变电站改造工程中对电气一次设备选型的研究

变电站改造工程中对电气一次设备选型的研究

陈广军

（珠海电力建设工程有限公司广东珠海519000）

摘要：随着时代的变迁，人们在掌控能源方面愈发得心应手，尽管目前由于人口数量的急剧增加，对电能、热能等需求规模提出更高要求，但是国家依然有余力采取措施达成目标。近几年来最突出表现的是国家大兴建设智能电网，为城市与偏远地区提供电能，满足居民用户的生产生活。电网规模的扩大不仅在于电气设备数量和质量的增加基础上，还在于电器设备的管理方式与优化设计之上，本文变电站改造工程，对电器一次设备选型进行分析和研究，望促进变电站改造工程顺利完成。

关键词：变电站；改造工程；一次设备；选型

引言：进入21世纪后，我国变电站设备改造工程持续不断，从设备升级到设备管理模式优化，无一不显示出变电站改造工程的优越性。在建国初期，我国变电站建设还处于初级水平，比照国外先进的变电站设备相差许多，然而经过70几年的科技研究当前变电站改造工程中已经能够突出重点，找到关键，采用各种技术措施推进电气设备的优化。电气一次设备选型的分析和研究要以各项技术和管理措施为基础，完成优化设计。

1.变电站改造工程电气一次设备选型遵守的原则

1.1实现电气一次设备的使用功能

变电站运行属于复杂运作系统，在运行过程中电气设备常常会出现各种问题，因此导致电气一次设备等出现故障，从而不能完整实现其使用功能。如果电气一次设备在运行中出现故障导致使用功能的缺失，将直接影响变电站整体运行，也违背了电气一次设备选型设计的初衷[1]。因此，在探索变电站改造工程中的电气一次设备选型问题时，必须注重电气一次设备使用功能的性能，要使这些选用的电气设备具有充分的抗压性、稳定性以及经济性。例如在选择变电站开关设备、电源变压器等设备时，应当根据设备在实际环境中的承担实况进行科学选型。

1.2便于电气一次设备安装和维护

变电站电气一次设备选型除了要保证设备使用功能完全发挥，实现其应用目标外，还应该达到在实际运行环境中便于安装和维护的要求。电气一次设备是变电站顺利运行不可或缺的组成部分，它们的存在能够为使用用户提供需求，发挥变电站作用，实现变电站改造工程最终的经济效益与社会效益。这么说来，在运行过程中能够方便、快捷安装电气一次设备，及时通过维修手段进行设备维护是极为必要的[2]。对此，在选型过程中，设计人员要熟悉掌握变电站改造工程中电气一次设备的安装地点和结构，能够根据实施情况进行选择，以此满足所改造变电站的运行要求。

2.变电站改造工程电气一次设备选型研究

2.1变压器选型问题研究

变电站实现长距离、高速度、大容量的输电运行，依靠了众多电气设备的共同支持，其中电压器作为最重要的存在，需要科学进行选型，以配合不同变电站的实际运行情况。变电站改造工程过程中，会根据不同的改造工程对象来确定变压器，并且根据变电站的实际需求安装相应数量的变压器。

从数量来看，通常变电站如果是位于城市之内，并且变电站改造工程结束后电变站主要提供的服务区域内属于二、三类负荷，那么只要确定一台相应功能的变压器；而变电站改造工程结束后变电站主要提供服务区域内属于一类负荷，应根据变电站的运行承载量选择2台或以上变压器，而且务必使得各个变压器都可以独自承担起区域内负荷[3]，满足主变运行“N-1”要求。如果变电站地处郊区，此时看变电站周围的电网情况，如果是环网状态，只需安装2台变压器，如果变电站属于孤立点，没有形成环网环境，则需要多增加一台变压器，满足主变运行“N-1”要求，构造成基础的环网环境。

