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【摘 要】作为电力系统中最为重要的构成部分，变电站在整个电力系统的正常运行中发挥着极为重要的作用。本文用对变电站电气一次性设计进行研究，详细的阐述了主变压器的选择、电气主要接线的设计、电气设备的选取、平面设计以及配电装置等等电气的一次性设计中的重要因素，对其中所需要注意的问题进行了详细的分析和研究，以供参考。
【关键词】变电站;电气;一次性;设计;研究
社会的不断进步和经济的持续向前发展，使我国人们的生活水平得到了显著的提高，人民的生活质量和生活需求也发生了很大程度上的变化，同时，人民的用电量也呈现出了大幅度的增长趋势，在这一背景下，为了使人们的用电需求能够得到有效的满足，保持我国电力事业的持续发展状态，变电站的設计必不可少。变电站的设计必须要与当前社会发展要求和人们的生活需求结合起来，不断创新和改革，同时还必须要明确其在我们日常工作生活中的重要性，加强对变电站电气一次性设计的研究，促进电力事业的不断发展。
1.变电站电气一次设计的具体要求
由于我国经济的迅速发展，人们对电力的需求在日益增大，为电网的设计和维护带来了巨大的挑战。变电站电气的一次设计是电力系统发展的重要内容。另外，随着电力设备现代化进程的加快和电网规模的扩大，在变电站电气一次设计上要具有超前性，主要体现在以下两个方面：第一，电气系统需要不断地升级。第二，要用长远的眼光看待变电站设计。其次，变电站电气一次设计要有合理性，主要体现在三个方面：第一，正确处理前期设计和后期运作两者之间的矛盾。第二，正确处理经济效益和安全问题两者之间的矛盾。第三，正确处理前期和后期升级中的矛盾。总而言之，变电站电气一次设计需要制定明确的方案，满足当下的电力供应需求。
2.变电站电气一次设计的准备工作
变电站电气一次设计与电网的发电、变电、输电等过程有着直接的影响，因此，在进行电气一次设计前要做好充分的准备工作。
2.1研究变电站电气一次设备设计的可行性
变电站电气一次设计需要做好一次设备的可行性研究工作。设计时要遵循我国变电站的相关要求，在此基础上再考虑变电站的选址。另外，在选址之前要对周围的地质环境和交通情况等做好调查工作，同时，可以将这些调查结果作为设计的依据。在设计之前需要制定具有可行性的施工方案，方案需要符合设计的实际情况，从而提高变电站电气一次设计的质量。除此之外，在设计上需要考虑到目标和经济效益等相关问题。
2.2谨慎选取电气一次设备
变电站电气一次设计需要在电气一次设备的选取上做到谨慎和仔细。在电气一次设备的选取上，一方面需要以遵守相关规定为原则，另一方面，要和施工的环境和设备具体实际应用相符合，满足基本的供给需求。此外，在设备的选取上要能够满足电力系统基本运作过程中各个设备的稳定值，并且满足发生故障时的热稳定和动稳定要求。技术人员需要对电器的断流能力实时检验，以安装位置的三相短路情况作为检验前提。
3.变电站电气一次设计的基本原则
变电站电气一次设计应满足以下五项基本原则：第一，选择主接线时，要同时满足可靠性和灵活性两个特点，保障变电站运作的安全。第二，变电站电气一次设计尽量减少占地面积，在用电时要注重节约用电，选择性能良好、体积较小的变电站内设备。第三，选择噪音较小，具有较高可靠性的设备，从而降低检修率。第四，以当地的电力需求为前提，设计时要满足当前和未来的基本需求。第五，注重电力系统的自动化，选择通信误码率较低和自动化程度较高的电气设备和系统。
4.变电站电气一次设计的基本内容
4.1电气主接线设计
变电站电气一次设计中最核心的部分是电气主接线设计，直接影响了整个电力系统的基本运行，并且会影响继电保护、配电装置、自动装置的布置。在变电站电气一次设计中，电气主接线的设计要保证经济合理，确保主接线的灵活性和可靠性，不仅要符合基本运作要求，还能灵活转换不同的运作方式。
4.2电气接地设计
电气接地设计主要是指在设计中，为了不阻碍变电站电气一次设备的正常运作，或者避免施工人员发生触电事故，通常将电气设备与地面连接。电气接地最主要是为了防止触电事故的发生，同时避免设备机械性的损害。变电站电气一次设备是由接地线和接地体构成，其中，接地体一般采用自然接地体;接地线是以变电所为中心进行环绕敷设，一般采用扁钢或圆钢。除此之外，接地电阻的值要控制在高压接地系统和低压接地系统的值之间。
4.3电气防雷设计
电气的防雷设计主要目的是避免遭受雷电过电压和直击雷电压的伤害，一般情况下，电气防雷设计主要有三种类型，包括雷电过电压保护、直击雷保护和接地防雷保护。雷电过电压保护是指防止线路遭到雷电波侵入时电压值过高，一般是在进线和母线上装入避雷器;直击雷保护通常是用屋顶避雷，屋顶避雷是用热镀锌的扁钢，能够与主接地网安全的连接;接地防雷保护是以水平接地体为主，以垂直接地极为辅，接地防雷设计一般布置在配电站外较为空旷的地方，应该将接地极深埋，同时保证主接地网的接地电阻不大于0.5。
