梁 潔

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)遼寧電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司大連分公司 遼寧 大連 116011

正文：

引言：

220kV的變電站相比其他規(guī)格的變電站應(yīng)用范圍更廣，所以在一次設(shè)計(jì)的過(guò)程中要結(jié)合不同的特殊設(shè)計(jì)滿足該特殊要求。

一、220kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)含義

變電站，顧名思義是指改變電壓的站點(diǎn)。電能的傳輸根據(jù)不同需要對(duì)電壓有不同的要求，比如高電壓有利于電流向更遠(yuǎn)的方向傳輸，低電壓有利于滿足人們的日常用電需求。為了能夠更好地控制電流傳輸和電流流向，轉(zhuǎn)變電壓大小是必要的。變電站的電氣設(shè)計(jì)分為一次設(shè)計(jì)和二次設(shè)計(jì)，一次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電氣主接線、電氣設(shè)備以及防雷等方案的設(shè)計(jì)，二次設(shè)計(jì)則是指加強(qiáng)對(duì)一次設(shè)計(jì)中設(shè)備的控制和保護(hù)，包括電壓回路、電流回路和控制回路等。變電站具體的規(guī)格有500kV、220kV以及110kV。變電站關(guān)乎到各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的用電，為了確保用電安全得到切實(shí)的保障，相關(guān)用電資源的利益得到合理利用、減少浪費(fèi)，研究變電站的設(shè)計(jì)是必要的。

不同規(guī)格的變電站在設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在差異，為了更好地完成220kV變電站的設(shè)計(jì)，在變電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)遵循以下原則：

1、在遵循法律法規(guī)和規(guī)程規(guī)范的基礎(chǔ)上保證設(shè)計(jì)的安全可靠，杜絕危險(xiǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。

2、主接線部分安全可靠，各個(gè)模塊對(duì)接順暢。

3、整體的設(shè)計(jì)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，因地制宜，采用合適的設(shè)計(jì)方法，避免內(nèi)部矛盾；

4、考慮設(shè)計(jì)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)收益，在合理的范圍內(nèi)提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、淺析一次設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題

(一)主接線設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)的難題

主接線的設(shè)計(jì)關(guān)乎整個(gè)供電網(wǎng)的安全情況，處于重要地位。主接線的設(shè)計(jì)過(guò)程又極其復(fù)雜，此處如果出現(xiàn)失誤會(huì)影響后續(xù)的進(jìn)程。如果主線設(shè)計(jì)內(nèi)容過(guò)于復(fù)雜，雖然可以滿足設(shè)計(jì)的需求，但可行性低，操作難，成本大；如果設(shè)計(jì)導(dǎo)致核心體積增加，則造成用地成本的增加，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則。從現(xiàn)行的常用設(shè)計(jì)方法分析，現(xiàn)行的設(shè)計(jì)方式主要有兩種，單母分段接線和雙母分段接線。有關(guān)規(guī)定中指出，在進(jìn)行單母線和雙母線接地時(shí)要重復(fù)考慮實(shí)際變電場(chǎng)實(shí)際情況，單母線具有結(jié)構(gòu)清楚、設(shè)備簡(jiǎn)單、投入少、操作便捷有助于二次規(guī)模擴(kuò)大等優(yōu)點(diǎn)，然而其穩(wěn)定性與靈活性相對(duì)較差。當(dāng)進(jìn)行檢修時(shí)，需要切斷所有電源。雙母線具有相對(duì)穩(wěn)定，維修便捷，精度控制靈活，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。在母線選用時(shí)，不能盲目的考慮投入成本和經(jīng)濟(jì)效益要充分結(jié)合其所在城市的發(fā)展規(guī)劃，選用最合理的母線方式，以滿足城市的用電需求。

（二）電氣設(shè)備選擇不當(dāng)影響系統(tǒng)運(yùn)行

變電站的功能是改變電壓，所以相關(guān)變電站的設(shè)備包括斷路器、隔離開關(guān)、變壓器以及電流互感器，該方面設(shè)備的選擇比較統(tǒng)一，然而在電氣的選擇上則存在一定難度。電氣的選擇主要通過(guò)短路電流計(jì)算后的結(jié)果分析確定。專業(yè)人員通過(guò)計(jì)算結(jié)果分析變電站電氣設(shè)備的整體性能，考量不同點(diǎn)的短路電流情況，因地制宜選擇合適的設(shè)備。如果相關(guān)計(jì)算產(chǎn)生失誤，造成設(shè)備選擇不當(dāng)，則影響到線路的安全性，容易發(fā)生線路燒毀的情況，使得設(shè)備的使用壽命受到影響，甚至埋下重大事故的安全隱患。

