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摘要：随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，人们的生活水平在不断提升，各领域对电能的需求也在不断增加。而变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所，作为整个电力系统中最重要的组成部分以及提供电力的重要网络节点，在供电方面有着无可替代的作用。我国在对变电站进行改造和设计的过程中，最为重要的是对变电站电气一次设计的环节。
关键词：变电站；电气；一次设计；分析
引言：
从目前我国大部分地区电力事业的发展速度和发展规模上来看，都呈现出上升的趋势，而且电力工程的工作质量与电力工程价值也被人们所认可。在这种时代背景下，变电站建设作业能力与作业质量成为各方人士高度关注的问题。通过变电站建设，可以提升供电作业可靠性与持续性，提升工作效率。而另一方面，也可以通过提升变电站工作质量的方式来提升社会大众的生活水平。在变电站建设时，要始终秉承服务社会的目标，虽然我国在变电站建设方面已经取得了一定的成绩，但是依然存在各种问题影响其质量。
1变电站电气一次设计的基本要求
随着电力系统的不断扩展升级，电力设备更新换代，电力技术水平不断提高，如何提高变电站工作效率、改善设计水平等问题成为当前社会研究的热门话题。设计需要从长远考虑，以应对发展越来越快的电力需求，应充分考虑发展趋势对现状的影响，具有前瞻性，保障变电站电力系统的安全、稳定运行，并保障一定的经济效益，正确协调二者关系，正确处理各个时期的问题矛盾，综合考虑，优化设计方案。
变电站电气一次设计的基本原则：第一，变电站电气一次设计需针对所划区域电力需求进行设计，满足变电量需求，并以此优化设计。第二，变电站的主接线应采用可靠标准的接线方式，以保证变电站日常工作的安全、稳定，在此基础上适当调整主接线路的灵活性。第三，变电站建设面积在设计中不宜过大，尽量在保证运行多需的基础上，减少占地，节约土地资源，相应的电气设备也应该采用性能良好的小型设备。第四，变电站电气设计应不断提高电力系统的自动化，同时提高设备的可靠性、稳定性，应将数据信息误码率控制在相对低的水平，对设备可靠性进行优化，减少检修率，提高经济效益。
2城市变电站电气一次设计要点
2.1电气一次设备的合理选择
应该注意：（1）断路器的选择会对变电站运行的安全性产生重要影响，因此设计人员应当对断路器的选择给予充分的重视。①设计人员应当尽可能延长断路器的使用寿命以及保证其性能发挥正常，尽量选择安装方便，简于检修的断路器；②断路器的选择应当确保其在电力系统合闸运行时还具备足够的导电性，以保证在负荷电流以及短路电流通过时，设备还具有良好的动稳定性能与热稳定性能。（2）变电站变电器的设计应当要把主变压器作为设计的关键，设计人员对变电器的设计就是对主变压器的选择与设计。以110kV变电站为例，其主变压器的选择与设计应当充分考虑：①一些具有冷却功能的设备应当根据主变压器的外部工作环境、本身结构特征以及具体容量来决定；②变电器的选择应当以确定的有载调压或无激磁调压方式来决定；③必须严格按照电力系统要求设备的相数、绕组数、绕阻的接线组别等的实际需要作为最终变电器确定的条件。
2.2电气主接线设计
主接线方式的设计不仅直接关乎系统运行的可靠性和灵活性，也影响继电保护、控制方式、自动装置等。变电站电气主接线的设计可以说是电气设计的关键。故在设计主接线方式时应依次考虑其可靠性、灵活性和经济性，即使其能够良好的适应系统不同的运行状态，分别满足变压器在调度、扩建、检修情况下的不同需求，尽量不用或减少断路器接线、简化二次回路和继电保护、节约占地面积等。
在设计时，应当根据实际需要确定接线方式，根据实际施工情况、需要综合考虑实用性、安全性以及经济性，选择最佳的一次接线方式。变电站最常用的主接线方案有四种，即单母线接线方式、双母线接线方式、单母线分段接线方式以及双母线分段接线方式，各个接线方案都有自己的适用范围和优缺点。单母线接线一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：110-220kV配电装置的出线回路数不超过2回；35―66kV配电装置的回路数不超过3回；6-110kV配电装置的出线回路数不超过6回。单母线分段接线方式适用于线路较长（故障多），而主变年负荷利用小时数高（不经常切换）且无功率穿越的场合。单母线分段接线方式适用于110-220kV配电装置出线回路数为3-4回时；35-66kV配电装置出线回路数为4-8回时；6-10kV配电装置出线回路数为6及以上时。双母线分段接线方式适用于主变年负荷利用小时数低（经常切换），而线路较短（故障少）或有功率穿越的场合。
