郭峰
（湖南柿竹园有色金属有限责任公司湖南郴州431007）
摘要：经济水平与科学技术的快速发展，离不开电源的支撑。近年来，中国经济的快速发展和科学技术的不断提高，对电的使用率也在日益上升。随着时间的推移，电力系统中的许多设备也会不断的老化。变电站是电力系统中的核心，其主要的作用是分配电能、变换电压以及控制电流的流向。为了使整个电力系统处于长期的完整运行状态，往往需要设计人员利用其专有的设计技能，本文就针对变电站改扩建中的变电一次设计进行简要分析。
关键词：变电站；改建；变电一次设计
随着变电站投入使用时间增加，变电站中的变电设备老化问题也越来越严重，多数变电站的性能和规模已经无法满足要求。不仅如此，变电设备老化问题还容易引发安全事故，造成人员和财产损失。因此，需要对变电站进行改造，提高变电站性能和安全性，保证变电站安全稳定供电，适应社会经济发展。
1变电站改建中变电一次设计原则
关于变电站改扩建工程中的变电一次设计，可以说涉猎系统一次和线路规划等专业知识，内部工序流程极为繁琐，尤其是在间隔位置确认环节中，要尽量少做或是不做间隔调试，至于线路则应该确保少交叉甚至是不交叉，借此规避以往工程量的随意增长隐患。具体来讲，在设计环节中需要主动贯彻以下规范原则：①需了解变电站设备的运行情况、运行年限、主接线方式、变电站的前期设计情况，做好有效的前期情况收资，并根据变电站的运行现状及供电负荷情况确定改扩建的相关内容。②对新增出线间隔的实际位置，需要联合变电站实际间隔具体规划位置和线路延展路径，进行综合化校验认证，当其中存在双回路架空出现的状况时，为了顺利规避线路跨越交叉结果，则可以依照顺序加以布置。③联合上述规范守则，进行各设备间隔位置集中化锁定，同步做好电气主体接线图和总体平面布置图等资料的修缮工作，希望在此类媒介精确化指导前提下，细致化核算新增间隔线路一切有关的参数，包括最大负荷、变电站系统阻抗，和母线穿越功率等。
2变电站改建中的变电一次设计
2.1电气主接线设计
变电站电气部分的主体就是电气主接线设计，它对整个电力系统运行的可靠性和灵活性起着直接的影响作用，并且对拟定电气设备的选择、继电保护、配电装置布置、自动装置和控制方式都有着十分重要的影响。在变电站改建过程中，对电气主接线设计应该尽可能的保证其可靠性和灵活性的基础上，做到经济合理。电气主接线设计图如图1。
2.2合理选择电气设备
在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上，进行电气设备选择，在选择时遵守了以下几项原则：1）按正常工作条件选择电气设备的额定值。2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。3）检验安装地点的三相短路条件并校验开关电器的断流能力。4）根据安装地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当形式。在此基础上，要确定主变压器台数。城网变电站中一般配有两台或多台主变压器，当其中一台变压器出现故障时，可以将其负荷自动转移至正常运行的变压器。
对于一座变电站，在满足相同的供电能力和供电可靠性的前提下，安装两台或3台变压器哪个方案更合理，如何选择合适的主变压器台数，需要根据城医供电条件、负荷性质及运行方式等条件，从经济和技术方面考虑以下几个因素：1）主变总容量在总负荷不变的前提下，停一台主变压器时，要求仍具有相同的供电能力。2）变压器制造容量限制。
2.3防雷击方面的设计工作
在变电站的正常运行过程中受到雷击的影响比较大，甚至在严重的情况下会因为雷击的影响直接导致变电站无法正常运行，所以在进行防雷击方面设计工作的时候，还需要技术人员能通过有效手段做好防雷击方面的设计工作，一般情况下防雷方面的设计工作包括以下的几个方面：
2.3.1直击雷防护
在雷击发生的时候往往有着突发性、瞬时性，而发电站作为一个统一的整体，一旦某一部分、结构受到影响，那么也就会有较大的可能性会导致整个电力系统出现问题，所以也就需要在进行防雷措施的时候能做到户内布置类型的雷击防护。在目前实际的累计防护之中，经常会采用在屋顶安置避雷针的措施，而在选择避雷针材料的时候需要设计人员能有效的参考实际防雷需要，科学的选择避雷针材料。
2.3.2过高电压方面的防护
在发生雷击的时候，除了雷击的直接影响之外，雷击还会在电力系统之中产生过大的电压，并对发电站的设备造成影响。为了能有效的改变这情况所带来的影响，那么需要设计人员能在发电站之中的母线结构上安装上一定数量的避雷器，并且每个避雷器之间的距离要根据相应的规范以及实际需要进行科学的设定。其次，随着发电站方面避雷设施研究的发展，在目前出现了大量的新型的过高电压防护设备以及部件，通过这些部件的使用就能有效避免发电站之中的设备被破坏，所以设计人员在进行设计时候要能根据实际需要以及工程造价方面的影响因素，适当地将这些新型的防治电压过高设备融入到变电站的设计之中。
2.3.3雷击的接地保护
在整个防雷系统之中，雷击在接地方面的设备安装处理决定整个雷击防护系统质量的关键，同时雷击接地的处理也是整个雷击系统之中比较容易出现问题的部分。在目前的雷击防护系统设计阶段之中，一般会采用水平接地方式作为主体结构，之后在辅助以垂直接地的结构，最终全方位的雷击接地保护。其次，在处理雷击接地防护工程的时候，为了能保证防护能达到最好的效果，那么也就需要设计人员能科学的设定好接地网的面。一般会在接地网的建设过程中会采用镀锌角钢材质，来铺设雷击接地网。
2.4照明系统方面的设计
在进行变电之中一次设计的时候设计人员要能认识到，照明系统不仅是变电站之中工作人员日常工作的基础，同时一旦在变电之中发生安全事故，那么安全照明系统就将关系着工作人员的生命安全。在实际的照明系统设计之中，一般会将照明系统分为内外厂房系统、内外站开关系统、内外机房系统等若干个部分。同时为了能保证变电站企业能有高效的运行效率以及较高的安全保证，在照明系统设计方面常会将照明系分为工作照明系统以及事故安全照明系统两个部分。
在进行工作照明系统设计的时候，要能考虑到工作人员的实际需要，合理的设计灯光亮度以及照明灯间距；而在进行应急安全照明系统设计的时候，要保证应急灯具有较高的安全规格，使得安全照明系统能在工作照明系统中断后的第一时间发挥作用，并且相对比于工作照明系统，安全照明系统除了要考虑灯管亮度方面因素之外，更要保证安全照明系统具有良好的引导作用，在走廊转弯处、楼梯转弯处、公共等地方都要安装好引导应急灯。
结语
变电站改建中变电一次设计是一项比较系统的工程，此工程要对变电站进行综合性考虑，要找到关键问题，从而进行有针对性地改进。变电站有不同的类型，因此对变电站进行设计及其设计水平都存在着差异。变电站在改进的过程中变电一次设计还要结合实际情况，向有经验的工作人员进行借鉴，做到有的放矢，使变电站的改进工作能够更好地进行。
参考文献：
[1]孙晓宁.浅谈变电站改建过程中的电气一次设计[J].中国新技术新产品，2013（08）：156.
[2]宋媛媛.变电站改建过程中的电气一次设计的几点思考[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（08）：231-232.
作者简介：
郭峰（1988.3.1），男，湖南郴州人，南华大学电气工程及其自动化学士，助理工程师，单位：湖南柿竹园有色金属有限责任公司，研究方向：一次设计。