郑燕
上海同建强华建筑设计有限公司苏州分公司 江苏省苏州市 215000
摘要：电力系统升级的过程中，变电站电气工程优质设计活动如火如荼得进行，当前电气工程设计问题多样存在，这无疑会影响变电站安全性和稳定性。对此，本文围绕常见设计问题重点分析，以问题为导向提出有效的应对策略，从整体上优化变电站电气工程质量，并循序式提高设计水平。
关键词：变电站；电气工程；设计问题；应对策略
引言：近年来，变电站电气工程设计工作备受关注，为保证变电站设计质量，势必要客观分析设计问题、制定问题解决对策，为电气工程稳定发展给与必要支撑。随着用电量的不断增加，以及电能优质使用需求的提高，深层次分析变电站电气工程设计问题刻不容缓，所得到的分析结果能为设计实践提供参考，进而更好地服务于电力用户。
1.变电站电气工程科学设计的意义
电气工程设计方案为线路敷设、设备选择与布置提供指导，一次线路设计工作十分重要，因为设计方案可行性直接影响变电站运行状态。对于设计人员来说，应树立全局意识，将电气工程设计与电力资源供给、电力市场发展紧密联系。再者来说，设计质量关乎电力企业进步空间，所以要在设计环节认真对待，并优选科学化设计方案，以便为变电站电气工程建设与发展指明方向，促进电力企业资源高效利用，从而提高企业经济效益，推动社会经济稳健发展。
2.变电站电气工程设计的常见问题
电气工程设计涉及多个方面，意味着影响设计质量的因素有多种，下文从主接线设计、防雷设计、设备选择等方面进行问题分析，从而了解变电站设计现状，为电气工程健康发展提供切实可行的帮助。
2.1主接线设计方面
电气工程设计环节，主接线设计在其中占据重要地位[1]。设计质量影响电网安全以及电力资源输配效率。随着电气设备大量投用，导致主接线方式多样化，这无疑要求设计人员具备专业知识，以便应对复杂接线方式，否则，会因主接线失误而影响变电站工作状态，并且后期运维成本大幅增加。
2.2防雷设计方面
对于地区环境复杂的变电站来说，电气工程受恶劣天气影响较大，尤其是在雨季，电气设备极易遭受雷击，严重情况下威胁人员生命安全。防雷设计的过程中，常因事前准备不足、防雷设计经验缺乏等原因弱化防雷效果，导致变电站存在安全隐患，不利于变电站的稳态运行，最终影响电力资源配置与利用，难以更好地服务于电力用户。
2.3设备选择方面
当前，电气设备类型多样，电气工程设计环节要求设计人员对电气设备、电网运行状态全面掌握，确保供应的电气设备与需求一一对应。实际上，部分设计人员在电气设备选择中因专业能力不足而误选，致使短路电流波动，此外，在检验环节常因计算失准而降低电气设备稳定性，难以全面保证电网安全，最终一次设计水平短期内居低不高。
2.4其他方面
除了上述介绍的三方面问题外，还存在接地设计问题、平面布置问题，即接地设计时，常见接地线铺设不当、接地体选择不当、电阻值计算失准等问题；平面布置阶段，区域规划不够合理、出线通道设计不合理、电气设备安全距离控制不当等问题出现的频率较高。
3.应对变电站电气工程设计问题的策略
新时期下，变电站电气工程设计要求逐渐提高[2]。为进一步优化变电站设计效果，务必围绕已有设计问题制定解决策略，实现电能合理配置、有效利用，推动变电站电气工程服务水平迈向新台阶。具体设计策略分析如下，以期为电气工程行业持续发展助力。
3.1主接线设计要点
主接线设计阶段，要想有条不紊地执行设计任务，保证接线准确性和合理性，设计人员应事先做好调查，全面考虑影响因素，进而有依据地制定接线计划，优化主接线设计效果。正常来说，兼顾电气设备类型与功能、回路数、电网安全运行需求等内容，有效控制供电荷载，尽可能提高电能利用率，满足电网安全运行、稳定运行需求。现今，常用结合式接线方式，并适当设置开关位置，使电气设备有效投用。针对断路器进行接线设计时，围绕实际应用需求、后期运维等内容来科学设计，促进电网稳定运行、健康发展。
由于设计人员是主接线设计工作执行者，要想顺利完成设计任务，设计人员要对自身严格要求，如丰富知识储备、强化设计能力，确保设计方案合理制定、有序执行，全面保证电气工程设计质量，为变电站稳定运行提供服务。举例来说，35KV变电站电气工程主接线设计中，设计人员分析变压负荷，优选双母线分段接线形式。110KV变电站主接线设计中，设计人员事先了解双电源、单母线、线变组、桥形等接线方式的异同点，结合配电装置缩小接线方式选择范围，最终单母线、桥形两种接线方式中进行选择。
3.2防雷设计要点
变电站防雷设计时，设计人员在防雷设计方面做好知识储备、技能提升、经验积累等工作，确保设计的防雷方案具有实用性和可靠性。屋顶防雷设计环节，设计人员从防雷保护范围最大化这一角度进行分析，基于镀锌扁钢完成接地操作，从而实现主接地网整体连接。不仅如此，合理布设防雷网络，即借助ATP—EMIP准确计算雷电电压，根据结算结果调整防雷网覆盖面，同时，避雷器位置据此调整，确保电气设备保护效果最佳化。
3.3电气设备选用要点
电气设备设计工作是变电站设计的核心工作，其设计效果对电网安全状态有关键性影响[3]。电气设备选用阶段，设计人员事先进行区域规划，在保证土地利用率的基础上优选节能型、高效型电气设备，为电网安全运行提供支持。从电网稳定运行层面来看，优选高阻抗电气设备，这既能抵御外界干扰，又能实现电能的稳定输送，为生产生产提供所需电力资源。除了考虑资源节约、安全稳定运行等内容外，还应将关注点投放在电气设备性能、效用方面，以短路器为例，优选高性价比、高效用、安装便捷、运维便利的短路器。当选用主变压器时，遵循三相一体式原则，自冷型电气设备是最佳选择对象。一般来说，110kV变电站电气设备选择时，将区域经济水平、设备运维等因素考虑在内，优选常规设备、气体绝缘全封闭配套组合设备。
3.4其他方面注意事项
应对接地设计问题时，设计人员重点关注接地线和接地体，视情况调整接地线铺设方式，并在人工接地体、自然接地体之中做出最佳选择。除此之外，精准计算电阻值，通过考虑影响因素（电压、电气设备等）来优化接地设计质量，确保变电站稳定、安全运行。应对平面布置问题时，设计人员考虑区域情况，结合地区规划选择占地面积小的电气设备，同时，全面优化出线通道。具体来说，结合变电站所处区位条件，视情况完成一次设计半户布置或全户布置，使变电站稳定运行。除此之外，从安全运维角度考虑，适当控制电气设备安全距离，大大降低变电站运行的故障率。
结论：综上所述，我国变电站优质运行的过程中，务必保证电气工程设计有效性，即针对主接线设计、防雷设计、设备选择、接地设计、平面布置等问题相应制定解决策略。这既能延长变电站电气工程生命力，又能深化电力事业改革，促进电力系统稳定、持续运行。
参考文献：
[1]梁金强.变电站工程现场工代反馈的电气一次设计问题及改进措施[J].通讯世界,2018(5):118-119.
[2]张东旭.变电站电气一次设计面临的问题及改善对策[J].通讯世界,2020,27(2):188-189.
[3]李磊.变电站改造工程中的电气一次设计研究[J].百科论坛电子杂志,2019(8):423-424.