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浅析优化变电站电气一次设计的有效策略

2020-05-21 449 上传者：管理员

摘要：本文首先介绍变电站电气一次设计近况和相关设计的要求，其次阐述变电站电气一次设备设计的可行性，然后叙述变电站电气一次设备的选择，最后说明存在的问题并提出解决对策，从而保障了变电站能够正常运行，满足了人们对用电的需求。

关键词：
优化策略
变电站
电力系统
电气一次设计
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1 、变电站电气一次设计近况

目前，在变电站电气一次设计中存在诸多问题，例如，未对变电站电气一次设计进行合理的规划，没有充分考虑地形等周围环境因素对电力设备运行产生的影响，严重影响变电站的安全运行。另外，变电站电气一次设计中出线间隔排列与主接线配置的不合理，导致设备接线出现问题，使导线之间出现交叉的情况，这对变电站电气设备的运行维护带来一定的影响。随着经济的快速发展，科学技术的进步，促使工业水平的不断提升。目前，一些偏远地区的电力设备仍然相对落后，与行业发展不相适应。同时，相关部门也未意识到变电站电气设备的重要性，导致电气设备得不到及时的检修维护，制约了电力企业的发展。

2、变电站电气一次设计的要求

做好变电站电气一次设计工作，不仅可以保障变电站的正常运行，而且还可以提高可靠性，变电站电气一次设计需要从以下几个方面进行：（1）为了保证变电站的安全稳定运行，在变电站间隔之间的设备引线设计时，需要采用规范、标准的连接方式对主接线进行连接。（2）在实际变电站电气一次设计过程中，为保障后期电力供应，电力企业要根据地区电力的需求进行合理的设置，并且需要不断地对设计方案进行调整和完善。（3）在变电站设计过程中，为使得电力企业收获更多的经济收益，设计方案中需要选择各方面性能较好的电气设备。（4）在变电站内部进行电气设计过程中，为避免变电站出现各种问题，电力企业可以在电力系统中应用自动化技术，并根据实际情况制定切实可行的解决方法，从而保障电气设备的正常运行。

3、变电站电气一次设备设计的可行性

为使得变电站电气一次设备设计具有科学性，则需要全面深入落实我国电力行业的相关设计标准和规范。另外，需要对变电站建设位置、周围环境、交通情况等进行详细了解，从而使变电站能够更好地发挥自身作用。除此之外，在变电站电气一次设备设计时，要出具可行性设计方案，并对设计方案进行全面的了解和透彻分析，使得变电站电气一次设备的设计工作具有科学合理性。同时，对变电站电气一次设备的设计方案进行修改时，要站在变电站安全可靠的角度进行考虑，由于现阶段的电力设备功能越来越强大，质量越来越高，因此，需要加大投资力度。

4、变电站电气一次设备的选择

在选择变电站电气设备时，电力系统的一次主接线、短路电流、负荷等都是必须考虑的问题。另外，变电站在选择电气一次设备时，可以从施工建设环境作为切入口，对电气一次设备的应用要求与变电站的实际需求进行考虑，从而选择与变电站实际情况相符合的电气一次设备形式。同时，电气一次设备的选择不仅需要保障设备能够正常使用，还需要保证各类电气设备不会受到突发情况的影响，保障设备的正常运行。此外，对变电站电气设备选择时应进行合理的计算，即计算电气一次设备安装位置的三相短路及相间短路电流，从而校验变电站断路器的动热稳定参数，作为断路器断流能力的检测依据。

5、变电站电气一次设计中存在的问题

(1）电气设备的选择。在变电站中包含多种电气设备，所以在实际选择过程中，要提高对短路电流计算的重视度，并且验证多种运行方式时的不同短路电流值，这在一定程度上可以提升电气设备的灵敏性、稳定性和安全性，还可以推动电力企业的长足发展。如果在电气设备正常使用过程中，未进行精准计算相应的短路电流，一旦出现短路的情况，将极大地危害电气设备甚至损坏电气设备，或者降低电气设备的使用年限，进而会威胁整个电力系统的正常运行，造成安全隐患。

(2）不合理的主接线设计。在变电站设计时，一定要保障安全性和合理性。在电力系统中有较为复杂的接线形式，越复杂的接线形式对应的变电站的电气设备就会越多，投资相对也越大。而在城市变电站设计时，应要结合城市的发展，对城市空间进行合理利用，从而保障其能够安全稳定运行。对于电力系统的维护方面，由于相关技术的落后和不完善，导致在一些较为复杂的接线中，难以做到全面维护，这在一定程度上会影响变电站电气一次设计的发展。

