220kV变电站电气一次部分设计技术探析

王鸿鹏

（国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司—抚顺市电力设计院，辽宁 抚顺 113006）

一、变电站的重要性

变电站主要功能是通过转变电压，以及对转变完电压的传输和对电流流向的控制达到传输电流的目的。由于不同地网之间的构造不同，变电站的设计也不相同，主要有110kV、220kV和500kV等不同规格，不同规格的变电站对电压的调节也会不同。当今，220kV变电站的分布最广，因为我国家庭用电的规格几乎都是220v，所以必须要用220kV变电站进行变压。因此，对220kV变电站的设计工作必须重点关注它的实用性、安全性和绿色环保性能，确保它的传输安全和居民用电安全和减少对能源的使用和浪费，对整个国民经济都有着重要的作用。

二、关于220kV变电站进行电气一次设计方面的原则

由于220kV变电站的适用范围非常广，在所有规格变电站中的特殊地位，故在进行220kV变电站的设计时还要进行一定的特殊性设计。一是主接线的设计，这也是最主要的设计，要求安全可靠是第一位的，要求每一个模块的连接必须平顺紧密，安全可靠。二是要求整体220kV变电站设计总体统一，使整体设计标准统一，避免出现前后矛盾，减少维护成本。三是充分考虑供电单位的经济效益，只有保证供电企业的合理经济效益，才能使整个供电网实现可持续发展。四是在变电站的选址和建设时应该充分考虑当地环境的承载能力，因地制宜进行建设施工，避免对环境造成不可逆后果。

三、针对电气一次设备的一些有效建议

220kV的变电站在设计方面的目的是让变电站得到模块化的发展，对220kV规格的变电站进行电气一次设计，应该把整个设计工程的各个独立模块划分开，之后根据实际情况来进行规范，才能够让模块之间能够进行有效可靠的连接，进而让变电站在设计方面满足实际需求。

（一）关于变电站主接线的设计工作

对于电气主接线设计工作来说，可靠性和安全性是其最基本的要求，所以出于变电站可以平稳运行的考虑，应该可以在不同电网之间进行有效切换，进而确保其供电稳定性。在进行变电站电气一次设备的时候，电气主接线是很重要的环节，平面布局也是非常重要的一项内容，这两项内容加以结合进行紧密布置，才可以确保电力系统运行的安全稳定，主接线方案应该合理优化，这样才能有效减轻后期运行维护的压力。

（二）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：第一，按正常工作条件选择电气设备的额定值。第二，按短路条件校验电气设备的动、热稳定。第三，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。第四，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2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，安装两台或三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：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；变压器制造容量限制；占地面积城网变电站位于市内，节约占地具有十分重要的意义，显然安装三台变压器比安装两台变压器要多占地。

（三）关于接地设计

我们在设计中为了让接地的电阻降低到安全范围，一般采用的方法有自然接地体、深井接地的方式，除此之外还可以利用降阻剂或者加深地网埋藏的深度，也可以在局部进行换土、让接地面积扩大而达到降低电阻的作用。在设计中应该考虑到该地区的地质条件，进行详细的地质勘测工作，然后才能确定方案和材料的选择，务求合理，确保电气设备能够平稳运行，要注重安全性，防止火灾和触电事故的出现，会造成不必要的生命和财产损失。

（四）关于变电站防雷设计

对于以上两个方面的内容进行总结概括，具体内容如下：第一，对于有关防止直击雷保护方面，在变电站一次电气设计中，所有的配电装布置上都应当采用用户所提供的方案，在屋顶设置避雷针，通过此方式实现预防直击雷的目的。通过大量的工程实践经验来看，在屋顶避雷采用的原材料应当选取过热镀锌扁钢，选择的尺寸大小应当为40mm×4mm。并且在此基础上，选用的热镀锌扁钢的尺寸可以略大于40mm×4mm作为引下线，并且同与接地网进行连接，从而确保在雷雨天气中出现的直击雷能够通过该方式倾泻入大地，有效地避免了变电站在运行过程中遭遇雷击，从而遭受破坏。第二，从过压角度进行分析，为了避免线路在正常运行情况下，遭遇雷击，而出现过压侵入现象，在具体设计中，需要在220kV进线段以及10kV出现段每段母线线路上分别安装独立避雷器，通过利用避雷的方式，实现对系统中电压的安全保护。与此同时，还应当将避雷器安装在220kV中性点上，通过设置放电间隙的方式，实现变压器中性点绝缘，从而实现过压的可靠保护。

结束语：

综上所述，探究220kV变电站电气一次部分设计技术实践，对促进提升相关区域电网的运行与供电质量，具有重要意义。通过相关分析，从220kV变电站电气一次部分设计的各个角度着手，对相关设计方案进行有效优化，能够最大程度降低电气设备的能耗，进而提升电网的供电质量与供电效益。因此，应加强对220kV变电站电气一次部分设计的重视，为我国电网的整体发展，提供可靠的基础支持。