刍议变电所的电气设计

王健

（机械工业第九设计研究院有限公司吉林长春130011）

【摘要】变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。因此，在变电所的设计过程中，做好相应的电气设计工作意义重大。基于此，本文主要对变电所电气工程设计过程中的要点进行了总结和分析，以期对提高变电所的电气设计工作有所帮助。

【关键词】变电所；变压器；电气设计

DiscussiononElectricalDesignofSubstation

WangJian

【Abstract】Thesubstationisanimportantpartofthepowersystem.Itdirectlyaffectsthesafetyandeconomicoperationofthewholepowersystem.Itistheintermediatelinkbetweenthepowerplantandtheuser,andplaystheroleoftransforminganddistributingtheelectricenergy.Therefore,inthesubstationdesignprocess,dothecorrespondingelectricaldesignworkissignificant.Basedonthis,thispapermainlysummarizesandanalyzesthemainpointsoftheelectricalengineeringdesignprocessofthesubstation,withaviewtoimprovingtheelectricaldesignworkofthesubstation.

【Keywords】Substation;Transformer;Electricaldesign

【中图分类号】TM63【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）10-0207-02

1.对原始资料进行分析

（1）本工程情况：主要包括：变电所类型、设计规划容量、变压器容量及台数、运行方式等。（2）电力系统情况：电力系统近期及远景发展规划；变电所在电力系统中的位置和作用。（3）负荷情况：负荷的性质及地理位置、电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷在原始资料中虽已提供，但设计时应该认真地辩证地分析。因为负荷的发展和增长速度受政治、经济、工业水平和自然条件等方面影响。（4）环境条件：当地的气温、湿度、风向、水文、地质、海拔、地震等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差甚大，应予以重视。对重型设备的运输条件也应充分考虑。（5）设备制造情况：为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。

2.变压器选择

2.1容量

变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给，变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容量选的小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。

2.2台数

变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，要由负荷大小、对供电的可靠性和电能质量的要求来决定。按负荷的等级和大小来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压器，如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源，可以只采用一台变压器。

3.电气主接线的原则

对于电气主接线的设计，需要保证其安全、可靠、经济、实用，因此在实际的设计过程中，需要遵循以下原则。

（1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用。变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

（2）考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。

（3）考虑主变台数对主接线的影响。变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低

4.电气主接线设计

电气主接线是变电所电气设计的核心部分，也是电力构成的重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。

（1）单母线接线。优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线或母线隔离开关等）故障时检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。适用范围：35～63kV配电装置出线回路数不超过3回；110～220kV配电装置的出线回路数不超过2回。

（2）单母线分段接线。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电,不使重要用户停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

（3）双母线接线。优点：一是供电可靠，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障时，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。二是调度灵活,各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要。缺点：一是增加一组母线并使每回线路需要增加一组母线隔离开关。二是当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。适用范围：6～10kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；35kV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接电源较多、负荷较大时；110～220kV配电装置，出线回路数为5回及以上时，或110～220kV配电装置在系统中占重要地位，出线回路数为4回及以上时。

5.结语

总而言之，随着科学技术的不断发展以及社会生产需求的不断上升，做好变电所的电气设计工作意义重大。作为相关的设计人员，需要切实掌握好原始资料收集、变压器选择和继电保护配置等工作，从而确保将变电所的电气设计工作做得更好，以推动我国电力企业的更好发展。

参考文献

[1]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用，2013，（18）：125.

[2]任邦泽.电气工程自动化中存在的问题及对策探讨[J].科技展望，2015，（16）.