（1.沈阳西屋电气开关有限公司& 辽宁沈阳& .沈阳高压成套开关股份有限公司& 辽宁沈阳& 110034）
&&&&&&& 摘要：高压开关柜电气设计是维持电力系统正常运行的重要保障，直接影响电力生产安全，也是提升电力企业经济效益的关键性前提。基于此，本文结合高压开关柜的电气设计相关注意事项，为电气设计提供几点优化建议，以供相关研究参考。
&&&&&&& 关键词：高压开关柜；电气设计；电力系统
&&&&&&& 在社会经济与信息技术的快速发展背景下，电力设备的应用范围也随之不断扩展，为社会生产活动带来了有力的辅助条件。高压开关作为电力系统的输电发电、能源转换的基本保障，对电路具有控制、保护双重效益，电力等级一般维持在3.6-550kV左右，主要以高压断路器、隔离开关、接地开关、高压负荷开关等为组成部分，也是输电变电设备的重要环节，对电力系统的正常运行具有实质性作用[1]。在GB/T 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》中，对开关设备的制造企业提出了明确要求，电力企业需严格遵守国家规定的制造标准，为电力系统和电力设备提供辅助条件，以促使电力系统的正常运行，这已成为当下电力系统建设的实际要求。
&&&&&&& 一、高压开关柜的电气设计要点
&&&&&&& 1.划分组件设计
&&&&&&& 在高压开关柜的电气设计方面，以组装图和接线图为主的电气系统整体结构示意图是电气设计的参考依据，掌握各个部分的接线位置、接线方式，以协调电力设备的控制系统，避免电力系统出现相关故障。对于划分组件设计，主要是依据各个电器元件的安装位置来衡量电器控制系统的完整性，注重高压开关设备的整体性能[1]。为此，设计人员需要依据电力设备的环境位置，组合具备相似功能的元件，分离强弱电控制器、联合接线控制电器设置（减少干扰、接线数量），保障各个相同功能的电气控制仪器不受到元件电流阻碍；但开展电气控制系统的检查、调试工作时，将较易出现损坏和及时调节的元件进行统一安排，注重元件的尺寸、重量（相似度较高的可考虑组合在一起），方便电气控制系统检测效益。
&&&&&&& 2.连线方式设计
&&&&&&& 在《电力建设安全工作规程》中，明确规定电力企业设计电气控制系统需要各个组件的分段基础进行协调，完成划分组件、检查调试工序后，逐步调整组件之间的接线方式，严格遵守相关施工规范，避免电气开关设备的运行故障。在电气控制开关的组件部分接线过程中，设计人员需要详细了解控制板、开关电气、电气柜以及相关组件划分情况，接线规格以电力系统的电流大小、进出线的数量为依据，利用不同类型的标准接插件完成组件连接，注重直接连接线和过渡连接线的接线端子处理情况，如：电气柜和控制柜的元件连接。以110kV变电站一期工程为例，结合KYN28A-12型10kV开关柜设计，参照设计院的施工图纸（元件组装图和接线示意图），依据弱电控制组件、印制电路板组件的划分情况，采用多种形式的标准接插件，完成线路连接和电气柜间接缝工作。
&&&&&&& 3.绝缘距离设计
&&&&&&& 绝缘距离处理是高压开关柜设计的重点内容，注重适当的绝缘防护，对相关高压带电部件的开关设计具有重要影响（同等级别的设计方案所带来的不同影响）。
在高压开关柜的电气设计过程中，由于开关设备的配电环境具有差异性，绝缘隔离设计应以避免&绝缘老化&问题为重要原则，降低使用环境对其的影响程度；在高压电带导体的热缩效应中，针对金属封闭高压开关柜的绝缘距离，满足相间或相对绝缘要求后，10kV电压环境下带电裸导体与绝缘板间的距离不应小于30mm、40.5kV带电裸导体与绝缘板间的距离不小于60mm，拟定实际可行的设计方案（结合配电室的具体限制），保障高压开关柜的设计效益[2]。在某次高压开关设计工程中，电力企业结合《电力建设安全工作规程》的注意事项，利用热缩套管实现高压带电导体热缩效应，确保10kV的绝缘距离不小于100mm、35kV的绝缘距离则不小于200m，避免绝缘隔板受到使用环境的影响[3]。
&&&&&&& 4.温升处理设计
