陈墙
乌鲁木齐鸿明远电力设计有限公司，新疆乌鲁木齐 830000
摘要：近年来，变电站是整个电网中极为关键的构成，其运行的稳定性直接干扰电力系统工作状态，也是相关企业与客户的沟通途径，负责转换以及分配电能。由此，需要其设计满足基本的质量以及经济需求。
关键词：变电站改建过程；电气一次设计；措施
引言
变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是发电厂和用户联系的中间环节。在高速发展的智能电网中，智能变电站的发展也非常关键。所谓智能变电站就是通过物联网技术与综合自动化技术实现了自我控制、自我检测、自我上报故障等功能的变电站。
1变电站电气一次设计近况
目前，在变电站电气一次设计中存在诸多问题，例如，未对变电站电气一次设计进行合理的规划，没有充分考虑地形等周围环境因素对电力设备运行产生的影响，严重影响变电站的安全运行。另外，变电站电气一次设计中出线间隔排列与主接线配置的不合理，导致设备接线出现问题，使导线之间出现交叉的情况，这对变电站电气设备的运行维护带来一定的影响。随着经济的快速发展，科学技术的进步，促使工业水平的不断提升。目前，一些偏远地区的电力设备仍然相对落后，与行业发展不相适应。同时，相关部门也未意识到变电站电气设备的重要性，导致电气设备得不到及时的检修维护，制约了电力企业的发展。
2变电站一次系统电气主接线设计的关键点
2.1电气主接线
电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分。主接线与电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择、配电装置布置等有较大影响。
2.2计算短路电流
电网系统日趋完善，相应的技术水平也有所提高。设计阶段中，需准确记录短路电流，并作为设计的参考数据。短路电流计算有选择导体和电器、确定中性点接地方式、计算软导线的短路摇摆、确定分裂导线间隔棒的间距等。
2.3电气设备
变电站在相关技术会逐渐朝智能化的方向发展，为适应其发展的速度，需在前期设计时尽量选用先进的设备装置。此外，设备装置本身应具备收集以及故障检测的能力，还应注重设备的使用寿命，控制后续的检修维护费用。
2.4防雷接地保护
电气设备在运行中承受的过电压，是来自外部雷电和系统参数变化时电磁能产生震荡，积聚而引起的。变电站会受到所处客观环境的影响，引发故障问题，造成变电站无法继续正常工作。因此，需做好基本的防雷措施，电气设备宜可靠接地，以弱化雷击产生的危害。
3变电站电气一次设计优化策略
3.1选择合适的电气设备
在实际变电站电气一次设计过程中，电力企业要选择符合实际情况的变电站布置方案和相关电气设备，即根据不同地区对用电的需求和相关电能质量参数，选择合适的变压器。在变压器选择过程中，要根据所处的环境和自身结构等因素，选择合适的冷却设备；在变压器参数选择时，需要注意有载或者无激磁调压等因素。
总之，需要遵循电力系统的相关标准，对电气设备进行合理的选择，从而保障变压器设备为最佳。另外，变压器的短路阻抗也要充分考虑，并且测试相关的绝缘水平，当设备的绝缘水平达到设计标准，才可以投入使用。在对变电站的导体和相关设备进行选择时，还要校验电气设备的动热稳定，其中，包含断路器的选择，是否能够有效发挥断路器的安全关合功能，这直接关系到电力系统的安全稳定运行。因此，电力企业要提高对断路器选择的重视度，具体而言：①选择使用寿命较长的断路器。②选择安装操作简单的断路器零件。③选择与环境相适应的断路器，如低温高寒地区设备，从而充分发挥断路器的作用。
3.2优化主接线设计
主接线的连接设计是变电站电气一次设计的重要组成部分，并且在一定程度上可以提高变电站供电可靠性，而优化主接线设计需要从以下几个方面进行，具体而言：①科学合理的设计电源结构。一般情况下，对电源结构设计时会采用T字线路，这样能够与其他输电线路进行连接，保证多个电源点。同时，还可以直接连接变压器，在不设置母线的情况下，可以有效减少故障点，并且还可以保证线路整体的多元化。②出线回路多样性设计。多样性的出线就是需要设置一个主要线路和多个备用线路，在母线连接作用下，多个高压线路能够保障各母线段的电能供应达到相关质量要求。一般情况下，会应用在用电量需求较大的复杂电网中。
3.3防雷和接地设计要点
在变电站电气一次设计过程中，应合理考虑防雷设计，可以采用独立避雷针或架构避雷针等防雷设施。同时，在防雷设计中加入高压设备的接地保护，这样可以有效对变电站电气设备进行接地保护，使得二次设备避免来自雷电的电磁干扰，通常情况下电阻值应控制在0.5欧内。在保障设备正常运行的前提下，还应进行合理的接地设计，这样不仅可以保障变电站工作人员的生命安全，还可以有效避免安全事故的发生和相关设备的损坏。
3.4智能断路器与电子式互感器的设置
1）高压断路器是变电站中最常见的一种设备，不论常规站还是智能站都离不开高压断路器。该设备的运行工况直接影响到变电站的故障切除与线路运行的恢复。由于高压断路器的使用频率高，现有的机械特性不能满足高电压、高频次的使用需求，因此该设备故障较多，是检修的重点。现有的传感技术可以使得该设备处于更为便捷的监测下：实时监测泄漏电流、监测SF6气体密度、监测开合的次数、监测设备本身的振动情况、利用红外线进行设备造影、监测分合闸线圈的绝缘特性与电流等。2）电子式互感器作为智能变电站革命性的设备，近年来应用较广。其变革性体现在合并单元输出数字信号，保护用小互感器逐渐退出历史舞台；PMU相量测量单元被WAMS合并；电能计量装置改为全数字式，软件功能可以实现电能在线计量。
结语
智能变电站区别于传统变电站的优势在于它的一次电气设备智能化，这不仅是设备的“物物相连”，更是模拟信号向数字信号转化的过程。建立在IEC61850通信协议基础上的信息传递技术，使得设备之间的联系更紧密，监控更便捷，预判更准确。希望更多同行投入智能变电站的建设与革新，为智能电网的早日建成作贡献。
参考文献
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