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變電站設計范文1
引 言
由于我國經濟的快速發展，居民及工業用電幅度大大增加，電網投資項目增多，變電站的設計也越來越多樣化及復雜化，在新技術應用上，采用模塊化設計，積極采用先進適用的新技術、新工藝。在建筑風格上，體現工業性產品或設施的特點，提倡工藝簡潔、施工方便、線條流暢，與環境協調。在設計標準上，不突破現有的設計規程、規范，遵循公司通用設計總體原則。
1 變電站土建設計前期準備階段
1.1 地點的選擇
在進行變電站地址選擇時，應當首先明確變電站負荷中心的位置；這需要系統人員依據潮流分析以及電網的規劃確定負荷中心位置，此外還需設計接入系統方案、無功補償規模、進出線、主變等。依據提供的資料，土建設計人員先初步確定幾個變電站選址方案，這些選址地點應當盡量與負荷中心接近，以便能夠降低網損。之后就要對幾個站址方案進行比選，需要考慮以下因素：
（1）所選定的變電站地址是否與當地的政府規劃相一致。尤其應該注意選定的地址是否位于當地的基本農田保護區，除非當地國土部門對土地總體規劃作出相應的調整，否則不能侵占基本農田修建變電站。此外，需要積極與當地規劃部門溝通，以防止出現變電站選址與總體規劃相沖突的情況發生。
（2）站址的水文地質、交通運輸、土地征用等是否可行或便利以及是否易于執行；同時，為了能夠實現環境友好型、資源節約型電網的建設，在進行變電站建設時要盡可能的使用劣地、荒地，不占用或者少占用耕地，盡量遠離礦產較多、地質條件惡劣的地點等，變電站位置與地震斷裂帶之間的距離應不小于1km。由于變電站常修建在較為偏遠的地點，這時就需要保證進入變電站道路的轉彎半徑、坡度以及寬度等能夠滿足大型設備運輸的需求。
（3）變電站選址時，應明確周圍是否存在陵園、風景旅游區、導航臺、飛機場、通信設施、軍事設施等，若確實存在應先與相關部門進行協商，得到允許后方可建站，否則另行選址。
1.2 線路的選擇
變電站線路的選擇應當與地址的選擇相協調，在選址過程中要注重與線路人員之間的配合，明確變電站輸電線路的具體方案。因線路的總體造價要遠大于變電站的建設造價，因而科學、合理的線路方案有助于保證變電站建設的經濟性，而且對于方案順利通過前期的審查有著重要的作用。在進行線路選擇時應當格外注重以下幾點：
（1）線路需要避開重要通信設施、軍事設施、自然保護區、城鎮密集區等；若能夠有效的進行避讓，可以降低拆遷補償的費用，避免對周邊設施或景觀的影響，降低對通信設施以及軍事設施的干擾；若確實不能夠有效的避讓，則需要與相關部門進行協調后方可確定。
（2）重視對鐵路、水庫、河流等跨越點的選擇；尤其是線路需要跨越高速公路、大河、大江時，應當盡量保證小跨度的跨越，以便能夠降低項目資金的投入、減少跨越所帶來的風險，降低對交通和航運的影響。
（3）變電站地址選擇時要注意線路的輸出條件，對已經建成的變電站的線路走向進行分析，以便能夠合理的安排變電站的出線線路，盡量防止出現線之間相互交叉的情況。
2 變電站土建初步設計階段
2.1 變電站的規劃設計
在對變電站所在區域進行規劃設計時，應當先充分考慮變電站所在地的交通運輸、水源電源、水文氣象、地形地貌等條件，進而確定進行變電站規劃的具體規則。通常情況下需要考慮生態環境保護、運行檢修、施工以及工藝布置等要求。在保證變電站施工工藝要求的前提下，盡量使變電站的檢修、運行、施工方便，達到節約資源、不污染環境、水土保持的目的。
2.2 變電站的平面布置設計
變電站的平面布置設計應當依據電氣平面布置情況進行設計，在與總體規劃相符的前提下，對變電站進行合理的工藝布置，以便實現節約用地、交通方便、分區明確。采用模塊化的方式進行總平面布置，將總平面劃分為配電裝置場地、主變場地、110kV配電裝置區等功能分區。站內的各個功能分區通過變電站內的道路實現連接，變電站內道路的轉彎半徑、寬度等要符合消防、檢修、變電站運行、大物件運輸等的要求。為了能夠盡量降低土地的占用量，同一時期內修建的建筑物要盡量集中布置；在消防間距滿足要求的基礎之上，應使各建筑物做到緊密布置。
2.3 變電站的豎向布置設計
在確定變電站場地的設計標高時，首先應當考慮的就是變電站的電壓等級，之后再考慮該地區在歷史上的最高內澇水位以及標準洪水位。在確保場地標高滿足澇水水位以及洪水水位的基礎之上，進行場地土方工程量的計算，通過綜合平衡設計以使場地土方工程量最小，進而確定變電站場地的設計標高值。變電站的豎向布置可以采用階梯式或者平坡式，但二者都要在滿足工藝布置合理的基礎之上，盡量利用現有的場地地形，以便能夠降低土方施工量。豎向布置中需要格外注意的問題就是邊坡的處理，具體的坡度值應當依據前期勘察資料來確定，若邊坡之間的高度差較小時，可以考慮使用擋土墻進行處理；若邊坡之間的高度差較大時，應當使用護坡和擋土墻共同作用的方式進行處理。在邊坡擋土墻的坡腳以及坡頂處，應當設置排水溝和截水溝。這些措施的采用，不僅能夠保證邊坡不受到雨水的沖刷作用，而且可以確保邊坡的穩定性，出現水土流失現象，并且能夠減少土地使用量。
3 變電站土建的施工圖設計階段
變電站土建的施工圖設計階段是將已經通過審查的方案運用到現實中的階段，它包括暖通、給排水、結構、建筑、總圖等專業。為了能夠有效避免各專業之間進行交接時出現問題，應當預先進行必要的溝通。為了能夠有效的提升土建工程的施工效率以及施工圖的質量，可以考慮使用以下措施：
（1）由于變電站內建筑物很少出現變動，因而可對其實行標準化設計，使其具有獨特的設計風格。
（2）建立各專業之間資料互提制度，以便能夠使參與設計的各專業之間實現有效的溝通，盡量避免各專業之間因缺少溝通而產生的矛盾。
（3）建立變電站土建施工反饋制度，以便能夠將變電站土建施工中所碰到的問題快速地反饋到設計部門，進而對土建設計進行完善。
變電站土建設計的實際情況是千變萬化的，但只要抓住重點，就能達到設計的預期效果。由于各地情況不同，要因地制宜，不能生搬硬套有關指標，必須熟悉所設計項目的工藝情況和所址地質情況，才能設計出合理化的工程。
4 結 語
綜上可知，正是由于變電站在電力系統的重要地位作用，使得直接影響著變電站的安全性、可靠性以及經濟性變電站的土建設計和施工質量對整個電力系統的安全、穩定運行至關重要。因此，我們從實際出發，切實提高對變電站土建設計和施工的重視，不斷總結在變電站土建工程施工和設計的經驗，進一步優化變電站土建設計使變電站在我國的電網運行工作中更好的發揮它的作用。
參考文獻
[1]馬偉華.變電站土建設計與施工分析[J].科技風，2009，（22）.
