李增光，鞠福道，和發(fā)波，孫增軍

（山東鋼鐵萊蕪分公司能源動(dòng)力廠，山東 萊蕪 271100）

淺析電氣設(shè)備的優(yōu)化配置

李增光，鞠福道，和發(fā)波，孫增軍

（山東鋼鐵萊蕪分公司能源動(dòng)力廠，山東 萊蕪 271100）

如何經(jīng)濟(jì)有效的開(kāi)發(fā)和利用電力能源是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電能的需求量也日益增加。目前電力生產(chǎn)主要以火力發(fā)電和水力發(fā)電兩種形式，相比之下，水力發(fā)電成本低廉且沒(méi)有火力發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境污染。很多優(yōu)點(diǎn)決定水電能源在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間是解決能源危機(jī)的首選。然而我國(guó)電力在技術(shù)水平上還很落后，這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，能夠開(kāi)拓創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出新技術(shù)、新設(shè)備。以提高電能在發(fā)送過(guò)程中的安全可靠系數(shù)，以保證電能高質(zhì)量、高水平的輸送。

電氣設(shè)備；優(yōu)化配置；選擇與校驗(yàn)

1 電氣設(shè)備的優(yōu)化配置

1.1 隔離開(kāi)關(guān)的配置

1)斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口與電源隔離。

2)中性點(diǎn)直接接地的普通變壓器，均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地。

3)在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)1-2組接地刀閘。

4)接在變壓器引出線或中性點(diǎn)的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。

5)當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。但為了防止雷電過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。

1.2 電壓互感器的配置

1)母線。工作和備用母線都裝1組電壓互感器，用于同期、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置及中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視。用1個(gè)三相五柱或3個(gè)單相三線圈電壓互感器接成Y/Y/△形。

2)發(fā)電機(jī)。一般裝2組電壓互感器。一組用3個(gè)單相電壓互感器接成Y/Y形，供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置用；另一組用2個(gè)單相電壓互感器接成V/V形或用3個(gè)單相三線圈電壓互感器接成Y/Y/△形，供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置用。

3)線路。35 kV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘，裝1臺(tái)單相電壓互感器。

以上所配電壓互感器，其一次繞組的額定電壓應(yīng)與安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓相符，且電壓互感器要考慮準(zhǔn)確等級(jí)，以滿足測(cè)量精度和二次負(fù)荷容量的要求。

1.3 電流互感器的配置

1)為了滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，如負(fù)荷對(duì)稱，保護(hù)靈敏度滿足要求，按兩相配置，否則按三相配置。

2)用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)，以減輕內(nèi)部故障對(duì)發(fā)電機(jī)的損傷。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器宜裝于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。

3)對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來(lái)設(shè)置。若有2組電流互感器，且位置允許時(shí)應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。

1.4 自動(dòng)裝置的配置

1)電力網(wǎng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)短路故障和異常運(yùn)行的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障和恢復(fù)供電。

2)電力設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。

3)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，使用的元件和接點(diǎn)應(yīng)盡量少，接線回路簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)。

（2）對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)，前后兩級(jí)之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。

（3）當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。

（4）保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可允許保護(hù)裝置無(wú)選擇性地動(dòng)作，但應(yīng)利用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置，縮小停電范圍。

2 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

2.1 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)

1）技術(shù)條件

技術(shù)條件主要是指所選擇的用電設(shè)備能夠在長(zhǎng)期的時(shí)間下、過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保證正常的工作，其主要的標(biāo)準(zhǔn)有電壓、電流。

電壓，在進(jìn)行用電設(shè)備選擇的時(shí)候，為了保證其正常工作，其允許的最高電壓要大于這一回路中的最高運(yùn)行電壓，也就是UMAX不小于UN；電流，一般來(lái)說(shuō)，用電設(shè)備在選擇的過(guò)程中其額定電流要大于或者等于它所在回路中有可能出現(xiàn)的最大的運(yùn)行電流。當(dāng)然，除了這兩個(gè)方面之外，我們?cè)趯?duì)電氣設(shè)備進(jìn)行選擇的過(guò)程中，還要充分結(jié)合其安裝場(chǎng)所的環(huán)境等因素。

2）校驗(yàn)原則

（1）在選定用電設(shè)備之后，要按照有可能出現(xiàn)的最大電流對(duì)其進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。

（2）對(duì)于使用熔斷器進(jìn)行保護(hù)的電器，我們可以不進(jìn)行熱穩(wěn)定的校驗(yàn)；另外，如果熔斷器具有限流的作用，那么我們可以不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)；最后，針對(duì)使用熔斷器進(jìn)行保護(hù)的電壓互感器，我們可以既不進(jìn)行熱穩(wěn)定的校驗(yàn)，也不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)。

（5）絕緣水平：當(dāng)用電設(shè)備在正常電壓以及過(guò)電壓的作用下工作的時(shí)候，其內(nèi)外的絕緣將發(fā)揮著重要的作用，是保證其可靠性的必要工作，其中還要考慮保護(hù)設(shè)備的保護(hù)水平。

2.2 開(kāi)關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)

對(duì)要求能開(kāi)斷短路電流的開(kāi)關(guān)設(shè)備，如斷路器、熔斷器，其斷流容量不小于安裝處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——三相最大短路電流與最大短路容量；IOFF，SOFF——斷路器的開(kāi)斷電流與開(kāi)斷容量。

3 總結(jié)

發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的要組成部分。 電氣設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。

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