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摘要：随着城区用电负荷的不断增长，部分变电站主变容量已接近满载甚至已超载运行，为解决该类问题，通常对变电站采用增容扩建或改建以提高其供电可靠性和稳定性，满足用户的需求。本文主要对变电站改扩建中的变电一次设计进行了简要的分析。
关键词：变电站；改扩建；一次设计
1电气接线
在对配电装置进行接线方式选择的过程中，如果变电站在整个系统中作用非常重要的时候，可以利用一些比较经济而且相对比较可靠的方法来进行接线，一般情况下采取一个半断路器接线。
2电气设备连接设计
在进行变电站电气设备的连接过程中要注意尽量防止占地面积增加的情况出现，所以在进行选择的时候尽可能地需要运用一些占地面积相对比较小、特殊要求比较少的设施来进行，只有这样才能保障电缆设备具有相应的连接稳定性。在选择电气设备的过程中，一般情况下可以采取的技术主要包括了一些高阻抗的设备、稳定性比较好的电气设备还有一些参数比较高的设备，在运用的时候能够依照一些不同的标准和要求来进行满足变电站稳定运行设施的选择。这些年以来，伴随计算机技术愈来愈普遍，在变电站也慢慢被广泛运用。
3配电装置及平面设计
我国拥有960多万平方千米的领土，13多亿人口。这就给电能的传输和传递带来了众多复杂的问题。同时，这也要求我们在选定变电站的地理位置的时候一定要具体问题具体分析，具体联系当地的地形环境因素，从而选出最为合适的变电站选址。首先我们要考虑到只要当我们选定的位置的辐射范围最大，这样才能减少在传输过程的电能的损耗，从而节省能源。其次，我们还应考虑到地形环境问题，变电站的位置是否方便变电站的建设，否则带来施工难度，并且增加建设期间资金的投入。另外变电站的地址附近的环境问题，是否存在潜在的风险，变电站能否承受风险发生时带来的灾害，否则将会给附近居民带来生活上的不变，而且会大大缩短变电站的使用周期。总而言之，尽量减少资源的浪费和资金的投入是变电站地理位置选择时重点考虑的两个重要因素。
配电装置是和平面设计是一个首要解决的问题，配电装置及平面设计设计除了要认真贯彻国家的政策外，还应该结合自身的特点和当地的自然经济特点，电力系统要求和运行检修要求，结合线路出线走廊，制定符合自身的合理的设计方案。高压配电装置应尽可能的选择新的材料，尽量避免按照传统的方式去进行配电装置，要采用新的设备和布局，运用先进的设备的同时，考虑设备的安全性、可靠性等特点。在国家政策《变电站总布置设计技术规定》中有明确的规定，变电站的总平面布局因地制宜，努力创新，充分利用现有的技术经济进行精选设计和合理布局，同时在变电站的设计过程中，应该尽可能利用当地的荒地和一些不好的土地，做到少占用或不占用当地的耕地资源，在保证电网安全可靠运行的基础上，选择最佳的设计方案，做的经济与技术共同受益。
配电装置及平面设计是变电站考虑的首要问题，只有把配电装置和平面设计中存在的问题都解决好，变电站的发展就有了一定发展可能。
4防雷
4.1变电站对侵入波的防护
针对侵入波，变电站需要采取的措施是将阀型避雷器安装在进线上。阀型避雷器主要由火花间隙和非线性电阻构成，能够对雷击侵入波起到良好的防护作用。其中SFZ系列的阀型避雷器可以用来针对中等或者大容量的变电站的电气设备进行保护，而FS系列的阀型避雷器可以对小容量的配电装置进行保护。
4.2变电站的进线防护
变电站的进线保护可以实现对避雷器雷电电流幅值的限制，同时控制雷击波的陡度。如果线路中发生过电压问题，行波导线会向变电站运动，线路绝缘冲剂闪络电压的一半为起幅值，同时与变电站的冲击耐压相比，线路的冲剂耐压会高出很多。因此，需要在变电站的进线上加装接闪线，避免雷击造成的线路损坏。
4.3变压器的防护
变压器的防雷保护需要将SPD安装在靠近变压器的位置，减少雷击波的入侵伤害。SPD要尽量安装在接近电压器的位置，并且减少线路的连接长度，从而有效减少雷击电流在连接线上的过电压。同时，将变压器的金属外壳、低压侧中性点和避雷器的连线有效连接在一起，避免雷电对变压器的破坏。变电站的每组主母线和分段母线中都应该进行阀式避雷器的装设，从而对电气设备以及变压器进行相应的保护，并且各组避雷器与变电装置总接地网之间的连线要尽量短。
4.4变电站防雷感应
在科学技术推动下，变电站的直接雷防护系统越来越完善，户外设备的安全性提高。雷击防护系统也有一定的不足之处，雷击防护中产生的放电问题和电磁脉冲会影响变电设备的正常运行，同时雷击造成的过电压可能会通过金属管道和电缆产生电磁干扰，影响相关弱电设备的稳定运行。此外，变电站需要进行防雷感应保护：设置多分支接地引线，将引线雷击流降低；优化汇流系统的结构，将引下线对弱电设备的感应降低；将限制过电压的装置安装在电源入口，例如压敏电阻，还可以将光耦元件安装在信号线上；控制室采用屏蔽电缆，并且设置相同的接地极；通信室和控制室需要进行等电位设置，并且实现与设备外壳的等电位汇流连接。
4.5变电站的防雷接地
变电站的防雷接地需要进行共用接地网的敷设，增加接闪杆和避雷器的接体，还可以通过单独人工接地体的敷设达到防雷要求。通常而言，小变电站可以采用独立接闪杆，而大变电站需要在独立接闪杆的基础上安装配电装置，并且相关的连接途径大于5m，接闪杆接地引下线埋在地中部分与配电装置结构埋入地下的接地体需要保持3m以上的距离，变电站的电气设备需要通过水平接地方式进行接地装置的布置，可以采用水平接地极采用扁钢50mm×5mm，垂直接地极采用角钢50mm×5mm，垂直接地极间距5m～6m，主接地网接地装置电阻还要小于4Ω，主接地网埋于冻土层1m以下。此外，对于大变电站，接闪杆和主接地网的地下连接点到变压器接地线地下连接网的距离要在15m以上，并且变压器门形架构上不得装接闪杆。
5对无功补偿设计的分析
（1）基于一系列的理论知识和实践经验，无功补偿应当在实践中合理使用，结合当地的特殊情况，有针对性的对各个主路和支路进行特殊规划，坚决不可以一概全，做出最合理的设计规划，从而增强变电设备的安全性和稳定性。（2）由于建设电力系统结构简单，不需要过于复杂的安装工作，也不用进行大范围的厂房搭建，所以对于硬件的质量问题必须进行十分严格的监控。我们可以采用双绞线来连接设备与设备，这就为我们节省了大部分的硬件的资金投入。随着设备数量的逐渐减少，那么系统的安装费用部分也得到了减少，这也就减少了资金投入。
6结语
变电站扩建是提高该变电站供电能力和供电可靠性的需要，是适应该地区经济和社会发展的需要，符合电网规划发展的要求，工程竣工投运后可优化输配电网络结构，提高电网运行的经济性和灵活性。其变电一次设计是一次较为综合性的实践过程，它必须结合工程实际情况，现场全面及准确的资料收集，确保其设计合理性，满足电力系统的安全、经济、可靠、环保的基本要求，同时注重了解和应用新技术、新设备。
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