變電站設計范文2
關鍵詞：變電站消防；水噴霧；泡沫噴霧；排油充氮；消火栓；滅火措施
1 前言
為了確保變電站的消防安全，預防或減少火災危害，保障人身、生產和財產安全，消防設計貫徹“預防為主，防消結合”的原則，嚴格執行有關消防設計規程規范，針對不同對象采用技術先進、經濟適用、安全可靠的消防手段，預防火災的發生和蔓延。變電站的消防設計主要包括以下幾方面：主變壓器滅火系統、消火栓系統、氣體滅火系統及消防器材的配置。
2 主變壓器滅火系統
根據《火力發電廠與變電站設計防火規范》（GB50229-2006）第11.5.4款規定，單臺容量為125MV?A及以上的主變壓應設置水噴霧滅火系統、合成型泡沫噴霧滅火系統或其他固定式滅火裝置。相應的條文說明中明確了可采用排油注氮滅火裝置。目前在變電站主要采用這三種滅火系統。
現有變壓器消防以采用水噴霧滅火系統居多，近些年來，在部分地區變電站已經較多地采用了合成型泡沫噴霧滅火系統和排油充氮裝置。而在火力發電廠由于已經有水消防系統，在主變周圍已布置有消防管網，變壓器采用水噴霧滅火系統僅需增加雨淋閥和管網部分，所以絕大部分變壓器采用水噴霧滅火系統，也有少量采用排油注氮滅火裝置。
2.1油浸電力變壓器火災的特點
油浸式變壓器線圈絕緣材料，鐵芯的支架和襯墊有可燃材料，同時其內部貯有閃點在130～140℃，重量可達幾十甚至上百噸的絕緣油。當線圈老化，接觸或接地不良，嚴重過載或短路，絕緣套管損壞，可燃物受高溫或電弧作用而分解、膨脹以致汽化，使變壓器內部壓力驟增，易造成高壓套管爆炸噴油燃燒，火焰垂直上升，大量的油外溢造成火災蔓延，直接威脅變壓器乃至全站的安全運行。
變壓器火災既是油類火災，也是電氣火災，一旦發生險情，一般極易形成爆炸。如短路火災中，一旦短路發生，變壓器油箱內在極短的時間內（有的不到1s）便形成一個高溫高壓的空間，并隨即爆炸起火。
2.2水噴霧滅火系統
水噴霧滅火系統的滅火機理主要是表面冷卻、窒息、乳化和稀釋等作用。當變壓器發生火災時，纜式感溫電纜將火警信號傳至主控室消防控制盤，火災報警控制器報警，送出報警信號，通過判斷，打開對應的雨淋閥，并聯動投入消防水泵，噴頭開始噴水滅火。
水噴霧滅火系統由水源、水泵、管道、雨淋閥組、過濾器、水霧噴頭、火災探測、自動報警和控制系統組成。當主變臺數較多時，可以多臺雨淋閥集中設置在一個小間內。
采用水噴霧滅火系統，需有水源保證，一般情況能連續補水4-5m3/h就能滿足消防水量要求。設計噴霧強度：變壓器除下底面以外的5個面（當低面距地面較高時仍計入底面）、冷卻器表面和油枕表面20L/min?m2，油坑6 L/min?m2，火災持續時間為0.4小時。按主變計算消防用水量需再考慮變壓器室外消火栓水量10L/s（火災持續時間為2小時）。水噴霧與消火栓系統合并設置水泵，按同時滿足主變滅火系統和建筑物消火栓系統的水量、水壓確定水泵參數，水泵一般設置兩臺，一用一備，并設置穩壓泵系統。根據統計，單臺消防主泵電機功率一般在90~132kw。消防水池有效容積應通過計算確定，變電站同時發生火災按一次考慮，大多變電站為250~300m3，部分戶內站可能達到400 m3。為防止生活水水質變壞，消防水池和生活水池宜分開設置。部分用戶變電站由于本身所處的工礦企業已有消防水系統，當消防水量和水壓都能滿足時直接從工礦企業引接消防水，可以節省泵房和水池的投資。
水噴霧滅火系統總造價包括變壓器水噴霧管網系統及火災報警裝置、消防水泵房、消防水池和室外消防給水管網四個部分組成。按500kV變電站最終規模為3臺主變，主變采用三相分體式；220kV變電站最終規模為3臺主變；按變電站變壓器臺數，泡沫噴霧滅火系統投資情況見表1（以下各種滅火系統投資假定條件同）。
2.3合成型泡沫噴霧滅火系統
合成型泡沫噴霧滅火系統是采用速滅阻燃滅火劑作為滅火藥劑，在一定壓力下通過專用的水霧噴頭，將滅火劑噴射到滅火對象的上表面，使之迅速滅火。該系統吸取了水噴霧滅火與泡沫滅火的特點，籍助水霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化和隔離等綜合作用實現迅速滅火的目的。目前國內已有多個生產廠商提供該滅火裝置。
泡沫噴霧滅火系統由儲液罐、合成泡沫滅火劑、啟動源、氮氣動力源、控制閥、水霧噴頭和管網等組成。每臺或每相主變設置一臺控制閥控制相應的管網。除水霧噴頭和管網外，其他組件放置在泡沫設備間內，設備間尺寸一般為長×寬×高＝6m×5m×4m。
目前泡沫噴霧尚無國標，按行業標準《合成型泡沫噴霧滅火系統應用技術規程》設計噴霧強度為4L/min?m2，連續供給時間為10分鐘。參照水噴霧相關規范，主變油坑也是保護對象，計算泡沫滅火劑設計用量的面積建議按油坑面積（保護對象的水平投影面積）計算，噴頭的布置應確保按泡沫能覆蓋變壓器頂面和油枕。
泡沫噴霧滅火系統總造價包括泡沫滅火裝置及其附件（含變壓器泡沫噴霧管網、火災報警裝置、儲液罐及滅火劑等）和泡沫設備間兩個部分組成。按照變電站變壓器臺數，泡沫噴霧滅火系統投資情況見表2。
2.4排油充氮裝置
滅火機理：當變壓器內部發生故障，油箱內產生大量可燃氣體，引起氣體繼電器動作閉合觸點，使斷路器跳閘，此時若變壓器油箱壓力繼續增大，超過壓力釋放和壓力控制器設定值，則啟動防火滅火程序，打開排油閥排油卸壓，防止變壓器爆炸起火。同時，斷流閥動作，自動切斷油枕到變壓器箱體的補油油路，杜絕高位油枕的“火上澆油”。排油3秒后，壓力氮氣從變壓器箱體底部注入，攪拌變壓器油，強制冷卻故障點及油溫，并形成氮氣保護層，隔絕氧氣的進入。
排油充氮裝置由滅火箱、氮氣瓶、開啟瓶、注氮管路、排油管路、快速排油閥、探測器、關閉閥和控制箱等組成。每臺或每相主變設置一套排油充氮裝置，布置在變壓器的旁邊，不需設專用設備間，不需要額外占地。
排油充氮裝置造價與變壓器臺數成正比，詳見表3。
2.5 主變壓器滅火系統的選擇
