浅析电气工程设计中的问题及对策
摘要：当今的中国，各行各业都随着经济增长的快速脚步在持续发展。尤其是我们的电气设计也日益更新，可是快速发展的同时，伴随而来的是一系列问题，这给我们的安全带来了隐患。我们就对电气工程设计中的问题简单阐述，并提出相应的措施，这给我们以后电气工程设计这条路提供借鉴。
关键词：电气工程；问题；对策 近些年来，我国的经济得到了高速发展，人们的生活水平有了很大提升，很多农村人口转向了城市，这就从本质上增加了城市的人口密集程度，使得城市中用电的负荷快速增长，出现了电源供不应求的情况，要求必须要建设一些更加能够深人到市区之中的变电站，但是，我国的城市土地具有稀缺性，这一情况并不允许在城市中用大量的土地进行变电站建设，并且城市的景观协调以及环保等要求十分严格，导致变电站的站址不断更换，越来越难以得到落实。
一、变电站电气设计的主要内容
（一）变电站设计的一般程序
变电站设计包括初步设计和施工设计两个阶段，初步设计主要解决方案问题，并对方案的必要性、先进性、经济上的合理性进行论证，较为粗略一些;施工设计是在初步设计基础上进行细化和完善。
（二）变电站电气设计的主要内容
变电站电气一次设计包括电气主接线设计、配电装置、短路电流计算、主要电气设备选择、过电压保护与接地等几个部分；电气二次设计包括监控系统、二次设备布置、直流系统、元件保护装置等。
二、变电站主要电气设备的配置
（一）变电站变压器的配置
从变压器的型式来看，进行变压器的选择过程中，如果为了将周边噪音污染尽可能减小，就要选择那些噪声水平比较低的自冷式的变电站变压器，此外，如果想要节约成本，尽可能选择将风冷式为主的变电站变压器。近些年来，我国逐渐实现了主变调压开关国产化，主变的储油柜通常都会采用金属波纹式的储油柜，主变的高压侧往往会采用一种固定的调压方式。中压和低压侧也要采用一种对现场运行需求进行满足的方式，特别是在变电站的增容改造方面。
（二）变电站断路器的配置
通常情况下，变电站的断路器选用都会遵循以下几个原则：第一，变电站断
路器空开时候的额定工作电压要不小于线路的额定电压。第二，变电站断路器空开电磁脱扣器的整定电流要不小于负荷最大峰值的电流。第三，变电站断路器的空开额定电流同样要小于线路的负载电流。在变电站断路器配置的过程中遵循以上三个主要原则，能够有效避开短路跳闸的时候，电机启动电流的情况。
三、电气一次部分设计
（一）电气主接线
电气主接线方案是进行变电站电气设计首要考虑的问题，应首先阐明变电站中各级电压本期设计和远景规划设计的接线方式，例如，本期设计采用单母线接线方式；远景规划设计由于电力负荷的增长，可以采用双母线的接线方式，确定了主接线方案就明确了变电站电气结构的框架，便于进行短路电流水平、设备选择等其他设计，主接线的设计应在满足可靠性与灵活性的基础上，尽量做到经济合理，并考虑站址条件、接入系统方式、电网结构、建设规模、负荷性质等内容。
110kV变电站主要采用线路：变压器母线组、桥形、单母线等几种形式，线路：变压器母线组接线方式最为简单，占地面积小，经济性、可靠性都比较好，其中任一台主变或线路出现故障，都可以通过转移负荷保持正常供电，桥形接线一般采用内桥接线，操作、接线都较简便，正常情况下桥断路器断开，运行方式类似于线路变压器母线组接线，当送电线路发生故障时可切除该故障线路而不影响其他回路供电，不分段单母线接线运行可靠性较差，主要用于供电可靠性要求不高的变电站，可靠性要求较高时可采用单母线分段接线或单母线分段带旁路接线。
（二）短路电流计算
