论文部分内容阅读
[摘 要]随着国家的发展，电气系统也随着改变，日益复杂，而电气系统的设计也变得非常繁琐，电气主接线的设计，元件的选择，电气设备的选择，配电装置的设计，每个环节都是需要综合考虑现场的情况和用户的需求，电气系统中的计算，继电保护装置等问题，都是电气系统非常常见的问题，电气系统的好坏会直接影响整个设备的安全与经济运行。
[关键词]电气系统；设计；电气设备；选择
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0090-01
1、电气系统设计
电气系统设计也就是对电气系统进行元件选择，电路计算，最后绘制出电气线路图，而电气线路图又分主线路和辅助线路，主线路图是电气系统中最重要的部分。对于电气主接线路的要求就是需要运行可靠、灵活、经济、扩建方便等，电气线路图的运行可靠是首要任务，设备故障和人身安全是损失最大的。在电气系统中需要添加整个电路的漏电保护器，防止人在工作时候漏电产生伤害，漏电保护器的工作原理图1。
工作原理是设备在正常工作时候，零序电流互感器检测电路三相电流的相量为零，在设备发生漏电时候，人触碰到电气设备，三相电流是不等于零的，电流会通过人、大地传回变压器，这样会使漏电脱扣有电压，漏电保护器会迅速自动发生感应，将主开关断开，从而避免发生触电。电气系统设计中最重要的三个内容就是电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图，这三个可以作为指导文件，电气原理图是根据工作原理进行绘制，需要结构简单明了，层次分明，电气元件布局图是用来表明元件在电气设备上的实际位置，电气安装接线图是安装电气元件的实际位置进行实际接线的图纸。
电气原理图由文字符号和数字组成，要标明电路中元件或线路的特征，数字符号区别电路图中不同的线段，例如三相电源用L1、L2、L3表示，一些还表示元件，如图2。
电气元件布局图需要绘制机械设备的轮廓和所有可见的电气元件及设备，用粗实线绘制轮廓，电气元件与有关图纸保持一致。电气安装接线图利用图形和文字符号，同一电气元件要画在同一个位置，同时还要与实际安装位置相同，电气元件在不同控制柜上需要利用端子板连接。
2、电气设备的选择
2.1高压断路器的选择
高压断路器既可以接通和断开电路也可以在必要的时候切断有故障的电流，断路器在变电站中的应用，可以在变电站中起到控制和保护电路的运用。按照目前的发展来看，断路器可以分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等类型。相关人员在选择断路器时，应该注意以下几点：第一，工作性能必须可靠，避免断路器的拒动给变电站造成严重的影响；第二，断路器的灭弧性能一定要好，稳定性也要足够强大；第三，断路器的动作一定要快速，减少对电气设备造成的伤害；第四，断路器要具备良好的自动重合闸的功能；第五，断路器的结构要简单且成本一定要合理。在研究人员的不断努力下，以实验数据为佐证，证明LW30-126的110kVSF6断路器因为寿命长和绝缘水平高等优点，其更能夠满足变电站的使用需求，因此选择上述型号的断路器比较实用和合理。
2.2互感器的选择
互感器是一种特殊的变压器，主要用于给测量仪表和继电保护装置供电使用，因此在对互感器选择的过程中，首先要对电流互感器变比进行选择，电流互感器一次额定电流不易过大，二次电流基本为5A和1A，正常负荷的额定电流应该控制在60%以内但是不能小于30%。保护级电流互感器只在负荷或者是短路时起作用，为了不让短路时铁芯磁饱和，相关人员应该选用较大的变比。其次对电流互感器型式的选择，电流互感器的结构型式分为正立式互感器和倒立式互感器。在传统的互感器中一般都是正立式互感器，而倒立式互感器是一种新型的互感器，与正立式互感器不同，倒立式互感器具有体积小且热稳定性高的特点，很大程度上避免了正立式互感器受潮或者是击穿等问题，因此在选用互感器型式的时候，一般都会选用倒立式电流互感器。电压互感器的的基本结构和变压器很相似，因此在测量高压线路的电压时，尽管一次电压很高，但二次电压是低压的100V，可以确保操作人员和仪表的安全，对电压互感器的选择，按安装地点可分为户内式和户外式，按相数可分为单相和三相式的，按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式、充气式。干式电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6KV以下的户内式装置；浇注式结构紧凑、维护方便，适用于3KV-35KV户内式配电装置，油浸式绝缘性能较好，可用于10KV以上的户外式配电装置；充气式用于SF6全封闭装置中。