&&&&&&& 从电力系统的稳定设计方面来看，高压开关柜的组件设计需要严格遵守标准规范，各个组件、绝缘元件、绝缘距离应当维持在Ⅱ级以上，开关柜的外壳和盖板的升温处理必须达到国家规定的规定要求（温升&20K），保障高压开关柜的电气设计效益。由于不同电气在实际工作中的受热程度各不相同，开关设备的各个组件升温处理需结合具体的制造工艺技术来考虑，如：母线连接方式、材料性能情况，保障高压开关柜的使用效益。从开关柜电气部件检查方面来看，通过电气触电紧密情况、带电部分的对地距离、元件配置要求，按照部分对地距离&100mm实际情况，将温升范围维持在20K-30K之内，保障配电箱设计、接地设计、线路安装设计等相关元件使用性能；若设计电流存在较大差异，利用风冷装置来解决温升问题，避免开关设备的设计故障。
&&&&&&& 二、优化高压开关柜的电气设计的几点建议
&&&&&&& 1.注重设备分类，保障系统稳定
&&&&&&& 目前，高压开关柜主要以手车式、移开式、固定式为基本类型，通过不同的安装方式，保障电力设备的稳定运行。由于不同电气设备的使用性能具有差异性，在拟定高压开关柜的电气设计方案时，需要结合设备的分类情况（使用效益、功率要求、电流大小），综合考虑电路控制器件的各组件部分的互动性能，避免开关设备使用故障。以某变电站工程施工方案为例，依据35kV开关柜的电气设计原则，参照《电网建设施工作业指导书》施工规范，综合考虑该工程所应用的XGN2型高压开关柜（箱式金属封闭开关柜）、JYN2-12型高压开关柜（隔离式金属封闭开关柜）等开关设备的使用情况，通过电气设备的整合、划分情况，保障电气设备的稳定运行。
&&&&&&& 2.采用五防设计，提升设备性能
&&&&&&& 所谓&五防&设计，以保障高压开关柜电气设计为基本原则，预防电力系统出现突发事件。在高压开关柜电气设计中，设计人员需要结合电力设备的使用环境，拟定具体的设计方案，避免&带电挂接地线&问题（开关柜的真空断路器较易出现合闸问题）；注重高压开关柜的真空断路试验，预防带接地线合闸、误入带电间隔现象，为高速开关、限流器技术问题提供解决方案。在某次高压开关柜电路设计研发过程中，设计人员对比参照《电气装置安装工程施工及验收规范》规程，预防带负荷拉刀闸现象，为提升开关设备的稳定性能提供辅助作用[4]。
&&&&&&& 3.依据升温检测，避免系统故障
&&&&&&& 结合高压开关柜电气设计的温升处理设计方案，利用温升检测方法，通过产品载流组件耗损和铁磁损耗发热情况，判断开关设备的绝缘水平、相邻部件的损坏程度，缓解绝缘部件的老化程度。在高压开关柜的电气设计中，由于不同环境对电气系统的影响情况各不相同，利用升温检测可探究主电路内部元器件自身温升效应，明确直流电阻的所属范围，也是检测回路电阻值是否符合检验规格的有效依据。以某电力企业的高压开关柜电气设计为例，通过KYN28A-12开关柜的技术要求，采取热缩绝缘举措（铜母线TMY-80X8），并匹配电气性能升温试验，考核开关柜额定电流工作状态，将设备内部的产品绝缘水平降低至正常耐受值以下，提升电力系统的安全运行性能。
&&&&&&& 总结：
&&&&&&& 综上所述，高压开关柜的电气设计作为电力系统正常运行的重要依据，依照国际标准规范要求，注重电气设计的要点和注意事项，并匹配设备分类、五防设计、升温检测等优化举措，为电力系统正常运行提供实际保障。
参考文献：
[1]李欢,李永倩,王虎,何青尔. 拉曼测温系统在高压开关柜监测中的应用研究[J]. 电力科学与工程,-44.
[2]夏志军. 高压开关柜过热原因分析及监测措施[J]. 四川电力技术,-46+67.
[3]孙涛. 高压开关设备相关问题综述[J]. 机电信息,-88.
[4]王建平,杨圣. 10kV高压开关柜故障原因及防范措施探讨[J]. 机电信息,-43.
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摘要: 确保电气设备的使用性能既有助于提高人们的生活质量，产生一定的社会价值，也能为有关单位带来很大的经济效益。建筑工程在安装电气设备中，应做好相应的调试工作，严格按照具体规定和安装流程实施，保证设备设施与工 ...