水噴霧系統因為要設置水泵房和水池，因此占地較大，設備用電負荷也較大，水池還需要定期換水，運行維護較麻煩。由于變電站一般不設專門的水務管理人員，且投資較大，在廣西等一些地方最近幾年的變電站工程中已很少使用，但從全國范圍來說仍然是使用最廣泛的滅火系統。當變電站為用戶變電站時，由于變電站所處的廠區已經有水消防系統，可以節省泵房和水池投資，此時采用水噴霧滅火系統有一定的優勢。
泡沫噴霧滅火系統因其占地較少，投資介于排油注氮和水噴霧滅火系統之間，設備簡單，安裝、操作、維護都很方便，在國內已經得到廣泛的使用。目前泡沫噴霧滅火系統方面因為尚無國標，一般參照行業標準《合成型泡沫噴霧滅火系統應用技術規程》（CECS 156：2004）執行。由于是新產品正處于發展中，有不斷完善的過程，目前正在審定中的國家標準《泡沫滅火系統設計規范》對泡沫噴霧滅火系統做了新的規定，泡沫系統有三種可選擇：1） 由壓縮氮氣驅動儲罐內的泡沫預混液經泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區（目前使用的就是這種型式）；2） 由耐腐蝕泵驅動儲罐內的泡沫預混液經泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區；3） 由壓力水通過泡沫壓力比例混合器輸送泡沫混合液經泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區（云南省有少量變電站采用）。其中值得注意的是，泡沫混合液（或泡沫預混液）供給強度由4 L/min?m2改為不應小于8 L/min?m2，連續供給時間由10min改為不應小于15min，保護面積明確為按變壓器油箱本體水平投影且四周外延1m計算確定。這些參數的修改將意味著，將來那些采用此系統的變電站擴建主變時很多都需要跟換更大的泡沫裝置。此外泡沫液每隔5年左右也需要更換，更換的費用也不低。
對于220kV變電站，采用排油充氮裝置投資最省，而主變三相分體式的500kV變電站，由于變壓器臺數較多，排油充氮裝置比泡沫噴霧系統投資略大。排油充氮裝置優點主要是不需要額外占地，布置在主變油坑旁即可。排油充氮裝置對供電要求簡單，易于實現，維護方便，因此在國內某些地區也在廣泛使用。比如最近幾年廣西投產的變電站采用此裝置比例約為50%。排油充氮裝置在變壓器發生火災后，給變壓器注入氮氣攪拌絕緣油，降低變壓器和油表面溫度達到滅火目的。由于該裝置在動作后會啟動快速排油閥和隔離油枕，為了防止誤動作，除了由火災探測器動作啟動外，還需變壓器斷路器跳閘才能啟動。一旦發生誤動作，則后果較嚴重。
前述三種滅火系統各有特點，從技術上都可行，在變電站中都有廣泛使用，具體采用何種系統，除考慮技術、經濟因數外，還需要考慮水源情況和當地消防部門的意見，因地制宜。
3. 消火栓系統
220kV變電站建筑物主要包括主控通信樓、配電室和警傳室內等，而500kV變電站還有保護小室。變電站內的建筑物等級都不低于二級，當建筑體積不超過3000m3時，可不設置室內消火栓系統，否則應該設置室內消火栓系統。設置室內消火栓系統時同時設計設計室外消火栓系統。當主變采用水噴霧滅火系統時，主變及建筑物周圍都應設置室外消火栓系統。
消火栓系統火災延續時間為2小時，室內按任何地方有兩股水柱同時到達設計。站內的電氣設備間一般不允許有水漬危害，消火栓應該盡量避免布置在電氣設備間內，南方電網公司亦有規定消火栓不能布置在設備房間內。對于像配電裝置室等較長的建筑物采用單栓的室內消火栓基本上滿足不了規范要求，此時可采用雙口雙閥型消火栓，消火栓布置兩側的樓梯間可較好的解決兩股水柱覆蓋的問題。消火栓箱應配備自救卷盤，設有室內消火栓的建筑，如為平屋頂時，宜在平屋頂上設置試驗和檢查用的消火栓。
室外消火栓的布置應考慮能覆蓋主變及主控樓、配電室、保護小室和警傳室等建筑物，各配電區域不考慮設置室外消火栓。室外消防水量超過15L/s時消防管網布置成環狀網。
4. 其他滅火措施
4.1 氣體滅火系統
戶內變電站的電容器室宜設置氣體滅火系統，可采用七氟丙烷、氣溶膠等滅火系統。當電容器室不超過3間時，可采用預裝式氣體滅火裝置，否則應采用組合分配系統。
4.2 消防器材的配置
變電站消防器材的配置主要按這三本規范執行：《火力發電廠與變電站設計防火規范》（GB50229-2006）、《建筑滅火器配置設計規范》（GB50140-2005）、《電力設備典型消防規程》（DL5027-93）。
變電站設計范文3
關鍵詞：接地網；接地電位；接地電阻；短路電流；接觸電位差；跨步電位差
中圖分類號： TM6 文獻標識碼： A
1 影響接地設計的因素
接地裝置的電位Ug=IR,因此要想使地電位滿足要求，其一要降低接地電阻R，其二要使入地電流I減小。
1.1 影響接地電阻的因素
變電站電氣接地裝置主要敷設以水平接地極為主的人工接地網，人工接地網的外緣閉合，各角做成圓弧形，計算接地電阻的簡易公式為：
式中：ρ為土壤電阻率，Ω*m；S為接地網面積，；R為地網的接地電阻，Ω。
土壤電阻率和基地網面積S是影響接地電阻的主要因素，了解了這些原因有利于針對不同情況因地制宜改善接地裝置。
1.1.1 影響土壤電阻率的因素
a) 砂的含水量與電阻率的關系。含水量越大則電阻率越小，根據這種特性，有些地方或利用地下水作為降阻措施，或敷設水下接地網作為降阻措施，這些措施都可以有效地降低接地電阻。
b) 溫度與電阻率的關系。當水分由水變為冰時，電阻率在0℃出現一個突然的上升，當溫度再下降時，電阻率出現十分明顯的增大，而溫度從0℃上升時，電阻率僅平穩的下降，因此，接地裝置應埋設在多年凍土層下，一般埋設深度為0.6~0.8m即可。
c) 土壤的致密與否對電阻率的影響也是很大的，其根本原因是土壤越致密則接觸電阻越小。在接地體周圍小范圍內使用化學降阻劑，使接地電阻大大減小的效果，實際上也是包括了消除接觸電阻的原因在內。
1.1.2 影響地網面積的因素
地網面積的大小是影響接地電阻的主要因素，但近年來，由于變電站的技術革新，大大減小了地網的面積，當接地電阻不能滿足要求時，必須向外擴展更大的面積，但這又牽扯到與有關部門的協調問題，實施較為困難。
