基于火電廠電氣一次設(shè)計的技術(shù)要點探討

趙昀哲

摘? 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對能源的需求不斷增加，電力作為主流能源，也在各行各業(yè)中愈加廣泛的使用。當(dāng)今社會，更多形式的能源已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和使用，但是熱能生成電能作為最常用的電能生產(chǎn)方法仍然占據(jù)著巨大的市場。本文首先介紹火電廠，然后重點介紹火電廠的設(shè)計技術(shù)要點，并提出建設(shè)性的意見和建議，以有效提高火電廠的工作效率，創(chuàng)新工作方式，并提高經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;電氣一次設(shè)計;技術(shù)要點

引言

目前，火力發(fā)電仍然是獲取電能最重要的途徑之一，電氣設(shè)計對電能生產(chǎn)的實際效率有著深遠影響。本文通過對主變壓器和發(fā)電機的選型，負荷的空間分布計算，電纜的選擇和敷設(shè)等進行分析，總結(jié)出火力發(fā)電廠電氣設(shè)計的主要技術(shù)要點，為今后火電廠電氣設(shè)計的科學(xué)合理性提供重要依據(jù)。

一、火力發(fā)電廠電氣一次設(shè)計的技術(shù)要點

1.1主變壓器選型

對于主變壓器的選擇，必須遵循以下幾點：（1）與容量600MW級及以下機組單元連接的主變壓器，若不受運輸條件的限制，宜采用三相變壓器;（2）與容量1000MW級機組單元連接的主變壓器應(yīng)綜合運輸和制造條件，可采用單相或三相變壓器。在選擇主變壓器時必須遵循上述原則，以保證主變壓器選型的合理性，并在滿足主要電氣設(shè)計和使用要求的同時，確保火力發(fā)電廠正常工作，始終提供高質(zhì)量的電能。

1.2發(fā)電機選型

在火力發(fā)電廠中，必須重視發(fā)電機的選型，首先需要考慮實際情況下發(fā)電機的容量。同時，在選型過程中，必須確保其能力與汽輪機協(xié)調(diào)一致，以確保兩者能夠一起工作。而且，汽輪機和發(fā)電機的連續(xù)容量最大值必須相互匹配，發(fā)電機的冷卻系統(tǒng)必須與汽輪機的冷卻系統(tǒng)中的水溫一致。基于上述方法，可以確保電氣設(shè)計中發(fā)電機選型的合理性，并且增強與渦輪機的協(xié)調(diào)。

1.3電氣主接線

在火力發(fā)電廠中，一般通過電纜和母線的方式來完成主電線的連接。同時，在連接電氣主接線的過程中，需要在設(shè)備入口處安裝避雷裝置，以避免雷雨天氣等情況造成電氣設(shè)備的損壞。在一次電氣設(shè)計過程中，為確保電氣設(shè)備定位的準(zhǔn)確性，設(shè)計人員通常采用抽屜式安裝方式，以便于電氣設(shè)備位置和狀態(tài)維護的調(diào)整。

1.4主母線的接線方式

主導(dǎo)線的布線應(yīng)根據(jù)實際配電裝置進行分析，對于330kV及500kV配電裝置，布線時應(yīng)注意以下幾點：第一，在主母線布線中，有必要統(tǒng)籌規(guī)劃，充分考慮發(fā)電能力和整個電廠的需求;第二，在實際接線中，雙母線連接方式主要適用于入口和出口回路數(shù)量少于6個的情況;第三，增加半導(dǎo)體斷路器的數(shù)量的方法適用于入口和出口回路的數(shù)量大于或等于六的情況;第四，4/3連接方法主要應(yīng)用于輸入和輸出線路的數(shù)量大于六倍的環(huán)路的數(shù)量與同時到達并結(jié)束的環(huán)路的數(shù)量之比為2：1的情況。對于主母線與220kV配電設(shè)施的連接，應(yīng)注意以下幾點：第一，在選擇接線方式之前，要充分掌握電廠的總裝機容量。如果大于或等于3，就要充分考慮整個電力系統(tǒng)的工作能力和穩(wěn)定性;第二，雙母線雙段接線方案適用于大功率系統(tǒng);第三，雙母線單段連接模式，用于3個中等電源系統(tǒng);第四，雙母線雙接線方式適用于4臺機組的中型電力系統(tǒng)。

