沈菲
江苏鹏创电力设计有限公司 江苏南京 210000
摘要：本次研究对变电站一次系统电气主接线设计基本原则、相关标准实行分析后，对变电站一次系统电气主接线设计方案确定进行探析，重点明确了电气主接线设计、电气主线基本接线方式设计、高压断路器设计，以及无功率补偿装置及主变压器选择要点，从而确保变电站一次系统电气主接线设计方案内容的可靠性。
关键词：变电站；一次系统；电气主接线；设计
随着社会经济的快速发展下需获得能源支持，以此满足人们的生活需求，当前人们生活条件越来越好，对于电能的需求量不断增长，故而对于发电厂相关要求提高。较多大型发电厂选择位置比较偏远，与电力负荷中心保持一定的距离，因而需做好发电厂、电力负荷中心连接工作，合理设计变电站一次系统电气主接线方案，从而使得变电站电网运行更加稳定[1]。
一、变电站一次系统电气主接线设计基本原则、相关标准分析
（一）变电站一次系统电气主接线设计基本原则
变电站电气设备涉及主变压器和断路器，导线、电缆和铜排等均属于导体，电气设备、导体需按相关标准连接，以此构成电气主接线。变电站运行效率、安全性，关系到电力系统运行、供电设备、用电场所设备等情况。社会经济快速发展下电力事业建设加强，电力系统兼容、扩建，编制了相应的指导性文件，所以变电站电器主接线设计应以国网/用户设计标准为主，根据变电站电气主接线原则进行设计，同时考虑到环境特点、国家技术相关标准，联系具体状况设计促使主接线设计更加科学，避免对站址四周环境构成不利的影响。
（二）变电站一次系统电气主接线设计相关标准
其一，保证设计的有效性，因停电故障容易对电气设备构成直接影响，而且会造成经济方面损失、对人体生命健康构成威胁，所构成的影响无法估量。其二，操作灵活性，电气主接线可在不同条件下稳定运行，使得运行安全得到有效保障，因此在发生故障问题后应在第一时间排除故障隐患，防止出现大范围停电的情况。除此之外，远期电力系统规划需满足适应性标准，从而确保操作的灵活。其三，经济性设计标准，该方面的设计标准和其他相关标准存在冲突，因而设计过程中需结合相关资料，在达到供电要求基础上控制成本，进而避免发生资源浪费的现象。其四，可扩展性要求，我国电力系统处于研究、发展的阶段，所以在变电站一次主接线设计时，应该确保主接线的扩展性，旨在为日后电气设备改造打下坚实基础[2]。这就需确保一次主接线设计的可靠，认真完成变电站分期过度接线施工作业，严格控制工程施工质量、变电站内部电气系统运行情况。
二、变电站一次系统电气主接线设计方案确定探析
（一）电气主接线的设计要点
进行变电站电气主接线设计过程中，需考虑到负荷需求量及性质，因而上述两方面因素关系到变电站容量、主接线线型方面，如：负荷较多为农业用电，设计期间需作以用电高峰、低峰设计，以便合理使用能源，建议投入≥2台变压器实行分季节投切作业。变电站在电力系统中占据重要的地位，中间、枢纽，以及终端等变电站设计要求不同，故而应该结合在电力系统应用作用合理选择。另外，变电站建设规模及面积较大，直接关系到主接线进出线规模、其他补偿配置，以及变电站运行维护、检修、后期扩建等多个方面。变电站主接线设计选型的时候，需根据相关规定、工程具体状况，明确主接线形式、进出线规模和变压器容量等。
（二）电气主线基本接线方式的设计要点
电气主接线基本接线方式，能够有效梳理不同电气设备间联系，主要包括单母线、单母线分段，以及双母线、桥式等接线形式，各种接线方式的应用条件存在一定差异性，如：单母线可在1台主变接线设计中运用；线变组接线，建议应用于终端变电站；桥式接线，在2台主变接线中运用效果较好。（1）单母线接线方式比较简单，涉及设备数量较少、操作简便，不足：灵活性欠佳，通过单母线接线如果出现问题，维修时整个系统均不可正常运行，关系到供电的效率、安全问题。（2）单母分段接线，可使用断路器对母线分段，因断路器分隔电源会为客户提供电能方面服务，所以能够防止出现单母线接线方式不当所致不良影响，在发生故障情况不需作以整个系统停电处理，对故障母线实行维修就可以，能够提升电力服务整体质量。（3）双母线接线方式，可以确保变电站运行的效率，将断路器布设于电源、出现位置，科学设置母线控制开关，但需定期维修、保养，以此避免产生异常断电的现象。（4）桥式接线包括内桥接线、外桥接线，前者高压断路器数量不会很多，同时线路变更、线路切换简单，不足：变压器切换相对复杂，检修的时间比较长；后者变压器调整简便，不足：变更操作复杂。项目设计的过程常见线变组接线、其他接线组合接线，应准确把握用户实际需要、当地的政策，以及环境和气候等情况，在满足经济性要求基础上选择适合的接线方式。
（三）高压断路器的设计要点
高压断路器作为主接线设计过程的主要元器件，在实际设计的过程需考虑到多个方面满足运行的需要，明确电压等级后结合主变台数、容量明确电流相关参数，同时联系系统短路电流计算结果，确定高压断路器热稳定电流，根据项目所处区域、运检人员意见、当地气候等选用适合的断路器[3]。
（四）无功率补偿装置的选择要点
功率可分成有功率、无功率，一般情况下用电负载有正常消耗功率、无功功率，发电机所提供无功功率长距离线路传输后达到负载位置，这时线路会发生损耗问题。通过研究发现，无功补偿效果明显优于集中补偿效果，无功补偿装置主要在用电负载侧进行布设。当前，无功功率补偿装置包括有电容器、无功补偿装置，以及静止无功发生器等，设计、实际应用的过程需考虑到应用效果、成本方面问题，较多变电站无功功率补偿装使用的为电容器补偿，可以对电网谐波加以控制，这就需要在电容器补偿装置中串联电抗器，针对特定频次谐波加以控制，有效保护电力设备使其正常运行。
（五）主变压器的选择要点
变电站主接线设计的过程，主变压器按要求选择可和工程实际相符，主变压器可为用户提资，需结合短路电流、地震烈度，以及相关标准，在达到负荷标准基础上确保电网计划负荷需求得到满足，作以远期规划扩建设计。例如：枢纽变电站承载变电站四周用电工作，在电力系统电力中转位置，该种类型变电站主变电器能在1台主变压器故障问题发生后，满足其他变压器绝大部分负荷方面的需要，从而防止发生安全事故。
结语：
电气主接线设计关系到整个变电站设计质量，这就需要选择适合的主接线线型、电气设备，考虑到成本问题、合理使用资源及能源，以便使得变电站一次系统电气主接线设计方案更加科学、可行。
参考文献：
[1]陈赛男.变电站一次系统电气主接线设计方案分析[J].科技创新与应用，2020，000(003):96-97.
[2]王志红.变电站一次系统电气主接线设计研究[J].轻松学电脑，2019，000(003):1-1.
[3]刘亚坤.浅谈变电站一次系统电气主接线设计[J].数码设计（上），2019，000(008):156.