2.3变压器的选择
在变压器的选择过程中，首先要对变压器的容量进行选择，一般情况下，工作人员可以根据供电区域的电负荷发展情况来确定，同时结合各个地区的电力情况进行分析，从而使整个地区的电力都处在同一个水平的位置上。如果变压器的容量过小，长期的过载运行，对供电的安全会造成很大的隐患，同样，如果变压器的容量过大，长期的低负载运行会对变压器进行损耗，造成了资源上的浪费。对于一些变电站的扩建方面，主变压器的容量必须要与现有的变压器容量相同，不然会造成两变压器环流的现象，对电能造成了很大的浪费。
其次是对变压器数量的选择，在实际的操作中，技术人员为了满足变电“N-1”的要求，通常每一个变电站都会安装两台变压器，这样就可以保证，当有一台变压器出现故障时，可以将所产生的负荷自动运行得到另一台变压器上面，从而确保变电站可以正常有序的运行。对于一些用电不是很大的地区，也可以安装一台变压器，从而避免经济和资源上的浪费，但是经过数据表明，在一些城市周边的地区，大部分的变电站都用两到三个变压器的规模。
2.4借助先进的设备进行操控
现代科学技术的飞速发展，为各行各业带来了新的生机和活力，对于电力行业也是如此。电力系统基本UNIX操作系统常见，我们工业企业以南瑞PCS-9700后台监控系统操作使用，PLC、变频器、综合保护器等先进设备操控一些设备，电力系统是一个长期不间断运行的服务体系，为了保证工业企业的正常运行，对于电力系统的隐患排查任务是尤其重要的。工作人员需要24小时进行值班和轮流巡检，以防止突发情况的发生。电气设备中的线路大多比较复杂，特别是大型设备，往往有成千上百条电路连接，一旦发生故障，工作人员的排查工作量将会是巨大的。
结束语
在不断发展的今天，人类对产品的功能和质量要求都变得越来越高，越来越受到重视，这样就需要企业去不断的创新，研发也要不断的更新和完善，电气系统作为设备的主要动力，核心系统，需要长期的稳定和高标准，在一些大批量生产设备上，系统的稳定运行和生产效率是相对矛盾的，所以怎样将电气系统与生产需求完美的结合，是设计者们去不断更新和挑战的课题，也是设备运行稳定的重要因素。
参考文献
[1]牛显伦，徐大革，刘秀海.电气设备安全运行管理研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（09）.
[2]王斌.电气设备安全运行的实现与管理建议探索[J].山东工业技术，2017（12）：210.
[3]本社. 电流互感器和电压互感器选择及计算导则. 中国电力出版社，2004
[关键词]电气系统；设计；电气设备；选择
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0090-01
1、电气系统设计
电气系统设计也就是对电气系统进行元件选择，电路计算，最后绘制出电气线路图，而电气线路图又分主线路和辅助线路，主线路图是电气系统中最重要的部分。对于电气主接线路的要求就是需要运行可靠、灵活、经济、扩建方便等，电气线路图的运行可靠是首要任务，设备故障和人身安全是损失最大的。在电气系统中需要添加整个电路的漏电保护器，防止人在工作时候漏电产生伤害，漏电保护器的工作原理图1。
工作原理是设备在正常工作时候，零序电流互感器检测电路三相电流的相量为零，在设备发生漏电时候，人触碰到电气设备，三相电流是不等于零的，电流会通过人、大地传回变压器，这样会使漏电脱扣有电压，漏电保护器会迅速自动发生感应，将主开关断开，从而避免发生触电。电气系统设计中最重要的三个内容就是电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图，这三个可以作为指导文件，电气原理图是根据工作原理进行绘制，需要结构简单明了，层次分明，电气元件布局图是用来表明元件在电气设备上的实际位置，电气安装接线图是安装电气元件的实际位置进行实际接线的图纸。
电气原理图由文字符号和数字组成，要标明电路中元件或线路的特征，数字符号区别电路图中不同的线段，例如三相电源用L1、L2、L3表示，一些还表示元件，如图2。
电气元件布局图需要绘制机械设备的轮廓和所有可见的电气元件及设备，用粗实线绘制轮廓，电气元件与有关图纸保持一致。电气安装接线图利用图形和文字符号，同一电气元件要画在同一个位置，同时还要与实际安装位置相同，电气元件在不同控制柜上需要利用端子板连接。
2、电气设备的选择
2.1高压断路器的选择