1.2 影響入地短路電流的因素
《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）中對接地電阻值有具體的規定，一般情況下規定通常不大于0.5Ω。在高土壤電阻率的地區，當要求接地裝置做到規定的接地電阻在技術經濟上很不合理時，大接地短路電流系統接地電阻可以為R≤5Ω，但應采取相應措施，如防止高電位外引、均壓設計、驗算接觸電勢、跨步電壓等。根據規程規定，主要是以發生接地故障時，接地電位的升高不超過2KV進行控制，其次，才是以接地電阻不大于0.5Ω或5Ω進行設計。所以在實際設計中，不能單純計算接地電阻而忽視短路電流的大小。
接地的實質是控制變電站發生接地短路時，故障點的點位升高。因此接地主要是為了設備及人身的安全，起作用的是電位而不是電阻。接地電阻是衡量地網合格的一個重要參數，但不是唯一參數。隨著電力系統容量的不斷增大，一般情況下單相短路電流值較大，從安全運行的角度出發，不管在什么情況下，都應該驗算接地網的接觸電勢和跨步電壓，必要時采取防止高電位外引的隔離措施。
當系統發生接地故障時，產生的接地短路電流經三種途徑流入接地中性點。1.經架空地線―桿塔系統；2.經設備接地引下線、地網流入本站內變壓器中性點；3.經地網入地后通過大地流回系統中性點。而對地網接地電阻其決定性作用的只是入地短路電流，所以，正確地考慮和計算各部分短路電流值，對合理地設計地網有著很大的影響。
廠或站內和廠或站外發生接地短路時，流經接地裝置的電流可分別按下式計算
I=（Imax-In）(1-Ke1) (1)
I=In（1- Ke2）(2)
I――入地短路電流，A；
Imax――接地短路是最大接地短路電流，A;
In――發生最大接地短路電流時，流經發電廠，變電站接地中性點的最大接地短路電流，A；
Ke1、Ke2――分別為廠或站內和廠或站外短路時，避雷線的工頻分流系數。
計算用入地短路電流取兩式中較大的I值。
由以上公式分析，入地短路電流的大小與流電站接地中性點的短路電流、架空地線的分流系數有關，接地短路發生在接地網內時，為了使變電站所供給的短路電流，不經過大地而直接流壓器接地的中性點；接地短路發生在接地網外時，為了減小短路電流流電站接地的中性點時受到阻力，應加強變電站與變壓器場地的接地帶的敷設，采用良導體架空地線并充分利用架空地線的分流作用。
通過以上分析，降低接地電阻和入地電流可以降低電位，保證設備和人身安全，但單純為滿足地電位2KV的要求，而采取一系列的措施勢必造成技術的困難和經濟的浪費，即使入地電流I為10KA，其R值也要求不大于0.2Ω，況且隨著電力系統短路容量的增加，入地短路電流一般均大于10KA，在有限的接地網內要求達到如此小的接地電阻困難時比較大的。因此行標有規定若不滿足此要求，則應滿足辦標準6.2.2的要求且不大于5Ω,要求采取防止轉移電位引起的危害、防止站內3~10KV避雷器受到反擊并驗算接觸電位差和跨步電位差，從而改善站內電位的分布，形成一個均衡的電位接地系統，所以降低接地電位并不是保證設備和人身安全的唯一手段，均衡電位和限流是保證設備和人身安全比較經濟的方法。
1.3 均壓和限流
變電站均壓一般采用在站區內敷設外緣閉合以水平接地帶為主的人工接地網，其網內敷設若干均壓帶并選取合理埋深，并且站內不同用途和不同電壓的電氣裝置使用一個總的接地裝置。增加均壓帶在一定程度上是可以減小最大接觸系數的，但由于均壓帶越密，電流分布越不均勻的緣故，最大接觸系數最多只能減小到0.1~0.15，所以在實際工程設計中一味地采取堆積剛才來達到均壓和降低接地電阻的措施實不可取的。
限流是為了減小人體被電擊是通過的能量，可采用快速繼電保護迅速切除短路，是人體多受到電擊時間限制在1S及以下；敷設碎石、礫石或瀝青混凝土等電阻率的路面結構層，用以增加人體被電擊是的串聯電阻，將通過人體的電流限制在與電擊時間相對應的安全限度內。
2 接地設計的要點和措施
2.1 接地網的設計要點
a) 接地網的接地電阻主要與接地網的面積有關，加在地網上的2~3m的垂直接地極，對減小接地電阻的作用不大，一般僅在避雷器、避雷針（線）等處做加強集中接地散泄雷電流用，或為穩定接地網在中間或外緣增設幾個。
b) 接地網孔大于16個（均壓要求除外），接地電阻減小很慢，對大型接地網，網孔個數也不宜大于32個。過分增加均壓帶根數并不能無限制的減小最大接觸系數，實驗研究最大接觸系數最多只能減小到0.1~0.15。
c) 接地網埋深達一定時，接地電阻減小很慢，一般取0.6~0.8m。
d) 在小面積地網內，采用置換或化學方法改善接地體附近的高土壤電阻率，對減小接觸電阻有效果，對減小接地電阻作用不大。
e) 接地網的四角做成圓弧形可以顯著改善接地網外直角處的跨步電勢。
2.2 常用措施
a) 采取不等間距布置來均衡地網電位；
b) 電位隔離；
c) 利用地質鉆孔埋設長接地接；
d) 水平接地帶換土與加降阻劑交替使用；
e) 長垂直接地極加降阻劑；
f) 利用地下水的降阻作用；
g) 引外接地；
h) 所內超深井接地；
i) 利用架空地線桿塔接地系統。
以上方法均有成功經驗，在工程中可以根據具體情況進行選擇。
3 接地引下線的設置
行標中僅對接地引下線的截面做了要求，即應該不小于熱穩定所允許的截面，并按工程的使用年限計及腐蝕影響，未對每個設備接地引下線的根數作具體要求，在實際工程中各地對此有不同理解。
有關資料指出，高壓系統的雷電過電壓、操作過電壓和短路事故等都會通過干擾源（避雷器、電容器、電壓互感器、電流互感器及其它帶電容設備）進入二次系統，在二次回路上產生很高的干擾電壓，引起保護誤動和器件絕緣擊穿事故，因此近年來十分強調在此回路采取相應的抗干擾措施外，還對高壓電器接地引下線的有關問題提出要求。有的地區如電流互感器用2根引下線分別接在地網縱橫接地帶上；電容式電壓互感器除用2根接地引下線外，設備三相之間還有連線。接地引下線增加根數加大截面的目的是為了減小引下線的波阻抗，從而降低來自高壓系統的干擾電壓。
