论文部分内容阅读
摘要：为了保证变电站的稳定运行，就需要对相应设备进行更正改革。目前，计算机智能化技术对电力工作的影响较大，大部分电压变更以智能操作为主，这种自动化的电力变更技术在最大程度上降低了电力工作的人工成本。因此，为了保证更高效的完成电力运输工作，相关技术人员就需要以可靠性、适应性、可操控性等为主要目标，以智能系统为辅助工具，设计出适合现阶段电力发展的主接线。
关键词：变电站;主接线设计;主变压器选择
引言
目前，电力系统已经成为生产生活中的重要支撑，其中电气主接线是以电源和出线为主体，是构成电力系统的重要环节，由各种电力设备和连接线组成。因此，重视电力系统电气主接线基本要求和关键因素，才能够使电力系统更好地为生产生活服务，才能让变电站的电力系统发挥更大的作用。电气主接线与电力系统、电站规模、枢纽布置、地形条件、动能参数以及电站运行方式等因素密切相关，而且对变电站电气设备布置、选择、继电保护和控制方式有较大影响。变电站电气主接线的合理设计与否，关系变电站的长期安全、可靠、经济运行。继电保护与控制方式有密切联系，是变电站供电设计的重要环节之一。本文以中小型变电站电气主接线设计为例，根据变电站电气主接线的类型、基本要求以及实际情况，对中小型变电站中电气主接线进行方案设计选择，最后从设计的经济方面和技术方面提出中小型变电站中不同电压等级的电气主接线设计方案。
1变电站电气一次主接线的设计步骤
1）明确主接线设计要求以及详细情况。在对220kV变电站进行一次主接线的设计过程中，最开始要做的就是熟悉了解变电站的具体情况，随后根据变电站电气一次主接线的实际需求入手，秉承“灵活、可靠、经济”的原则，结合实地考察的资料来开展一次主接线设计，制定出优良的主接线方案。2）方案的筛选与确定。在设计过程中，需要结合变电站的实际情况来筛选出最科学、最合适的方案。这是因为对数据资料进行分析后，会在设计过程中呈现不同的方案，在这些方案中往往会存在些许不足，有的还会与变电站的实际运行不相符，所以要进行方案的筛选与确定。3）高压电器设备的选择。针对电气一次主接线的设计方案进行电压、电流的分析，使其能充分满足系统运行的需求，同时将对变压器的损坏程度降到最低。对220kV变电站来讲，其运行需要连接很多的电器设备，一次主接线设计方案的目的是保证电器设备的稳定运行，要在方案确定后，根据设计方案来选择合适的高压电器设备。不论是变电站一次主接线设计，还是高压电器设备的选择，都需要充分考虑变电站的实际情况，三者之间要相互配合。
2设计主接线的合理方式
2.1110千伏的主接线
为了满足高压侧的资源供给，减少不必要的电力资源浪费，在进行110千伏主接线连接工作时就应该采用桥式接线法进行线路连接。这种接线方法主要是将内桥线与断路器的内部进行连接，外桥线与变压器的外部进行连接。这种连接方法的连接步骤比较少，连接安装的过程比较简单，并且不需要投入太多建设资金，可以从根本上减少电力企业的建设资金投入，提高企业的成本回收率。
2.2中性点接地设计
就我国现阶段的情况而言，110kV及以上系统多选择中性点直接接地。这种系统如果出现了单相接地故障，中性点电位不会出现位移，对地电压仍然持续为零，非故障相对地电压基本不变，不会上升为线电压，继电保护装置动作，将接地的线路自动切除。这样的方式能够在很大程度上降低由于单相接地引起间歇电弧过电压的概率;此外，对于电网绝缘能力的要求也显著降低，进而大大降低了电网的造价。因此，本设计主变压器高压侧采用中性点直接接地方式。
2.3主要电气设备的选择
（1）断路器的选择。需要根据安装的环境和使用的要求来进行确定，并且确定断路器的种类和断路器的形式。（2）互感器的选择。需要根据实际测量出来的误差，确定误差的大小和误差的准确性，再选择合适的电流互感器，并且根据安装的区域环境和使用的要求选择电压互感器的类型。（3）隔离开关的选择。在选择时需要把检修设备和带电部分进行隔离，这样才能保证检修人员的安全。为了保证检修时候的安全，要在断路器的两端都设置相应的隔离开关，但是有中性点有避雷针或者是变压器的引出线上是可以不用设置隔离开关的。
2.4单母线带旁路母线接线
在单母线基础上增设旁路母线和旁路断路器，可解决检修出线断路器时中断该回路供电的问题，从而进一步加强了供电的连续性，广泛适用于110kV及以上的高压配电装置。但是，增加一组母线、专用旁路断路器和隔离开关，不仅增加了投资，而且操作繁琐，可能会产生误操作。这种接线只在对供电可靠有特殊要求时采用。
2.5保证选择台数准确性