高压断路器既可以接通和断开电路也可以在必要的时候切断有故障的电流，断路器在变电站中的应用，可以在变电站中起到控制和保护电路的运用。按照目前的发展来看，断路器可以分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等类型。相关人员在选择断路器时，应该注意以下几点：第一，工作性能必须可靠，避免断路器的拒动给变电站造成严重的影响；第二，断路器的灭弧性能一定要好，稳定性也要足够强大；第三，断路器的动作一定要快速，减少对电气设备造成的伤害；第四，断路器要具备良好的自动重合闸的功能；第五，断路器的结构要简单且成本一定要合理。在研究人员的不断努力下，以实验数据为佐证，证明LW30-126的110kVSF6断路器因为寿命长和绝缘水平高等优点，其更能夠满足变电站的使用需求，因此选择上述型号的断路器比较实用和合理。
2.2互感器的选择
互感器是一种特殊的变压器，主要用于给测量仪表和继电保护装置供电使用，因此在对互感器选择的过程中，首先要对电流互感器变比进行选择，电流互感器一次额定电流不易过大，二次电流基本为5A和1A，正常负荷的额定电流应该控制在60%以内但是不能小于30%。保护级电流互感器只在负荷或者是短路时起作用，为了不让短路时铁芯磁饱和，相关人员应该选用较大的变比。其次对电流互感器型式的选择，电流互感器的结构型式分为正立式互感器和倒立式互感器。在传统的互感器中一般都是正立式互感器，而倒立式互感器是一种新型的互感器，与正立式互感器不同，倒立式互感器具有体积小且热稳定性高的特点，很大程度上避免了正立式互感器受潮或者是击穿等问题，因此在选用互感器型式的时候，一般都会选用倒立式电流互感器。电压互感器的的基本结构和变压器很相似，因此在测量高压线路的电压时，尽管一次电压很高，但二次电压是低压的100V，可以确保操作人员和仪表的安全，对电压互感器的选择，按安装地点可分为户内式和户外式，按相数可分为单相和三相式的，按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式、充气式。干式电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6KV以下的户内式装置；浇注式结构紧凑、维护方便，适用于3KV-35KV户内式配电装置，油浸式绝缘性能较好，可用于10KV以上的户外式配电装置；充气式用于SF6全封闭装置中。
2.3变压器的选择
在变压器的选择过程中，首先要对变压器的容量进行选择，一般情况下，工作人员可以根据供电区域的电负荷发展情况来确定，同时结合各个地区的电力情况进行分析，从而使整个地区的电力都处在同一个水平的位置上。如果变压器的容量过小，长期的过载运行，对供电的安全会造成很大的隐患，同样，如果变压器的容量过大，长期的低负载运行会对变压器进行损耗，造成了资源上的浪费。对于一些变电站的扩建方面，主变压器的容量必须要与现有的变压器容量相同，不然会造成两变压器环流的现象，对电能造成了很大的浪费。
其次是对变压器数量的选择，在实际的操作中，技术人员为了满足变电“N-1”的要求，通常每一个变电站都会安装两台变压器，这样就可以保证，当有一台变压器出现故障时，可以将所产生的负荷自动运行得到另一台变压器上面，从而确保变电站可以正常有序的运行。对于一些用电不是很大的地区，也可以安装一台变压器，从而避免经济和资源上的浪费，但是经过数据表明，在一些城市周边的地区，大部分的变电站都用两到三个变压器的规模。
2.4借助先进的设备进行操控
现代科学技术的飞速发展，为各行各业带来了新的生机和活力，对于电力行业也是如此。电力系统基本UNIX操作系统常见，我们工业企业以南瑞PCS-9700后台监控系统操作使用，PLC、变频器、综合保护器等先进设备操控一些设备，电力系统是一个长期不间断运行的服务体系，为了保证工业企业的正常运行，对于电力系统的隐患排查任务是尤其重要的。工作人员需要24小时进行值班和轮流巡检，以防止突发情况的发生。电气设备中的线路大多比较复杂，特别是大型设备，往往有成千上百条电路连接，一旦发生故障，工作人员的排查工作量将会是巨大的。
结束语
在不断发展的今天，人类对产品的功能和质量要求都变得越来越高，越来越受到重视，这样就需要企业去不断的创新，研发也要不断的更新和完善，电气系统作为设备的主要动力，核心系统，需要长期的稳定和高标准，在一些大批量生产设备上，系统的稳定运行和生产效率是相对矛盾的，所以怎样将电气系统与生产需求完美的结合，是设计者们去不断更新和挑战的课题，也是设备运行稳定的重要因素。
参考文献
[1]牛显伦，徐大革，刘秀海.电气设备安全运行管理研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（09）.
[2]王斌.电气设备安全运行的实现与管理建议探索[J].山东工业技术，2017（12）：210.
[3]本社. 电流互感器和电压互感器选择及计算导则. 中国电力出版社，2004