4.4照明设计
照明设计主要是在内外开关站、内外机房、内外厂房等位置，每个位置都需要有两个事故照明和工作照明系统。事故照明系统主要是为了在发生故障时，确保员工能够正常工作或紧急疏散，在厂内安全出口处、楼道间、重要工作处都会配置事故照明;工作照明系统一般遵循工作面的标准照度，保障员工的工作效率。室外的照明系统通常是集中式或分组式控制，以节约用电为目的，配置光控系统和声控系统。平时事故照明通常是由工作照明的电源提供电源，当工作照明的电源发生故障时，自动切换成直流电源供电。在照明灯的选择上，一般都采用寿命较长、光度较强的气体式放电灯。
5 电气设备典型的接线方式
在110kV的变电站电气设计中，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110kV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110kV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110kV变电站的低压侧主接线。
6 结束语
总而言之，变电站的设计建设在电力系统中是一项极为重要的环节，同时其电气一次性设计也是一项十分重要的工程任务。它具有强烈的综合性，是整个电力系统中最重要，也是最复杂的构成部分。想要实现变电站电气设计的一次性成功，必须要具备具有相关科学性、全面性、综合性以及适用性的电气设计方案，同时还要选择就出最佳的适配器、接线方式以及电气设备和配电器等等，要重视没一个环节对整个系统设计的重要影响，不断完善每一环节的建设设计，才能够实现效益的最大化和电力系统的正常运行，只有使整个电力系统运行的可靠性以及安全性得到保障，电力事业的可持续发展才有可能实现，从而使电力实现在实现经济效益的同时带来一定的社会效益。
参考文献：
[1]吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报，2010.
[2]刘娅.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技，2009.
[3]杨耀杰，姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯，2010.
（作者单位：国网山西省电力公司检修公司）
【关键词】变电站;电气;一次性;设计;研究
社会的不断进步和经济的持续向前发展，使我国人们的生活水平得到了显著的提高，人民的生活质量和生活需求也发生了很大程度上的变化，同时，人民的用电量也呈现出了大幅度的增长趋势，在这一背景下，为了使人们的用电需求能够得到有效的满足，保持我国电力事业的持续发展状态，变电站的設计必不可少。变电站的设计必须要与当前社会发展要求和人们的生活需求结合起来，不断创新和改革，同时还必须要明确其在我们日常工作生活中的重要性，加强对变电站电气一次性设计的研究，促进电力事业的不断发展。
1.变电站电气一次设计的具体要求
由于我国经济的迅速发展，人们对电力的需求在日益增大，为电网的设计和维护带来了巨大的挑战。变电站电气的一次设计是电力系统发展的重要内容。另外，随着电力设备现代化进程的加快和电网规模的扩大，在变电站电气一次设计上要具有超前性，主要体现在以下两个方面：第一，电气系统需要不断地升级。第二，要用长远的眼光看待变电站设计。其次，变电站电气一次设计要有合理性，主要体现在三个方面：第一，正确处理前期设计和后期运作两者之间的矛盾。第二，正确处理经济效益和安全问题两者之间的矛盾。第三，正确处理前期和后期升级中的矛盾。总而言之，变电站电气一次设计需要制定明确的方案，满足当下的电力供应需求。
2.变电站电气一次设计的准备工作
变电站电气一次设计与电网的发电、变电、输电等过程有着直接的影响，因此，在进行电气一次设计前要做好充分的准备工作。
2.1研究变电站电气一次设备设计的可行性
变电站电气一次设计需要做好一次设备的可行性研究工作。设计时要遵循我国变电站的相关要求，在此基础上再考虑变电站的选址。另外，在选址之前要对周围的地质环境和交通情况等做好调查工作，同时，可以将这些调查结果作为设计的依据。在设计之前需要制定具有可行性的施工方案，方案需要符合设计的实际情况，从而提高变电站电气一次设计的质量。除此之外，在设计上需要考虑到目标和经济效益等相关问题。
2.2谨慎选取电气一次设备
