電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計分析

摘 要：眾所周知，電力能源是當下社會發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，只有保證電廠安全、高效的運行才能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電，而電氣設(shè)計作為供配電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更值得關(guān)注和強化。本文以電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計的重要性為切入點，就其設(shè)計要點作了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電廠；供配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.152

隨著人們對電廠供電需求的增長和穩(wěn)定性要求的提高，如何優(yōu)化電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計變得越來越重要，期間不僅需要考慮電廠的生產(chǎn)條件和發(fā)展規(guī)劃，還要兼顧其經(jīng)濟性和可靠性，因此對電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計分析有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1 電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計的重要性

對于電力供配電系統(tǒng)而言，必須加強無功功率控制來提高功率因數(shù)，以此提高設(shè)備利用效率，進而減少浪費現(xiàn)象，提高電廠運行效益，而這需要以科學(xué)合理的電氣設(shè)計為前提，同時為向社會輸送穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的電源，還應(yīng)確保電氣設(shè)計經(jīng)濟可靠，換句話說，供配電電氣系統(tǒng)就相當于電廠的動力來源，若其設(shè)計不合理有缺陷，勢必會嚴重影響供配電系統(tǒng)的運作狀態(tài)，除了導(dǎo)致電廠系統(tǒng)因外在自我保護而出現(xiàn)癱瘓外，還可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故，可見加強電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計的合理性與可靠性是重要且必要的。

2 電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計要點分析

（1）遵守基本的設(shè)計原則。電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計如果脫離基本的設(shè)計原則，即使再先進、可靠也是不合理的、不適用的，因此工作人員應(yīng)在設(shè)計之初結(jié)合電廠實際情況，對供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計采取失效模式分析，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的潛在隱患和問題予以預(yù)防，并仔細考慮影響因素的控制對策，以此減少不必要的設(shè)計缺陷，提高電氣設(shè)計質(zhì)量。

一般情況下，電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計應(yīng)遵循以下幾點原則：以人為本的安性原則；任何項目設(shè)計無論大小重要與否都是以安全為基礎(chǔ)前提的，若安全都難以保障那么效益便無從談起。因此電廠外在的工作電壓的設(shè)計值應(yīng)低于人體安全電壓且保持穩(wěn)定，如此一來，當系統(tǒng)發(fā)生故障時方便工作人員安全進入進行檢修和維護；對于電氣設(shè)計中的控制系統(tǒng)，既要能有效控制整體和部分系統(tǒng)，還應(yīng)具備優(yōu)良可靠的切斷功能，保證電路運行安全等。經(jīng)濟可靠性；目前電廠相繼采用了智能化電氣設(shè)備裝置，雖然性能和效率均明顯提升，但也增加了成本支出，所以在電氣設(shè)計過程中應(yīng)在不影響設(shè)備功能和需求的基礎(chǔ)上，對電氣設(shè)備的選擇進行綜合權(quán)衡和優(yōu)化部署，盡量選擇性價比高的電氣設(shè)備，以期用最小的投資發(fā)揮最大的效益[1]。環(huán)保節(jié)能，電氣系統(tǒng)運行時既需要能源的支持也會產(chǎn)生一定的污染，故為響應(yīng)國家低碳節(jié)能的環(huán)保理念，需要選用低功耗、少污染的電氣設(shè)備裝置，通過節(jié)省電能減少污染，提高電廠供配電電氣系統(tǒng)的綜合效益。

（2）注重電力負荷的計算。電力負荷的預(yù)測和計算是電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常按照可靠性能和電力中斷的影響程度可將其劃分為三個等級負荷，其中一級負荷指的是電力系統(tǒng)中斷對社會用電造成的區(qū)域性影響，所以對一級負荷的連續(xù)性要求是最高的，需要重視并選用組合式供電模式，如可主電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)置發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置等輔助設(shè)備，當一電源失效時可通過另一電源及時補充電力，這樣的話不僅能保證供配電系統(tǒng)正常運行，還能為故障檢修爭取時間，同時最大限度的降低對社會供電的不良影響[2]。相比之下，二級負荷和三級負荷的影響依次遞減，其中三級負荷斷電時可自行恢復(fù)正常，不用人員進行維修也不會影響社會正常用電。

