变电站电气一次设计面临的问题及改善对策

变电站电气一次设计面临的问题及改善对策
李玉林
摘㊀要：近年来，在国内社会经济建设工作大力开展的过程中，各个行业对于电力能源的使用量也在一直增加，在此背景下，无论是电力工程项目的建设数量，还是建造规模均有了明显提升㊂电力市场在持续创新中也变得愈来愈成熟，由于变电站是供配电㊁输送电力能源以及管控电压的关键装置，所以变电站在发电厂以及电力用户之间起到了 中介 的作用㊂可见，变电站电气一次设计效果好坏会直接关系到供电系统能否一直处在安全稳固的环境中运转工作㊂鉴于此，文章主要以电气一次设计为出发点，首先，对其中常见问题予以探讨，其次，提出几点改善办法，以供参考㊂
关键词：电气一次设计；常见问题；改善对策；探究
一㊁引言
从目前情况来看，我们国家已经进入了各个行业都快速发展的阶段，并且对于电力能源的供给也提出了更高的标准，电力企业的运营水准会直接关系到社会经济的提升速度，所以如何优化电力系统，提升电力能源的生产品质已经成为当前电力企业所重点关注的问题㊂在电力企业改革工作落实期间，城市中高压变电站的数量变得愈来愈多㊂但是站在实际角度来看，变电站在使用阶段中，仍旧存有许多安全风险，致使变电站的运行质量不能达到预期效果㊂因此，电力企业应该通过优化变电站电气一次性设计，以此保障变电站可以为社会供应充足的电力能源㊂
二㊁变电站电气一次设计中常见的问题（一）电气设备的选择问题
设计人员在变电站电气一次设计中，应选用占地面积较小的电气设施㊂同时电气设施参数应符合变电站安全运行要求，根据所选接线形式，还需结合电流水平㊁变电站位置㊁电压㊁站址外部环境等因素，合理选择电气设施参数㊁设施类型㊂在此基础上，优先选择自冷型电气设施，对于２２０ｋＶ的变电站，应选择自耦变压器；针对３５ｋＶ的变电站，需要优先选择功能性较强的配套变压器，并且变压器的规格不宜过大㊂在１１０ｋＶ变电站电气一次设计中，在选用电气设施时，需要考虑设施运输㊁后期维护㊁地区经济要求㊁设施占地等影响因素㊂通常状况而言，对于１１０ｋＶ及以上变电站，都会选择常规设施，以及气体绝缘全封闭配套组合为主的设施㊂针对电气设施中母线设计问题，设计人员可结合系统功率㊁负荷功率完善设计方案㊂而对于回路导体来说，需要按照电流密度㊁外部环境条件㊁温湿度，海拔高度来对设计进行修正，同时测试设施线路㊁导体㊁母线稳定性，由于其中的系统性较强，因此也就容易滋生出问题㊂
（二）主接线设计缺少合理性
基于本质来看，电气主接线指的是电气设备之间相互电气连接，实现电能传送电能的电路完成设计，是整个电站设计活动中最为关键的部分之一，接线的设计能够对供电体系中的各类配电设施产生直接的干扰，同时主接线设计的恰当性，与变电站的运转状况也息息相关㊂在对这部分内容进行设计期间，设计人员首先需要做的就是明晰变电的详细情况，例如规模㊁负荷㊁容量㊁电压等级等，继而在做出相应的设计㊂然而，当前一些设计人员并未对此项内容做出翔实的收资和探究，也没有真正地将变电站一次电气的实际状况作为出发点，在这种形势之下，主接线设计自然也就难以达到预期的功能，同时合理性也将会大打折扣，所以主接线设计问题是务必要予以规避的㊂
（三）防雷设计方面
对于变电站一次设计来说，防雷是其中十分关键的一项内容，一旦变电站防雷水准不佳，那么在遇到雷暴天气时，很有可能由于雷击，而致使设施被毁坏，严重的甚而还会诱发出安全事故，所以做好防雷设计极为必要，但是，当前在一些地区，对于这部分的设计工作的注重度仍然不够，从而诱发问题㊂
