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摘要：分析表明，电力系统通过加强变电站运行质量，确保电力系统的可靠性。变电站电气一次设计是否有效，决定着变电站运行效果。阐述变电站电气一次设计中常见问题。
关键词：变电站；一次设计；电气设备
1引言
变电站一次设计主要是指相关人员在变电站运行中，为维护变压器、隔离开关、断路器、输电线路、发电机等电力设备平稳运行所制定的设计方案。变电站输电、供电、配电等工作的完成，都需要依赖于电气一次设计中，对电气设备的有效连接。为保障变电站电气一次设计的可行性、安全性，还需结合变电站工作性质的特殊性，坚持科学、合理的设计原则。电气一次设计需符合所在地区电力规划要求，并根据该区域近期、长期电力负荷合理设计规模。在设计主接线时，应重视电气设备可靠性、运行灵活性，以及变电站经济效益。针对不同区域，需要制定不同一次设计方案，并调整设计形式、设计规模，以此适应变电站供电需求。总而言之，变电站电气一次设计，应在符合变电站供电标准、地区电力规划、电力设备安全运行的基础上，制定科学性、可行性、可靠性的设计方案。借此维护变电站整体效益，促进我国电气企业进一步发展[1-3]。
2变电站电气一次设计中常见问题分析
2.1电气设备的选用问题
为减少电气设备对土地的占用，设计人员在变电站电气一次设计中，应选用占地面积较小的电气设备。同时电气设备参数应符合变电站安全运行要求，根据所选接线形式，还需结合电流水平、变电站位置、电压、站址外部环境等内容，合理选择电气设备参数、设备类型。在此基础上，主变压器应选用“三相一体式”，优先选择自冷型电气设备，对于220kV的变电站，应选择自耦变压器。针对35kV的变电站，需要优先选择设备运行经验较为丰富的配套设备，并且设备规格不宜过大。在110kV变电站电气一次设计中，在选用电气设备时，需要考虑设备运输、后期维护、地区经济要求、设备占地等影响因素。一般情况下，110kV及以上变电站，都会选择常规设备，以及气体绝缘全封闭配套组合设备[4-6]。在电气设备问题中，电气一次设计还应分对母线进行设计。针对母线设计问题，设计人员可结合系统功率、载流量完善设计方案。而对于回路导体来说，需要按照电流速度、外部环境条件、温湿度来对设计进行修正，同时测试设备线路、导体、母线稳定性。
2.2主接线的设计问题
主接线设计是变电站电气一次设计中的核心内容。主接线设计影响着电气设备选择、设备平面布置，是设计人员电气设备配置设计中的重要导向。同时，主接线设计质量，影响着变电站运行的安全性、稳定性和灵活性，以及电气辅助设备数量和变电站成本投入。由此可见，在电气一次设计中，主接线设计对变电站整体运行有着深远影响。在电力系统中，变电站电压等级不同，电气设备配置不同，都会影响主接线的形式、设计方案内容。在实际电力工程中，设计人员应根据变电站基本性质、电压等级、设备配置规模等内容，对电气设备主接线设计方案进行完善。在主接线设计中，接线形式主要有双电源、桥形、单母线等。其中双电源接线形式，主要是用T形接线方式，将电气设备进行连接。比如高压线路应接入变压器，低压线路则用母线分段形式连接线路，不需要连接太多电气设备，而是要保持主接线路清晰性、灵活性。单母线电源进线时可分为两路，一路是主线、一路是备用线路。在电气一次设计中，高压接线则会以单母线形式，维持变电站平稳运行，但是由于接线设备较为复杂，需要投入较高成本。桥形接线形式，不需要对电气设备、断路器进行专门的保护，但是这种接线形式属于多回路接线，所以线路灵活性不高、设备运行较为复杂。总而言之，由于主接线设计对变电站电气一次设计质量非常重要，为保障设计方案的可操作性、安全性，需要根据变电站实际情况，选择不同形式的主接线路。例如：110kV以下的变电站，设计人员应根据电压，简化电气设备主接线的线路形式。110kV变电站的配电装置在选择接线形式时，可采用桥形、线变组、单母线等线路接线方式。在35kV的变电站中，考虑到变压负荷，应选择双母线分段的接线形式[7,8]。
2.3接地问题
变电站的电气一次设备接地配置主要包括接地线、接地体等两大内容[9-13]。接地体可分为人工、自然两种类型，其中自然接地体最为常用，接地体主要材料为角钢，在把角钢底部削尖时，可以直接插入地中。接地线则是用圆钢、扁钢铺设至变电所周围，尤其是高压、低压配电室，进而将配电室和接地体连接起来。在电气一次设计中，还应计算电阻值，电阻值的准确性影响着整个电气接地的设计质量。所以相关人员在计算具体数值时，还需重视电气设备、电压、接地保护工作对电阻值的影响程度。这样才能保障电气接地设计的有效性，维护变电站运行安全。
2.4一次设计的平面布置问题
电气一次设计平面布置问题，可以体现在电气设备、设备选址方面。电气平面布置，需要考虑变电站区域内部城乡地区规划，以及土地利用情况。同时，电气设备平面布置，应在节约用地的前提下，对出线通道进行优化设计。一般情况下，电气设备布置都会在人口密度较低的区域，如果变电站位于城区的话，则选用半户、全户内布置。此外，为保障变电站、设备运行的灵活性、安全性，以及维护功能故障的便捷性，需要根据电压等级，综合分析设备安全距离[14]。
3保障变电站电气一次设计质量的有效措施
针对变电站电气一次设计常见问题，保障变电站电气设计质量的有效措施，主要体现在电气主接线设计与变压器选择上。电气主接线设计需要满足运行灵活、供电可靠、维护便捷、经济安全等要求，对此，在保障电力系统安全运行基础上，发挥主接线对短路电流的限制作用，同时通过严格把控设备占地、设备经济性能，降低变电站设计资源消耗，维护电力企业运营效益。在选择变压器时，应根据不同等级变电站负荷情况，合理选择、配置变压器规格、数量。但是由于电力系统符合会因各种因素而发生变化，所以导致变电站各节点电压会随之改变，因此，对于部分电压变化较大的变电站，如果普通变压器不能满足电力系统安全运行、用户电压要求时，可以选用有载调压变压器。
4结语
变电站电气一次设计是电力系统运行中的重要环节，但是由于电气设备、供电需求、线路设计的复杂性，变电站电气一次设计任务非常艰巨。因此，为保障电气设计质量，相关人员应全面、系统的分析变电站实际情况，进而提高变电站电气一次设计方案的有效性，促进电力企业持续性发展，为我国经济建设做贡献。
作者:鲁祥凤 单位:东营方大电力工程有限责任公司