变电站电气一次设计研究

周垒善

摘要：随着经济的不断发展，城市化进程不断加快，变电站电气设计成为现代化的重要组成部分。本文对变电站电气设计应遵循的相关原则进行了总结，对变电站电气设计，电气主接线的设计、防雷及电气接地保护设计，电气设计，日常照明系统设计、电气设备和关键点的合理选择进行了总结和分析，为了更好的提高了变电站电气设计质量。

关键词：变电站；电气一次；设计

1变电站电气一次设计所要遵循的相关原则

在我国的电网建设过程中，变电站建设优化的一个关键步骤，所以在变电所电气设计，应遵循以下原则：（1）变电站应采用可靠性高、技术性能强、噪音低、主要电气设备的维修率低。（2）满足可靠性和灵活性要求的主接线方式。（3）相关设计应充分满足相应区域总功率负荷的具体要求，以及中长期预测所需的足够可变电容。（4）力求充分满足高效率、高自动化、低通信误码的要求。（5）在设计的基础上，小范围地选择优良性能和小型电气设备，整个设计合理紧凑，达到节约资源的实际目的。

2变电站的电气一次设计要点

2.1电气主接线设计

主接线方式的设计不仅直接关系到系统运行的可靠性和灵活性，而且影响继电保护、控制方式、自动装置等。变电站电气主接线设计是电气设计的关键。所以，为了考虑其可靠性、灵活性和经济性应在主接线方式的设计，即使它可以很好的适应不同的操作条件以满足变压器系统的不同需求，分别在调度、扩展和维护的条件下，尽量不使用或减少和简化电路断路器接线两电路和继电保护、保存区等。

在设计中，接线方式应根据实际需要确定。根据实际施工情况和需要考虑实用性、安全性和经济性，应选择最佳的一次接线方式。变电站的主接线方案是最常用的四种，即单母线、双母线连接、单母线接线和双母线接线方案，各有其适用范围和优缺点。单母线接线一般只适用于发电机或在以下三种情况下主变压器：110-220kV配电装置的出线回路数不超过2到35；环63kv配电单元数不超过3；6-110kv配电装置的出线回路数不超过6回。单母线段接线方式适用于长线路（多故障），主变时，年负荷利用率高（不常开关），无电源通过场合。单母线分段接线方式适用于110～220kV配电装置，返回的行数是3-4倍；对35-63kv配电装置的回路数为4-8倍；与10kV配电装置返回的行数是6或更多。双母线段接线方式适用于主变年、低负荷利用时间（常为开关）、线路短（故障少）或电力输送等场合。

2.2电气接地保護设计

电气接地设计是指电气设备的一部分与地面连接良好。因为，在实际的变电站设计施工过程中，电气接地设计能有效地防止触电，并能避免电气设备的机械损坏，也能有效避免火灾和爆炸的发生。这样，在保证变电站电气设备正常运行的同时，也避免了施工人员因触电而发生的安全事故。在电气接地设计中，正常接地装置主要由自然接地体、人工接地体、两个接地体和地线组成。其中，自然接地是最常见的。身体的接地端可以削尖，直接进入地面。根据低压电气设备的保护接地和高压接地系统的保护接地，确定了接地电阻的计算值。然后，把地球放在变电站周围。变压器只有一个与接地体连接，和变电站低压和高压配电室及各有两个与接地体连接，变压器室、变电所高压、低压配电室、室内与平面成一整体。另外，电气本体采用角钢，接地线通常采用扁钢或圆钢制造。接地保护设计应接地网，并尽可能在配电站外的地面布置；在水平接地体的接地保护，与垂直接地作为主要的辅助，接地电阻应小于0.5欧姆，选择6mm×镀锌扁钢，6mm大小，垂直接地应选择50mm×50mm×2500mm镀锌角的大小。另外，还应注意定期进出门，设置多条均匀的压力带，并将这些压力带与主接地网连接。最后，最好是在装配线上选择镀锌扁钢，且尺寸为60mm×8mm。

2.3电气防雷保护设计

为了避免雷电过电压和直接雷击造成的危害，必须对变电站电气设计进行防雷保护。防雷设计主要有雷电过电压保护和直接雷击保护两种。为了防止线路侵入雷电波并引起电压过高，进行雷电过电压保护。特别是，在10kV、110kV母线分别为避雷器安装特定的；因为变电站配电装置主要是室内布置，屋面避雷带应采用热镀锌扁钢，并应拉到下部与主接地网的安全连接，所以使用屋顶防雷与避免雷击，反对变电站的防雷保护。

2.4日常照明系统设计

照明系统是变电站正常工作的重要辅助系统。该设计应根据各部门的区别，建立事故照明系统和工作照明系统。在照明系统设计中，应按照相关标准；在重要场合和疏散通道、安全出口、楼梯设计应为急救照明设备，主要是在正常照明因故障中断，为人员疏散或检修照明。中央控制室必须使用塑料绝缘电线进行隐蔽涂层，并在那里可以用来完成布线。变电站外部照明线应为铺设用镀锌钢管。

2.5电气一次设备的合理选择

（1）断路器的选择

断路器的选择对变电站运行的安全性有着重要的影响，因此设计者应充分注意断路器的选择。设计人员应尽可能延长断路器的使用寿命，保证正常的性能，尽量选择安装方便，维护简单的断路器；断路器的选择应确保电力系统也在关闭操作，以确保有足够的导电性，通过负载电流短路电流，设备具有良好的动态稳定性和热稳定性。

（2）变压器的选择

变电所的设计应以主变压器为设计的关键，变压器设计的设计者是主变压器的选择和设计。以110kV变电站为例，主变压器的选型和设计应充分考虑以下内容：具有冷却功能的一些设备应根据外部工作环境的主变压器，和比容量来确定变压器的结构特点应选择；确定负载电压或无励磁电压决定；必须严格与阶段和电力系统设备需求的实际需要相一致，线圈绕组的连接如由变压器的最终条件数。

3结束语

总之，变电站的初步设计是一项系统复杂的工作，其设计水平在很大程度上关系到变电站运行的质量。设计者应从电气主接线、高压配电设备和设备布线三个主要方面进行深入研究，以确保良好的设计效果。

参考文献

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