摘要：随着我国经济的快速发展，电力市场的发展也逐渐得到完善的改革，而发电企业对变电站电气一次设备的质量、性能及安全稳定性提出了较高的要求。另外，变电站作为电网运行中的核心部分，要求其各方面电气设备的安全性与稳定性运行，是保证电网得以正常运行的重要条件。在设计改扩建变电站的整个过程中，其电气一次设备的设计尤为关键，变电站电气一次设备设计的方法能够对电网的配电、输电和发电过程有着直接的影响。本文就针对改扩建变电站变电一次设计的具体方法要点进行分析，有效的保证了变电站的安全性和可靠性，进一步而对提升变电站变电一次设计的经济性和效益性。
关键词：变电站；改扩建；变电；设计
变电站改建过程进行电气一次设计时，首先，要做到与前期工程的良好衔接，并充分利用现有的基础设施。其次，还要能在保证原有设备安全运行并达到改造目的的前提下，减少停电对电力系统和用户的影响，并达到改造目的，同时减少改建工程量，降低投资，并做到改建工程的安全、顺利、经济进行。不过，随着设备长周期运行带来的构架、设备、线路老化等新问题的出现，我们还要深入开展相应的研究，不断地完善和改进电气一次设计技术。
1、研究变电一次设计的重要性
电气设备的主线路统称一次线路，对其进行的一系列系统设计称为变电一次设计，主要设计的范围有变电站的主接线选择、电气设备的选型、电气设备的布置等方面的内容，是保证改扩建变电站正常运作的主要环节。所以我们再进行设计时，应确保设计方案的科学性、精确性以及实用性。就目前而言，电力行业的市场竞争愈演愈烈，各变电企业已经到了生死攸关的时刻，我们只有不断的提高自身的工作效益和保障电力能源的正常供给，才能更有力提高企业自身的市场竞争力，促进企业的生存与发展。综上所得，变电一次设计的有效程度与企业的生存与发展密切相关，所以深入的研究其中存在的各种安全隐患，寻求科学有效的解决措施，是电力企业发展至今的必然选择，身为变电工作人员的我们必须深刻的认识到这一点。
2、变电站改建中变电一次设计原则
关于变电站改扩建工程中的变电一次设计，可以说涉猎系统一次和线路规划等专业知识，内部工序流程极为繁琐，尤其是在间隔位置确认环节中，要尽量少做或是不做间隔调试，至于线路则应该确保少交叉甚至是不交叉，借此规避以往工程量的随意增长隐患。具体来讲，在设计环节中需要主动贯彻以下规范原则:首先，需了解变电站设备的运行情况、运行年限、主接线方式、变电站的前期设计情况，做好有效的前期情况收资，并根据变电站的运行现状及供电负荷情况确定改扩建的相关内容。其次，对新增出线间隔的实际位置，需要联合变电站实际间隔具体规划位置和线路延展路径，进行综合化校验认证，当其中存在双回路架空出现的状况时，为了顺利规避线路跨越交叉结果，则可以依照顺序加以布置。最后，联合上述规范守则，进行各设备间隔位置集中化锁定，同步做好电气主体接线图和总体平面布置图等资料的修缮工作，希望在此类媒介精确化指导前提下，细致化核算新增间隔线路一切有关的参数，包括最大负荷、变电站系统阻抗，和母线穿越功率等。
3、选择新增电气设备以及制定校验方案
在选取新增电气设备的资源时，必须对负荷、主接线以及短路电流实际计算结果综合考虑，并且确保进行设备的选择时做到细致化、精确化选取。
3.1精确化选择新增电气设备
在进行新增电气设备的精确化选择时，需要注意以下几点：①在对相关电气设备额定数值进行确认时，必须属于正常工作条件下；②在进行特定的电气设备热稳定性以及动稳定性校验时，必须处于短路条件下；③以开关电器断流能力、三相短路电流实际条件对电气设备进行细致化校验；④在对电气设备进行前期的布置形式规划时，可以根据设备的安装位置以及应用需求来展开反复的论证。确认上述内容之后，可以进行变压器实际容量的准确推算。通常情况下，大多数变电站都会布置两台以上的主变压器，这样一来，即使其中一台出现故障，另外一台变压器也可以承载相应的负荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总的来讲，在维持现场供电可靠性以及满足供电能力的前提下，必须对主变压器的实际精确化确认主要应用容量，应用条件主要是对区域内的所有供电条件、运行模式以及负荷性能进行全方位考虑。除此之外，还要实现改建工程的经济以及技术性控制指标，所以必须注意以下两点：①总体负荷不变，若有一台主体变压器出现停运现象，则另外一台变压器的总容量必须保留相应的供电能力；②科学合理的限制变压器的制造容量。
