变电站改建中的变电一次设计高尚

高尚缴丽辰

（国网天津市电力公司经济技术研究院天津300171）

摘要：变电站投入使用的时间越久，其变电设备的老化问题也就越发严重。尤其是近些年，随着我国经济的快速发展，对电力系统安全稳定性提出了更高的要求，投运时间较长期的变电站性能逐步下降，甚至部分变电站已经无法满足正常的变电使用需求，带来了诸多安全隐患。因此，对那些老旧的变电站进行改建刻不容缓。而变电一次设计作为变电站改建过程中的重要设计环节，其所包含的项目较多且较为复杂，可以说任何设计环节上的失误都有可能对整个变电一次设计质量产生巨大的影响。本文针对变电站改建中的变电一次设计进行了分析。

关键词：变电站改建；变电一次设计

一、主变选择的相关问题

关于主变选择，我们要以全面的角度来进行分析研究，这关乎到两个方面：①主变压器的台数；②主变压器的容量。常识中，我们常常认为主变压器的选择的内涵就是主变压器的容量选择，其实这种观点是不全面的，这一个问题应当引起我们的注意。在进行主变压器台数的选择时，要结合一些实际情况再进行确定，比如说我们要考虑主变压器的位置在何处，如果是在城市郊区的情况，已经形成一个低压网，这种情况就应当设置两个主变压器即可；其次，如果在规划的时候，就已经确定只安装两台主变压器，此时就要考虑主变压器基础设计应当为主变压器容量的1～3级进行设计，这可以为以后更换主变压器提供必要的帮助；最后，如果进行改建的变压站是一个大型的变压站，或者在地理位置相对独立的一次变电站，针对这种特殊情况，面对变电需求，应当考虑在此处设置三台主变压器。

而关于对主变压器容量的选择，就要考虑到很多因素的影响，全面综合分析之后才能进行选择，具体的衡量公式如下所示：

nSN≥Sjs远；

（n－1）SN≥0.6Sjs远；

（n－1）SN≥SIΣ+SⅡΣ。

上面公式中，n表示的是主变压器的选择个数，SN表示的待定需要选择的变压器的容量，Sjs表示的是远景综合最大负荷，SIΣ、SⅡΣ分别表示远景1，2类综合最大负荷量。通过这些公式，我们可以看到，主变压器的容量选择与众多因素均存在关系，对于其主变压器的容量选择，一定要结合上述所涉及的因素综合考量。

二、变电站改建中的变电一次设计

2.1电气主接线设计

变电站电气部分的主体就是电气主接线设计，它对整个电力系统运行的可靠性和灵活性起着直接的影响作用，并且对拟定电气设备的选择、继电保护、配电装置布置、自动装置和控制方式都有着十分重要的影响。在变电站改建过程中，对电气主接线设计应该尽可能的保证其可靠性和灵活性的基础上，做到经济合理。

2.2合理选择电气设备

在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上，进行电气设备选择，在选择时应遵守以下几项原则：1）按正常工作条件选择电气设备的额定值。2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。3）检验安装地点的三相短路条件并校验开关电器的断流能力。4）根据安装地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当形式。在此基础上，要确定主变压器台数。城网变电站中一般配有两台或多台主变压器，当其中一台变压器出现故障时，可以将其负荷自动转移至正常运行的变压器。对于一座变电站，在满足相同的供电能力和供电可靠性的前提下，安装2台或3台变压器哪个方案更合理，如何选择合适的主变压器台数，需要根据供电条件、负荷性质及运行方式等条件，从经济和技术方面考虑以下几个因素：1）主变总容量在总负荷不变的前提下，停一台主变压器时，要求仍具有相同的供电能力。2）变压器制造容量限制。

2.3防雷击方面的设计工作

在变电站的正常运行过程中受到雷击的影响比较大，甚至在严重的情况下会因为雷击的影响直接导致变电站无法正常运行，所以在进行防雷击方面设计工作的时候，还需要技术人员能通过有效手段做好防雷击方面的设计工作，一般情况下防雷方面的设计工作包括以下几个方面：

2.3.1直击雷防护

雷击发生时往往有着突发性、瞬时性，而变电站作为一个统一的整体，一旦某一部分、结构受到影响，就会有较大的可能性导致整个电力系统出现问题，所以需要采取有效的防雷措施确保变电站户内外布置设备不受雷击影响。在目前实际的累计防护之中，经常会采用在站区设置避雷针、屋顶安置避雷线等措施，而在选择避雷材料的时候需要设计人员结合现场实际情况，科学的选择避雷材料。

2.3.2过电压方面的防护

在发生雷击的时候，除了雷击的直接影响之外，雷击还会在电力系统之中产生过电压，并对发电站的设备造成影响。为了能有效避免这种情况所带来的影响，需要设计人员能在发电站之中的母线结构上安装上一定数量的避雷器，并且每个避雷器之间的距离要根据相应的规范以及实际需要进行科学的设定。其次，随着变电站避雷设施研究的发展，目前出现了大量的新型过电压防护设备以及部件，通过这些部件的使用就能有效避免变电站之中的设备被破坏，所以设计人员在进行设计时候要根据实际需要以及工程造价方面等影响因素，适当地将这些新型防治电压过高设备融入到变电站的设计之中。

2.4照明系统方面的设计

在进行变电一次设计的时候设计人员要能认识到，照明系统不仅是变电站工作人员日常工作的基础，同时一旦在变电发生安全事故，安全照明系统就将关系着工作人员的生命安全。在实际的照明系统设计之中，一般会将照明系统分为内外厂房系统、内外站开关系统、内外机房系统等若干个部分。为了能保证变电站高效稳定运行，在照明系统设计方面常会将照明系分为工作照明系统以及事故安全照明系统两个部分。

在进行工作照明系统设计的时候，要能考虑到工作环境和工作人员的实际需要，合理的设计灯光亮度以及照明灯间距；而在进行应急安全照明系统设计的时候，要保证应急灯具有较高的安全规格，使得安全照明系统能在工作照明系统中断后的第一时间发挥作用，并且相对比于工作照明系统，安全照明系统除了要考虑灯管亮度方面因素之外，更要保证安全照明系统具有良好的引导作用，在走廊转弯处、楼梯转弯处、公共区域等场所都要安装好引导应急灯。

三、结语

总而言之，变电站改建中变电一次设计是一项系统的工程，变电一次设计需要对变电站情况进行综合考虑，抓住主要矛盾，全面推进变电一次设计工作。由于变电站类型不同，变电站设计方法、设备水平等方面存在许多差异，变电站改建中变电一次设计还需要结合本变电站的实际情况，在此基础上借鉴他人工作经验，才能因地制宜，全面解决好变电站的改建工作，为我们国家的经济发展以及电力系统的改造提升，贡献出应有的力量。

参考文献：

[1]潘爱强.变电站改建中的变电一次设计[J].通讯世界，2015（18）：108-109.

[2]金蕾.浅谈变电站改建中的电气一次问题设计[J].中国新技术新产品，2012（15）：49-50.

[3]孙晓宁.浅谈变电站改建过程中的电气一次设计[J].中国新技术新产品，2013（08）：156.

作者简介：

高尚（1989.08.12）男；吉林省梅河口市；汉族；硕士研究生；工程师；变电工程设计；研究方向：电力设计、城市能源互联网、输变电工程环境保护；国网天津市电力公司经济技术研究院。

缴丽辰（1990.02.07）女；天津市；汉族；本科；工程师；线路电气设计；研究方向：电力设计、城市能源互联网；国网天津市电力公司经济技术研究院。