采用2根接地引下線的另一個優點是可以提高接地的可靠性，多年來的運行實踐表明設備引下線與地網焊接不良，甚至漏焊、腐蝕等現象旅游發生，運行中不易發現，以致引發不少事故。近年來，國家電力公司《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中也專門對接地做了要求，規定變壓器中性點應有2根與主接地網不同地點連接的接地引下線，且每根接地引下線均應符合熱穩定的要求、重要設備及設備構架等宜有2根與主接地網不同地點連接的接地引下線，且每根接地引下線均應符合熱穩定的要求。
在實際工程中，一般做法是按設備基礎的形式進行分類，每相設備為獨立基礎的，則每相設備雙接地，若三相合用接觸，則每個基礎雙接地，采用這種方法，一方面可以保證設備的安全，另一方面可以節約鋼材，減小施工難度。
4 接地材料的選擇
變電站容量的擴大對接地網安全運行的要求更為嚴格。在我國，接地網所用的材質主要為普通碳鋼。接地網腐蝕通常呈現局部腐蝕形態，發生腐蝕后接地網碳鋼材料變脆、起層、松散，甚至發生斷裂。近年來，部分經濟發達地區開始采用銅材，銅材的性能比剛才好：導電率高、熱容量大、耐腐蝕性強，但其價格卻叫昂貴，差不多是鋼材的7~8倍，接地網綜合造價相差約2~3倍。
因此，在實際工程中，因地制宜地進行技術經濟比較，土質腐蝕性強的地方可考慮采用銅地網，GIS設備對接地要求較高，也可考慮選用銅材。
參考文獻
變電站設計范文4
關鍵詞：變電站；設備；改造；設計
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A
變電站的功能是變換電壓等級、匯集配送電能，主要包括變壓器、母線、線路開關設備、建筑物及電力系統安全和控制所需的設施。對變電站電氣設備進行改造,能提高電網安全穩定性,科學的變電站設備改造設計方案能夠提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源。同時可以增加系統的可靠性，節約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益。本文針對某110kV變電站的電氣設備改造設計進行了闡述。
1變電站設計原則
遵循國家及行業部門的有關規程規范，以科學求實岡地制宜，加快工程建設，降低工程造價提高經濟效益為宗旨進行設計。
(1)本次改造，在滿足最新負荷供電需求的基礎上盡量維持原建變電站的總體布置形式和接線形式，在不增大變電站占地面積的前提下，優化變電站的站容站貌和站內變交通以方便工作人員的運行監視和維護工作。
(2)變電站改造工程的設計應符合“無人值班”站的要求。
(3)變電站的改造需分階段進行第一階臣改造敷設2號主變壓器35kV側高壓電纜；第二階臣在脫空10kV側負荷后進行10kV高壓開關柜室，以及控制室的土建改造工作和相應電氣設備的安裝工作；第三階段進行控制竄設備和其他二次設備的改造工作；第四階段，在原控制室的基礎上進行通信載波機室和并聯電容器室的土建改造工作和相應電氣設備的安裝丁作。
(4)本工程處于地震烈度Ⅵ度區。土建結構按Ⅶ度設防。
2改造規模和設計范圍
2.1改造規模和目的
變電站的改造規模如下：
(1)主變壓器：1號主變壓器被等容量更換為31.5MVA三繞組有載調壓電力變壓器。變壓器中性點接線方式重新設計(110kV中性點需設放電間隙及避雷器)。
(2)l1OkV設備：110kV側斷路器全部更換為SF6斷路器，更換110kV側部分電壓互感器、電流互感器和避雷器。
(3)35kV配電裝置：由于目前2號主變壓器的35kV母線跨越控制室和配電室，為配合主控制室、10kV配電室及通信載波機室的土建施工。因此需要將2號主變壓器的35kV側采用高壓電力電纜引出，并相應建設該回電纜的敷設通道。
(4)10kV配電裝置：10kV側接線改為單母線分段帶旁路接線，共16回出線，盤柜雙列布置，采用XGN2-10型開關框，內裝ZN65A和ZNl2型真空斷路器。
新增成套型并聯電容補償裝置兩組，容量為每組4000kvar原有一組電容器拆除。原10kV開關柜室拆除后就地重建。成套并聯電容器布置在并聯電容器室內。
(5)二次設備控制窀。35kV保護全部更換為微機型保護裝置；10kV開關采用微機保護，就地布置：并聯電容器補償裝置采用微機保護；更換微機五防裝置-套；原直流裝置不更換，但需要校核蓄電池容量；更換電度表屏一面刑用原有電能表將所有電能表接人現有負荷電量管理系統；對新增回路安裝全電子電度表'并接入負荷電量管理系統。將控制室搬至新建的10kV開關柜室樓上。
(6)載波通信機室和并聯電容器室。利用原主控室和休息竄的場地新建通信載波機室和并聯電容補償裝置室。
2.2設計范圍
針對上述改造內容的電氣、土建、通信以及防雷接地、給排水等全部設計工作。
3電氣主接線
根據變電站改造工程現場查勘紀要以及變電站原來的設計，變電站改造后的最終規模為：主變容量為2臺31500kVA三相三繞組有載調壓降壓變壓器；變電站以110kV、35kV、10kV三個電壓等級出線；110kV側為單母線分段帶旁路接線2回進線，2回出線；35kV側為雙母線接線，出線8回；10kV側為單母線分段帶旁路接線，設一組專用旁路斷路器。出線16回，并在10kV裝設兩組并聯電容補償裝置和兩組站用電變壓器。
4短路電流計算及設備選擇
4.1短路電流計算
根據供電局提供的目前系統歸算到本站110kV母線上的阻抗值和各側短路電流的計算結果，并考慮為系統將來預留一定的發展裕度，經計算校核提出變電站各側的短路電流值?；鶞嗜萘繛?00MVA。短路電流計算簡圖見圖1。
圖1短路電流計算簡圖
4.2改造設備選擇
本工程位于地震烈度Ⅵ度區，屬Ⅲ級污穢區所選電力設備經校驗完全滿足運行、檢修、短路和過電壓的要求。
(1)1號主變壓器。為了降低電能損耗和年運行費用避用低損耗的銅芯三相雙繞組有載調壓油浸式變壓器。
(2)110kV斷路器。選用先進、可靠、檢修周期長的SF6斷路器。
(3)l10kV電流巨感器。選用常規戶外油浸式全密封電流互感器LCWB6型。