变电站电气一次设计需要在电气一次设备的选取上做到谨慎和仔细。在电气一次设备的选取上，一方面需要以遵守相关规定为原则，另一方面，要和施工的环境和设备具体实际应用相符合，满足基本的供给需求。此外，在设备的选取上要能够满足电力系统基本运作过程中各个设备的稳定值，并且满足发生故障时的热稳定和动稳定要求。技术人员需要对电器的断流能力实时检验，以安装位置的三相短路情况作为检验前提。
3.变电站电气一次设计的基本原则
变电站电气一次设计应满足以下五项基本原则：第一，选择主接线时，要同时满足可靠性和灵活性两个特点，保障变电站运作的安全。第二，变电站电气一次设计尽量减少占地面积，在用电时要注重节约用电，选择性能良好、体积较小的变电站内设备。第三，选择噪音较小，具有较高可靠性的设备，从而降低检修率。第四，以当地的电力需求为前提，设计时要满足当前和未来的基本需求。第五，注重电力系统的自动化，选择通信误码率较低和自动化程度较高的电气设备和系统。
4.变电站电气一次设计的基本内容
4.1电气主接线设计
变电站电气一次设计中最核心的部分是电气主接线设计，直接影响了整个电力系统的基本运行，并且会影响继电保护、配电装置、自动装置的布置。在变电站电气一次设计中，电气主接线的设计要保证经济合理，确保主接线的灵活性和可靠性，不仅要符合基本运作要求，还能灵活转换不同的运作方式。
4.2电气接地设计
电气接地设计主要是指在设计中，为了不阻碍变电站电气一次设备的正常运作，或者避免施工人员发生触电事故，通常将电气设备与地面连接。电气接地最主要是为了防止触电事故的发生，同时避免设备机械性的损害。变电站电气一次设备是由接地线和接地体构成，其中，接地体一般采用自然接地体;接地线是以变电所为中心进行环绕敷设，一般采用扁钢或圆钢。除此之外，接地电阻的值要控制在高压接地系统和低压接地系统的值之间。
4.3电气防雷设计
电气的防雷设计主要目的是避免遭受雷电过电压和直击雷电压的伤害，一般情况下，电气防雷设计主要有三种类型，包括雷电过电压保护、直击雷保护和接地防雷保护。雷电过电压保护是指防止线路遭到雷电波侵入时电压值过高，一般是在进线和母线上装入避雷器;直击雷保护通常是用屋顶避雷，屋顶避雷是用热镀锌的扁钢，能够与主接地网安全的连接;接地防雷保护是以水平接地体为主，以垂直接地极为辅，接地防雷设计一般布置在配电站外较为空旷的地方，应该将接地极深埋，同时保证主接地网的接地电阻不大于0.5。
4.4照明设计
照明设计主要是在内外开关站、内外机房、内外厂房等位置，每个位置都需要有两个事故照明和工作照明系统。事故照明系统主要是为了在发生故障时，确保员工能够正常工作或紧急疏散，在厂内安全出口处、楼道间、重要工作处都会配置事故照明;工作照明系统一般遵循工作面的标准照度，保障员工的工作效率。室外的照明系统通常是集中式或分组式控制，以节约用电为目的，配置光控系统和声控系统。平时事故照明通常是由工作照明的电源提供电源，当工作照明的电源发生故障时，自动切换成直流电源供电。在照明灯的选择上，一般都采用寿命较长、光度较强的气体式放电灯。
5 电气设备典型的接线方式
在110kV的变电站电气设计中，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110kV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110kV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110kV变电站的低压侧主接线。
6 结束语
总而言之，变电站的设计建设在电力系统中是一项极为重要的环节，同时其电气一次性设计也是一项十分重要的工程任务。它具有强烈的综合性，是整个电力系统中最重要，也是最复杂的构成部分。想要实现变电站电气设计的一次性成功，必须要具备具有相关科学性、全面性、综合性以及适用性的电气设计方案，同时还要选择就出最佳的适配器、接线方式以及电气设备和配电器等等，要重视没一个环节对整个系统设计的重要影响，不断完善每一环节的建设设计，才能够实现效益的最大化和电力系统的正常运行，只有使整个电力系统运行的可靠性以及安全性得到保障，电力事业的可持续发展才有可能实现，从而使电力实现在实现经济效益的同时带来一定的社会效益。
参考文献：
[1]吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报，2010.
[2]刘娅.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技，2009.
[3]杨耀杰，姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯，2010.
（作者单位：国网山西省电力公司检修公司）