电气系统设计与电气设备的选择梁凯强

电气系统设计与电气设备的选择梁凯强

梁凯强

（身份证号码：62272219890129xxxx天津300450）

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。电气设备的选择受到多方面的关注,相关的理论研究与实践探讨也在热烈的开展中。

关键词：电气系统设计与电气设备的选择

引言

近些年来,随着经济的快速发展,建筑行业也获得了前所未有的发展机遇与此同时,随着工业、居民等用地的紧张,建筑正越来越成为建筑行业的重要选择类型

1电气系统设计

1.1布置电气平面

在变电站中，电气系统设计时，电气平面是关键点，所要对其进行合理的布置，首先要对场地进行认真详细的分析，并且根据施工场地的具体情况开展勘察设计工作，以及做好设计规划方面的工作。然后对变电站电气系统设备进行，形成总体设计方案。

1.2设备的选择

对变电站建筑平面设计后，根据设计的区域对使用功能进行划分。选择电气设备额定值时，应该通过主接线方式，并且对工作状况进行合理的分析，对电气设备的动稳定性、热稳定性等参数进行校验和核算。同时根据设计原则，在满足安全位置、环境需求和要求、使用规范的基础之上对设备体积进行计算，这样变电站就能够为系统提供运行方式和供电量，也能够确定变电站系统的技术和数量。

1.3主接线设计

在对整个变电站进行电气系统设计的时候，主接线是一个比较重要的环节，并且电气主接线色设计水平的高低会直接影响整个电力系统中很多方面的性能，安全、可靠以及灵活是比较重要的特征。因此要想确保电气主接线的质量，先要制定好方案设计，并且对其进行严格的控制，这主要是因为主接线设计方案的选择对后面工作的开展具有决定性作用。同时由于主接线涉及的范围比较广泛，从对电气设备的选择开始一直到配置配电，包括继电保护方案等方面的落实。

2电气设备选择的一般原则

正常工作条件下选择额定电流、额定电压及型号等,按短路情况校验开关的开断能力、短路热稳定和动稳定：

2.1按正常工作条件选择电气设备。(1)电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运行电压;(2)电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作电流或计算电流;(3)选择电气设备时还应考虑设备的安装地点、环境及工作条件,合理地选择设备的类型,如户内户外、海拔高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。

2.2按短路情况进行校验

(1)短路热稳定校验.当系统发生短路,有短路电流通过电气设备时,导体和电器各部件温度(或热量)不应超过允许值,即满足热稳定的条件I2∞tima≤I2tt,式中:I∞-短路电流的稳态值;tima-短路电流的假想时间;It-设备在t秒内允许通过的短时热稳定电流;t-设备的热稳定时间。(2)短路动稳定校验。当短路电流通过电气设备时,短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力,即满足动稳定的条件ish≤imax或Ish≤Imax,式中:ish,Ish——短路电流的冲击值和冲击有效值;imax,Imax——设备允许通过的极限电流峰值和有效值。(3)开关设备断流能力校验。对要求能开断短路电流的开关设备,如断路器、熔断器,其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量,即:SOFF≥Sk•max或IOFF≥I(k•3)max式中:I(3)k•max,Sk•max——三相最大短路电流与最大短路容量;IOFF,SOFF——断路器的开断电流与开断容量。

2.3常用电气设备的选择及校验项目

供配电系统中的各种电气设备由于工作原理和特性不同,选择及校验的项目也有所不同。

2电气设备运行的要求

(1)安全运行方面。电气设备的安全运行直接影响电网的安全、经济供电。为保证电气设备安全运行应做到以下几点：选用高质量的电气设备。运行经验表明，电气设备质量直接影响其安全运行，所以在购置电气设备时一定要把好“进口”关，购买国家定点生产厂的优质产品，杜绝劣质产品。严格进行交接试验。交接试验是指对新安装和大修后的电气设备在投入运行前所进行的试验。对各种电气设备的试验项目、试验方法及要求都符合国家规定，严格执行。通过试验把具有隐患的电气设备检查出来，退货或进行修理，防止在运行中发生事故。实践证明，它对保证电气设备的安全运行具有重要意义。加强运行维护。加强对电气设备运行维护是减少事故，实现安全生产的重要手段之一。运行维护的主要内容是当班人员认真监视和记录仪表的指示，巡视电气设备的运行状态，发现异常情况应认真分析，及时处理，排除隐患，以避免酿成事故。提高检修质量。电气设备检修是指为保持或恢复电气设备完成规定功能的能力而采取的技术活动。其重要意义是：使电气设备处于良好的技术状态，满足生产的需要；保证电气设备安全、经济运行，提高设备可用系数，充分发挥设备的潜力；保证电力系统安全运行。可见电气设备检修意义重大，因此各级管理部门和检修工作者都必须充分重视检修工作，提高质量意识，切实贯彻“应修必修，修必修好”的原则。在实际工作中也暴露出这种检修制度的不足，主要是：检修具有盲目性和强制性；过度检修可能导致新的隐患；检修后进行耐压试验可能对绝缘造成损伤。(2)经济运行方面。在保证电气设备安全运行的前提下，应千方百计地使电气设备经济运行。电气设备的经济运行还应做好下列工作：合理选择电气设备容量。合理调整电气设备运行方式。较小容量的变压器。严格执行各项规章制度，防止事故造成重大损失

3配电装置

配电装置是电气控制系统的重要组成部分，它的作用就是接受和分配电能的作用，主要是屋外和屋内的配电基础要求。配电装置主要是由开关、保护和测量电气组成，它的基本要求是保证运行可靠和人身安全、经济性，同时还要便于人员操作和检修，图(1)为屋外配电装置图。

在屋外配电一般是外部点通过线路连接到厂内，这时候需要保证高压电的最小安全净距，也就是图中的A1、B1、B2，在上图中配电装置，电气设备的栅栏高度不应低于1200mm，电气设备的网状遮拦不应低于1700mm。

结束语

在不断发展的今天，人类对产品的功能和质量都变得越来越高，这样就需要企业去不断的创新，研发也要不断的跟新，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]李双厚.绥化兰西220kV智能变电站电气系统设计[D].吉林大学,2016.

[2]韩银凤.建筑供配电中短路电流的研究与设备校验[D].长安大学,2015.

[3]杜学鹏.超大型集装箱船电气系统关键技术分析和研究[D].上海交通大学,2014.