（国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司河北省秦皇岛市066000）
摘要：随着我国经济建设速度的加快和能源需求的扩大，输变电工程的电压等级越来越高，电网结构改造也发生了翻天覆地的变化，电网实时信息的传输逐渐增多，由此给电网电气设计的可靠性提出了新要求，这也成为变电设计的重要目标。可行性研究作为变电站谁家的基础，是项目核准和技术提供前提，为了满足变电工程需要，在前期工程设计中一定要严格根据有关规定和规范进行，以保证设计科学性。本文就500kV智能变电站一次设计及某实际工程应用进行研究。
关键词：500kV智能变电站；一次设计；工程应用
随着经济的发展和现代工业的建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。近年来智能变电站已经在不同电压等级的电网上得到了一系列的示范性应用，特别是计算机技术的进步，电力系统对智能变电站的更要求也越来越高。
1接线设计原则
电气接线设计的基本要求。500KV变电站是高压变电站的重要组成部分，它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容，它在设计中必须要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。
1.1可靠性
首先，在可靠性设计中主要重视断路器设计工作，避免断路器检修而影响到供电的稳定性和安全性，因此做好断路器设计十分关键，是保证整个设计工作的核心内容和基础环节；其次，断路器或者母线在安装、连接的时候我们要尽可能的减少同路数段的电网运行或者中断情况，从根本上保证设计的科学性和安全性，避免一级负荷、二级负荷以及其他外在因素所造成的供电稳定性不佳情况；最后，尽量避免变电站全部停运的可能性。
1.2灵活性
首先，调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度要求；其次，检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，不致影响电网的运行和对用户的供电。
1.3经济性
节省投资，主接线力求简单，以节省电气一次设备，同时简化继电保护和二次线路，节省省二次设备和控制电缆；减小占地面积，主接线要为配电装蹬布嚣创造条件，尽量减小占地面积。
2500kV智能变电站一次设计要点
500kV变电站是高压变电站的重要组成部分，它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容，它在设计中一定要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。
2.1对主接线的设计
500kv变电站电气一次部分最为重要的就是主接线的设计。电气一次部分所对应的主接线主要指的是由高压电器设备以及连接线连接而成的用于接受以及配送电力的线路。主接线能够清楚的反映出不同电气设备的相互作用以及相互连接方式，而且也能反映出线路个回路之间的相互关系，主接线是变电站电力系统部分接线的重要组成部分，主接线科学化的设计，能够有效地保障变电站电力系统的安全以及稳定，并且对配电装置的布置以及继电的保护等都能起到良好的保障作用。因此，主接线的设计必须要满足稳定电力输送、电力调度灵活、便于养护维修以及经济实用等特点。
2.2电气设备连接设计
变电站电气设备在连接中要尽可能避免占地面积的增加，因此在选择的过程中尽可能的应用一些占地面积小、特殊要求少的设施，从而保证电缆设备的连接稳定性。在电气设备的选择中，一般采用的现阶段技术包含了高阻抗设备、稳定性较好的电气设备以及参数较高的设备等，在应用的过程中可以根据不同的标准和要求选择一些能够满足变电站稳定运行的设施。近年来，随着计算机技术的普及，它在变电站也得到广泛的应用，其出现有效的保证了电气线路连接的最优化，同时保障了设备的合理性。
3500kV智能变电站一次设计工程应用
3.1工程概况
某500kV变电站工程，一期工程主要进行2台主变的建设，每台的容量大概是1000MVA，这个500kV的变电站对于整个系统来说，是具有枢纽性质的变电站。该变电站主变压器规划是4台，容量是4000MVA，一期工程建设2台，容量2000MVA，主变型式：单相自耦无载。500kV电压规划出线8回，本期500kV电压出线3回。
3.2500kV电气主接线
对于500kV的电气来说，它的接线方式是运用3/2以及远景的8线和4变进行接线的，总共是5个完整的串。此期工程是采用3线和2变进行接线，总共是2个完整的串。根据此次工期的高压侧出线的一些情况，需要建设#2和#4号的主变器以及#1和#3的远景，如果建成了，系统的备用容量将会比现在大很多，并且4组变压器，就会使得主变故障率降低，所以接线的时候可以简单化，运用不进串，直接接母线的方式进行，节约了成本。
3.3一次设备整合
此次工程的高压侧和中压测的GIS是运用线圈型电子式的电流互感器，并装在其内部的。在主变中性点套管CT上使用了线圈型电子式电流互感器。由于间层的设备是采用的下方布置，所以合并单元也将采用下方的布置，将其放置在组件柜的当中。在对主接线进行分析得知，500kV的断路器每个单位就需要配备2台合并单元，200kV的断路器每个单位需要配备2台合并单元，用于接收电流和电压的信号；每段母线也是需要配备2台母线合并单元的。
3.4智能主变压器选择
由于单组变压器的容量特别大，而且重量高达几百吨，考虑运输中会存在困难，所以尽量会使用单向变压器。为了能够节约成本，中压测将配备自耦变压器组和无载的调压开关。智能型的变压器是由本体和组件两部分组成的，本体中将安装监测传感器、电流的互感器以及控制器等；组件包括监测功能组工ED以及合并单元等，将其装入组件柜中。该站采用的是变压器本体和传感器一体的设计，配置了油色谱和局放监测，信息通过传输到达专家系统，进而到达监测主站系统。
3.5避雷器的配置
避雷针的安装主要是在500kV线路的出口处以及主变压器的侧进线的回路上，500kV线路上装置的是444kV的避雷器，侧进线装置的是420kV的避雷器。GIS的母线不需安装避雷器，在主变压器的高、中、低压测线分别安装一组避雷器。
3.6接地
接地电阻及接地体选择。变电站接地装置以水平接地体为主，在避雷针、避雷器等处，增设垂直接地极以加强散流。根据地质勘测资料、系统短路入地电流资料，经计算本站主接地网接地电阻小于0.5Ω，跨步电位差值为158.68V，接触电位差为329.66V，而最大容许跨步电位差值为204.7V，最大容许接触电位差值为180.4V。接触电位差的计算值不满足要求，铺设电阻率大于2000Ωm碎石后，电位差将升到594.6V，符合规程的要求，户外水平接地体选用185mm2镀铜钢绞线（导电率40%），接地支线采用-50×4铜排。户内水平接地体采用-60×6镀锌扁钢。
结束语：
综上所述，伴随当前我国经济建设的速度不断加快，对于能源的需求量不断扩大，在输变电工程当中，电压的等级不断提高，电网的结构改造也出现非常大的变化，电网在进行实时信息传输的数量逐渐增多，这也给电网电气在设计过程中的可靠性提出非常多的新要求，成为在变电设计过程中非常重要的目标。
参考文献：
[1]罗理鉴，黄少峰，江清楷.智能变电站一次设备框架设计[J].电力自动化设备，2014（11）
[2]马吉.500kV变电站前期工程电气一次设计要点[J].科技与企业，2014（15）
[3]500kV智能变电站的设计方案研究[D].王翀.华北电力大学2014