1s）布置占地面積較小，有利于對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，但是該裝置的成本投資較高，故一般不會(huì)被采用。由于當(dāng)今城市的用地較為緊張，在市中心或用地較為緊張的地方，一般采用66kV斷路器布置形式。與此同時(shí)，屋外的布置主要有高型布置、半高型布置以及中型布置等。

2.2電氣主接線設(shè)計(jì)

變電站電氣部分的主體就是電氣主接線設(shè)計(jì)，它對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和靈活性起著直接的影響作用，并且對(duì)擬定電氣設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)、配電裝置布置、自動(dòng)裝置和控制方式都有著十分重要的影響。通常，在終端變電站的高壓側(cè)主接線的形式分為以下三種類(lèi)型：?jiǎn)文妇€接線形式、線路變壓器組接線方式和內(nèi)橋接線方式。如何運(yùn)用單母線接線方式，則要考慮到變電站高壓側(cè)主接線，同時(shí)單母線的分段部位的接線方式是變電站的低壓側(cè)主接線方向上。采用這種接線方式，可以極大地提高供電的可靠性，運(yùn)行的速率也較為靈活通暢，但是這種接線方式也存在著一定的缺陷，因?yàn)槲恢锰幱谧冸娖鱾?cè)屬部位，所接觸的高壓設(shè)備較多，無(wú)形中就增加了投資的成本和擴(kuò)大了占地的面積。

2.3接地技術(shù)設(shè)計(jì)

為了保證電氣設(shè)備的正常工作或防止人身觸電。而將電氣設(shè)備的某部分與地面做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。接地的目的有以下幾個(gè)：防止人觸電。防止電氣設(shè)備的機(jī)械性損壞，防止火災(zāi)及爆炸。電氣設(shè)備正常工作接地裝置由接地體和接地線兩部分組成。接地線通常采用扁鋼或圓鋼，接地體通常采用角鋼，將端部削尖，打入地中。接地體有自然接地體和人工接地體，高壓配電室和低壓配電室分別有兩處和接地體連接。變壓器室有一處和接地體連接，另外，高壓配電室、低壓配電室和變壓器室在室內(nèi)用扁鋼聯(lián)成一體。高壓開(kāi)關(guān)柜、補(bǔ)償電容器和低壓配電屏的外殼與底座角鐵用螺絲牢固連接，外引接地線和變電所內(nèi)各接地裝置的接地聯(lián)絡(luò)線和底座角鐵連接，變壓器的工作接地由中性點(diǎn)引下。

2.4防雷設(shè)計(jì)方案分析

從防雷設(shè)計(jì)的角度上來(lái)說(shuō)，在城市變電站電氣一次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，需要分別落實(shí)包括直擊雷保護(hù)以及過(guò)電壓保護(hù)在內(nèi)的相關(guān)防雷設(shè)計(jì)措施。首先，在有關(guān)防直擊雷保護(hù)方面，要求變電站一次電氣設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，配電裝置均采取戶內(nèi)布置的方案，通過(guò)設(shè)置屋頂避雷帶的方式，達(dá)到預(yù)防直擊雷的目的。在此過(guò)程當(dāng)中，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，變電站屋頂避雷帶所采用的原材應(yīng)當(dāng)為熱鍍鋅扁鋼，建設(shè)尺寸應(yīng)當(dāng)為40mm×4mm。在此基礎(chǔ)之上，還可以使用略大于該尺寸的熱鍍鋅扁鋼引下線，并與主接地網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，確保直擊雷能夠通過(guò)此種方式傾瀉至大地，避免變電站不會(huì)受到直擊雷作用力的影響。其次，從過(guò)電壓保護(hù)的角度上來(lái)說(shuō)，為了避免線路在正常運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)雷電波過(guò)電壓的侵入問(wèn)題，要求在110kV進(jìn)線段以及10kV出線每段母線線路上，安裝獨(dú)立的避雷器裝置，通過(guò)應(yīng)用避雷器的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的可靠保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)：

在電力系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分就是變電站，電力系統(tǒng)能否安全運(yùn)行，很大程度取決于變電站的運(yùn)行情況，變電站的設(shè)計(jì)性能是非常重要的，實(shí)現(xiàn)變電站電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理，使變電站工作可以安全而有效地運(yùn)行，這樣不但可以節(jié)省人力、物力，同時(shí)還能夠更好的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

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