摘要：现阶段进行高质量的变电站电气一次设计有着非常重要的积极影响，能够对变电站今后的工作效率起到促进作用。笔者将会在本文的论述中从变电站电气一次设计的重要性出发，对高压变电站中电气一次设计的步骤进行详细的阐述，并且对高压变电站一次设计时出现的问题以及对此进行详细的研究，希望通过本文的论述能够为相关的设计人员提供一定的帮助。
关键词：变电站；电气一次设计；优化策略
1 引言
变电站中电气一次设计应确保设备之间能有效连接。设计的合理性关乎着变电站中各个设备的安全运行。设计过程接线设计和设备选择是影响电力系统运行的重要因素。相关人员应重视设计过程，使用合理的设计方案，提高变电站运行安全性，降低其产生事故的概率。
2 变电站中电气一次设计要求
变电站在电力系统中发挥着重要作用。变电站的主要功能为汇聚和分配电能、转换与调整电压、限制电流等。在变电站中电气一次设计过程需要准备输电线缆、断路器、隔离开关和发电机、变压器等一次设备，其中变压器和断路器为重点设备。变电站的应用能转化高低电压，其稳定运行关乎电网的安全。在设计变电站中电气一次系统时，应保证变电站的设计和电网的要求相符，灵活确定主线的接线方式，优化整体设计结构，选择性能良好的设备。在变电站中，一次设备质量决定着变电站运行的安全性和经济性，良好的设备可降低变电站运行过程的检修率。此外，设计变电站中电气一次系统还应具备较高的自动化水平，降低通信环节产生错误代码的概率，促使变电站可靠运行，维护更加便捷。
3 变电站电气一次设计的主要步骤
对于变电站电气一次设计的步骤进行深入的研究不仅仅有利于问题发现与解决，还能够进一步提升员工自身的工作技巧，提升企业的经济效益，促进电力企业市场竞争力的提高，针对此种情况，笔者将变电站电气一次设计的主要步骤分为以下几个方面：①当电气一次设计处于筹备阶段时，应当对变电站附近的环境、变电站的工作量、变电站的设备选择进行详细的统计与研究，从而保证变电站电气一次设计的科学性，以此来保证变电站的正常稳定运行。②当在对电气设备的总线路进行设计的过程中，应当对变压器的数量以及容量进行精准的计算，以此为基础来确定主接线的方式。但是需要对设计方案进行多层次的审核，对于方案中存在的安全漏洞一个都不能忽视，对于安全隐患要进行及时的修改，从而减少因为电力故障而产生的经济损失，进一步提升供电的稳定性。③笔者通过自身的工作经验发现，判断限制短路电路的设置是有着一定的必要性的，能够对供电线路进行全天候的保护，既能够保障供电的稳定性也能够提升电力企业的效益。④应当对设计方案进行科学、合理的选择，从而促使最优设计方案投入使用，通过最优设计方案的使用能够进一步优化电力企业的资源配置，能够通过最小的投入取得较高的经济效益回报，进一步提升电力企业在市场中的竞争能力。
4 变电站中电气一次设计要点
4.1 变电站电气一次设备的选择
在选择变电站电气设备时，电力系统的一次主接线、短路电流、负荷等都是必须考虑的问题。另外，变电站在选择电气一次设备时，可以从施工建设环境作为切入口，对电气一次设备的应用要求与变电站的实际需求进行考虑，从而选择与变电站实际情况相符合的电气一次设备形式。同时，电气一次设备的选择不仅需要保障设备能够正常使用，还需要保证各类电气设备不会受到突发情况的影响，保障设备的正常运行。此外，对变电站电气设备选择时应进行合理的计算，即计算电气一次设备安装位置的三相短路及相间短路电流，从而校验变电站断路器的动热稳定参数，作为断路器断流能力的检测依据。
4.2 做好接地设计
