電廠供配電系統電氣設計分析

摘 要：眾所周知，電力能源是當下社會發展不可或缺的物質基礎，只有保證電廠安全、高效的運行才能實現優質供電，而電氣設計作為供配電系統的關鍵環節，更值得關注和強化。本文以電廠供配電系統電氣設計的重要性為切入點，就其設計要點作了分析，以供參考。

關鍵詞：電廠；供配電系統；電氣設計

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定性要求的提高，如何優化電廠供配電系統電氣設計變得越來越重要，期間不僅需要考慮電廠的生產條件和發展規劃，還要兼顧其經濟性和可靠性，因此對電廠供配電系統電氣設計分析有著十分重要的現實意義。

1 電廠供配電系統電氣設計的重要性

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

2 電廠供配電系統電氣設計要點分析

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

一般情況下，電廠供配電系統電氣設計應遵循以下幾點原則：以人為本的安性原則；任何項目設計無論大小重要與否都是以安全為基礎前提的，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計值應低于人體安全電壓且保持穩定，如此一來，當系統發生故障時方便工作人員安全進入進行檢修和維護；對于電氣設計中的控制系統，既要能有效控制整體和部分系統，還應具備優良可靠的切斷功能，保證電路運行安全等。經濟可靠性；目前電廠相繼采用了智能化電氣設備裝置，雖然性能和效率均明顯提升，但也增加了成本支出，所以在電氣設計過程中應在不影響設備功能和需求的基礎上，對電氣設備的選擇進行綜合權衡和優化部署，盡量選擇性價比高的電氣設備，以期用最小的投資發揮最大的效益[1]。環保節能，電氣系統運行時既需要能源的支持也會產生一定的污染，故為響應國家低碳節能的環保理念，需要選用低功耗、少污染的電氣設備裝置，通過節省電能減少污染，提高電廠供配電電氣系統的綜合效益。

（2）注重電力負荷的計算。電力負荷的預測和計算是電廠供配電系統電氣設計的關鍵環節，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中斷對社會用電造成的區域性影響，所以對一級負荷的連續性要求是最高的，需要重視并選用組合式供電模式，如可主電源系統的基礎上設置發電轉換裝置等輔助設備，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）使用節能的設備和技術。電廠為社會輸送了大量、穩定的電源，極大的滿足了社會需求、促進了經濟發展， 這一點不可否認，但電廠供配電電氣系統在運行的過程中存在嚴重的資源消耗和浪費問題，所以應適應低碳環保的新形勢，在電氣設計中引入節能、高效的電氣設備或者節能技術。

如根據自身條件，對變壓器、電動機等容量、功率、性能、數量等進行合理選取、部署和接法優化，通過合理降低其運行電壓提高設備的功率因數，進而實現節能降耗。對于變壓器節能還可以增設自動調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降低電網負載電流，減少變壓器的有功損耗和無功損耗。面對復雜多樣的電氣設備，彼此之間不當的連接方式也是實現節能的有力切入點，針對大型、輕型、小型電氣設備可分別采用△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化技術，降低電氣設備能源消耗[3]。值得一提的是，在電廠供配電系統電氣設計中采用一、兩種節能措施通常效果不佳，需要電廠從現實出發制定完善的電氣設計節能方案。

（4）加強電氣自動化控制和管理。電廠供配電系統中的電氣設備的正常運行，需要以大量準確的命令操作為基礎，所以為減少人工錯誤切換，需要在電氣系統中重視和優化自動化控制設計。具體來說首先需要選擇合適的自動化監控技術，若條件允許，建議優先考慮響應快速、維護方便、技術成熟的集中式自動化監控，結合涵蓋配電、變電、供電等環節的計算機系統，對所收集的監控信息加以整合和分析，通過智能化的自動檢測準確發現電氣設備異常，為后續檢修提供數據參考。同時選用結合了計算機與繼電器控制的仿真技術，通過智能的柔性轉化與控制降低電氣設備能耗，協調供配電系統有序運行。其實PLC控制技術也有一定的優勢，它克服了繼電器控制觸點接線復雜、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。故電廠供配電系統電氣自動化控制設計有較大的選擇性，且各有各的特點和優勢，需要工作人員根據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 結束語

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

參考文獻：

[1]敖繼軍.發電廠供配電系統的電氣設計探討[J].江西建材，2016

（18）：209-210.

[2]孫丹丹.綏化大唐熱電發電廠電氣系統研究[D].吉林大學，2017.

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

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