目前，電力市場上還有一種干式高壓電流互感器。這種電流互感器是由干式高壓套管和貫穿式電流互感器組合而成具有無油、無瓷、體積小、重量輕、防火、防爆、污閃電壓高、維護工作量小等優點。這種電流互感器避免了常規戶外油浸式全密封電流砭感器具有的易漏油、維護工作量大且有爆炸危險等缺點能滿足本站的技術要求。
(4)110kV電壓瓦感器。選用常規戶外油浸式全密封電壓互感器JCC6型。
(5)35kV高壓電力電纜及附件。由于電纜采用戶外電纜架敷設，岡此選用單芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜。
(6)10kV高壓開關柜。選用安全可靠的XGN2-10型箱型固定式金屬封閉開關柜。柜內進線回路裝設ZNl2-10型真空斷路器，出線回路裝設ZN65A-12型真空斷路器。
(7)并聯電容補償裝置。選用集合式高壓并聯電容補償裝置。該裝置型號為TBB-400叫4000ACW，采用在中性點側串聯電抗器的Y型接線方式。此種接線方式具有接線簡單、布置方便清晰的優點，而且針對電容器內部故障的繼電保護可采用的方式較多對串聯電抗器的動熱穩定要求和對避雷器的通流容量要求均較低。
(8)主變壓器中性點設備。改造后的主變壓器110kV中性點裝設有放電間隙、單極隔離開關和氧化鋅避雷器可以滿足對主變壓器中性點接地或不接地的運行要求。
由于本站35kV出線總長僅69km經估算電容電流僅約8A,因此主變壓器35kV中性點不需裝設消弧線圈。
5電氣設備布置
變電站本次改造工程的重點主要集中在設備改造和主控制樓的改造匕，因此變電站的總布置方案、各級電壓的進出線方向和110kV、35kV配電裝置的形式基本維持不變。主控制樓的布置位置和樓外通道設置結合地形、地貌條件考慮．主控制樓主體建筑結構、通道設置和戶內設備布囂遵照規程、規范及防火要求和各建筑物的功能要求進行設計。
110kV配電裝置維持原來的布置不變采用戶外集中式布置。35kV配電裝置采用屋內開敞式布置，布置在單獨的35kV配電裝置樓內。
5.1 35kV高壓電纜敷設方式
2號主變壓器35kV出線電纜的改造是整個改造工程的第一步。該回電纜可能的敷設方式有三種：第一種為新建電纜溝敷設；第二種為采用電纜橋架在主變壓器場架空敷設；第三種為采用電纜橋架沿控制窀邊坡敷設。若采用第一種方式出然會與站內現有的電纜溝和排水溝交叉不利于施工和敷設。若采用第二種方式需要新建橋架柱施工盛大且必然與站內10kV母線交叉。若采用第三種方式不需要土建施工工程量小經濟性好。因此，推薦2號主變壓器35kV側高壓電力電纜采用電纜橋架明敷的方式敷設在主變壓器場和10kV開關宦之間的臺地邊坡上。電纜上方加裝保護設施．防止控制樓的施工威脅電纜外絕緣。
5.2主控制樓布置方式
主控制樓底層為10kV開關柜室、通信載波機室和并聯電容補償裝置宅。第二層為控制室、蓄電池室和其他一些輔助房間。根改造步驟。在脫空10kV側負荷后先對現有的10kV高壓開關柜審改造然后再將控制審設備遷至新建的控制審，最后冉建設通信載波機窀和并聯電容補償裝置室及樓上的輔建筑物。由于10kV開關柜室側的改造不能影響控制摩的運行，因此對10kV開關柜窄側建筑物的改造只能在現有的10kV開關柜室基礎上進行。
方案一：開關柜為雙列布置，以盡量減小房間的長度，但是設備布置較復雜，需采用3回母線橋聯絡兩列開關柜。
方案二：開關柜為雙列布置．公用柜布置在一列進出線柜布置一列。這樣設備布置清晰，僅需采用2回母線橋聯絡兩列開關柜膽是房間長度遠超過方案一。因受場地的限制推薦方案一為最終方案。
5.3 1號主變壓器布置
因改造后的1號主變壓器的外形尺寸為7370mm×4330mm×5190mm(長×寬×高)。而現有的主變儲油池尺寸僅有6800mm×6200mm,故需要對1號主變儲油池進行擴建。另外，還需在兩臺主變壓器之間增設主變事故油池和油水分離裝置。
6過電壓保護及接地
6.1過電壓保護
按《電力設備過電壓保護設計技術規程》，為防止10kV側隔離開關斷開后，主變高壓繞組對主變低壓繞組的靜電感應和電磁感應過電壓損壞主變低壓繞組，在主變低壓側裝設一組氧化鋅避雷器。主變110kV中性點除裝設氧化鋅型避雷器外還裝有放電間隙。為防止電氣設備遭受直擊雷站內采用避雷針保護。為避開新建的主控制樓2號避雷針異地重建‘并與接地裝置可靠連接。
6.2接地
在新建的主控制樓地下0．8m處采用50mm×6mm鍍鋅扁鋼敷設一閉合接地網作為控制樓主接地網。另外．在各層樓板上利用樓板鋼筋和鍍鋅扁鋼敷設均壓網有效降低接觸電勢和跨步電勢，保護工作人員的人身安全。改造后的控制樓的接地網和開關站的接地網有效地連接成一個整體。改造后全站的工頻接地電阻值不應大于0.5Ω。
避雷器接地引下線均設置垂直接地體。控制樓、配電裝置的現澆樓板、柱筋與地網可靠連接接地。所有電氣設備與地網連接點均作明顯標志。
結語
綜上說述，變電站電氣設備改造對改善變電站供電性能有著重要的影響，若熟練掌握了相關的知識將會在改造過程中發揮出重要的作用，但還需要依靠技術人員的不斷實踐研究。
參考文獻
變電站設計范文5
摘要：隨著經濟的逐漸進步，城市化進程逐漸加快，變電站的電氣設計成為現代化發展中必不可少的一部分。文章對變電站電氣一次設計所要遵循的相關原則進行了總結，對變電站電氣一次設計中涉及到的電氣主接線設計、電氣防雷保護設計、電氣接地保護設計、日常照明系統設計、電氣一次設備的合理選擇等關鍵要點進行了總結和分析，以便更好的提高變電站電氣一次設計的質量。
關鍵詞：變電站；電氣一次；設計
一、變電站電氣一次設計所要遵循的相關原則
在我國電網建設過程中，變電站的優化構建是關鍵步驟之一，所以在實施變電站的電氣一次設計時，應該遵循下列原則： （1）變電站應該采用技術性能較強以及可靠性較高、噪音量較低以及檢修率較少的主電氣設備。（2）所應用的主接線方式力求滿足可靠性以及靈活性的相關要求。（3）所進行的相關設計應該充分滿足相應區域中已經規劃好的電力負荷總量以及中長期預測所需的充足變電容量的具體要求。（4）力求所進行的設計能夠充分滿足高效運行以及高自動化、低通信誤碼的相關要求。（5）在進行設計時，要力求在占用較小范圍的土地面積的基礎上選用性能較為優良且體積較小的電氣設備，并要求整個設計合理緊湊，達到節約資源的實際目的。
