摘要：电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。变电站的电气一次设计是维护电力系统安全运行的重要环节，为此，我们只有根据社会形式发展的需要，不断的提高自身的工作技能、完善管理系统，才能有效的提高设计方案的合理性，保障电力事业的经济效益和社会效益，身为电力工作人员的我们，必须清醒的认识到自身工作的重要性。
关键词：变电站；一次设计；电气设备；选择
一、变电站一次设计及设备选择概况
电气一次设备是指在生产、变换、运输、疏导、分配和使用电能的过程中所需要的一些设备，主要包括生产或转换电能的设备（变压器、发电机、电动机等）、开关电器（断路器、隔离开关、刀开关）、仪用互感器、绝缘子、避雷器、滤波器等。变电一次设计是变电站的主导和基础，是对变电站内电气一次设备的接线、布置、选型、接地等进行设计，具体内容包括主接线设计、电气总平面布置设计、电力系统短路电流的计算、站用电负荷计算、接地设计、电缆敷设及防火措施等，其中电气设备选择是非常重要的内容之一。电气没备选择的任务是通过计算校验，正确选定各种导体和电器的型式与技术参数。选择电气设备时，应从实际出发，在保证安全、可靠及留有适当裕度的前提下，力求经济。
二、变电站一次设计时应需要注意的问题
2.1变电站一次设计时主接线设计
变电站的主接线电器设计是电气设计的重要组成部分，它是根据电网中的地位、出线数量、回路数以及设备的特点来确定的，同时在设计的过程中我们还需要注意供电荷载控制，在满足供电可靠性、运行灵活性以及操作方便的基础上节约能源，同时扩大要求，也就是我们常说的经济、灵活和可靠性要求。在经济性方面，变电站电气主接线设计要从方便维修、操作，节约投入成本、扩大建设规模等方面进行，同变电站高压侧采用断路器较小或者之间不采用断路器来进行接线。
2.2变电站典型的接线方式
在高压变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近高压变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种：单母线接线；内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在220kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式则是用在220kV变电站的低压侧主接线。
三、变电站一次设计中电气设备的选择
3.1变压器的选择
变电站主变压器容量主要根据变电站供电片区负荷发展情况确定，一般可根据供电区5～10年的用电负荷发展情况确定，同时还要结合地区电力平衡综合考虑（一般以市、县作为平衡区域），使得整个地区容载比处于一个合理的水平。一般220kV变电所的容载比可取1.6～1.9，35～110kV变电所的容载比可取1.8～2.1。如果主变压器容量过小，长期过载运行对主变压器的运行、绝缘非常不利，严重影响供电安全和供电可靠性。相反，主变压器容量选择过大，则一次性投资大，且低负载率运行主变压器损耗也相应增大，造成很大浪费。对于变电站扩建工程，主变压器容量原则上与现有主变压器容量相同，这是为了满足并列运行要求。若主变压器容量相差太大，两台主变压器并列运行后主变压器低压侧之间形成环流，造成不必要的电能损失。
3.2高压断路器的选择
高压断路器既可以接通和断开电路也可以在必要的时候切断有故障的电流，断路器在变电站中的应用，可以在变电站中起到控制和保护电路的运用。按照目前的发展来看，断路器可以分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等类型。相关人员在选择断路器时，应该注意以下几点：第一，工作性能必须可靠，避免断路器的拒动给变电站造成严重的影响；第二，断路器的灭弧性能一定要好，稳定性也要足够强大；第三，断路器的动作一定要快速，减少对电气设备造成的伤害；第四，断路器要具备良好的自动重合闸的功能；第五，断路器的结构要简单且成本一定要合理。本文简要分析了LW30-126的110kVSF6断路器的技术参数（见表1）。
在研究人员的不断努力下，以实验数据为佐证，证明LW30-126的110kVSF6断路器因为寿命长和绝缘水平高等优点，其更能够满足变电站的使用需求，因此选择上述型号的断路器比较实用和合理。
互感器是一种特殊变压器，广泛用于配电装置的交流电工测量和继电保护中。互感器主要分为两大类：一类为电流互感器也叫仪用变流器，用途是将交流大电流变换为标准的小电流，供电给测量仪表和保护装置的电流线圈；另一类是电压互感器也叫仪用变压器，用途是将交流高电压变换为标准的低电压。
3.4隔离开关的选择
隔离开关的实际意义就是将需要检修的电气设备与电源进行永久隔离，从而变电站可以安全运行，隔离开关不仅可以切断正在运行的电路还可以切断一些微小电流的电路。隔离开关在变电站中的应用主要有水平开启式隔离开关与垂直伸缩式隔离开关，具体在变电站中选用哪种隔离开关应该根据配电装置隔离开关两头导线所处的位置确定。与传统的隔离开关不同，如今的隔离开关已经摒弃了早期的手动开关，逐渐升级为远方操作的模式。在以往的操作过程中，操作机构都是施工现场利用抱箍件固定在混凝土支架上。在选择隔离开关的过程中，工作人员应该优先选用带钢支架的隔离开关，因为带钢支架的隔离开关具有很高的耐腐蚀性，能够更好地对现场设备进行稳固，从而降低了劳动的成本。
3.5对电缆线的选择
电缆线作为传输电力最有效的工具之一，它的各个方面的性能都对电力产生影响，对于目前的发展状况来说，最为常见的电缆线主要有两种形式：一种是铜制作的电缆线，另一种是铝制作的电缆线，铜制作的电缆线具有强度大、耐腐蚀等功能，但是价格相对来说会高一些。铝制作的电缆线的电阻率比较大，一般是铜的2倍，但是它的密度小且价格比较低，因此被广泛的使用。一般来说，配电装置的汇流母线和所选用的线材都是根据发热电流进行选择的，而其他地方所用的电缆线可以根据经济电流的密度公式进行选择和使用。
四、结语
主要电气设备的选择是变电站一次设计的核心和基础。因为电气设备选择的是否正确不但影响了变电站建设工程的质量，更对变电站投入运行后的稳定性和灵活性起着至关重要的作用。因此，在变电站一次设计中，既要充分考虑符合相关设计理论，做到因地制宜，更要着重做好有关电气设备的选择，以保证变电站的平稳和长期运行。
参考文献：
[1]杨震，张前.变电站一次设计中主要电气设备的选择[J].河南科技，2014，21：143-144.
[2]郝海波.110/220kV变电站电气一次主接线设计探究[J].科技风，2014，23：27.
论文作者:宋济鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：变电站论文; 断路器论文; 变压器论文; 接线论文; 电缆线论文; 电气设备论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第34期论文;