对变压器台数的选择时可以根据目标线路所属区域的主要用电量来进行选择。对于用电量较大的城市或城郊区域而言，在选择时就可以先了解清楚中低压的环网情况，并根据整体用电情况和环网情况选择合适数量的变压器，一般情况下选择两台主变压器为最佳选择方案。对于位置较偏僻，工业生产厂或加工厂分布较密集的开发区而言，就需要选用三台及以上的主变压器，这样才能在保证工业供电正常的情况下，降低线路的故障率。
2.635kV侧电气主接线
由基本资料可知，35kV侧有8回出线。依照规程，电压等级35～66kV线路出线为4～8回时，可采用单母线分段接线和双母线接线。为了保证线路检修时对用户的供电不中断，采用单母线分段和双母线接线时，可增加设计旁路母线。但是，由于增设旁路母线的条件有限，所以35～60kV采用双母线时不增设旁路母线。
2.7保证选择原则合理性
主变压器在选择的过程中应该以主接线的设计为主要选择参考对象，对于一些线路负荷较大，或是一级、二级负荷的线路而言，就可以选择两个及以上的变压器，从而保证电力运输的稳定性和安全性，同时，在这种类型的线路中选择两个及以上数量的变压器还可以减少后期的线路维修工作，降低线路故障率，能够有效保证电力企业的基本利益。对于负荷较小、等级较低的线路而言，就可以选择一到两台变压器，这样既可以保证电力运输工作的稳定运行，还可以避免出现资源浪费的情况，能够有效的保证电力企业的基本经济利益，符合变压器选择合理性的原则。
结语
通过对变电站电气一次主接线设计进行研究，从设计原则、设計步骤以及接线方式的选择三个方面讲述了一次主接线设计工作，为变电站的电气一次主接线设计提供思路。同时也不难发现，在电气一次主接线的接线方式中，很多的接线方式都存在明显优势，却在实际应用中也存在些许不足，应秉承创新理念，不断探索寻找可靠性强、灵活性强的接线方式，进一步提升变电站的运行效率与质量，提高人们的用电质量，更好地满足人们的用电需求。
参考文献
[1]任丹丹.论变电站电气主接线的设计问题[J].中国科技投资，2017（11）：51.
[2]孙继刚.变电站电气主接线设计及主变压器的选择[J].城市建设理论研究（电子版），2017（6）：46.
[3]张立伟，安向勇，苏晓学，等.变电站电气主接线方案优化研究[J].现代工业经济和信息化，2017（10）：67-69.
[4]闵万雄.变电站改造工程中的电气一次设计研究[J].企业技术开发，2016（4）：65-66.
[5]罗耀滔.110kV智能变电站电气设计的要点分析[J].建材与装饰，2017（43）：220-221.
关键词：变电站;主接线设计;主变压器选择
引言
目前，电力系统已经成为生产生活中的重要支撑，其中电气主接线是以电源和出线为主体，是构成电力系统的重要环节，由各种电力设备和连接线组成。因此，重视电力系统电气主接线基本要求和关键因素，才能够使电力系统更好地为生产生活服务，才能让变电站的电力系统发挥更大的作用。电气主接线与电力系统、电站规模、枢纽布置、地形条件、动能参数以及电站运行方式等因素密切相关，而且对变电站电气设备布置、选择、继电保护和控制方式有较大影响。变电站电气主接线的合理设计与否，关系变电站的长期安全、可靠、经济运行。继电保护与控制方式有密切联系，是变电站供电设计的重要环节之一。本文以中小型变电站电气主接线设计为例，根据变电站电气主接线的类型、基本要求以及实际情况，对中小型变电站中电气主接线进行方案设计选择，最后从设计的经济方面和技术方面提出中小型变电站中不同电压等级的电气主接线设计方案。
1变电站电气一次主接线的设计步骤
1）明确主接线设计要求以及详细情况。在对220kV变电站进行一次主接线的设计过程中，最开始要做的就是熟悉了解变电站的具体情况，随后根据变电站电气一次主接线的实际需求入手，秉承“灵活、可靠、经济”的原则，结合实地考察的资料来开展一次主接线设计，制定出优良的主接线方案。2）方案的筛选与确定。在设计过程中，需要结合变电站的实际情况来筛选出最科学、最合适的方案。这是因为对数据资料进行分析后，会在设计过程中呈现不同的方案，在这些方案中往往会存在些许不足，有的还会与变电站的实际运行不相符，所以要进行方案的筛选与确定。3）高压电器设备的选择。针对电气一次主接线的设计方案进行电压、电流的分析，使其能充分满足系统运行的需求，同时将对变压器的损坏程度降到最低。对220kV变电站来讲，其运行需要连接很多的电器设备，一次主接线设计方案的目的是保证电器设备的稳定运行，要在方案确定后，根据设计方案来选择合适的高压电器设备。不论是变电站一次主接线设计，还是高压电器设备的选择，都需要充分考虑变电站的实际情况，三者之间要相互配合。
