浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术

浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术

潘业业

江苏广源电力工程设计顾问有限公司213000

摘要：随着经济的持续进步，社会对于电能的需求越来越多，因此相关单位必须重视电力系统的建设和完善，重视供电和配电过程。为了保证电力系统的优质性能，在建设电力系统时，需要遵守严格的接线原则，既要实现系统的实用功能，也要确保经济性，避免资源的无效损耗。因此，相关单位需要重视电气的一次设计，做好相关设备装置的选型，把控好设备的品质和性能，确保电力系统的科学性，进而实现高效地供电和配电，为社会提供高品质的电力能源。

关键词：电力系统；接线设计；一次设计；原则

引言：

在电力系统的建设中，一次设计是最基础的作业，与系统的运行质量息息相关，所以必须加以重视，同时，也要重视系统的接线设计，遵守相关的要点和原则，保证系统主体结构的可靠性，提升电力系统的整体性能，为系统的稳定运行提供保障。本文主要分析了在进行接线设计时所需要遵守的三点原则，即经济性、灵活性和可靠性，并且详细论述了电力系统的一次设计技术。

一、电力系统接线设计的原则

（一）灵活性

为了保证电力系统的灵活性，不仅可以实现灵活地调度和检修，还可以便于后期的系统扩展，在主接线设计时还需要遵守灵活性的要点，具体有三方面的要求：一是在电力系统投入使用的过程中，可能会出现一些故障问题，这时就需要对其进行检查和维修，只有保证主接线的灵活性，才可以在检修时，很便捷地停运相关设备装置，比如断路器，这样就可以为检修提供安全的环境，同时也避免影响到整体供电。二是主接线设计的灵活性，可以确保调度便捷，进而实现对于装置和线路和自由引入和去除。三是由于电力系统始终处于发展的状态，在实际使用中可能会随着需求的增加而扩建，因此必须确保主接线的灵活性，做到从长远利益考虑，避免在系统扩建时需要大规模的接线变动[1]。

（二）可靠性

这是在接线设计中最为重要的原则，只有可靠的接线设计，才可以确保供电过程的稳定性，保证系统实现持续的供电，避免频繁出现供电间断的情况，这对于电力系统而言非常重要。所以在电力系统接线时，必须遵守可靠性的原则，总体而言，一次设计和二次设计都会影响到系统的可靠性，因此，在实际作业时，需要从这两方面进行分析，合理地实施接线设计。另外，由于每个电力系统都具有自身的特殊性，所以可靠性是相对的，某个接线设计不一定可以满足多个系统的需求。

（三）经济性

在接线设计中，除了要遵守以上两点原则之外，还需要考虑经济性的原则，尽量通过科学的设计，来避免资源的无效浪费，要严格把控接线的占地面积，控制好接线设计的成本投入，最大限度地降低接线作业的成本。另外，为了保证长期的经济性，在进行接线设计时，需要从长远的利益出发，科学地进行接线设计，控制好后期系统的运行成本，避免高额的运行费用。

二、电力系统一次设计技术

（一）断路器的选择

在传统的电力系统中，往往会使用油断路器，但是随着电力系统的逐步升级和发展，当前主要使用真空断路器，尤其是对于一些容量相对较小的系统，真空断路器具有很强的适应能力，而且此种断路器触头的使用期限较长，灭弧速度高。另外，经常使用的还有压缩空气断路器，在断路器的选择上，需要从电网的实际状况出发，选择最优的断路器设备，促进系统的安全运行。

（二）主变压器的选择

对于电力系统而言，主变压器是非常关键的一次设备，必须要保证主变压器的安全运行，才可以确保整个系统的高效运行。倘若主变压器的容量或者安装数量不符合标准，都会影响系统运行的稳定性。就大部分变电站而言，如果一个变压器停运，其余的变压器必须要承受百分之八十的负荷，才可以保证系统的正常运转，变电所一般会使用一个备用的变压器，来保证系统运行的可靠性，而且这两个变压器的容量是相等的，关于主变压器的设计，还应该从长远的利益进行考虑，方便后期电力系统的扩展。另外，还需要科学地选择变压器的类型，比如在110KV变压器的选择中，应该根据系统所需求的参数来选择，比如变压器的接线组别和相数等，保证变压器符合系统的实际需求。图一是关于110KV变压器的基本结构[2]。

（三）互感器的配置

在电力系统中，为了有效地控制和检测电流，就需要使用互感器，将电流转化成统一的形式，因此，必须合理地选择和配置互感器。应该统筹考虑互感器设备的状况，和互感器的工作环境，来选择适合型号的设备。比如对部分室内的配电设施，就需要使用瓷绝缘结构的设备，而当配电装置的大于35KV时，就需要选择独立式的互感器等。在具体选择中，必须要综合考虑各方面的因素，保证互感器的等级和容量符合系统需要[3]。

（四）避雷器的选择

电力设备在使用的过程中，难免会遭受各种外界因素的干扰，比如雷电天气就会对于设备产生很大的影响，不仅会导致设备损坏，还有可能会威胁到人体的生命健康。因此，在一次设计中，相关人员必须提前考察某区域的地质条件，以及气候状况，然后落实相应的防范策略，科学地实施防雷接地设计，为母线配置合适的避雷装置。在三线圈的变压设备中，为了防止静电情况，还需要在低压绕组的位置安置一个避雷装置。在安装避雷器时，相关人员需要根据系统的实际需要，不仅要选择科学的避雷装置，还要将其安装在合理的位置，保护各个电力设备的安全运行。另外，在选择避雷器的时候，还应该考虑电器装置的功能特征，以及设备的绝缘性，以此来确定合适型号的避雷器[4]，图二是关于避雷器的常见型式。

三、结束语

综上所述，主接线的设计与电力系统的稳定性和安全性息息相关，所以必须科学地设计主接线，遵守安全性和灵活性的要点，不仅保证系统的高效运行，也便于后期的调度和检修，同时为系统的扩展提供有利条件。而对于系统的一次设计，重点需要做好断路器、主变压器的选型工作，统筹考虑各方面的要素，不仅保证设备的优质性能，也确保设备适应实际的工作环境，另外，为了有效避免外界环境的干扰，需要加强对于相关设备的保护，选择合适的避雷器，提高系统供电的可靠性。

参考文献：

[1]邵立明.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点分析[J].科技与企业,2014(15):312-312.

[2]孙应春.浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术[J].中国科技投资,2017(26).

[3]王浩亮,尉扬.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点分析[J].黑龙江科技信息,2014(34):88-88.

[4]林俊贤.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点研究[J].神州,2017(11):177-177.