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关于变电站电气设计需合理采用限流措施分析

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：张洋

[导读] 摘要：通过合理的限流措施进行变电站电气设计的影响力极为深远，一方面，能够缓解因短路电流的增加对变电站电气的影响力，减少后期的维修工作量，为变电站节约成本。

       （宇超电力股份有限公司南京分公司江苏南京 210000）
       摘要：通过合理的限流措施进行变电站电气设计的影响力极为深远，一方面，能够缓解因短路电流的增加对变电站电气的影响力，减少后期的维修工作量，为变电站节约成本。另一方面，能够减少因多种因素对人类活动以及动物的危害，有效地保障电路的安全性，为人们的生活提供更多的便利。基于此，本文将对变电站电气设计需合理采用限流措施展开研究。
       关键词：变电站；电气设计；限流；措施
       引言：
       随着我国经济水平的提升，越来越多的人对资源的使用习惯发生了改变，用途愈发广泛，进而导致我国近些年的用电量大幅度提升，逐渐的出现了电力系统不堪负荷的情况，出现了不稳定的现象。想要满足当今时代的发展趋势，提升电力系统的稳定性就必须加强对电力限流措施的研究。由此可见，对变电站电气设计需合理采用限流措施进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。
       1短路电流大幅增加对变电站的影响
       想要实现的对变电站电气设计合理的限流，就必须想明确当代短路电流大幅增加对变电站的影响，从问题的根本入手，落实针对性的解决策略。经过分析与整合，以下将从投资费用增加、人容易发生危险、故障点的破坏性增强等方面对短路电流大幅增加带来的负面影响予以针对性地分析：
       1.1 投资费用增加
       短电路电流量的大幅度提升对变电站的运行具有极大的危害性，一旦变电站内的短电流量超出了电力系统的承载范围就会导致原有的电气设备出现运行饱和问题，进而导致电力系统出现稳定性问题，致使变电站产生严重的损失。变电站为了杜绝此类事情的发生，通常会采取整合现有的设备资源，加大资金投入的方式，将变电站内老旧的小型断电设备进行更换，进而在保障变电站的平稳运行的同时，为变电站电气限流设计的落实提供可靠的平台，与此同时变电站的运行成本也随之出现了大幅度的增长。
       1.2 人畜容易发生危险
       短电流的增长必然会导致整个电力系统发生改变，致使流入地下电网的不对称电流与短电流相互冲击，在电厂的一定范围内的地触电压和跨步电压发生变化，此时一旦有人类或动物跨步电压就会导致其被电网误伤，造成无法挽回的后果。此外，短电流的增长还极容易对对电缆周围的电力造成影响，扩大电路损坏的面积，让变电站的损失变得不可控，为后期的修复工作带来了极大的压力，不利于变电站的稳定发展。
       1.3 故障点的破坏性增强
       因短路电流大幅增加而产生的故障点会导致电力系统中的绝缘子受到一定的冲击，致使变电站电气系统中的架空线路工作停滞，出现供电问题，对用户用电造成影响。另外，在电缆与导线都出现了不同程度的损伤后，除了部分电路系统问题造成的供电停滞之外，后期的维修工作对于变电站的经营与运行而言也同样是不小的损失，极不利于变电站的发展。
       2 变电站电气设计合理限制短路电流的措施
       2.1在变压器回路中装设电抗器
       电抗器的设置对短路电流大幅增加问题具有一定的针对性，在变压器回路中装设电抗器能够在电流增加时将电流合理地分配，进而有效地降低其对电力设备的负面影响力。但电抗器对资金的投入要求相对较高，想要让电抗器发挥作用，就必须在出线侧都设置相应电抗器，并依据实际情况最少配有两层配电楼。因此为降低变电站电气设计成本，变电站大多不会设置过多的电抗器，并且对电抗器的使用率也相对较低。

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       2.2在变压器回路中装设重合器
       重合器在变压器回路中发挥的是控制与保护的设备的功能，并且可以通过智能控制开关，具备一定的综合性的特点，能够对变压器回路中存在的安全隐患进行智能排查，筛选故障点，及时的做出相应的预警，让变电场工作人员能够及时的对存在问题的故障点进行针对性的分析研究，及时的制定出维修方案，在故障问题相对较轻的时候将问题解除，从而有效的减轻后期的维护费用，实现节约变电站的资金投入的目的地，并且大幅度的降低停电情况的出现，提升供电服务的质量，改善人们的生活水平。
       2.3采用高阻抗变压器
       在短路电流达到一定的限度后传统的限流方式已经无法发挥作用，极容易造成设备的损坏。所以，此时就必须采取高阻抗变压器限流的方式，将短路电流的增长速度压低，保障电力系统运行的相对平稳性，从而有效地降低短路电流对通信线路运行的影响。另外，随着时代的发展市场上由于断路器等电气设备的类型逐渐增多，性能也相对提升，其中进口设备的性能与质量相对较高，所需的费用也相对较高。而采用高阻抗变压器还能够有效地缓解这一问题，让断路器等电气设拥有更多的选择的空间，降低变电站的运行压力。
       2.4合理设计接地网
       变电站电气加强地网设计后，短电流的问题得到了一定的缓解。但针对其中的电流热稳定的问题依然未能得到有效的解决，究其根本在于面对电力系统容量提升、故障电流量增大时，地网对引线截面的要求就会提升，将距离缩减在最小的范围内。但就实际调查结果显示，当代我国的多数变电站在这一方面的优化力度不够，仍采取按部就班的传统方式运行，并且在其中的部分变电站为了节约建设成本，存在简化设计要求的情况，并没有完全按照设计图纸施工，导致无法满足规定质量标准的地引线被投入使用，在面对短电流大幅度增长时出现了承载力不足的情况，最终造型局部电位差，大大的提升了后期的维护费用，出现了事与愿违的情况。
       2.5设备的合理化
       我国早年变电站的发展不够程度，大多采用的是在地网线路的中间地带铺设均压带的方式，构建长孔接地网。在发展缓慢的时代长孔接地网的存在的问题并没有明显的凸显出来，但是随着时代的不断发展，人们对用电需求的不断提升，长孔接地网的设计弊端则被充分的暴露出现，一旦电网中的故障点与地网主网之间的电位差达 2000V 或达到2000V 之上，就会导致二次回路受到严重的冲击。因此，应加强对设备的合理化，依据实际情况将电网的总控制室中的接地装置与高电位位置相互连接，并利用电缆将地网中全部的接地装置连接，构建出相对平衡的系统，将经过的电流进行分流处理，进而有效的降低因大电流的堆积而导致的高电位差问题。
       结语：
       总而言之，变电站电气设计采取合理的方式限流对整个城市的运作，人们的生活质量、以及国家的稳定发展等方面都具有突出的意义，是新的时代发展趋势下必须考虑的问题，相关单位应加强对电力系统的优化处理，不断地尝试新的设计方案，让用电更为便捷且具备安全保障，有效地推动我国综合国力的提升。
       参考文献：
       [1]郑泓昊.变电站电气设计需合理采用限流措施[J].中国房地产业,2011,(7):374.
       [2]谢应祥.变电站电气设计需合理采用限流措施[J].广东电力,2001,14(1):54-56.
       [3]刘晨.变电站电气设计需合理采用限流措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2016,6(8):6257-6257.
       作者简介：张洋（1992-01），男，汉族，籍贯：江苏省南京市，当前职务：电气工程设计，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：电气工程设计