2.3电气设备的选择
关于电气设备方面一定要合理科学地选择，要遵守其基本原则。第一，工作人员要按正常的工作条件选择电气设备。选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。当污秽等级超过使用规定时，可选用有利于防污的电瓷产品，当经济上合理时可采用屋内配电装置。另外，根据施工安装的要求，或者是运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的形式可供选择。第二，选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压。第三，电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流。我国目前所生产的电气设备，设计师取周围40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5％，但总共增大的值不能超过20％。
2.4接地技术设计
为了保证电气设备的正常工作或防止人身触电。而将电气设备的某部分与地面做良好的电气连接，称为接地。接地的目的有以下几个：防止人触电。防止电气设备的机械性损坏，防止火灾及爆炸。电气设备正常工作接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地线通常采用扁钢或圆钢，接地体通常采用角钢，将端部削尖，打入地中。接地体有自然接地体和人工接地体，高压配电室和低压配电室分别有两处和接地体连接。变压器室有一处和接地体连接，另外，高压配电室、低压配电室和变压器室在室内用扁钢联成一体。高压开关柜、补偿电容器和低压配电屏的外壳与底座角铁用螺丝牢固连接，外引接地线和变电所内各接地装置的接地联络线和底座角铁连接，变压器的工作接地由中性点引下。
2.5隔离开关安装措施
在进行隔离开关的安装时，需要注意在操作过程中不能出现转动间隙，所以在安装调试过程中可以采用锥度联接的方式进行操作。在整个安装过程中需要注意各个支撑轴承的位置的准确，避免连杆遭受到操作力之外的其他阻力。同时在安装过程中需要合理控制力度，以防开关内部的齿轮齿线不吻合，另外注意好隔离开关动静触头的接触问题，确保动静触头有足够的插入深度。在进行隔离开关的调试过程中，若是出现开关卡顿的问题，可以在清洁动静触头表面后涂以润滑剂，另外对于触头表面有磨耗的触头进行磨平处理，以保证隔离开关的正常稳定工作。
2.6配电装置及平面设计
高压配电装置的设计除了要认真的贯彻国家的技术经济政策以外，还应该根据当地的自然环境特点、电力系统要求和运行检修要求，制定出合理的设计方案并选择适宜的设备。高压配电装置要尽可能的采用新的材料、新的设备和新布置，在运用先进的设计技术的同时，保证设备的安全可靠的运行、巡视检修方便、经济合理。在《变电站总布置设计技术规定》中明确的规定，变电站的的总平面布置因地制宜、努力创新，在充分利用现有的技术经济的基础上精心设计、合理布置。在变电站改建过程中，应该尽量的利用当地的劣地、坡地和荒地，最好做到少占或是不占当地的耕地资源，在以保证整个电力网络安全可靠运行的基础上，选择最佳的设计方案，做到技术与经济效益并重。
结束语：
总而言之，变电站电气一次设备的安装质量直接影响到整个变电站的运行性能，所以相关部门在电气设备的安装调试过程中需要严格按照规范化的质量管理体系进行，以监督和保证施工质量的高效完成。另外相关部门培养高技术性人才也是关系到变电站电气一次设备安装质量的重要一招，部门内部应该树立正确的人才培养观念，对相关技术人员定期进行培训，加强他们自身的知识储备，以保证他们卓越的现场施工技术，在安装调试过程中可以严格按照相关技术规证安装后的设备可以充分发挥自身作用，确保变电站的健康平稳运行。
参考文献：
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[3]汪鹏.变电站电气一次设计发展分析[J].科技创新导报.2016（19）