（三）防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)影響系統(tǒng)安全

我國(guó)沿海地區(qū)受季風(fēng)氣候的影響，雨熱同期，夏季極端對(duì)流天氣增加，容易產(chǎn)生雷電天氣，防雷設(shè)計(jì)是變電站的安全能否保障的關(guān)鍵。所以為了更好地保護(hù)變電站免受雷電的襲擊，需要更好地完善防雷設(shè)計(jì)。

三、探究解決問(wèn)題的途徑

（一）如何完成主接線的設(shè)計(jì)

主接線要保證變電站在不同電網(wǎng)之間進(jìn)行有效的電壓轉(zhuǎn)化，保證電流的高效運(yùn)行。所以在主接線的設(shè)計(jì)上需要合理對(duì)不同模塊進(jìn)行分析，優(yōu)化不同模塊之間的主接線模式，做到電氣主接線和電氣總平臺(tái)整體上的一致，合理布置。因地制宜，分析不同地區(qū)的條件差異，比如有的地區(qū)占地面積有限，則相比雙母分段接線，單母分段接線是更好的選擇。總之，在保證安全的前提下，以總體一致、持續(xù)發(fā)展為原則，實(shí)現(xiàn)主接線的可靠、靈活，保障電氣系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。

（二）如何完成接地網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

接地網(wǎng)絡(luò)是變電站的必備條件，需要將接地的電阻降低，直到電阻滿足安全要求，從而更好地保障變電站的總體運(yùn)行情況。除了市場(chǎng)上常用的兩種接地方式外，還可以通過(guò)增加接地面積、增加埋藏深度等方法來(lái)增大其電阻。但是在進(jìn)行接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，不能盲目套用其他地區(qū)的接地設(shè)計(jì)，需要經(jīng)過(guò)實(shí)地的勘測(cè)之后選擇最合適的接地設(shè)計(jì)。

（三）如何完成防雷設(shè)計(jì)

大部分變電站通過(guò)安裝避雷針的方法完成防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體的設(shè)計(jì)過(guò)程通常通過(guò)ATP-EMTM技術(shù)對(duì)自然界閃電侵入設(shè)備管線內(nèi)的過(guò)量電壓進(jìn)行核算，分析計(jì)算結(jié)果，劃分不同等級(jí)的避雷要求，選用適合不同部位的避雷設(shè)備，對(duì)變電站不同的部位進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行大量的建筑位置自然環(huán)境考察，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，選擇施工難度小、防雷效果好的防雷方案及材料。

（四）如何完成照明設(shè)計(jì)

照明在變電站的運(yùn)行中扮演重要角色，為了更好地滿足照明需求，提高、保障工作人員的作業(yè)效率，保障照明應(yīng)急系統(tǒng)的完成，在主要安全通道和關(guān)鍵設(shè)備場(chǎng)所配備合適的照明系統(tǒng)是必要的。一旦發(fā)生應(yīng)急事故，照明系統(tǒng)可以幫助工作人員在保證自身安全的情況下快速完成維修保障工作，減少不可控因素的干擾。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)變電站的一次設(shè)計(jì)過(guò)程中主接線方案的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的選擇以及防雷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等問(wèn)題，需要遵守一次設(shè)計(jì)的原則，因地制宜結(jié)合實(shí)地情況完成整體性設(shè)計(jì)，保證使用過(guò)程的安全用電，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電能的使用普及到各個(gè)地區(qū)，電力系統(tǒng)融入到人們生產(chǎn)生活的方方面面，220kV變電站與人們的用電需求息息相關(guān)，為了更好滿足人們生產(chǎn)生活的需要，變電站的相關(guān)技術(shù)和設(shè)計(jì)也急需改善，希望本文能夠?yàn)樽冸娬镜陌l(fā)展提供綿薄之力。