&&& 确保设备的使用性能既有助于提高人们的生活质量，产生一定的社会价值，也能为有关单位带来很大的经济效益。建筑工程在安装电气设备中，应做好相应的调试工作，严格按照具体规定和安装流程实施，保证设备设施与工作人员的安全。但结合实际情况来讲，电气设备安装控制与质量管理中出现了很多问题，这些问题的存在严重的影响了设备运行效率和工作质量，如何解决这些问题这是我国各大电气设备企业应重点探讨的课题。&&& 1.电气设备安装控制与质量管理中存在的问题&&& 1.1安装发电机励磁器中的问题&&& 在大型电器工程中，安装发电机励磁系统工作尤为关键，在实际安装中会出现如下两点问题：一是，发电机没有办法升压。因为需要一定诱导因子才能建立起励磁系统的电压，一旦励磁系统中剩磁无法满足具体标准要求，就不能形成励磁电压，尤其是新安装的发电机，它们还并未投入运行，剩磁较少，最后可能致使没有办法升压。二是，发电机失磁。由于未出现励磁电流，在运行中，发电机会出现磁场消失状况，电网的电压由于存在励磁系统故障而不断下降，还会致使电网出现崩溃。&&& 1.2安装变压器中的问题&&& 在安装变压器中存在如下三点问题：一是，变压器安装位置不符合施工要求。工作人员并未严格审核变压器的安装，或者在安装中工作人员并未掌握好变压器在空气中暴露时间。二是，在正是安装变压器前并未检查变压器各部件，对各部件的状况并未有效核实。三是，在变压器地下电缆安装时，并未将接口过大的状况及时排除。从多方面上来讲，这三点问题对变压器的安装质量和后续运行稳定性有着很大的影响，最终会严重影响电气设备的安装控制和质量管理工作。另外，天气状况还会影响着变压器的安装效率，合适的天气来安装变压器会起到事半功倍的效果，但结合实际情况来讲，很多电力企业都未意识到天气状况对变压器的影响，错误的认为可以将变压器暴露在空气中，这些问题的存在都影响着变压器的安装质量。&&& 1.3电气设备和安装材料中的问题&&& 如果业主对成本盲目的控制，或者设备采购人员对设备标准认知有不足，将会致使电气设备与安装材料出现很大的质量问题。在电气工程工作中，一旦引用质量不符合标准的设备或者材料，势必会影响着工程质量，甚至还会威胁着工作人员的人身安全。结合实际情况来讲，现代电气设备与安装材料存在如下三点问题：一是，高压开关柜电气元件内的开关柜设备绝缘性能差，致使大面积用户停电；二是，由于线材质量问题导致变压器运行中出现故障，如：跳闸故障；三是，并未考虑电缆与线管的防燃能力。这三点问题的存在严重影响着电气设备与安装材料质量，电力企业应及时解决好这些问题。&&& 2.做好电气设备安装控制与质量管理工作的措施&&& 2.1加强检查力度&&& 一是，卫生检查清洁：除尘高压设备、保证地面干净；二是，检查标志：变压器已经编好号、标志齐全；三是，螺栓紧固状况检查，已紧固低压进线主开关上螺栓、下螺栓；四是，检查接地状况；配电室门已经接地；电缆桥架已接地；五是，按照审图意见、设计图要求，设计10kV系统主结线、0.23/0.4kV低压主结线与设计进行检查；六是，试验报告的检查：有关于变压器、低高压柜检检测报告；七是，二次回路的检测：低压进线柜操作回路正确接线；正确操作联络开关。&&& 2.2强化测试工作&&& 第一，绝缘电阻的测试：一般在带绝缘电阻出厂前都会做绝缘电阻测量这项工作，但是还应在送电前再做一次这项工作，避免出现其他状况。在送电前也应该由工程师对变压器高压侧绝缘电阻进行现场监督和现场测量、测量变压器低压绕组绝缘电阻、测量低压主母线绝缘电阻、分支母线。第二，操作开关没有带电前的试验：低压主开关的试验；高压柜手动开合闸试验。&&& 2.3送电调试应注意问题&&& 在完成上述工作后，就能够实施送电调试工作，为了保证安全送电，在送电过程中，必须严格按照具体程序执行。一是，先将所有临时接电线拆除，明确10kV进线的确已入电，之后手动合闸环网柜向变压器充电之后，待变压器中存电后，对变压器的声音进行观察，如果在正常状态中，那么则进行后续工作；反之，如果没有在正常状态中，出现了异常，这时候既需要立马停电，及时检测异常出现位置。二是，将低压主开关合上，向母线实施充电，这时候需要使用低压柜上的电压切换开关检测三相电压是否在有效记录线电压。在此基础上，使用相序表检检测相序，相序正确，继续进行；反之，相序错误，应第一时间内停电并调整。一般都可以在变压器高压侧对电缆接线进行调换，无论哪两种电缆线都可以。如果相序没有错误、电压也处于平衡状态中、信号灯也是正常的，便可以合上母联开关对下段母线实施充电。如果是多母线段，还需要检索互锁性。在电调试后，应向变压器内部停止送电。再由监理工程师向供电部门反馈检测信息，在工程完工后交给物业管理，工程师还还应该让安装企业向物业阐明需要注意的问题，这样才能确保工作的顺利进行。&&& 3.结语&&& 总而言之，我国电气设备安装控制与质量管理工作中有很多问题，有关企业应高度重视电气设备安装的安全与质量问题，并制定完善的解决措施。同时，还应不断提高安装人员的技能技术和工作素养，确保切实安装好变压器、严格管理和使用材料，进一步提高电气设备安装控制的质量管理工作水平，进而推动有关企业的可持续稳定发展。
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