（广东电网有限责任公司清远供电局广东清远511500）
摘要：在电力系统中，变电站的主要功能是改变电压，电流的分配，以及电压的调节等，它改造变电站的目的是确保电网运行的稳定性并提高其供电能力。本文讨论了变电站改造过程中电气设计的相关问题。
关键词：变电站改建；电气一次；设计
1设计原则
变电站重建中的电气问题涉及系统一次和线路专业。在确定间隔位置的过程中，应尽可能少地调整间隔，并且线不应尽可能地交叉，从而减少工程量。在设计过程中，应遵循以下原则：首先，在确定此新间隔的访问位置时，系统将在此间隔内专业地遵循系统的要求。如果接线是半断路器，请注意同名电路布置在不同的串上，以防止一系列中间断路器发生故障，而另一侧的串路故障时间并断开两个同名电路；如果同名电路特别重要，则应采用交替排列，即交替接入不同的侧母线。其次，应根据变电站间隔的布置位置和线路的路线确定新间隔的具体位置。如果存在双回路架空线，为了防止线路交叉，可以按顺序排列。第三，将上述两点结合起来确定间隔位置，完成电气主接线图和总体布局图，以及新增间隔线的相关参数，如最大负荷，变电站系统阻抗，和总线交叉功率。
2相关计算
新增间隔电气设备的额定电流可以通过参考线路的最大负载来计算。公式如下：
Ig=*1000
其中Ig代表额定电流，S是最大负载，Ue是额定电压。
母线所需的载流量可根据母线交叉功率计算。公式如下：
Ig'=S'/（*Ue）*1000
其中Ig'代表母线所需的载流能力，S'是母线交叉电源。
以110kV为例计算短路电流。根据供电局提供的阻抗值和每侧短路电流的计算结果，还应考虑未来的系统扩展因子，获得变电站每侧的短路电流值。
3新增电气设备的选择与校验
3.1新增电气设备的选择
在选择新的电气设备时，根据系统主接线，负荷计算结果和短路电流计算结果，选择时应注意以下几点：首先，在正常工作条件的前提下确定电气设备的额定值。其次，根据短路情况验证了电气设备的动态稳定性和热稳定性。第三，应仔细检查三相短路的情况和开关柜的断流能力。第四，应选择电气设备的形式。考虑安装站点的环境和特定的应用程序要求。基于上述原理，确定主变压器的数量。城市网络变电站通常有两个以上的主变压器。如果出现其中一个问题，其他正常运行的变压器可以承载传输的负载。具体地，在满足相同供电能力和确保供电可靠性的条件下，为了合理确定主变压器的数量，有必要综合考虑该区域的供电条件，负载性能和运行模式。另外，基于经济和技术考虑，有必要注意以下几点：首先，即使总负荷恒定，即使一个主变压器关闭，主变压器也具有相同的供电能力；第二，限制变压器的制造能力；第三，考虑到占地面积因素，当然，两个变压器与三个变压器相比占地面积小。
3.2新增电气设备的校验
首先检查原始母线和电气设备。在验证母线时，母线的载流量要求大于新增电气设备的额定电流。如果不符合要求，请将其更换。如果验证电气设备，则需要其额定开断电流。如果短路电流大于新增设备，则设备的动态电流应大于浪涌电流。如果不符合要求，则必须更换。此外，有必要检查总线连接的电气设备，其额定电流大于母线所需的电流容量；额定开断电流大于短路电流，动态稳定电流大于浪涌电流。如果母线连接的电气设备的额定电流值低于母线所需的电流容量，则可以根据从所有输出线的最大输出线的负载计算出的额定电流值进行验证。相同的电压等级，只要设备的额定电流大于该值即合格。通常，该值小于总线的载流量。
4其它设计
4.1防雷设计
新增场地不在原防雷范围内的，应增加相应的防雷措施；如果是基于原址的重建或扩建，则防雷设计通常在项目的第一阶段实施。但是，如果不符合要求，有必要测试其性能并增加防雷措施。具体的防雷设计如下：一，直接防雷。变电站的配电单元均在室内，屋顶上的防雷带防止了屋顶的防雷。屋顶防雷带材质为热镀锌扁钢，规格为40mm×4mm。另外，采用60mm×8mm的热浸镀锌扁钢可靠地连接主接地网。二，过压保护。为避免雷电波过电压侵入线路，在进线和每个母线上安装避雷器，主变压器侧引出线的过电压受线路防雷保护；避雷器和放电间隙设置在主变压器的中性点以保护主变压器是中性的和绝缘的。三，接地主要采用水平接地方式，垂直接地方式为辅助方式。设备主接地网和下导体材料为镀锌扁钢，规格分别为6mm×6mm和60mm×8mm，垂直接地极采用50mm×50mm×2500mm的镀锌角钢。设备布置时，可以选择配电楼外的空地，并深埋地面。变电站主接地网的接地电阻不应大于0.5Ω；均衡带应安装在检修门处，以连接主接地网；二级机房，配电柜和GIS设备应用铜接地。
4.2照明设计
通常，变电站的照明范围包括开关站的内部和外部，机房的内部和外部等。每个部件都应放置在两个照明系统中，即工作和事故照明。工作照明系统可根据每个工作面的标准照明设计；如果工作照明系统中断，为了提高系统的安全性，必须设置一些重要的工作场所，主要的疏散通道，安全出口和楼梯间。在正常情况下，事故照明和工作照明共用电源。一旦工作照明的功率失效，自动控制系统将快速将事故照明切换到直流电源。室外照明采用集中分组控制方式，配电箱内设有声控系统和光控系统；选择照明灯具时，选用气体放电灯或光通量大，寿命长，减光系数小的新型灯具。只有中央控制室需要使用塑料绝缘线来穿戴阻燃PVC塑料管，其他线路由热浸镀锌钢管铺设。
4.3接地
所谓接地是将电气设备的某一部分电气连接到地面，以防止人身触电事故，提高电气设备的安全运行。具体而言，接地可以避免人身触电，防止电气设备的机械损坏。火灾或爆炸等电气设备的工作接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地线通常由扁钢或圆钢制成，接地体由角钢制成。有两种类型的接地体，即自然接地体和人造接地体。通常，更多地使用自然接地体。接地体围绕变电站铺设；高低压配电室和接地体有两点连接到接地体；变压器室有一个连接接地体，高压开关设备，补偿电容器和低压配电板通过螺钉与底角铁牢固连接；外接地线与变电站接地线和接地设备底角连接。中性点通向变压器的工作地。在计算接地电阻值时，应综合考虑低压电气设备的保护接地，工作接地电阻和高压小接地系统的保护接地。
结语：
对于电厂改造过程，电气连接应与以前的项目紧密结合，充分利用现有设备和设施，估算和降低设计和施工风险，并在保证的前提下尽量减少重建项目，保证电力运行的正常运行。随着设备长期运行后老化，会出现新的问题，需要在这方面进行深入研究，不断完善和改进。
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