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）

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)有效的開發(fā)和利用電力能源是關(guān)系國計(jì)民生的關(guān)鍵。隨著我國經(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)電成本低廉且沒有火力發(fā)電帶來的環(huán)境污染。很多優(yōu)點(diǎn)決定水電能源在今后相當(dāng)長的時(shí)間是解決能源危機(jī)的首選。然而我國電力在技術(shù)水平上還很落后，這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，能夠開拓創(chuàng)新，開發(fā)出新技術(shù)、新設(shè)備。以提高電能在發(fā)送過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 隔離開關(guān)的配置

1)斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(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)通過隔離開關(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)隔離開關(guān)。

5)當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。但為了防止雷電過電壓，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、測量儀表、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，供測量儀表、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，用于測量儀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)簡單可靠，使用的元件和接點(diǎn)應(yīng)盡量少，接線回路簡單，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)備能夠在長期的時(shí)間下、過電壓、過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，一般來說，用電設(shè)備在選擇的過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)行選擇的過程中，還要充分結(jié)合其安裝場所的環(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 開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)

對(duì)要求能開斷短路電流的開關(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——斷路器的開斷電流與開斷容量。

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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