从容量来看，变压器的选择同样需要依靠变电站的实际数据进行科学选型，变电站改造工程是在已有的变电站基础之上实现的，所以数据大多可靠。变压器属于变电站关键的电气设备，一般不会轻易更换，所以对于电压器容量和使用寿命有较高要求。在选择变压器时应当按照变电站的未来5-10年规划进行科学选型，使得变压器容量能够承担时间段内的负荷，并且能够坚持长久的运作。变压器容量的选型不仅关系到变电站运作时间长短，同时关乎到变电站运作质量，如果变电站之中采用主变压器和分变压器结构，应着重于各个变压器的容量确定，达成即使主变压器关闭分变压器可以顺利承担设备运作的目标，可在允许时间内承担一类和二类供电负荷。

2.2电流互感器选型问题研究

电流互感器串接在测量仪表和保护回路中，应用电流互感器能够把数值较大的一次电流通过一定变化转变为数值较小的二次电流，用来进行保护和测量等[4]。变电站拥有的电路数不可数，对电流互感器的需求较大，这就使得在变电站改造工程中要对电流互感器进行科学选型，以便能够适应变电站环境。在进行电流互感器选型时，需要从多方面出发，包括变电站内部一次回路所用的额定电压、会经过交流互感器的电流、交流互感器能够承担的最大电流荷载、二次回路中的仪表等装置标准要求等，所选用的交流互感器一定要处于各项安全数据范围内，只有这样才能够在变电站运行过程中发挥自身作用。一般，为了满足测量仪表、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，会在发电机、变压器等回路中均设置2~8个电流互感器。

2.3断路器选型问题研究

断路器作为能够接通和断开电路的电气设备，其能够保护变电站整个系统的运行安全，尤其在变电站运行过程中出现故障问题，导致周围某一区段的电路短路时，可以通过主动切断断路器来保护线路，对线缆和电路起到保护作用。当前，国内断路器有许多类型，其中按照灭弧截止不同有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器以及压缩空气断路器等，这些电路器适用于不同的电路运行环境中[5]。

当然，在断路器的选型研究中，掌握到基本的选型规则就基本可以实现断路器的优化设计。断路器安装是为了实现整个变电站运行系统的安全、顺利运行，因此为了防止出现因短路等原因引起的电路安全事故，必须严格把握断路器的质量问题，确保断路器不存在拒动和误动；还应该选择具有强度大、热稳定性能好、动稳定性能强的断路器，用以防止电路系统出现问题；随着科技的发展，当前已经逐渐开始电气设备智能化，因此许多类型的电路器逐渐具备自动重合闸的功能，这类断路器或可成为变电站改造工程中受到重视的电气一次设备；因为变电站规模较大，结构复杂，在改造工程结束后必然会在原有基础上增加更多电路，为周边提供服务，因此会应用到更多断路器，所以电路器价格应合理。总结出这些选择要点后，发现六氟化硫断流器基本符合以上的需求，可以应用到工程之中。

结论：变电站改造工程是对变电站各类电气设备优化设计的工程，如果做好相关电气设备的改造和优化设计，有利于改造后整体电路运行系统的顺利运行。本文主要对变电站电气一次设备中的变压器、输电线路以及断流器进行了研究，发现电气一次设备在选型时主要应根据所处环境以及实际要求进行选择，只有因地制宜、从实际出发才能推动电气设备的优化。

参考文献：

[1]俞炳旭.关于变电站电气一次设备安装及质量控制的探讨[J].河南科技,,:.

[2]王慧.变电站电气一次设备产生过热问题原因及对策探讨[J].科技与创新,2015,(24):146.

[3]林荫.提高变电站电气一次设备寿命的措施研究[J].能源与环境,2014,(06):21-22.

[4]杨震,张前.变电站一次设计中主要电气设备的选择[J].河南科技,2014,(21):143-144.

[5]刘大忠.谈风电场升压变电站电气二次设备选型与安装[J].山西建筑,2012,(35):156-157+267.

作者简介：

陈广军(1980－)，男，广东，电气工程师，学士，主要从事电网系统一次、变电站一次设计