三㊁提升变电站电气一次设计质量的改善对策（一）选用最适宜的电气设施
通常情况下，相关工作人员在落实变电站电气一次设计时，供电企业应该选择与现实情况相吻合的变电站设计方案，以及相应的电气产品，换言之参照不同地区对电力能源的实际需要㊁相关电能质量参数，选用最适宜的变压装置㊂在选择变压装置时，应该依据这类装置需要放置的环境㊁自身构造等因素，配套选择冷却装置㊂另外，在选择变压装置时，相关设计人员还应当重点关注其中的电力载荷情况㊂不论如何，在设计实践中相关工作人员应当严加遵从供电系统的设计规程标准，选用最适宜的电气产品，这样才可以将变压装置的功效全部展现出来㊂与此同时，在变电站电气一次设计中，相关工作人员还应该重点关注变压装置的短路阻抗，同时将相应的绝缘能力检测出来，在检测结果达到设计标准时，才能够使用㊂
（二）优化主接线设计
对于变电站而言，主接线设计的核心内容是一次电气产品的主接线㊂主接线设计效果好坏会直接关系到电力系统中不同配电装置的安全，并且还可以对自动管控系统㊁继电保护系统以及电气产品的选择效果带来直接性的影响，可见主接线设计得是否合理就直接决定了系统整体的工作效果㊂在实际落实设计工作时，相关工作人员应该明晰变电站的建设面积㊁变电站系统工作中产生的电力载荷，以及系统的最大功率等㊂与此同时，在设计变电站的主接线时，设计人员应该遵从灵活性原则，这样才能确保电气产品的主接线设计可以达到电力系统的实际需要，可以在极短时间内做出调㊀㊀㊀（下转第２００页）
第一时间内对其设备进行检修或者采取相应的处理措施，那么就会引发设备的故障问题，进而形成巨大的经济损失，需要对大量设备状态数据进行分析，从中明确找出产生状态异常变化的信号，发挥出设备状态大数据分析的优势以及价值㊂一般来说，设备异常以及故障的类型十分的繁杂，但是其实际故障的样本数量会比较少，较为简单，能够反馈出故障发展过程的数据变化样本更是少之又少，所以无法合理的使用这些较少的数量样本，构建正确的异常检测模型以及判断参数，利用大数据分析，可以突破我国传统固定阈值的检测束缚，以海量的正常状态数据信息为基准，搭创出更切合实际的数据分析模型，对设备使用的时间参数以及设备状态等变化进行分析，精确地判断出设备是否存在异常等的问题，第一时间内找出其潜在的故障隐患㊂现阶段，我国在时间序列方式进行状态信息的挖掘快速地检测设备异常的研究取得了一定的成效㊂基于高维随机矩阵㊁高维数据统计分析等方法建立多维状态的大数据分析模型，利用高维统计指标综合评估设备状态变化，也展现了良好的应用前景㊂大数据技术通过对大量设备状态历史数据㊁变化趋势以及缺陷和故障记录进行多维度统计分析和关联分析，获得数据的统计分布规律㊁相关关系和演变趋势，从而对不同设备类型㊁不同地区㊁不同厂家㊁甚至不同时间段的评价模型参数㊁权重和阂值进行修正和完善，实现设备状态的差异化评价㊂其中，各状态量的关联度㊁权重以及差异化阈值的确定是设备状态大数据评价的核心㊂就已经产生故障或者潜伏型的故障进行判断，了解其设备的严重故障严重程度以及发展趋势，这样可以使得工作人员制订出更具针对性的检修方案，避免设备状态不断的恶化㊂以往所使用的故障诊断方式主要是以温度分布㊁局部放电等为主监测参量信息㊂传统的故障诊断方法主要基于温度分布㊁局部放电㊁油中气体以及其他电气试验等检测参量，基于一定规则综合利用多种智能算法㊁建立故障诊断相关性矩阵等融合分析方法，可以有效提高诊断的准确㊂
