摘要：伴随着我国社会的不断发展，电力系统变得越来越复杂，电力系统的设计也变得越来越复杂。主接线的设计，元件的选择，电气设备的选择，每个环节都需要考虑到现场的情况和用户的需要。基于此，本文对电气系统设计与电气设备的选择进行分析。
关键词：电气系统设计；变电站；电气设备
1电气系统设计
电气系统设计也就是对电气系统进行元件选择，电路计算，最后绘制出电气线路图，而电气线路图又分主线路和辅助线路，主线路图是电气系统中最重要的部分。
对于电气主接线路的要求就是需要运行可靠、灵活、经济、扩建方便等，电气线路图的运行可靠是首要任务，设备停电和人身安全是损失最大的。
在电气系统中需要添加整个电路的漏点保护器，防止人在工作时候漏点产生伤害。
工作原理是设备在正常工作时候，零序电流互感器检测电路三相电流的相量为零，在设备发生漏电时候，人触碰到电气设备，三相电流是不等于零的，电流会通过人、大地传回变压器，这样会使漏电脱扣有电压，漏电保护器会迅速自动发生感应，将主开关断开，从而避免发生触电。
电气系统设计中最重要的三个内容就是电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图，这三个可以作为指导文件，电气原理图是根据工作原理进行绘制，需要结构简单明了，层次分明，电气元件布局图是用来表明元件在电气设备上的实际位置，电气安装接线图是安装电气元件的实际位置进行实际接线的图纸。
电气元件布局图需要绘制机械设备的轮廓和所有可见的电器元件及设备，用粗实线绘制轮廓，电器元件与有关图纸保持一致。电气安装接线图利用图形和文字符号，同一电器元件要画在同一个位置，同时还要与实际安装位置相同，电气元件在不同控制柜上需要利用端子板连接。
2电气设备选择（变电站为例）
2.1变压器的选择
在变压器的选择过程中，首先要对变压器的容量进行选择，一般情况下，工作人员可以根据供电区近十年的电负荷发展情况来确定，同时结合各个地区的电力情况进行分析，从而使整个地区的电力都处在同一个水平的位置上。如果变压器的容量过小，长期的过载运行，对供电的安全会造成很大的隐患，同样，如果变压器的容量过大，长期的低负载运行会对变压器进行损耗，造成了资源上的浪费。对于一些变电站的扩建方面，主变压器的容量必须要与现有的变压器容量相同，不然会造成两变压器环流的现象，对电能造成了很大的浪费。
其次是对变压器数量的选择，在实际的操作中，技术人员为了满足变电“N-1”的要求，通常每一个变电站都会安装两台变压器，这样就可以保证，当有一台变压器出现故障时，可以将所产生的负荷自动运行得到另一台变压器上面，从而确保变电站可以正常有序的运行。对于一些用电不是很大的地区，也可以安装一台变压器，从而避免经济和资源上的浪费，但是经过数据表明，在一些城市周边的地区，大部分的变电站都用两到三个变压器的规模。
2.2高压断路器的选择
高压断路器既可以接通和断开电路也可以在必要的时候切断有故障的电流，断路器在变电站中的应用，可以在变电站中起到控制和保护电路的运用。按照目前的发展来看，断路器可以分为油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等类型。相关人员在选择断路器时，应该注意以下几点：第一，工作性能必须可靠，避免断路器的拒动给变电站造成严重的影响；第二，断路器的灭弧性能一定要好，稳定性也要足够强大；第三，断路器的动作一定要快速，减少对电气设备造成的伤害；第四，断路器要具备良好的自动重合闸的功能；第五，断路器的结构要简单且成本一定要合理。
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2.3互感器的选择
互感器是一种特殊的变压器，在变电站中主要用于对配电装置的保护，因此在对互感器选择的过程中，首先要对电流互感器变比进行选择，电流互感器一次额定电流不易过大，正常负荷的额定电流应该控制在60%以内但是不能小于30%。保护级电流互感器只在负荷或者是短路时起作用，为了不让短路时铁芯磁饱和，相关人员应该选用较大的变比。
其次对电流互感器型式的选择，电流互感器的结构型式分为正立式互感器和倒立式互感器。在传统的互感器中一般都是正立式互感器，而倒立式互感器是一种新型的互感器，与正立式互感器不同，倒立式互感器具有体积小且热稳定性高的特点，很大程度上避免了正立式互感器受潮或者是击穿等问题，因此在选用互感器型式的时候，一般都会选用倒立式电流互感器。
最后，对电压互感器的谐振问题进行选择，一般来说，电压互感器可以分为电容式电压互感器和电磁式电压互感器。工作人员在选用互感器时会选用35kV及10kV电磁式电压互感器，但是这种互感器的使用时需要进行消谐，同时电磁式互感器在进线出要安装熔断器进行保护。对于110kV以上的电压互感器，相关人员要全部选用电容式电压互感器，这种变压器不存在铁芯结构，并且中性点直接接地，因此就不存在震谐的问题出现。
2.4隔离开关的选择
隔离开关的实际意义就是将需要检修的电气设备与电源进行永久隔离，从而变电站可以安全运行，隔离开关不仅可以切断正在运行的电路还可以切断一些微小电流的电路。隔离开关在变电站中的应用主要有水平开启式隔离开关与垂直伸缩式隔离开关，具体在变电站中选用哪种隔离开关应该根据配电装置隔离开关两头导线所处的位置确定。与传统的隔离开关不同，如今的隔离开关已经摒弃了早期的手动开关，逐渐升级为远方操作的模式。在以往的操作过程中，操作机构都是施工现场利用抱箍件固定在混凝土支架上。在选择隔离开关的过程中，工作人员应该优先选用带钢支架的隔离开关，因为带钢支架的隔离开关具有很高的耐腐蚀性，能够更好地对现场设备进行稳固，从而降低了劳动的成本。
2.5对电缆线的选择
电缆线作为传输电力最有效的工具之一，它的各个方面的性能都对电力产生影响，对于目前的发展状况来说，最为常见的电缆线主要有两种形式：一种是铜制作的电缆线，另一种是铝制作的电缆线，铜制作的电缆线具有强度大、耐腐蚀等功能，但是价格相对来说会高一些。铝制作的电缆线的电阻率比较大，一般是铜的2倍，但是它的密度小且价格比较低，因此被广泛的使用。一般来说，配电装置的汇流母线和所选用的线材都是根据发热电流进行选择的，而其他地方所用的电缆线可以根据经济电流的密度公式进行选择和使用。
结语
在不断发展的今天，人类对产品的功能和质量都变得越来越高，这样就需要企业去不断的创新，研发也要不断的跟新，电气系统作为设备的主要动力，核心系统，需要长期的稳定和高标准，在一些大批量生产设备上，系统的稳定运行和生产效率是相对矛盾的，所以怎样将电气系统与生产需求完美的结合，是设计者们去不断更新和挑战的课题，也是设备运行稳定的重要因素。
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论文作者:门香梅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：电气论文; 互感器论文; 变压器论文; 变电站论文; 断路器论文; 电缆线论文; 电压互感器论文; 《基层建设》2018年第13期论文;