2设计主接线的合理方式
2.1110千伏的主接线
为了满足高压侧的资源供给，减少不必要的电力资源浪费，在进行110千伏主接线连接工作时就应该采用桥式接线法进行线路连接。这种接线方法主要是将内桥线与断路器的内部进行连接，外桥线与变压器的外部进行连接。这种连接方法的连接步骤比较少，连接安装的过程比较简单，并且不需要投入太多建设资金，可以从根本上减少电力企业的建设资金投入，提高企业的成本回收率。
2.2中性点接地设计
就我国现阶段的情况而言，110kV及以上系统多选择中性点直接接地。这种系统如果出现了单相接地故障，中性点电位不会出现位移，对地电压仍然持续为零，非故障相对地电压基本不变，不会上升为线电压，继电保护装置动作，将接地的线路自动切除。这样的方式能够在很大程度上降低由于单相接地引起间歇电弧过电压的概率;此外，对于电网绝缘能力的要求也显著降低，进而大大降低了电网的造价。因此，本设计主变压器高压侧采用中性点直接接地方式。
2.3主要电气设备的选择
（1）断路器的选择。需要根据安装的环境和使用的要求来进行确定，并且确定断路器的种类和断路器的形式。（2）互感器的选择。需要根据实际测量出来的误差，确定误差的大小和误差的准确性，再选择合适的电流互感器，并且根据安装的区域环境和使用的要求选择电压互感器的类型。（3）隔离开关的选择。在选择时需要把检修设备和带电部分进行隔离，这样才能保证检修人员的安全。为了保证检修时候的安全，要在断路器的两端都设置相应的隔离开关，但是有中性点有避雷针或者是变压器的引出线上是可以不用设置隔离开关的。
2.4单母线带旁路母线接线
在单母线基础上增设旁路母线和旁路断路器，可解决检修出线断路器时中断该回路供电的问题，从而进一步加强了供电的连续性，广泛适用于110kV及以上的高压配电装置。但是，增加一组母线、专用旁路断路器和隔离开关，不仅增加了投资，而且操作繁琐，可能会产生误操作。这种接线只在对供电可靠有特殊要求时采用。
2.5保证选择台数准确性
对变压器台数的选择时可以根据目标线路所属区域的主要用电量来进行选择。对于用电量较大的城市或城郊区域而言，在选择时就可以先了解清楚中低压的环网情况，并根据整体用电情况和环网情况选择合适数量的变压器，一般情况下选择两台主变压器为最佳选择方案。对于位置较偏僻，工业生产厂或加工厂分布较密集的开发区而言，就需要选用三台及以上的主变压器，这样才能在保证工业供电正常的情况下，降低线路的故障率。
2.635kV侧电气主接线
由基本资料可知，35kV侧有8回出线。依照规程，电压等级35～66kV线路出线为4～8回时，可采用单母线分段接线和双母线接线。为了保证线路检修时对用户的供电不中断，采用单母线分段和双母线接线时，可增加设计旁路母线。但是，由于增设旁路母线的条件有限，所以35～60kV采用双母线时不增设旁路母线。
2.7保证选择原则合理性
主变压器在选择的过程中应该以主接线的设计为主要选择参考对象，对于一些线路负荷较大，或是一级、二级负荷的线路而言，就可以选择两个及以上的变压器，从而保证电力运输的稳定性和安全性，同时，在这种类型的线路中选择两个及以上数量的变压器还可以减少后期的线路维修工作，降低线路故障率，能够有效保证电力企业的基本利益。对于负荷较小、等级较低的线路而言，就可以选择一到两台变压器，这样既可以保证电力运输工作的稳定运行，还可以避免出现资源浪费的情况，能够有效的保证电力企业的基本经济利益，符合变压器选择合理性的原则。
结语
通过对变电站电气一次主接线设计进行研究，从设计原则、设計步骤以及接线方式的选择三个方面讲述了一次主接线设计工作，为变电站的电气一次主接线设计提供思路。同时也不难发现，在电气一次主接线的接线方式中，很多的接线方式都存在明显优势，却在实际应用中也存在些许不足，应秉承创新理念，不断探索寻找可靠性强、灵活性强的接线方式，进一步提升变电站的运行效率与质量，提高人们的用电质量，更好地满足人们的用电需求。
参考文献
[1]任丹丹.论变电站电气主接线的设计问题[J].中国科技投资，2017（11）：51.
[2]孙继刚.变电站电气主接线设计及主变压器的选择[J].城市建设理论研究（电子版），2017（6）：46.
[3]张立伟，安向勇，苏晓学，等.变电站电气主接线方案优化研究[J].现代工业经济和信息化，2017（10）：67-69.
[4]闵万雄.变电站改造工程中的电气一次设计研究[J].企业技术开发，2016（4）：65-66.
[5]罗耀滔.110kV智能变电站电气设计的要点分析[J].建材与装饰，2017（43）：220-221.