变电站一次设计中，接地设计的应用可确保电气设备安全运行，有效防止人员发生触电事故，落实设备和地面之间的连接，保证系统安全。具体来说，接地设计具备以下几点优势：第一，防止电网系统运行时产生人员触电事故。第二，防止变电站中一次设备产生机械性的损伤。第三，减小电网系统出现故障时发生火灾事故的概率。在一次设备稳定运行的过程中，设备接地装置通常存在地线与接地体两个部分。在地线设计过程使用圆钢和扁钢，在接地体的设计方面常使用角钢，具体接地过程是将角钢的端部位置削尖，并打入地。同时接地体还分为两种形式，即自然型和人工型，通常接地设计过程采用自然型的接地体，敷设位置沿变电站的四周进行。设计过程分别在高压、低压配电室中连接接地体，将其和配电室相连。使用扁钢连接变压器以及高低压配电室的室内接地部分。接地过程保证补偿电容器、低压电屏底座、外壳以及高压开关柜等使用螺丝紧密连接，同时变电站的接地装置连线和外接地线使用角铁连接，从中性点位置将变压器接地线引出。计算接地电阻时，需要结合电气设备保护、高低压接地系统、系统工作时的接地电阻等综合计算。
4.3 合理进行电气主接线设计
在变电站电气主接线设计过程中，应保证其呈现出良好的灵活性、经济性、可靠性以及可扩展性，以满足其运行需求。变电站在运行过程中，应保证其具有良好的灵活性与可靠性，因而工作人员在进行设计时会出现电气主接线图复杂化情况，但受其自身的性质因素影响，其复杂的主接线形式存在较多的缺点，如增大操作的复杂性、提升检验工作量、增大占地面积等，严重影响变电站的稳定运行。工作人员需要对变电站的电气一次设计中的电气主接线设计工作进行合理的分析，从占地、设备特点、负载、运行方法、损耗、便捷性、调度、经济性入手，综合其实际情况，进行整体创新，从多个角度进行完善，确定变电站一次主接线。
4.4 落实防雷设计
第一，预防雷电直击。设计过程：当变电站内的电气装置属于室内安装方式时，此时可在屋顶位置设置防雷带，预防雷击事故发生。使用这种设计方式时，常使用型为4mm×40mm带有镀锌涂层的扁钢设置避雷带，同时使用型号为8mm×60mm镀锌扁钢将避雷带引下，将其和主接地网线进行可靠连接。第二，做好过电压产生时的系统保护。这种防雷设计主要是预防电网运行环节线路遭受雷电波的入侵而产生过电压。在设计10kV线路时，需要在母线的位置设置避雷装置，并在10kV的主变端引出线使用避雷器，保护母线不受过电压的干扰。设计110kV线路时，需要在进线位置设置避雷装置，同时还需要将主变中性点位置的绝缘性能考虑其中，在110kV主变中性点处安装避雷器，抑或使用放电间隙，两种方式都可控制系统受过电压的影响。
5 结束语
总之，变电站电气的一次设计是一个综合性较强的工作，是电力系统设计的主要内容。若想保障变电站电气一次设计的科学性和合理性，除了需要设计合理的变电站电气设计方案外，还需要充分考虑电气设备、接线方式等。只有通过综合全面的考虑，才可以使变电站能够安全稳定运行，为电力企业带来更大的经济收益，保障电力系统的安全性，促使电力行业的快速发展，提高电力企业的社会效益。
参考文献：
[1] 李嵩,陈德锋.220kV变电站电气一次部分设计技术探析[J].科技创新与应用,2018(24):74-75.
[2] 张磊.变电站改建中的变电一次设计思考[J].中国新通信,2018,20(12):236-237.
[3] 杜宏滨.220 kV变电站电气一次设计应注意的问题[J].黑龙江科学,2018,9(10):140-141.
[4] 许安良.110kV变电站电气一次设计探析[J].数字通信世界,2018(05):71+37.
[5] 钱森.110kV变电站电气的一次设计方案分析[J].电子测试,2018(08):96-97.