（3）使用節(jié)能的設(shè)備和技術(shù)。電廠為社會輸送了大量、穩(wěn)定的電源，極大的滿足了社會需求、促進了經(jīng)濟發(fā)展， 這一點不可否認，但電廠供配電電氣系統(tǒng)在運行的過程中存在嚴重的資源消耗和浪費問題，所以應(yīng)適應(yīng)低碳環(huán)保的新形勢，在電氣設(shè)計中引入節(jié)能、高效的電氣設(shè)備或者節(jié)能技術(shù)。

如根據(jù)自身條件，對變壓器、電動機等容量、功率、性能、數(shù)量等進行合理選取、部署和接法優(yōu)化，通過合理降低其運行電壓提高設(shè)備的功率因數(shù)，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗。對于變壓器節(jié)能還可以增設(shè)自動調(diào)壓器裝置來保證變壓器電壓輸出恒定，或者采用無功補償技術(shù)降低電網(wǎng)負載電流，減少變壓器的有功損耗和無功損耗。面對復(fù)雜多樣的電氣設(shè)備，彼此之間不當?shù)倪B接方式也是實現(xiàn)節(jié)能的有力切入點，針對大型、輕型、小型電氣設(shè)備可分別采用△連接方式、γ連接方式和γ-△連接方式，同時配以智能控制和轉(zhuǎn)化技術(shù)，降低電氣設(shè)備能源消耗[3]。值得一提的是，在電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計中采用一、兩種節(jié)能措施通常效果不佳，需要電廠從現(xiàn)實出發(fā)制定完善的電氣設(shè)計節(jié)能方案。

（4）加強電氣自動化控制和管理。電廠供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的正常運行，需要以大量準確的命令操作為基礎(chǔ)，所以為減少人工錯誤切換，需要在電氣系統(tǒng)中重視和優(yōu)化自動化控制設(shè)計。具體來說首先需要選擇合適的自動化監(jiān)控技術(shù)，若條件允許，建議優(yōu)先考慮響應(yīng)快速、維護方便、技術(shù)成熟的集中式自動化監(jiān)控，結(jié)合涵蓋配電、變電、供電等環(huán)節(jié)的計算機系統(tǒng)，對所收集的監(jiān)控信息加以整合和分析，通過智能化的自動檢測準確發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備異常，為后續(xù)檢修提供數(shù)據(jù)參考。同時選用結(jié)合了計算機與繼電器控制的仿真技術(shù)，通過智能的柔性轉(zhuǎn)化與控制降低電氣設(shè)備能耗，協(xié)調(diào)供配電系統(tǒng)有序運行。其實PLC控制技術(shù)也有一定的優(yōu)勢，它克服了繼電器控制觸點接線復(fù)雜、高功耗以及靈活性差的弊端，只需簡單的操作便可減少電氣系統(tǒng)故障概率，并增強其可靠性和抗干擾性，而且具有的自我診斷功能有利于故障的及時排除等。故電廠供配電系統(tǒng)電氣自動化控制設(shè)計有較大的選擇性，且各有各的特點和優(yōu)勢，需要工作人員根據(jù)電氣功能和實際需要選擇最合適、最有效、最可靠的自動化控制方式。

3 結(jié)束語

由上可知，重視并優(yōu)化電廠供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計意義重大，是適應(yīng)與日俱增的電力需求的必然選擇，也是促進自身長遠發(fā)展的有效途徑，這就要求電廠立足現(xiàn)實情況，綜合考慮相關(guān)因素，積極引進先進理念和技術(shù)工藝，切實提高電氣設(shè)計質(zhì)量，改善電廠運行效率和效益。

參考文獻：

[1]敖繼軍.發(fā)電廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計探討[J].江西建材，2016

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[2]孫丹丹.綏化大唐熱電發(fā)電廠電氣系統(tǒng)研究[D].吉林大學(xué)，2017.

[3]姚雯，張慧新.IGCC電廠電氣設(shè)計優(yōu)化思路[J].電力勘測設(shè)計，2016（03）：52-55.

作者簡介：馮波（1985-），男，陜西西安人，本科，機電工程師，從事生產(chǎn)機電技術(shù)管理工作。