二、變電站的電氣一次設計要點
1、電氣主接線設計
主接線方式的設計不僅直接關乎系統運行的可靠性和靈活性，也影響繼電保護、控制方式、自動裝置等。變電站電氣主接線的設計可以說是電氣設計的關鍵。故在設計主接線方式時應依次考慮其可靠性、靈活性和經濟性，即使其能夠良好的適應系統不同的運行狀態，分別滿足變壓器在調度、擴建、檢修情況下的不同需求，盡量不用或減少斷路器接線、簡化二次回路和繼電保護、節約占地面積等。
設計時，應當根據實際需要確定接線方式，根據實際施工情況、需要綜合考慮實用性、安全性以及經濟性，選擇最佳的一次接線方式。變電站最常用的主接線方案有四種，即單母線接線方式、雙母線接線方式、單母線分段接線方式以及雙母線分段接線方式，各個接線方案都有自己的適用范圍和優缺點。單母線接線一般只適用于一臺發電機或一臺主變壓器的以下三種情況：110-220kV配電裝置的出線回路數不超過2回；35―63kV配電裝置的回路數不超過3回；6-110kV配電裝置的出線回路數不超過6回。單母線分段接線方式適用于線路較長（故障多），而主變年負荷利用小時數高（不經常切換）且無功率穿越的場合。單母線分段接線方式適用于110-220kV配電裝置出線回路數為3-4回時；35-63kV配電裝置出線回路數為4-8回時；6-10kV配電裝置出線回路數為6及以上時。雙母線分段接線方式適用于主變年負荷利用小時數低（經常切換），而線路較短（故障少）或有功率穿越的場合。
2、電氣接地保o設計
電氣接地設計指的是，將電氣設備的某部分與大地進行良好的連接。因為，在實際的變電站設計建造過程中，電氣接地設計既可以有效防止觸電，又可以避免電氣一次設備的機械性損害，同時還可以有效避免火災、爆炸的發生。這樣，在確保變電站電氣一次設備的正常運行的情況下，又避免了施工人員因觸電而發生安全事故。電氣接地設計中的正常接地裝置主要是由自然接地體、人工接地體兩種接地體和接地線組成。其中，自然接地體最為常用。將接地體端部削尖，就可以直接打入地中。根據低壓電氣設備保護接地與高壓接地系統的保護接地確定接地電阻的計算值。然后，環繞變電所敷設接地體。變壓器只有一點與接地體連接，而變電所的低壓、高壓配電室都各有兩處與接地體連接，變壓器室與變電所內高壓、低壓配電室與均在室內用扁鋼連接成一整體。另外，接電體多采用角鋼；而接地線一般都采用扁鋼或圓鋼。接地保護設計應當將接地極深埋，并盡可能布置在配電站之外的空地中；接地保護主要以水平接地體為主，以垂直接地極作為輔，主接地網的接地電阻應當小于0.5Ω，選擇鍍鋅扁鋼，尺寸為6mm×6mm，垂直接地極則應當選擇鍍鋅角鋼，尺寸為50mm×50mm×2500mm。另外，還要注意在經常出入的大門處設置一些均壓帶，這些均壓帶與主接地網連接。最后，設備引下線最好選擇鍍鋅扁鋼，尺寸為60mm×8mm。
3、電氣防雷保護設計
為了避免雷電過電壓與直擊雷造成的傷害，變電站電氣一次設計必須進行電氣防雷保護設計。防雷保護設計主要有兩種，即雷電過電壓保護和直擊雷保護。為避免線路侵入雷電波造成電壓過高，進行雷電過電壓保護。具體是指，在10kV母線與110kV進線上分別安裝特定的避雷器；因為變電站配電裝置主要是全戶內布置的，屋頂避雷帶應使用熱鍍鋅扁鋼，同時應當將其牽引到下部分與主接地網安全連接，所以，變電站采用屋頂避雷帶避免直擊雷的侵害，即直擊雷保護。
4、日常照明系統 設計
照明系統是變電站正常工作的重要輔助系統，設計時應根據各個部門進行事故照明系統和工作照明系統的區分與設置。在設計工作照明系統時，應按照相關標準進行；在重要的場合與疏散通道、安全出口、樓梯間等都應設計有應急照明設備，主要是在正常照明因故障而中斷時，為工作人員提供照明，進行疏散或者故障處理。中控室必須利用塑料的絕緣導線來進行暗敷，其與的地方可以采用明敷來完成布線。變電站的外部照明線路應選擇鍍鋅鋼管來進行敷設。
5 、電氣一次設備的合理選擇
（1） 斷路器的選擇
斷路器的選擇會對變電站運行的安全性產生重要影響，因此設計人員應當對斷路器的選擇給予充分的重視。①設計人員應當盡可能延長斷路器的使用壽命以及保證其性能發揮正常，盡量選擇安裝方便，簡于檢修的斷路器；②斷路器的選擇應當確保其在電力系統合閘運行時還具備足夠的導電性，以保證在負荷電流以及短路電流通過時，設備還具有良好的動穩定性能與熱穩定性能。
（2）變電器的選擇
變電站變電器的設計應當要把主變壓器作為設計的關鍵，設計人員對變電器的設計就是對主變壓器的選擇與設計。以110kV 變電站為例，其主變壓器的選擇與設計應當充分考慮以下內容：①一些具有冷卻功能的設備應當根據主變壓器的外部工作環境、本身結構特征以及具體容量來決定；②變電器的選擇應當以確定的有載調壓或無激磁調壓方式來決定；③必須嚴格按照電力系統要求設備的相數、繞組數、繞阻的接線組別等的實際需要作為最終變電器確定的條件。
三、結語
總而言之，變電站電氣一次設計是一個系統性、復雜性的工作，其設計水平在很大程度上關系著變電站的運行質量。設計人員應該從電氣主接線、高壓配電器以及設備接線方式三個方面進行深入研究，以保證良好的設計效果。
參考文獻：
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變電站設計范文6
關鍵詞：變電站；電氣二次系統；設計
【分類號】：TU855
2009年，我國提出建設堅強智能電網的戰略規劃。變電站作為電網運行的重要環節和主要監控點，起到聯系整個系統的重要作用。變電站的電氣二次系統的合理性與可靠性與變電站安全穩定運行有著密切關系，可以視為變電站的神經系統。因此，有必要對變電站二次系統展開研究，以推動整個變電站乃至電網的安全穩定。
一、變電站電氣二次系統概述
