淺析電氣工程設(shè)計(jì)中的問題及對策

1、<p>　　淺析電氣工程設(shè)計(jì)中的問題及對策</p><p>　　摘要：當(dāng)今的中國，各行各業(yè)都隨著經(jīng)濟(jì)增長的快速腳步在持續(xù)發(fā)展。尤其是我們的電氣設(shè)計(jì)也日益更新，可是快速發(fā)展的同時，伴隨而來的是一系列問題，這給我們的安全帶來了隱患。我們就對電氣工程設(shè)計(jì)中的問題簡單闡述，并提出相應(yīng)的措施，這給我們以后電氣工程設(shè)計(jì)這條路提供借鑒。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣工程；問題；對策 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p>　　近些年來，我國的經(jīng)濟(jì)得到了高速發(fā)展，人們的生活水平有了很大提升，很多農(nóng)村人口轉(zhuǎn)向了城市，這就從本質(zhì)上增加了城市的人口密集程度，使得城市中用電的負(fù)荷快速增長，出現(xiàn)了電源供不應(yīng)求的情況，要求必須要建設(shè)一些更加能夠深人到市區(qū)之中的變電站，但是，我國的城市土地具有稀缺性，這一情況并不允許在城市中用大量的土地進(jìn)行變電

3、站建設(shè)，并且城市的景觀協(xié)調(diào)以及環(huán)保等要求十分嚴(yán)格，導(dǎo)致變電站的站址不斷更換，越來越難以得到落實(shí)。 </p><p>　　一、變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 </p><p>　?。ㄒ唬┳冸娬驹O(shè)計(jì)的一般程序 </p><p>　　變電站設(shè)計(jì)包括初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩個階段，初步設(shè)計(jì)主要解決方案問題，并對方案的必要性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行論證，較為粗略一些;施工設(shè)計(jì)是在初

4、步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化和完善。 </p><p>　?。ǘ┳冸娬倦姎庠O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 </p><p>　　變電站電氣一次設(shè)計(jì)包括電氣主接線設(shè)計(jì)、配電裝置、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇、過電壓保護(hù)與接地等幾個部分；電氣二次設(shè)計(jì)包括監(jiān)控系統(tǒng)、二次設(shè)備布置、直流系統(tǒng)、元件保護(hù)裝置等。 </p><p>　　二、變電站主要電氣設(shè)備的配置 </p><p

5、>　?。ㄒ唬┳冸娬咀儔浩鞯呐渲?</p><p>　　從變壓器的型式來看，進(jìn)行變壓器的選擇過程中，如果為了將周邊噪音污染盡可能減小，就要選擇那些噪聲水平比較低的自冷式的變電站變壓器，此外，如果想要節(jié)約成本，盡可能選擇將風(fēng)冷式為主的變電站變壓器。近些年來，我國逐漸實(shí)現(xiàn)了主變調(diào)壓開關(guān)國產(chǎn)化，主變的儲油柜通常都會采用金屬波紋式的儲油柜，主變的高壓側(cè)往往會采用一種固定的調(diào)壓方式。中壓和低壓側(cè)也要采用一種對現(xiàn)場運(yùn)行需

6、求進(jìn)行滿足的方式，特別是在變電站的增容改造方面。 </p><p>　?。ǘ┳冸娬緮嗦菲鞯呐渲?</p><p>　　通常情況下，變電站的斷路器選用都會遵循以下幾個原則：第一，變電站斷路器空開時候的額定工作電壓要不小于線路的額定電壓。第二，變電站斷路器空開電磁脫扣器的整定電流要不小于負(fù)荷最大峰值的電流。第三，變電站斷路器的空開額定電流同樣要小于線路的負(fù)載電流。在變電站斷路器配置的過程中遵

7、循以上三個主要原則，能夠有效避開短路跳閘的時候，電機(jī)啟動電流的情況。 </p><p>　　三、電氣一次部分設(shè)計(jì) </p><p><b>　?。ㄒ唬╇姎庵鹘泳€ </b></p><p>　　電氣主接線方案是進(jìn)行變電站電氣設(shè)計(jì)首要考慮的問題，應(yīng)首先闡明變電站中各級電壓本期設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)景規(guī)劃設(shè)計(jì)的接線方式，例如，本期設(shè)計(jì)采用單母線接線方式；遠(yuǎn)景規(guī)劃設(shè)

8、計(jì)由于電力負(fù)荷的增長，可以采用雙母線的接線方式，確定了主接線方案就明確了變電站電氣結(jié)構(gòu)的框架，便于進(jìn)行短路電流水平、設(shè)備選擇等其他設(shè)計(jì)，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性與靈活性的基礎(chǔ)上，盡量做到經(jīng)濟(jì)合理，并考慮站址條件、接入系統(tǒng)方式、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)等內(nèi)容。 </p><p>　　110kV變電站主要采用線路：變壓器母線組、橋形、單母線等幾種形式，線路：變壓器母線組接線方式最為簡單，占地面積小，經(jīng)濟(jì)性、可靠

9、性都比較好，其中任一臺主變或線路出現(xiàn)故障，都可以通過轉(zhuǎn)移負(fù)荷保持正常供電，橋形接線一般采用內(nèi)橋接線，操作、接線都較簡便，正常情況下橋斷路器斷開，運(yùn)行方式類似于線路變壓器母線組接線，當(dāng)送電線路發(fā)生故障時可切除該故障線路而不影響其他回路供電，不分段單母線接線運(yùn)行可靠性較差，主要用于供電可靠性要求不高的變電站，可靠性要求較高時可采用單母線分段接線或單母線分段帶旁路接線。 </p><p>　?。ǘ┒搪冯娏饔?jì)算 <

