摘要：变电站作为保障电厂正常发电的重要部分，其配电装置的设计必须达到各项规定及设计要求，尤其是要满足技术、经济、运行性能、安全性等有关指标，所以在初期设计时必须进行充分的优化设计，确保以上指标协调一致，达到实际运营的要求，从而真正达到设计的终极目标。
关键词：电厂；变电站；配电；设计
作为电厂中变电站内十分关键的部件，配电装置主要在整个系统发挥接受及分配电能的功能。该装置设有开关、测量部件、母线、防护电器及其他辅助器件，有几种不同的电气接线方式。它的功能是在机器运转如常的条件下，若电能的接收及分配一旦出现问题，就立即断开故障单元，确保内部稳定运行，可见配电装置的设计对于整个电厂系统都十分关键。
1 电厂变电站配电装置设计的基本准则
输变电的照常进行离不开电厂变电站内的各个配电装置的作用，它们的运转状况直接关系整个局域内电网是否稳定，与此同时其自身的危险性和内部的复杂多变也必须引起重视。因而，在配电装置初期设计阶段，除了考虑其经济因素之外，还必须在保障安全、平稳运转的同时把绿色环保的观念引入其中。这也就是说现阶段配电装置的设计应当呈现出动态化、流畅化的设计理念，在满足经济、便捷、平稳、安全等的前提下，认真进行设备选型、组合及辅助设备的有机串联及优化，最终实现最优作业条件。可见，必须依照一定的规则来设计配电站相关设施，详细来说就是要认真遵循国家标准的有关规定、各项技术指标，同时结合电厂整个系统、运转维护检修状况及作业环境等设置科学的设备选型、安装方案等，在选用新的原材料或者其他技术时，一定要全面考虑，在达到创新的同时做到技术的提升、使其维修更加便捷。
2 电厂变电站配电装置的具体设计规范
2.1变电装置应达到安装距离既定要求
首先，在变电站室内的所有配电装置周围有电的地方均不能有照明线路等，室内所有电气设施外部绝缘体最少距离地面小于2.3米时，必须配备防护栏，室外全部配电设施与电有关的器件周围不可出现通信、照明等线路。若室外各电气设施外部的绝缘体离地面小于2.5米时必须安排防护措施，若配电设施使用的软导线，就要结合实际的内外过电压、工作电压极值、风偏及短路摇摆这些因素展开校准实验，最终设定最大值作为初始设计参数。同时，若部分配电设施内附近带电器件的额定电压有所不同，则理当依照最大额定电压来进行安全距离设计。
2.2实际施工及维护检修方面的规范
（1）在确保实际运转安全的条件下，各配电装置的内部结构应尽可能地简化，着重使用标准化器件，避免因构件过于复杂种类太多而导致的施工冗杂，最好要使施工步骤单一，节省工期。当然，初期设计时一定要想到日后配置、维护时可能会搬移等状况，在设计时就为搬移做好准备。（2）室内的所有配电设施间隔内的线路及硬导体等均须事先留好接触距离，以便日后再接地线，与此同时确保检修维护人员的自身安全，方便他们的工作。若实际电压超过60kV，则必须给断路器旁边的隔离关口及线路配备相应的接地开关，同时所有母线也要配备接地开关。对于室外的所有配电设施，电压大于110kV的则必须选取合适的安置位点、线路连接方式及检修策略，以达到实际带电运转的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）配电装置内可能产生噪声的器件主要有电抗器、变压器及电晕放电等，国家相关设备噪声标准要求有人值班时生产类建筑连续噪声最高限值为90dB，控制室不能大于65dB。市区内的噪声控制更为严格，要求在被噪声影响的居民区或工作房屋外1米处噪声最大为65dB（白天），55dB（夜间）。
3 静电感应的有关限制条件
若初期预设的电压（330-750kV）大于配电设施自身限值，在这种情况下，设计电压已大于配电设施，在达到绝缘配合的条件下，还需测试静电感应强度并加强预防。配电设施的高压输变电线盒、母线及其他电气设施周围可能会有对地绝缘的导体，加之电容耦合效应会生成电压，从而使上方接触的物体连接线路时有感应电流产生，这样的感应便称为静电感应，联系到感应电流等和周围空间场强可能存在很大联系，所以往往通过某地的已知场强来预测其他电位的静电感应强度。我们所说的空间场强即离地1.5米处所监测到的电场强度。220kV变电站的空间场强往往小于5kV/m；330-500kV变电站则基本在10kV/m以下，一些电气设施附近空间的场强最大为13kV/m。
变电站实际作业时，负责检修的员工接触到可感应的物体便会有感应电流，这种电流太大人体会有麻木的感觉。为避免维护检修人员出现危险，国内出台了有关感应电流的一些要求，规定超出300kV的所有配电设施，护栏外围静电感应场强必须在10kV/m以内，墙外的空间场强则须低于5kV/m。与此同时，有关静电感应的限制方法，前期设计时还需关注以下几点：（1）尽可能不在电气设施附近特别是其上方配备带电导体；（2）最好不要使平行互跨的导线以同相分布的形式排列，从而避免场强相互叠加；（3）在满足经济性、技术标准的前提下，合理地增加电气和部分线路的安装高度，不仅能够减小感应强度，还能达到机电作业和相关电气设施所要求的安全距离；（4）此外，相关操控器件如控制箱等最好应安排在场强相对小的位置，有需要的话采取屏蔽措施以避免检修人员受到伤害。
4 有关无线干扰的要求
通常情况下，部分超高压配电设施内的器件、线路及母线等很可能由于电晕而生成电流，甚至产生次高谐波能量，往空中辐射发出高频电磁波，进而干扰无线电通信及电视信号的连接。当前，国内对超高压配电设施给无线电产生的干扰有如下要求：晴朗天气，电厂配电设施墙外20米位置对1MHz无线电的干扰必须在50dB以下。此时，配电设施的导线理当选用扩径空芯导线、大管径铝管或者多分裂型导线，以防止无线电干扰并提高载流量。对于超出330kV的超高压电器，在设计初期需达以下要求：晴朗天气的夜晚电器在1.1倍运行电压下，设施上不可出现可见电晕。
5 变电站配电设施的研究及设计方向
高新技术的飞速发展将会逐渐带动电厂变电站相关配电设施的设计及运行，今后绿色、微型、智能化的配电装置会逐渐代替现有的空气绝缘型设备，以后的这个市场将贯彻绿色、低能、高新的生产和发展理念，特别是在初期设计中形成新的科学的一体化模式，电厂现在运转过程常出现的绝缘、场强问题会伴随高新技术的不断革新而逐渐优化。
6 结语
即使科学技术在不断发展，配电装置也在不断改进，但其设计的基本规范不会出现太大波动。由当前配电装置的设计规范来看，如何在占地面积、技术、原料、经济性、运转及检修这些因素中寻找最优点已然是今后配电装置设计发展的主要议题。
参考文献：
[1]侯国柱，庞春，费雪萍，等. 500kV变电站配电装置平面布置设计优化[J]. 内蒙古电力技术，2011，29（6）：47-49.
论文作者:马靖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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