變電站電氣二次系統是一個復雜的系統網絡，主要包括變電站內的各類電氣設備及其相應的控制、調節、信號、測量回路，以及電氣二次系統的繼電保護裝置、安全自動裝置、準同期裝置、直流操作電源等?？傮w來分析，可以將變電站電氣二次系統分為以下幾個部分：
（1）繼電保護和安全自動裝置。繼電保護和安全自動裝置是電氣二次系統的重要組成，主要用來保護變電站的安全穩定運行，一旦出現系統故障，立即動作于告警或跳閘。（2）控制回路。變電站二次控制回路主要用來對變電站內各類設備進行控制，主要是各類開關設備的跳合閘操作，繼電保護發出跳閘信號后，通過控制回路來執行跳合閘。（3）信號回路。變電站電氣二次設備的運行，均依賴于信號回路的運行，通過變電站二次信號回路，準確采集一次設備的工作狀態，包括信號的發送、接收和傳遞網絡，來為運行人員進行運行和維護提供依據。（4）調節回路。除了通過控制回路來控制開關的跳合閘以外，有一些變壓器主設備還需要通過調節回路來調整期工作參數。（5）其他回路。除了上述回路以外，變電站二次系統還包括絕緣檢測回路、系統同期回路、操作電源回路等，是變電站功能實現的輔助回路，隨著電網技術的發展，變電站建設水平不斷提高，電氣二次回路技術水平的高低目前已經成為衡量變電站自動化程度的重要方式。
二、變電站電氣二次系統重要作用
隨著現代電力系統的逐漸發展，電網已經面向高電壓、遠距離輸電以及智能化的方向發展，所以，對電網輸電的安全、穩定的要求也逐漸提高，在經濟性方面也提出了新的要求。在變電站電氣設備中，二次設備主要負責保護一次設備的安全、穩定運行，電氣二次系統是控制整個二次設備的重要系統，隨著現代化、信息化、微機化的逐漸發展，供電需求的不斷提高，電氣設備的輸電和配電的過程中存在更多的安全隱患和問題，容易出現送電故障或安全事故。在此背景下，電氣二次系統起到舉足輕重的作用，其設計及應用的目的就是保護一次回路、設備及二次設備的安全。在變電站電氣二次系統設計過程中，要考慮各方面的因素，確保系統設計科學、合理、有效，在應用過程中有利于改造和優化升級，這不僅是有利于保護一次電氣設備，更有利于提高整個運行系統的經濟效益和社會效益。
三、變電站電氣二次系統設計分析
1.變電站主接線的相關設計
變電站主接線是電氣設備重要組成部分，是電氣二次系統設計的基礎環節，其作用是連接一次設備與二次設備，起到電流的匯集、傳輸和分配的作用。電氣主接線也稱為主電路，其選擇的形式直接影響電氣設備的選擇，繼電保護方案的制定，控制模式的選擇以及配電設備的布置等。電氣主接線選擇正確與否關系著電氣二次系統的經濟性、可靠性、安全性、穩定性。所以，必須提高電氣設備主接線穩定運行的優化設計。主接線作為電氣設備中修復元件的組成系統的一部分，在其型號選擇上要尤為注意，必須根據電氣的主接線穩定性指標來選擇，經過準確的核算分析來確定準確的主接線。在設計過程中，要充分考慮供電系統使用的方便性，設計出維護簡單、靈活性好、可靠性高、經濟性好、易于擴建升級的主接線，在滿足用戶出現回路負載量的前提下，減少設計成本。除此之外，在主接線連接時要特別注意，容易出現電氣二次系統裝備與一次系統裝備無法連接或連接錯誤的現象，容易因此產生直接性的安全事故。
2.監控系統、應急系統、智能控制系統的設計
監控系統是對整體電氣設備的控制，包括一次設備、二次設備，是電氣二次系統的重要組成。變電站內的監控系統設置采取分布式結構，雙擊配置，主要有總線結構和總線型網絡、站級層、間隔層共同構成。還可以通過遠程控制進行電動隔離開關和三級模式遠程控制短路器。應急系統主要是消防和火災的應急系統，除了對電氣設備正常的檢修之外，還要設置消防報警系統來防止出現突發狀況。變電站受惡劣天氣，如雷電等影響。容易出現自身超負荷狀態而出現火災，火災應急系統的設置是維持變電站可靠性與安全性的必然要求。智能控制系統能夠維持整個電氣二次系統高效性、自動化、智能決策作用的重要系統，能夠在變電站信息處理中設計最優的方案，減少運行的成本，提高變電站整體運行效率。當出現危險情況時，智能系統能夠通過收集情報進行智能判斷與決策，在短時間內作出優化的響應，減少損失。在當前的智能系統研究中，神經智能系統、專家系統等都在進一步的研究中，但對于變電站電氣二次系統的設計而言具有廣闊的應用前景。
3直流系統的設計
直流系統在變電站電氣二次系統中具有重要作用，是自動化控制系統的主要能源支持，是電氣系統實現數據信號采集、控制的重要基礎。直流系統能夠保證電路器和照明通訊設備接收自動化系統傳輸的控制信息，保證其穩定運行。變電站電氣二次系統中常通過電動彈簧來進行斷路器的和分閘操作，因為變電站內沖擊電流較小，因此，為了保證變電站內即使出現的運行中斷還能保證兩個小時的安全用的，需要進行余量的儲存，一般將直流系統內的電池容量設計為300Ah。在直流系統的設計中，還可以通過智能微機的控制形式來操控開關的斷開、閉合狀態，其直流電源采用雙足蓄電池的供電形式。通過設置單線單獨接線，在每條母線上配置蓄電池和充電設備，在每條母線之間設置開關，并且使用聯鎖的方式控制母線與進線間的開關，方便蓄電池和充電設備的并列運行。
4繼電保護的設計
變電站的繼電保護主要包括線路保護、變壓器保護。對于220kV線路應配置雙套完整的、獨立的能反映各種類型故障、具有選相功能全線速動保護，每套保護均具有完整的后備保護。對于110kV線路只需配置單套光纖差動保護就行。在35kV和10kV線路設置過流保護、失壓保護以及分散式過壓保護。主變壓器的保護配置也有要求，對于220kV主變，應配置雙重化的主、后備保護一體化電氣量保護和1套非電量保護。對于110kV主變，配置單套的差動保護，高后備保護，低后備保護以及非電量保護。這些主要保護的配置對整個電氣二次系統來說非常重要。
四、結語
變電站電氣二次系統是重要的保護、監測、控制系統，對于整個供電系統都具有重要作用。在電氣二次系統設計過程中，除了要考慮復雜的設備系統外，還要考慮供電系統的安全性、穩定性與經濟性。
參考文獻：
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