葛植艳
北海金海电力设计有限责任公司，广西北海市，536000
摘要：社会的发展推动了对电力资源的需要，提升并加强变电站的一次设计水平是当前工作的核心内容。本文针对变电站一次设计的基本要求进行了分析，介绍了一次设计的发展现状，并提出具体的改善措施。
关键词：变电站；电气一次设计；改善措施
1.变电站电气一次设计要求
在变电站设计中，建筑电气部分涉及的专业较多，内容繁琐庞杂，设计容易出现纰漏，成品不易校审，很难实现施工配合顺畅、业主满意的目标。对于变电站建筑电气，每座建筑物内的用电负荷类型基本接近，设计原则比较容易统一，具备引入一次电气设计的条件。变电站一次电气设计可以从下列几方面进行规范要求。
1.1统一图纸目录
一次电气设计的基础是统一图纸目录，统一后的标准卷册目录可提纲挈领地反映卷册内容，图纸名称及其对应的图号编制，便于大规模设计、查找、校核、修改各卷册、图纸[1]。
1.2要求具体化，计算简易化
1.2.1配电屏接线图
配电屏接线图应包含屏外形尺寸、断路器规格型号、回路名称、回路负荷容量、回路编号、电缆规格型号、穿管规格型号等信息和参数，明确规定回路、箱柜等编号原则，并以表格形式明确负荷容量→负荷电流→断路器额定电流→线缆→管径对应关系。
1.2.2导线护管选择
导线护管的选择采用归类法，各用电回路简化为正常照明、应急照明、消防应急照明和动力回路，各回路护管均暗敷。动力回路采用热镀锌钢管，其他回路采用阻燃塑料导管。设计中若采用GB50217—2018《电力工程电缆设计标准》中附录H电缆穿管敷设时，允许最大管长的计算方法繁琐，原始参数难获取，在工程一次电气设计中，可选取经验值，具体为：导管没有弯曲时，长度不超过30m；导体有一个弯曲（90°~120°）时，长度不超过20m；导体有两个弯曲（90°~120°）时，长度不超过15m；导体有3个弯曲（90°~120°）时，长度不超过8m。如果长度超过上述要求，应加设接线盒、箱或加大管径。
1.2.3断路器选择
1.2.3.1选择方式
低压断路器是建筑电气的主要组成部分，断路器的选择计算过程是建筑电气设计的关键环节。变电站用电低压配电系统常采用TN-C-S系统，断路器设置一般不超过三级，断路器的上下两级之间的配合，须具备选择性。用变压器进线采用框架断路器，设置短路瞬时保护、短路短延时保护和过载保护，建筑电气终端配电装置使用最广泛的保护电器是微型断路器，常用于电流125A以下的回路，仅设置短路瞬时保护。变电站建筑物内主要负荷一般为建筑物照明、空调、电暖气、楼宇监控及水工用电设备等，负荷计算电流和不超过125A，电源统一由配电箱/柜引出，出线断路器主要用于保护回路内用电设施的过电流及类似用途，无需维修，因此选择微型断路器即可满足要求。设计人员可根据短路电流和负荷电流计算结果对微型断路器进行选择。
1.2.3.2灵敏度校验
随着变电站消防等级要求的提高，需保证线路末梢发生接地故障时，断路器能够准确跳闸。断路器的灵敏度需满足规程要求，根据DL/T5155—2016《220kV~1000kV变电站站用电设计技术规程》，断路器作为保护电器时，灵敏度为1.5。[2]
2.变电站一次设备运行现状
2.1变压器
如果变压器的运行状态不佳，便会直接影响到变电站的正常运行。对于变压器设备来说，其状态检修共有两类，一类为引线故障检修，另一类则为渗漏油检修。
在引线故障检修中，其故障问题的根源在于引线被烧断，或是线柱松动所造成的。因此在对这类故障实施状态检修时，便需要观察引线的外在表现，并结合其故障特征来找出引发该故障的原因，在渗漏油故障检修中，其故障原因可能有三种，其一是油箱周围连接的零部件因外力作用或自身质量问题而造成密封不良，进而引发渗漏油问题；其二是变电站一次设备在运行过程中因振动作用而受到额外负重，并由此引发渗漏油问题；其三是变电站一次设备自身内部故障也会导致渗漏油问题的出现。在面对渗漏油故障时，为了防止故障进一步扩大而引发危险，便需要第一时间进行检修[3]。
