电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点分析

摘要：随着国家经济建设的稳定快速发展，以及群众对于电力能源需求的加强，我们国家已经陆陆续续的在进行电力能源的改革和管理提升。首先，电力能源的输送能力都在不断加强，为了提高电力能源的输送能力，国家已经更换了一大批输电电缆和变压设备，这就使得广大群众的用电能够更稳定安全。而发电厂作为电力能源的第一个管理系统，它也要随着时代的要求变更而进行相关的调整。发电厂的建设是一项长远的基础设施建设，因此必须树立全局观念和持续发展观念。

关键词：电力系统;设计原则;接线设计;一次设计;

近些年来，随着科技的进步和社会的发展，人们生活水平显著提高，同时人们日常生活和生产用电量大幅度增加。自从电能产生至今，电能在社会发展中占据着重要地位，因此我们有必要对电力系统接线和电气一次设计工作进行分析。

一、电气主接线设计原则

随着社会经济的发展，供电可靠性、安全性和稳定性越来越受到人们的重视，这也为供电系统设计提出了新要求。近年来，以数字技术、信息技术和遥控技术的出现为电力系统提供了新思路，也为人们电力系统设计优化提供了技术指导。在当今电力生产中，确保供电稳定性、可靠性是最根本的工作目标，这也是电力生产的首要任务。一旦出現停电事故，其必然会对发电厂造成经济损失，甚至是影响到国家经济建设，产生人员伤亡事故等。因此，在电力系统设计中，选择科学、合理的接线技术和方法至关重要，是保证供电可靠性、经济性的爱情难题。一般来说，在目前的电能系统设计中主要的设计内容包含了电压、频率、以及可靠性三个方面。而主线设计则是一个多元化工作，需要从工作内容、工作条件以及工作模式等方面进行分析。一般来说，拥有较高的灵活性、方便性是整个设计工作的重点，在设计中出现需要，满足正常运行的同时，还需要保证供电的可靠性，确保故障在产生之后能够在第一时间得到控制，从而满足电力调度、电能分配要求，在这同时还要保证设备运行方式选择的可靠性、可行性和简单性，通过系统、科学的控制设备来达到减少停电次数、缩短停电时间的故障处理措施。电气接线设计要想做好经济性，除了需要在设计工作中选择合理、可靠性的供电策略和供电方法之外，对于基础设备的投资、运行费用也要给予明确的控制，并采取占地小、性能好的设备来进行控制，从而达到减少投资的目的，将整个电力设计的经济性充分发挥出来，从而达到科学、系统应用的目的。在未来的电力系统研究中，我们需要充分的考虑电力主接线设计的科学性，要立足于未来，除了需要考虑现实接线之外，还需要对分期过渡接线进行充分的考虑和处理，尽可能的选择一些方便未来经济发展的主线设计策略和方法，进而达到标准、科学、严格的设计标准要求。

二、电力系统一次设备设计

1.主变压器的选择。电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，其安全、可靠运行是电力系统中非常重要的环节。如果某变电站主变压器的数量不足，或者变压器的容量不足，那么就会导致变电站乃至整个电力系统的可靠性下降。根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对于重要变电所应考虑以1台主变压器停运时其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电。对于普通的变电站，在一台主变停止运行的情况下，其他的变压器的容量应该能够满足负荷的70～80%，在目前实际的运行情况变电所中通常都是采用两台变压器互为暗备用并联运行。主变压器在设计中不仅要满足上述要求，还需要对未来变电站的发展和扩展的需要进行综合考虑，应当预留一定的容量对变压器经济运行的条件进行满足。在设计过程中，应该结合变压器运行以往的经验，通常选择两台变压器互为备用。对于两台互为备用并联运行的变压器，变电所通常采用两台等容量的变压器，单台变压器容量视它们的备用方式而定。

2.断路器种类和型式选择。断路器根据选择的灭弧介质的不同能够分成四种，即真空断路器、压缩空气断路器、油断路器以及六氟化硫断路器。随着电力行业的不断发展以及开关技术的进步，目前变电站中断路器通常会选择真空断路器以及六氟化硫断路器，基本上已经淘汰了油断路器。对于电网的容量较小，则可以考虑真空断路器，它的优点是灭弧迅速，触头寿命长。小型的发电站的屋内配电装置也常采用SN型少油断路器，系采用纵横气吹和机械油吹联合作用的结构。

3.电流互感器和电压互感器的配置。在进行电流互感器型号的选择过程中，需要根据产品的情况以及产品使用的环境条件为依据进行选择。对于6～20kV屋内配电装置，应当选择瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35kV及以上配电装置，通常选择油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。如果各方面的条件允许，那么应该尽可能的选择树脂胶主绝缘结构的电压互感器;35～110kV配电装置通常选择油浸式结构的电压互感器;220kV级以上的配电装置，如果容量和准确等级能够满足相关要求，通常需要选择电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。

4.避雷器的选择。雷击建筑物和电力设备往往造成极大的危害，为了保证电力系统在运行过程中的供电可靠性和人身安全，在设计过程中设计人员应该以所在地区的雷电情况、工程的规模和特点以及地区的地质情况为依据，对防雷接地设计方案进行合理的、科学的确定。每一段母线须配置一组避雷器。对于三线圈变压器，低压绕组有可能开路运行时，为避免静电感应对低压绕组绝缘的危害，应在低压绕组出线端装一个避雷器，三角形绕组的，可装在任一相，星形绕组的，装于中性点。对于自耦变压器，当一侧断开后，在断开侧仍会出现对绝缘有危害的过电压，因此，须在自耦变压器的各侧绕组上装设避雷器。如果接地系统是中性点直接接地，同时变压器中性点可能处于断开运行的情况，在变压器中性点绝缘没有按照线电压设计的情况下，需要在中性点进行避雷器的安装。对于中性点不接地系统，变压器中性点经套管引出时，应在中性点装一个避雷器。变压器中性点接有消弧线圈时，为消除消弧线圈端部可能出现的过电压，应与消弧线圈并联安装一个避雷器。对于雷雨季节可能经常开路运行，而其线路侧又带有电压的35～110kV的变压所，为了对变压所进出线的隔离开关以及断路器进行保证，需要在进出线的进出位置进行三相一组避雷器的安装。在对避雷器型号进行选择的过程中，需要综合被保护电器的使用特点和绝缘水平情况进行考虑，按照避雷器配置的要求，必须在每一组母线上都进行避雷器的安装，同时还要求变压器中性点接地必须对避雷器进行安装，并且要求安装在变压器和断路器的中间。

5.短路电流及计算。短路电流及其计算方法：在现实生活中，各个方面的工作，都需要依据短路电流的计算来完成，比如电气设备的选择和校验、继电保护装置的整定和校验、整定自动化装置以及限流设备的选择等等，在对短路电流计算时，标么制法是普遍采用的。确定短路点：计算短路电流时按总配电所高压母线侧各主要开关电器动稳定校验、母线动、热稳定校验和继电保护整定计算选两处短路点来进行短路计算。    结束语：

总之，安全与可靠是电力生产的两大关键性要素，它不仅影响电能的供应质量、电力系统的运行寿命，而且关系到人民日常生活与生产，同时对国民经济的发展有着极大的影响。因此在电力系统接线和电气一次设计工作中，我们要充分考虑各方面的因素，严格按照国家规定和电力部门要求进行工作，以最佳、最优的电气设备设计方案来保证供电的安全、可靠，最大限度的节约投资、提高设计效益。

参考文献：

[1]贾文莹.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点.2017.

[2]张志英.浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点分析.2017.