五㊁结语
设备状态大数据分析在数据集成㊁数据质量㊁样本数量等方面面临一些挑战，未来突破的关键是设备状态数据的全面获取以及数据挖掘分析与业务需求的深度融合，大数据结合人工智能技术的应用将是重要的发展方向㊂
参考文献：
［１］费思源．大数据技术在配电网中的应用综述［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１８（１）．
［２］吴广宁，袁海满，宋臻杰，等．基于粗糙集与多类支持向量机的电力变压器故障诊断［Ｊ］．高电压技术，２０１７（１１）．［３］胡军，尹立群，李振，等．基于大数据挖掘技术的输变电设备故障诊断方法［Ｊ］．高电压技术，２０１７（１１）．［４］杨越文，侯慧娟，杨祎，等．基于贝叶斯模型的输电线路运行参量关联规则挖掘及预测方法［Ｊ］．电网技术，２０１７（１１）．作者简介：
邹志娜，国网江苏省电力有限公司徐州市贾汪区供电分公司㊂
（上接第１９８页）
整㊂与此同时，还应当遵从经济性的原则，如此一来，才能够保障电力系统可以一直处于安全的环境之中运行，继而降低故障问题产生的概率，进一步减少生产成本的支出㊂通常状况下，在设计变电站的主接线时，主要有以下几种方案：其一，单母方式；其二，单母分段方式；其三，双母方式；其四，双母分段方式㊂因此，相关设计人员应该参照现实需要，选用最适宜的接线方式，对比各类方案的运用优势以及适用范围的基础上，根据变电站的实际功能情况，从中筛选出最佳的设计方案㊂
（三）明晰防雷和接地设计要点
变电站一次设计中的防雷设计是重点之一，因此设计人员务必要加强对此项内容的注重程度，现如今，最为常用的防雷设施主要为避雷针，设计人员务必要依据变电站的真实状况，选取出最为恰当的设计方式，借此来确保变电站的防雷成效㊂例如，可以采取独立或者架构等方式来设计避雷设施，除此之外，还要对一些高压设施做出有效的接地设计，这样才能够更加高效的防范雷电带来的干扰，通过实践可以发现，当电阻值保证在０．５欧姆之内时，其接地效果最佳，如此一来，便可显著提升防雷的效果和变电站安全㊂
四㊁结语
综上所述，对于变电站电气的一次设计来说，其拥有极强的繁杂性，并且各个环节也十分地系统，无论是哪个部分出现欠缺，都会对设计形成不良的干扰㊂基于现实情况来看，由于受到各式各样不同要素的干扰，所以在设计活动中，比较容易会浮现出些许问题，若是这部分问题没有得以妥善处理，则变电站的电气一次设备运行也会不佳，为此，就需要相关单位予以注重，继而选定最为适宜的电气设计方案，选择适宜的电气设备，同时，优化主接线设计，还需要注重防雷方面的设计，唯有如此，才可以从根本上保证变电站电气一次设计的成效㊂所以文章对上述内容做出了翔实的论述，期望带来参考㊂
参考文献：
［１］张卫东．变电站电气一次设计现状及改善对策［Ｊ］．电子元器件与信息技术，２０１９，３（１０）：８０－８２．
［２］彭大志．变电站电气一次设计现状及改善对策分析［Ｊ］．科学技术创新，２０１９（２４）：３５－３６．
［３］李渊博．变电站电气一次设计现状及改善措施［Ｊ］．电子技术与软件工程，２０１９（１６）：２３３－２３４．
［４］魏澜．变电站电气一次设计优化策略［Ｊ］．产业科技创新，２０１９，１（１５）：１５－１６．
［５］陈学智．变电站一次系统电气主接线设计研究［Ｊ］．山东工业技术，２０１９（７）：１９７．
作者简介：
李玉林，中电新源（廊坊）电气集团有限公司㊂。