2.2高低压开关
高低压开关故障可表现为异常声响、误动、过热或拒动等现象，甚至还可能造成断路器着火、爆炸，断路器故障的原因可能有2个，首先是电流或电压波动较大，并由此造成断路器运行不稳定。其次是断路器中的销子意外松动或脱落，或是断路器内的回路出现短路也会引发故障。因此在对断路器进行状态检修时，需要针对上述两个原因来进行仔细查找，以便于对故障进行精准的解决。在检修隔离开关过程中，考虑到隔离开关在使用过程中存在一定的局限性，因此载流接触面积通常很小，当隔离开关的使用过于频繁或是载流面积过大，都可能会导致隔离开关出现接触不良问题。
3.电气一次设计改善措施
3.1完善前期准备工作
变电站电气一次设计中，需充分考虑前期准备工作。正式施工前，相关人员必须进行系统化、全面化的调研分析。对国家的设计规定、行业标准等有所了解，并以此作为参考，结合工程情况等进行电气一次设计，方可从根本上规避潜在问题。此外，变电站的一次设计中，还要考虑未来发展需求，结合各类设计标准、文献要求等进行规划处理。
3.2合理进行变压器的选择
一次电气设计中，变压器的选型十分关键。需充分考虑下述几方面要求：第一，结合变压器的工作区域进行分析，选择与之相匹配的冷却设备，还要考虑变压器自身性能、结构特点等，必须满足环境使用要求；第二，考虑有载、无激磁调压等因素的影响，合理进行变压器型号的规划；第三，结合电力系统要求、电气设备性能等进行变压器选择方面的优化。如相数等。此外，还要考虑短路阻抗等方面的影响，及时进行绝缘测试，确保测试结果满足标准要求后方可投入使用。
3.3合理选择导体及相关设备
导体和对应设备的选择，必须充分考虑设备载流量、绝缘配合效果等要素。再者，还要结合动力、热力稳定性等进行设备的选择。如断路器选择中，需考虑断开功能的发挥，避免整个系统的安全等出现问题。提高设备选型的重视度。对断路器而言，需考虑断路器的使用时间，确保其各项性能等满足预期要求。要积极进行装配处理，保证为检修操作等打下良好基础。此外，断路器选择中，要充分考虑设备的特殊性要求。当电力系统位于合闸条件时，需考虑断路器的实际效果，确保其导电性能等满足预期要求，避免负荷、短路电流等情况下出现失稳状况。
3.4防雷、接地保护
对电力系统而言，易受外界雷电、暴雨等恶劣天气的影响。雷击可能引发线路烧毁、设备超载，设计中必须及时进行防雷设备断电保护处理。具体设计阶段，还要融入防雷设计分析，将高压设备的接地保护及时应用于防雷设计中，网络电阻要进行合理管控，一般不可超过0.5Ω。再者，还要提高对高压变电工作人员人身安全的关注。为了确保设备的正常运行，避免高压对人体造成损害，需及时进行接地设计处理，确保其到达防范高度，降低触电事故发生几率。接地设计中，要考虑扁钢、圆钢等材料的合理使用，在接地装置中，接地线可借助自然接地完成铺设施工，其中，高低压配电室必须与一个接地体充分相连接，确保外界地线的合理连接。
4.结语
变电站是电力系统的关键部分，相关人员要提高电气一次设计的关注度。做好电气一次设计工作，方可最大程度维持整个设备的安全运行，提高供电稳定性，确保其满足大众使用需求。相关人员在进行变电站的一次设计期间，要严格遵循相关技术要求，了解各项关键技术，借助最新化理念进行设计，从而弥补传统设计中的不足之处，确保对应设计工作的合理性、科学性。
5.参考文献
[1]林隆眉.110kV变电站电气一次设计的具体方法探究[J].科技创新与应用，2015(29).
[2]唐杰.110kV变电站电气一次部分初步设计分析[J].通讯世界，2014(23).
[3]黄莉迪.城市110kv变电站电气一次设计探讨[J].信息化建设，2016(07)