(3）防雷设计方面的问题。为能够保障整个变电站的安全运行，防雷设计是十分有必要的。如果变电站所处环境较为恶劣，处在雷暴天气较为频繁的地区，在一定程度上会加大电力设备的运行维护难度。因此，需要提高对变电站防雷设计的重视度，这样可以有效避免变电站受到雷击而造成设备损坏情况的发生。除此之外，还需要提高对变电站接地设备的重视度，要做好相关设备的腐蚀性检查工作，有效避免由于腐蚀而造成接地设备损坏情况的出现。相关工作人员可以根据不同地区变电站的地理环境和天气情况，进行科学的防雷设计。

5、变电站电气一次设计优化策略

(1）选择合适的电气设备

在实际变电站电气一次设计过程中，电力企业要选择符合实际情况的变电站布置方案和相关电气设备，即根据不同地区对用电的需求和相关电能质量参数，选择合适的变压器。在变压器选择过程中，要根据所处的环境和自身结构等因素，选择合适的冷却设备；在变压器参数选择时，需要注意有载或者无激磁调压等因素。总之，需要遵循电力系统的相关标准，对电气设备进行合理的选择，从而保障变压器设备为最佳。另外，变压器的短路阻抗也要充分考虑，并且测试相关的绝缘水平，当设备的绝缘水平达到设计标准，才可以投入使用。

在对变电站的导体和相关设备进行选择时，还要校验电气设备的动热稳定，其中，包含断路器的选择，是否能够有效发挥断路器的安全关合功能，这直接关系到电力系统的安全稳定运行。因此，电力企业要提高对断路器选择的重视度，具体而言：(1)选择使用寿命较长的断路器。(2)选择安装操作简单的断路器零件。(3)选择与环境相适应的断路器，如低温高寒地区设备，从而充分发挥断路器的作用。

(2）优化主接线设计

主接线的连接设计是变电站电气一次设计的重要组成部分，并且在一定程度上可以提高变电站供电可靠性，而优化主接线设计需要从以下几个方面进行，具体而言：(1)科学合理的设计电源结构。一般情况下，对电源结构设计时会采用T字线路，这样能够与其他输电线路进行连接，保证多个电源点。同时，还可以直接连接变压器，在不设置母线的情况下，可以有效减少故障点，并且还可以保证线路整体的多元化。(2)出线回路多样性设计。多样性的出线就是需要设置一个主要线路和多个备用线路，在母线连接作用下，多个高压线路能够保障各母线段的电能供应达到相关质量要求。一般情况下，会应用在用电量需求较大的复杂电网中。

(3）防雷和接地设计要点

在变电站电气一次设计过程中，应合理考虑防雷设计，可以采用独立避雷针或架构避雷针等防雷设施。同时，在防雷设计中加入高压设备的接地保护，这样可以有效对变电站电气设备进行接地保护，使得二次设备避免来自雷电的电磁干扰，通常情况下电阻值应控制在0.5欧内。在保障设备正常运行的前提下，还应进行合理的接地设计，这样不仅可以保障变电站工作人员的生命安全，还可以有效避免安全事故的发生和相关设备的损坏。

6、选择电力设备的注意事项

在变电站电气一次设计过程中，主要包括变压器的设计，因此，需要提高对变电器设计的重视度。对于常规变压器而言，在实际选择过程中要注意以下几点：（1）主变压器运行工作的外部情况、主变压器的功能结构等决定是需要冷却功能设备。（2）在选择变压器时，还要提出对有载或者无激磁调压能力的要求。（3）电力系统中的电力设备相关参数、电流、电压互感器、绕组数等也需要考虑。

7、结语

总之，变电站电气的一次设计是一个综合性较强的工作，是电力系统设计的主要内容。若想保障变电站电气一次设计的科学性和合理性，除了需要设计合理的变电站电气设计方案外，还需要充分考虑电气设备、接线方式等。只有通过综合全面的考虑，才可以使变电站能够安全稳定运行，为电力企业带来更大的经济收益，保障电力系统的安全性，促使电力行业的快速发展，提高电力企业的社会效益。

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