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摘要：伴随社会经济的发展壮大，能源的需求量也迅速上升，其中，电力能源需求量的上升尤为明显。为了确保电力能源的有效供给，变电站的数量急剧增长，面对用电量大、供电安全指标逐渐提升的新形势，变电站的电气部分设计要求也越来越高。对新形势下变电站电气一次主接线设计进行了探讨和研究。
关键词：新形势；变电站；接线
引言
现代社会经济的发展离不开变电站，作为电能控制和传输的中心枢纽，变电站的工作质量将直接影响到整个经济的正常运行。因此，必须进一步提升对变电站电气一次主接线设计的重视度，改变传统的设计模式，选择科学的主变压器、继电保护装置等。这样才能确保供电的稳定性和安全性。
一、电气一次主接线的概述
电气一次主接线又叫“电气主接线”，它是变电站高电压、大电流电气部分的主体结构，在整个电力系统体系中占据重要地位。电气主接线的布置，将直接影响到电力生产过程能否顺利进行，同时也会对配电装置的设置、电气设备的选型、控制模式等各方面产生决定性的影响。所以在变电站建设与改造中，必须做好电气一次主接线的设计工作，按照电能生产、传递、配置的标准程序和要求绘制出单相接线图，并全面考虑各方面的影响因素，在经济、技术、效益、可行性等方面进行充分分析和比较，进而选出最适用的方案。
二、电气主接线设计原则
1、灵活性原则
在当今经济、科技飞速发展的时代背景下，变电站随时可能更新、改造，因此，电气一次主接线设计必须遵循灵活性的原则。具体来说，要遵循“扩建灵活、调度灵活、检修灵活、事故处理灵活”的原则。在扩建灵活原则上，要求主接线的设计要满足变电站分期建设的要求，要适应从初期到完工的过程中扩建的要求；在调度灵活原则上，必须满足系统持续、正常运行的需要，方便操作，并能快速灵活地投入、更换或切除无功补偿装置、变压器等，最大限度提升电力系统的安全性、可靠性和经济性；在检修灵活上，要求必须能够方便地进行安全检修或更换开关设备、变压器等；在事故处理灵活上，要求在遇到变电站系统故障时，能快速隔离故障发生部位，及时恢复供电正常，以保证电力系统的安全、持续运行。
2、可靠性原则
主接线应具有较高的可靠性，可以满足电力生产与分配要求，实现对用户持续稳定的高质量供电。即检修断路器时，不能影响系统正常供电；母线故障时，应尽量减少线路停运回路数以及主变停运台数，可以正常向用户供电，减少变电站全部停运情况的发生电能的输送是一项对人们的生产、生活具有重大影响的工作。
因此，必须高度重视电气一次主接线设计的可靠性，确保电能生产、输送和分配的可靠性。遵循可靠性原则，要求在设计过程中着重考虑以下3个方面：
（1）要考虑变电站全部停止运行的概率；
（2）要考虑断路器在检修的过程中是否会影响到电能的供给；
（3）要考虑在发生线路故障或维护时，可能导致的停电线路数量、停电的时间和对重要用户用电需求的保障。
3、经济性原则
所谓“经济性原则”，指的就是电气一次主接线的设计必须考虑到各方面费用的花费，最大限度降低成本。遵循经济性原则，首先要节约设计成本，尽量选择高效益的设备，减少设备的使用量，同时还可通过限制短路电流、选择相对质优价廉的电气设备或者尽量避免使用截面较大的电缆，从多方面着手来达到节约成本的目的。另外，要尽量缩小占地面积。这就需要设计人员从接线方式的选择上入手，充分考虑设备布置所需的土地面积，通过充分的对比论证，选择占地最小、效果最佳的接线方案，同时还要考虑征地的价格，降低配电装置征地所需费用。
4、前瞻性原则
我国电力行业发展迅速，电力系统建设日益完善，要求所选变电站电气主接线方式可以适应一段时间内未达到预计负荷水平变化，满足供电要求，且在进行扩建时，还能够顺利由初期接线过渡到最终接线。另外，在停电时间最短前提下，降低投入变压器和线路间的相互干扰，且有效减少一次、二次部分改建工作量。
三、变电站电气一次主接线设计内容
1、主接线的基本形式及其优缺点
（1）桥形接线
桥形接线主要包括2类，即外桥接线和内桥接线。对于外桥接线来说，其所需设备较少，变压器的调整操作也比较简单易行，但缺点是投入或切除线路的操作比较复杂。一旦断路器出现故障，往往需要强制停运变压器。这就很容易影响到供电的正常运行。对于内桥接线来说，其优点在于所需的高压断路器数量不多，线路的切换简单方便，但是缺点是变压器的切换比较麻烦。如果遇到断路器故障的情况，很可能花费很长时间维修，而且在维修的时间内必须暂停运行整个线路。
（2）角形接线
角形接线的投入成本较低，能有效降低成本，而且遇到线路故障时，不需要花费太多的人力、物力和财力，只需要拆除与其相连的元件便能恢复正常。这一操作对整个电路系统的供电几乎没有影响。但其缺点主要在于电气设备的选择十分困难，而且不利于变电站的扩建。
（3）单母线
单母线在变电站主接线设计中的应用比较常见。这种接线形式的操作方便，几乎没有太大的技术难度，在操作过程中通常不会出错，且投资少、易于扩建。但缺点是灵活性和可靠性欠佳，不够灵活，一旦设备检修会造成大面积停电。
（4）双母线
双母线的调度灵活性强、供电可靠，在检修故障时也比较简单，但是双母线的缺点在于配电装置的操作十分复杂，需要使用的电气设备也比较多，相对来说投入的成本偏高。
供电安全，依次检修每组母线时可以保证不停电，最重要的是可采用隔离开关进行轮换操作来检修故障的母线，并且不耽误给用户供电。也可以采用备用母线，当故障母线进行检修时且不会造成大规模停电。缺点：花费较大，并且采用了隔离开关使电路更加复杂，在隔离开关倒换操作时容易造成误操作，因此要在隔离开关与断路器之间加连锁装置
（5）变压器—线路单元接线
变压器—线路单元接线的优点是操作便捷、需要的设备不多，有利于节约成本。但缺点是一旦变压器或线路出现故障，必须停运整个线路，待故障解决后才能恢复运行。这就会导致电能无法及时供给，给人们的生产、生活造成不便。
2、主接线方案的设计
在主接线方式设计时，应考虑以下几点：
要考虑用户对供电等级有何要求，坚持维护用户利益的原则；要考虑变电所在整个系统中的地位及功能；要考虑主接线是否会受到主变压器数量的影响；要考虑变电站在未来的发展规模；要考虑主接线是否与备用容量大小有关。
考虑了以上问题之后，便需要进行主接线方案拟定的工作，应根据不同的主接线形式制订不同的方案。在制订方案的过程中，必须充分考虑到各方案的优缺点，秉承“发扬优点、规避缺点”的原则。这样才能设计出最佳方案。
结语
综上所述，新形势下变电站电气一次主接线设计工作具有一定的复杂性，设计人员必须严格遵循设计的基本原则和要求，采用科学的设计方法，根据变电站的具体情况，选择最为适宜的主接线形式，进而拟定出最佳的设计方案，确保方案的可行性。
参考文献
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