郭鹏宇
内蒙古超高压供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010100
摘要：伴随社会经济的发展壮大，能源的需求量也迅速上升，其中，电力能源需求量的上升尤为明显。一次主接线设计是确保变电站安全、正常运转的基础，通过优化和改进变电站一次主接线设计，可以有效降低变电站能耗，提高变电站运行的安全性，因此应加大对变电站一次主接线设计的分析和研究，推动我国电力系统的快速发展。本文分析了变电站一次主接线设计要求，阐述了变电站一次主接线设计内容，以供参考。
关键词：变电站；一次主接线；设计
引言
近年来，中国电力工业发展迅速，电网结构不断扩大，各行各业对电力的需求不断增加，对变电站运行的稳定性和可靠性提出了更高的要求。变电站主接线的设计应考虑多个方面，合理配置变压器，选择合适的控制方式和自动化装置，提高变电站的电能质量，保证连续供电。
1、电气一次主接线的概述
一次电气接线被称为电气主接线，它是变电站高压大电流电气部分的主要结构，在整个电力系统中占有重要地位，电气主接线的布置将直接影响到电力生产的顺利进行，对配电设备的设置、电气设备的选择、控制方式等也有决定性的影响。因此，在变电站的建设和改造中，必须做好一次电气接线的设计，根据电能生产、传输和配置的标准程序和要求，绘制单相接线图，充分考虑各方面的因素，从经济性、技术性、效率性、可行性等方面进行全面分析比较。然后选择最合适的方案。
2、电气主接线设计原则
2.1 灵活性原则
在经济和科技快速发展的背景下，变电站随时可以进行更新改造，初级电气线路的设计必须遵循灵活性原则。具体而言，应遵循“灵活扩张、灵活调度、灵活维护、灵活处理事故”的原则，在伸缩性原理中，要求主接线设计满足变电站施工的要求，满足从开始到完成的要求，在灵活调度原则下有必要满足系统的连续和正常运行的需要，操作方便，可以快速灵活地投入、更换或去除无功功率，补偿装置、变压器等，最大限度地提高电力系统的安全性、可靠性和经济性；在柔性维护中，必须能够容易地进行安全维护或更换开关设备、变压器等，在事故处理灵活性方面，要求在变电站系统故障时快速发生故障。及时恢复正常供电，保证电力系统的安全和连续运行。
2.2可靠性原则
电能传输是一项对人们生产和生活有很大影响的工作，必须重视初级电气线路设计的可靠性，保证电能的生产、运输和分配的可靠性。遵循可靠性原则，在设计过程中需要考虑以下3个方面：（1）应考虑变电站的全部停机操作的概率；（2）断路器是否会影响电力过程中的电能供应；（3）当线路故障或维修发生时，可考虑停电线路数量、停电和保护重要用户的用电需求。
2.3 经济性原则
所谓“经济原则”，是指电气主接线的设计必须考虑到各个方面的成本，以使成本最小化。根据经济原则，首先要节约设计成本，选择高效益的设备，减少设备的使用，同时通过限制短路电流，选择价格相对较高，价格低廉的电气设备来节约成本，或者尽量避免使用大截面电缆。此外，我们应该尽量减少面积。这就要求设计者从布线模式的选择入手，充分考虑设备配置所需的土地面积，通过充分的对比和论证，选择最小面积、最佳效果的连接方案，同时也考虑土地征收的价格，降低分配设备的土地征用成本。
3、主接线的基本形式及其优缺点
3.1桥形接线
桥形接线方式可以分为外桥与内桥。对外桥接线而言，由于无需大量设备，所以变压器的调整也非常简单，但是主要缺点是在变更线路时，变更操作非常复杂。当断路器发生故障时，经常需要中止
3.2角形接线
角形接线可以有效节约经济成本，在发生设备或者线路故障时，不用浪费过多的人力、物力与财力，只要拆除相应的故障元件便可以使线路恢复正常。而且这一拆除作业不会对电力系统的正常运转产生任何不良后果，但是这一接线方式的主要问题在于电气设备的选择非常复杂，往往需要综合考虑多方面因素，不利于变电站的扩建。
3.3单母线
在变电站电气一次主接线设计过程中，单母线的应用最为常见。顾名思义，单母线只有一组母线，所有接在该母线上的电源和回路都需要经过一个开关进行控制。所有设备都是在该母线上串联运行。单母线接线方式的主要优点是线路结构非常简单，连接设备较少，相关操作比较方便，经济成本低，而且只要设备占地面积足够大，母线可以任意延伸，具有非常良好的可扩性。但是其主要缺点是可靠性低，灵活性差，当母线需要进行检修或发生故障时，需要中断所有设备以及回路的电力供应。因此，单母线的接线方式比较适用于回路较少、对电力供应可靠性要求不是非常高的变电站中。
3.4双母线
双母线形式的主接线的两组母线可以实现同时工作，并且能够通过母线联络断路器实现并列运作，电源和负荷实行平均分配，这种形式的主接线的主要优点有：（1）电力供应稳定可靠。能够通过两组母线的隔离开关进行倒换，对其中一条母线进行检修时，另一组母线可以正常运转，进而避免了由于电力检修而中断电力供应的情况。而且当其中一组母线出现意外故障时，另一组母线能够迅速切换过来，实时恢复正常供电。（2）调度的高灵活性。各个电源与回路负荷能够随意分配至任意一组母线中，根据电力系统的实际需要实现灵活调度。（3）方便于扩建工作的开展。当对母线进行扩建时，对任意一根母线的左右两侧进行扩建都不会影响到母线的正常运行，不会造成回路停电。（4）开展试验非常方便。当有少数回路需要试验时，可以将该回路分离开来，重新单独连接到任意一组母线中进行试验。主要缺点有：（1）在变更主接线运行方式时，需要通过对应回路的母线侧隔离开关倒闸，作业步骤非常复杂，容易出现错误。（2）在对回路断路器进行检修时，需要对该回路短时停电。（3）任意一组母线出现故障时，仍然会导致短时停电。当母联断路器发生故障时，两组母线都会停电。（4）由于增加了母线隔离开关，配电装置较为复杂，而且设备占地面积非常大，极大的增加了经济成本。
3.5变压器—线路单元接线
变压器—线路单元接线的主要优点就是能够便捷地进行操作，而且不需要大量设备支持，可以大大节约经济成本。其主要缺点是当变电站出现设备故障或者线路故障时，就必须要中断所有线路的电力供应，直至故障排除，这会在很大程度上影响人们的正常生产生活。
结束语
变电站是电力系统的重要组成部分，为了实现中国电力系统的可持续发展，必须高度重视变电站建设规划的各个环节，其中一个主要的布线设计是非常重要的一部分。根据变电站主接线设计的相关要求，选择合适的分配器和主变压器，优化主接线设计，严格控制各环节，变电站主接线设计水平不断提高，保证了变电站的安全稳定运行。
参考文献:
[1]李莉平.浅析110/220kV变电站电气一次主接线设计[J].通讯世界,2015(23):178-179.
[2]郝海波.110/220kV变电站电气一次主接线设计探究[J].科技风,2016(23):27.