（河北能源工程设计有限公司河北省石家庄050000）
摘要：随着电力事业的发展，我国的很多变电站都面临改建。对变电站进行改建，其目的就是保证电网运行的稳定性，提高其供电能力。通过对变电站的改建，不仅能够进一步提高变电站的安全性，还能够使其更好地满足现如今的变电发展需求，更好地适应社会经济的发展。而变电一次设计恰恰就是变电站改建中最为重要的内容所在。本文就针对变电站改建过程中电气一次的设计展开讨论。
关键词：变电站改建；变电；设计
近年来，我国变电站建设取得了长足的发展，由于国家对用电的需求不断上升，所以，对变电站进行改建就成为了提高变电站运行性能的重要途径。电气一次设计在改建过程中是重点工作，必须保证其设计的质量。
一、变电站的重要性
所谓的变电站，实际上就是在电力系统中进行接受电能和变换电压工作，并对电力进行控制、分配电能流向以及对电压进行调整的电力设施。变电站是各个电网之间联系的重要纽带，变压器将各级电压联系在一起，再进行分配和交换，使整个电网系统的安全性以及可靠性得到提升。变电站最重要的功能就是进行高压和低压之间的电压转换，有很多变电站选择对电厂的发车进行升压的方式来减少电能在远距离的传输中所会产生的能量损耗；还有一部分变电站则采用了将高压电转化为低压电的方式进行电力的传输。变压器是变电站最为基础也是最为重要的设施之，它能够将接受到的高电压进行有效的转换后，为用户输送安全的电压，对电力的输出工作有着至关重要的影响。除此以外，变电站的设各中还包括对电路开关的控制。
二、变电站电气一次设计前的准备
1、了解基本信息，制定可行方案
在进行变电站电气一次设计之前，设计人员应当充分了解变电站原始资料，如周围环境、道路状况、走廊具体情况、具体选址、特定方位地震烈度等信息，作为设计的参考数据，并做好设计的可行性研究。严格按照我国相关变电站标准要求来展开科学分析和规划，合理布置其平面。此外，设计人员还必须认识到设计基础条件是该设计的实际情况，制定相关切实可行的设计施工方案，以变电站电气一次设备设计工作的高标准、高质量。最后，设计人员在制定相关的设计方案以及设备、技术投入时，还应当综合考虑变电站设计的长远目标与经济收益。
2、合理选择设备
设计人员要慎重选择电气一次设备，选择的基础是电力系统一次主接线、负荷及短路电流，以此保证电气设备额定值满足系统正常运行状态需要。同时，还必须考虑短路故障时各电气设备的动稳定、热稳定性、开关装置的断流性能可靠等性能要求。另外，设计人员还应结合操作要求、购置条件、安装地点、工作环境等因素，保证设备质量可靠、形式合适、经济实用。
主变压器选择的原则：以确定的有载调压或无激磁调压方式来决定；必须严格将实际需要作为最终变电器确定的条件，例如电力系统要求设备的相数、绕组数、绕阻的接线组别；一些具有冷却功能的设备还应当根据主变压器的本身结构特征、外部工作环境以及具体容量来决定。
断电器选择的原则：尽量选择安装方便、简于检修的断路器；保证断电器性能发挥正常的前提下，尽可能延长断路器的使用寿命；确保断电器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，还具有良好的动稳定性能与热稳定性能。
三、电气一次设计主要措施
（1）电气主接线设计
电气主接线设计是变电站电气部分的主体，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。可靠性是电气主接线的基本要求，即要求电气主接线的设计不仅要能适应各种运行状态，并且要能灵活的在各种运行方式之间进行转换。
（2）小电阻接地的改造
随着城市配电系统的发展，系统中电缆的大量使用，导致对地电容增大，随着线路增长，单相接地电容电流也随之增大。采用消弧线圈补偿的方法很难起到限制接地电流、抑制过电压的作用。而中性点经小电阻接地的运行方式可以降低工频过电压和弧光接地过电压倍数，消除对地谐振过电压的发生条件。而对于以架空和电缆构成的混合配电系统，当一台主变所带35kV、10kV母线单相接地故障电容电流超过100A时，宜采用中性点经小电阻接地。配电网中性点经小电阻接地运行，电阻值的选取非常关键。从零序保护动作的灵敏性、可靠性以及降低弧光过电压幅值的效果方面考虑，电阻值越小，接地故障电流越大越好；但从保护人身安全、降低通信干扰、满足配电设备动热稳定方面考虑，电阻值越大、接地故障电流越小越好。因此，选择中性点电阻值主要考虑2个原则，控制单相接地电流的大小以及限制过电压的幅值。从满足控制单相接地电流和限制弧光接地过电压的要求考虑，一般情况下35kV选择控制中性点电阻电流为1300A，中性点电阻值为16.5Ω；10kV选择控制中性点电阻电流为600A，中性点电阻值为10Ω。
（3）接地设计
为确保电气设备正常、稳定的运行，防止他人发生触电事故，必须把电气设备某个部位和地面连接在一起，这即是接地。事实上，接地是为避免发生人身触电、机械损坏、火灾等安全事故。一般的，电气设备接地装置共由两部分构成，即接地体与接地线。其中，接地线主要应用镀锌扁钢、镀锌圆钢，而接地体主要应用的是镀锌角钢、镀锌钢管及根据地质腐蚀条件选用铜包钢接地材料。
结论
近年来，变电站的改建十分普遍，在改扩建变电站工程中，电气一次的设计十分关键，不仅要掌握好设计的基本思路和原则，还应该保持与前期工程的良好衔接；充分利用现有的设备设施，预估并且降低设计及施工中的风险，在保证电力安全可靠运行的前提下，尽量减少变电站停电的时间，并遵循：改造工程量少，节约投资成本，减少设计和施工风险的原则，使整个改建工程安全、顺利、经济的进行。
参考文献
[1]姚云翔.变电站改造工程电气一次设计[J].中国新技术新产品，2010（23）：130-131.
[2]宴棣.变电站改扩建中的变电一次设计分析[J].低碳世界，2017（2）：86-87.
[3]聂独.变电站电气一次设计的论述[J].电源技术应用（行业综述），2013，（10）.