吴庆峰
国网江苏省电力有限公司如东县供电公司
摘要：变电站是指电力系统中进行电流和电压交换的场所，在变电站中，可以实现对电能的有效分配，将发电机产生的电能通过升降形式转移到输电线路中，从而实现电能的合理应用。现阶段来说，针对电能形式的发展，变电站存在设备老旧、线路瘫痪等问题，许多城市中的变电站都面临着改建和扩建的问题，在这过程中，变电一次设计是非常重要的工作内容。本篇文章通过对变电一次电气设备的类型进行阐述，分析变电站改扩建一次设计中的原则，从而探讨变电一次设计在变电站改扩建中的具体应用。
关键词：变电一次设计；变电站；改建和扩建；
引言
对于变电站来说，它是城市电力系统中的重要组成部分，但是随着时代的发展，变电站中的许多设备已经老旧，并且面临淘汰，而且变电站的结构布局也不符合当下城市电能系统的发展，在这个背景下，变电站的改建和扩建成了必须进行的工作，在这个过程中，变电一次设计成了其中的主要环节。变电一次设计就是指对变电站内的电气一次设备进行选择、布置以及接线等方面的设计过程，涉及到了电力系统中短路电流计算、变电站或者输电线路的实地考察以及路径选择等方面，另外变电站的架空线设计也属于变电一次设计的范围中。在设计中，应该根据变电站的环境和特点进行分析，了解变电站的设计原则，从而进行具体的分析。
1、变电一次电气设备的类型
对于一次电气设备来说，是指可以直接应用于生产、运输、变换以及分配等过程的电气设备，与变电站中的高压进行直接接触，一次电气设备质量与变电站运行的效果有着直接的影响，在变电站中，它的类型包括变压器、断路器、隔离开关以及各种输电线路、避雷器等、对于一次电气设备来说，在变电站改建和扩建的过程中，起着重要的作用。尤其是对于变压器来说，是变电站运行过程中的主要设备，可以通过电磁感应的方式进行交流电压的改变，实现电压变换、电流变化或者稳压的过程，在变电站中，变压器可以根据功能的不同有着不同的表现形式，包括高频变压器、电力变压器以及互感器等。不仅是对于变压器来说，在变电站的改建和扩建过程中，变电一次设计的过程就包括对一次电气设备选型的环节，需要根据变电站的基本结构以及设计原则进行综合的考量，避免由于电气设备的原因发生严重的事故。
2、变电站改建和扩建的设计原则
在变电站进行改建和扩建之前，有关工作人员应该对原有的变电站进行实地考察和研究，明确变电站在设计中的主要布局以及功能分布，了解不同配电室的功能，了解变电站的运行年限，并且明确它的主要接线方法，然后根据这些情况去进行变电站改建和扩建过程中的设计，在设计中需要遵循以下几种原则。首先，在扩建设计中，应该按照原有的布局结构以及线路设计进行新建，避免对形式上的破坏，可以通过增加电气设备和输电线路的方式增强变电站的应用功能，在不改变整体设计思路的基础上对一些细节方面的问题进行修改，避免可燃材料的应用，保障变电站运行过程中的安全性，做好防雷等方面的设计工作。另外，如果是对于变电站的改建来说，应该保证在配置过程中的合理性，从便于维修的角度去进行设计，方便工作人员的管理，并且提前根据现场环境的特点做好设计图纸的规范，避免不同线路之间的互相交叉，如果存在双回路的现象，应该做好设计分配工作。
同时，在变电站改建扩建的过程中要注意它的成本投入，加强各方面的精细化管理，平衡好质量和成本之间的关系，从系统方面对电气设备进行完善，强化计算过程，避免误差的出现，做好后续的维护工作。
3、变电一次设计在变电站改扩建中的应用
3.1一次电气设备的选型
在变电站的改建扩建过程中，涉及到了对一次电气设备的新增以及更换，在此过程中设备型号的选择与检验是非常重要的工作。首先，在设备选择的过程要按照设计图纸上的布局以及功能定位进行选择，如果是对于变电站的新建来说，可能涉及到对变压器、输电线路以及自动开关等方面的选择，在变压器的选型过程中，需要注意它的参数范围与变电站是否相符，包括工作频率、额定功率以及空载电流等方面，要从电压损耗等多方面进行综合考虑。其次，还要对电气设备的安装位置进行设计，选择电损最少的方案，结合变电站的实际情况进行考量。另外，对于选择好的电气设备来说，还应该对它们进行系统的检验，判断是否可以在变电站中满足运行的条件，通过试验环节找到其中隐藏的问题，避免事故的发生。
3.2无功补偿线路的设计
在变电一次设计中，为了提高变电站运行过程中的供电效率，减少对电压的损耗，通常都会进行无功补偿线路的接线。一般情况下，在变电站改建和扩建的过程中，都是采用串联接法的形式，将电感与电容串联到一起，通过对电抗的调节，从而实现无功损耗的目的。在接线过程中，要控制好各个配件设施的安装情况，实现静态与动态补偿在设计过程中的混合，可以通过一部分电容器组使用接触器投切，而另一部分电容器组使用电力半导体容器的形式，达到优势上的互补，解决三相线路带来的损失，也被称为是分相补偿的设计方式。
3.3短路电流的计算
在变电站改扩建过程中，还包括对短路电流的计算，实现对电力系统运行过程中过电流的修正，一般来说都是发生在输电线路中的三相短路以及两相短路过程中，避免对供电系统的破坏，延长电气设备的使用寿命。加强短路电流的计算可以保证系统运行过程中的可靠性，并且在设计过程中找到可能发生故障的位置，从而设计限制短路电流的措施，包括加强对电气设备额定电压的控制、采用速断保护装置减少电路的损失、安装避雷针减少雷击损害以及加强对线路的维护等措施。通过加强对各方面的管理，从而保证系统运行的安全。
4、结语
综上所述，在变电站改扩建过程中，变电一次设计有着重要的意义，需要根据变电站改建和扩建中的设计原则，对一次电气设备进行选型，设计务工补偿线路以及加强对短路电流的限制，从而保证变电站运行过程中的稳定性，提供相应的安全保障。
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