短路电流的计算需要先设定计算条件，再根据主接线图，画出等值电路图，计算短路点的电抗，然后根据相关公式计算短路电流有效值、峰值，计算时最大运行方式和最小运行方式分别指双回或多回路并联变压器系统，并列运行方式及单列系统供电运行方式，在最大运行方式下计算所得最大短路电流主要用于电气设备的选择和验证，而最小运行方式下算出的最小电流用于校验继电保护动作整定值。
（三）主要电气设备选择
电气设备一般以正常运行条件选择其额定电压和额定电流，以短路条件校验其热稳定性和动稳定性。(1)主变压器选择：电力变压器主要有油浸式、SF6和干式三种类型,110kV变电器目前主要采用油浸式自然风冷及有载调压装置的变压器，为节能应选用低损耗型，如SZ10变压器，若变压器安装在地下，为防火、防噪声应选用SF6变压器。变压器的台数、容量、型式应从技术经济、未来负荷发展及负荷性质等进行综合考虑，单台变压器负载率应在70~85%，两台及以上变压器应在断开任一台情况下其余变压器能承担全部一级和二级负荷。(2)断路器选择：高压断路器目前主要采用真空断路器，SF6断路器，油浸断路器己较
少采用，选择断路器应从技术条件和环境条件进行，35-110kV主要选用SF6断路器，1lOkV多采用真空断路器。(3)电压互感器的选择：35kV以下通常采用树脂浇注式的电压互感器，35kV以上室外多用油浸式电压互感器，用于监测单相接地继电保护时常采用三相五柱式电压互感器，电压互感器一般不用校验短路热稳定性、动稳定性及准确度，但用于控制电源时则需校验准确度。(4)电流互感器的选择:35kV以下室内配置多采用树脂浇注电流互感器，35kV以上室外常用瓷绝缘箱式电流互感器。电流互感器要做短路热、动稳定性校验及准确度校验。(5)隔离开关的选择：由于隔离开关不能带负荷操作，所以一般与断路器配合使用，型式有户(GN)和户外(GW)两种。
（四）配电装置
配电装置可分为屋内配电装置、屋外配电装置、成套配电装置三类,110kV配电装置一般多采用户外GIS配电装置及户外支持管型母线，35kV及以下配电装置采用户内开关柜，配电装置的设计应结合电气主接线的设计，通过配电装置的运行来考验主接线是否合理，即在技术上要做到安全可靠，运行上灵活方便，并能保证运行人员及维修人员的安全。
（五）过电压保护与接地
通过安装避雷针防范直击雷，在进线上架设避雷线及安装阀型避雷器抵御雷电侵入波，不接地或经消弧线圈接地的变压器中性点，可不设保护装置，但多需地区且中性点引出时，仍然应该安装避雷器，过电压保护接地应在接地网增设垂直接地极，并且接地网电阻应小于0.5欧姆，否则应采取降阻措施。
四、电气二次部分设计
在电力系统中，对于监视、测量仪表、继电保护、自动装置、操纵回路和信号回路以及控制电缆均属于二次设计内容，二次设计应采用计算机监控，并实现“四遥”功能，110kV控制保护采用集中布置方式，35kV及以下设置一体化开关柜，直流系统采用220V铅酸蓄电池组，配备2套充电装置。
总之，我国的电气工程设计行业，还相对滞后，但我们不能为了加快速度，而忘记了它给我们带了的问题，只有在保障基础的同时再创新发展，这样才能跟上我们社会经济的发展，才能更好的服务于我们大众，才能上我们从业者，在我们电气工程设计行业找到荣誉感。变电站作为电力系统中重要的节点，近年来采用了许多新的技术，综合自动化技术是发展方向，但一次设备模式变化不大，本文以110kV变电站为例说明了变电站电气设计的内容、流程和要点，希望能对变电站电气设计工作有所帮助。
参考文献：
[1]任艳君.论电气工程的安全管理与质量控制[J].机电信息.2011(3).
[2]赵连跃.浅谈电气工程质量控制的管理[J].中国新技术新产品.2011(2).
[3]季艳.电气工程的质量控制技术探讨[J].中国新技术新产品.2011(17).
