李增光，鞠福道，和发波，孙增军

（山东钢铁莱芜分公司能源动力厂，山东 莱芜 271100）

浅析电气设备的优化配置

李增光，鞠福道，和发波，孙增军

（山东钢铁莱芜分公司能源动力厂，山东 莱芜 271100）

如何经济有效的开发和利用电力能源是关系国计民生的关键。随着我国经济的飞速发展，电能的需求量也日益增加。目前电力生产主要以火力发电和水力发电两种形式，相比之下，水力发电成本低廉且没有火力发电带来的环境污染。很多优点决定水电能源在今后相当长的时间是解决能源危机的首选。然而我国电力在技术水平上还很落后，这就需要我们在设计中，能够开拓创新，开发出新技术、新设备。以提高电能在发送过程中的安全可靠系数，以保证电能高质量、高水平的输送。

电气设备；优化配置；选择与校验

1 电气设备的优化配置

1.1 隔离开关的配置

1)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口与电源隔离。

2)中性点直接接地的普通变压器，均应通过隔离开关接地。

3)在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设1-2组接地刀闸。

4)接在变压器引出线或中性点的避雷器可不装设隔离开关。

5)当馈电线路的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧可以不装设隔离开关。但为了防止雷电过电压，也可以装设。

1.2 电压互感器的配置

1)母线。工作和备用母线都装1组电压互感器，用于同期、测量仪表、保护装置及中性点不接地系统的绝缘监视。用1个三相五柱或3个单相三线圈电压互感器接成Y/Y/△形。

2)发电机。一般装2组电压互感器。一组用3个单相电压互感器接成Y/Y形，供自动调节励磁装置用；另一组用2个单相电压互感器接成V/V形或用3个单相三线圈电压互感器接成Y/Y/△形，供测量仪表、同期和保护装置用。

3)线路。35 kV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同期和设置重合闸，装1台单相电压互感器。

以上所配电压互感器，其一次绕组的额定电压应与安装地点电网电压相符，且电压互感器要考虑准确等级，以满足测量精度和二次负荷容量的要求。

1.3 电流互感器的配置

1)为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点直接接地系统，一般按三相配置；对于中性点非直接接地系统，如负荷对称，保护灵敏度满足要求，按两相配置，否则按三相配置。

2)用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧，以减轻内部故障对发电机的损伤。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装于发电机中性点侧。

3)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。若有2组电流互感器，且位置允许时应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

1.4 自动装置的配置

1)电力网中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。

2)电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护。

3)继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并应符合下列规定：

（1）继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。

（2）对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动作时间应相互配合。

（3）当被保护设备或线路范围内发生故障时，应具有必要的灵敏系数。

（4）保护装置应能尽快地切除短路故障。当需要加速切除短路故障时，可允许保护装置无选择性地动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩小停电范围。

2 电气设备的选择与校验

2.1 电气设备选择与校验

1）技术条件

技术条件主要是指所选择的用电设备能够在长期的时间下、过电压、过电流的情况下保证正常的工作，其主要的标准有电压、电流。

电压，在进行用电设备选择的时候，为了保证其正常工作，其允许的最高电压要大于这一回路中的最高运行电压，也就是UMAX不小于UN；电流，一般来说，用电设备在选择的过程中其额定电流要大于或者等于它所在回路中有可能出现的最大的运行电流。当然，除了这两个方面之外，我们在对电气设备进行选择的过程中，还要充分结合其安装场所的环境等因素。

2）校验原则

（1）在选定用电设备之后，要按照有可能出现的最大电流对其进行动稳定以及热稳定的校验。

（2）对于使用熔断器进行保护的电器，我们可以不进行热稳定的校验；另外，如果熔断器具有限流的作用，那么我们可以不进行动稳定的校验；最后，针对使用熔断器进行保护的电压互感器，我们可以既不进行热稳定的校验，也不进行动稳定的校验。

（5）绝缘水平：当用电设备在正常电压以及过电压的作用下工作的时候，其内外的绝缘将发挥着重要的作用，是保证其可靠性的必要工作，其中还要考虑保护设备的保护水平。

2.2 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( 3)k·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。

3 总结

发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的要组成部分。 电气设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。

[1]周文俊.电气设备使用手册[M].北京：中国水利电力出版社，2011.

[2]熊信银，朱永利.发电厂电气部分 3 版[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]方富淇.配电网自动化.北京：中国电力出版社，2010.

[4] SDJ5—1985.高压配电装置设计技术规程[S].北京：水利电力出版社，2012.

[5]杨济川，严林妹.屋外高压配电装置的改革[J].供用电，2011,12：19-21.

[6]纪雯.电力系统设计手册[M].中国电力出版社,2010.

[7]张宗鑫.发电厂和变电所的电气主接线[J].中国电力,2012,(4).

[8]邵左平,余世敏.大型发电厂电气主接线设计方案探讨[J].吉林电力,2011,(3).

[9]杨耀杰,姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯,2010,(30).

[10]刘玉梅.试论变电站电气主接线的设计问题[J].中国科技信息,2011,(12).