10、;/p><p>　　短路電流的計(jì)算需要先設(shè)定計(jì)算條件，再根據(jù)主接線圖，畫出等值電路圖，計(jì)算短路點(diǎn)的電抗，然后根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算短路電流有效值、峰值，計(jì)算時最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式分別指雙回或多回路并聯(lián)變壓器系統(tǒng)，并列運(yùn)行方式及單列系統(tǒng)供電運(yùn)行方式，在最大運(yùn)行方式下計(jì)算所得最大短路電流主要用于電氣設(shè)備的選擇和驗(yàn)證，而最小運(yùn)行方式下算出的最小電流用于校驗(yàn)繼電保護(hù)動作整定值。 </p><p>　　

11、（三）主要電氣設(shè)備選擇 </p><p>　　電氣設(shè)備一般以正常運(yùn)行條件選擇其額定電壓和額定電流，以短路條件校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。(1)主變壓器選擇：電力變壓器主要有油浸式、SF6和干式三種類型,110kV變電器目前主要采用油浸式自然風(fēng)冷及有載調(diào)壓裝置的變壓器，為節(jié)能應(yīng)選用低損耗型，如SZ10變壓器，若變壓器安裝在地下，為防火、防噪聲應(yīng)選用SF6變壓器。變壓器的臺數(shù)、容量、型式應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、未來負(fù)荷發(fā)展及負(fù)荷

12、性質(zhì)等進(jìn)行綜合考慮，單臺變壓器負(fù)載率應(yīng)在70~85%，兩臺及以上變壓器應(yīng)在斷開任一臺情況下其余變壓器能承擔(dān)全部一級和二級負(fù)荷。(2)斷路器選擇：高壓斷路器目前主要采用真空斷路器，SF6斷路器，油浸斷路器己較少采用，選擇斷路器應(yīng)從技術(shù)條件和環(huán)境條件進(jìn)行，35-110kV主要選用SF6斷路器，1lOkV多采用真空斷路器。(3)電壓互感器的選擇：35kV以下通常采用樹脂澆注式的電壓互感器，35kV以上室外多用油浸式電壓互感器，用于監(jiān)測單相接地

13、繼電保護(hù)時常采用三相五柱式電壓互感器，電壓互感器一般不用校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性及準(zhǔn)確度，但用于控制電源時則需校驗(yàn)準(zhǔn)確度。(4)電流互感器的選擇:35kV以下室內(nèi)配置多采用樹脂澆注電流互感</p><p><b>　?。ㄋ模┡潆娧b置 </b></p><p>　　配電裝置可分為屋內(nèi)配電裝置、屋外配電裝置、成套配電裝置三類,110kV配電裝置一般多采用戶外GIS配電裝

14、置及戶外支持管型母線，35kV及以下配電裝置采用戶內(nèi)開關(guān)柜，配電裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合電氣主接線的設(shè)計(jì)，通過配電裝置的運(yùn)行來考驗(yàn)主接線是否合理，即在技術(shù)上要做到安全可靠，運(yùn)行上靈活方便，并能保證運(yùn)行人員及維修人員的安全。 </p><p>　?。ㄎ澹┻^電壓保護(hù)與接地 </p><p>　　通過安裝避雷針防范直擊雷，在進(jìn)線上架設(shè)避雷線及安裝閥型避雷器抵御雷電侵入波，不接地或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器中

15、性點(diǎn)，可不設(shè)保護(hù)裝置，但多需地區(qū)且中性點(diǎn)引出時，仍然應(yīng)該安裝避雷器，過電壓保護(hù)接地應(yīng)在接地網(wǎng)增設(shè)垂直接地極，并且接地網(wǎng)電阻應(yīng)小于0.5歐姆，否則應(yīng)采取降阻措施。 </p><p>　　四、電氣二次部分設(shè)計(jì) </p><p>　　在電力系統(tǒng)中，對于監(jiān)視、測量儀表、繼電保護(hù)、自動裝置、操縱回路和信號回路以及控制電纜均屬于二次設(shè)計(jì)內(nèi)容，二次設(shè)計(jì)應(yīng)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，110kV控制

16、保護(hù)采用集中布置方式，35kV及以下設(shè)置一體化開關(guān)柜，直流系統(tǒng)采用220V鉛酸蓄電池組，配備2套充電裝置。 </p><p>　　總之，我國的電氣工程設(shè)計(jì)行業(yè)，還相對滯后，但我們不能為了加快速度，而忘記了它給我們帶了的問題，只有在保障基礎(chǔ)的同時再創(chuàng)新發(fā)展，這樣才能跟上我們社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，才能更好的服務(wù)于我們大眾，才能上我們從業(yè)者，在我們電氣工程設(shè)計(jì)行業(yè)找到榮譽(yù)感。變電站作為電力系統(tǒng)中重要的節(jié)點(diǎn)，近年來采用了許多新

17、的技術(shù)，綜合自動化技術(shù)是發(fā)展方向，但一次設(shè)備模式變化不大，本文以110kV變電站為例說明了變電站電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容、流程和要點(diǎn)，希望能對變電站電氣設(shè)計(jì)工作有所幫助。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]任艷君.論電氣工程的安全管理與質(zhì)量控制[J].機(jī)電信息.2011(3). </p><p>　　[2]趙連