3.2细致化检验新增电气设备
在进行原有母线检验以及电气设备检验时，和新增电气设备的额定电流相比，母线载流量一定要大，否则更换。对于电气设备而言，和新增设备的短路电流相比，额定开断电流一定要大，并且和冲击电流相比，确保设备动稳定性电流较大，若预期条件相互冲突，则更换。另外，在连接母联电气设备时，和母线的载流量相比，额定电流必须要大，和短路电流相比，额定开断电流不能太低，和冲击电流相比，动稳定性电流也不能太高。若母联电气设备额定电流数值和所需载流量相比较小时，可以同等电压等级和线路负荷为依据校验额定电流；若和该数值相比，额定电流较大，则视为合格。相反的是，大多数情况下和母线所需载流量相比，该数值都比较小。
4、变电站改扩建中的变电一次设计
4.1照明设计方面
大多数状况下，变电站实际照明范围包括开关站和机房内外部，其中任何结构单元都要进行两个照明系统设计，就是所谓的工作和事故照明。当中，工作照明系统可以结合不同工作面标准照度进行设计，一旦说工作照明系统存在故障并中断运行，为了提升系统安全性能，部分重要的工作区域、主要的疏散通道、安全出口和楼梯间等，都需要额外地进行事故照明设置。需要注意的是，事故和工作照明彼此共用一个电源，如若说工作照明电源失效，自动控制系统便会顺势将事故照明快速地转换至直流电源。与此同时，室外照明具体沿用集中和分组的控制方式，为适当节约用电，配电箱内部则要进行声控和光控系统设置。同时，进行照明灯具选取过程中，要尽量沿用一些光通量大、使用期限长、减光系数较小的气体放电灯，唯独中控室需要借助塑料绝缘导线进行暗敷，其余线路则采取电缆传热镀锌钢管进行明线敷设。
4.2选择接地材料
扩大变电站的容量对接地装置安全运行的要求就更加的严格。在我国，接地装置使用的材质普遍是碳钢。接地装置经过腐蚀之后通常会产生部分地方腐蚀现象，腐蚀之后，接地碳钢材料就会变得脆弱、起层甚至产生断裂现象。近几年，一些经济比较发达的地区都已经采用铜材。总体来说铜材的性能比钢材的性能好，导电率也比钢材的高，热容量也大，耐腐蚀性就更强了，但是唯一的缺点是价格比较高，其价格是钢材的7~8倍。所以，在实际施工的过程中，应该因地制宜进行技术经济的运算，如果土壤腐蚀性高，可考虑使用铜材做地网。相反就可以使用钢材，如果设备对接地要求比较高，也可以考虑铜材。
4.3防雷接地设计
防雷接地设计采取在原有防雷保护基础上新增电气设备进行防雷保护的措施；原变电站内的主接地网需要与新增场地的主接地网至少存在两点的可靠电气连接，结束后再测出接地电阻实际值，并且接地电阻阻值应满足设计要求，一旦超出允许限额，应采取并联电阻方式降低电阻；变电站进行改、扩建过程中，需要校验一期工程中已经实施的防雷接地部分是否满足要求，若不满足需新增防雷保护措施。
5、结束语
变电整改、扩建工程中的电气一次设计时，要掌握以下基本设计思路及原则：做好与前期工程的衔接工作、准确收集现场资料、尽量降低变电站停电影响、充分预估施工风险；秉承减少改造工程量、节约成本、降低风险的原则，确保变电站整改造工程安全、可靠地投入生产运行。
参考文献
[1]张刚毅.变电站自动化系统的研究[J].价值工程，2010，29（13）.
[2]黎春清.浅谈变电站改建过程中的电气一次设计[J].科技资讯，2011（30）.
论文作者:朱德舜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：变电站论文; 电气设备论文; 设备论文; 电流论文; 防雷论文; 电气论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第36期论文;