1.5電氣設(shè)備的布置

當(dāng)進行電氣設(shè)備的設(shè)計時，不能忽視電氣設(shè)備的布置。電氣設(shè)備的合理布置可以使發(fā)電工作更加有效。設(shè)計師在布置電氣設(shè)備時，首先需要熟悉電廠的實際情況，認識電廠的一切情況，以便合理布置電氣設(shè)備。具體而言，中型布局模式主要適用于110kV至220kV戶外開放式高壓配電裝置和330kV至500kV開放式高壓配電裝置。;如果選擇GIS作為內(nèi)部布局，則應(yīng)著重于排氣設(shè)備。排氣口位于腔室的上部和下部，以加速內(nèi)部的氣流并提高內(nèi)部的舒適性和安全性;網(wǎng)絡(luò)中繼室的布局可以根據(jù)電廠的具體情況進行調(diào)整，以適應(yīng)容量規(guī)模和優(yōu)化電纜：低壓電機控制中心和電力中心的布局必須基于安裝位置前者將分為負荷中心，后者將直接安排在主廠房以提高工作效率。

二、計算配電室的負荷

2.1計算負荷方法

在配電室中，功率負載的越大，功率函數(shù)越大，因此，完成電源設(shè)計工作并優(yōu)化火力發(fā)電工廠運行質(zhì)量要求精確計算能量分配空間中發(fā)生的實際負載，以選擇最合適的組合方法，在這種情況下，電廠熱能可以減少能源生產(chǎn)過程中的能源消耗，提高能源質(zhì)量，還有就是改善火電廠的行業(yè)競爭力和地位在計算配電房的負荷時候，工作人員通常會選擇二項式系數(shù)法和系數(shù)法來完成計算。

2.2無功補償?shù)姆绞?/p>

為了促進火力發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)展，需要引入諸如電爐和電動機等設(shè)施，但是在許多情況下，電力設(shè)施的運行率降低會導(dǎo)致發(fā)電廠的發(fā)電資源降低。為了滿足火力發(fā)電廠對電能質(zhì)量的要求，在采用上述設(shè)備時需采用人工補償來檢查電力設(shè)備的潛力并提高發(fā)電量。因此，精確的變壓器無功功率和計算裝置是無功補償?shù)闹匾侄巍?/p>

三、選擇并敷設(shè)電纜

3.1選擇電纜

為確保電氣一次設(shè)計的合理性，必須注意電纜的選擇：（1）C類阻燃電纜必須在易燃易爆場所進行選擇;（2）事故安全電源，直流系統(tǒng)，不間斷電源，應(yīng)急照明系統(tǒng)，火警系統(tǒng)和消防系統(tǒng)電纜應(yīng)使用耐火電纜。例如，在實際的選擇過程中，應(yīng)該更加注意電纜的內(nèi)芯，應(yīng)該注意的是，除了使用銅芯電纜外，該電纜還必須屬于進入計算機系統(tǒng)的電纜。電纜的使用條件和使用壽命也受環(huán)境溫度的影響，如果環(huán)境溫度為60°C，請選擇耐高溫電纜，如果環(huán)境溫度為100°C或更高，請使用礦物絕緣電纜;如果環(huán)境溫度為-20℃，則要選擇聚乙烯等絕緣電纜。

3.2敷設(shè)電纜

電纜敷設(shè)方法必須根據(jù)實際情況進行選擇：

（1）在火力發(fā)電廠中，主要裝置的電纜通常是采用橋架及電纜溝布置的。

（2）在工廠區(qū)域內(nèi)，大多數(shù)火力發(fā)電廠通常將綜合管架作為電纜的主要鋪設(shè)方式，使用它們的輔助車輛必須采用覆蓋鋪設(shè)方式。

（3）對于繼電保護室和中控室，大量的電纜將被收集在同一地點。為確保電纜處于正常狀態(tài)并延長使用壽命，必須在敷設(shè)過程中安裝電纜夾層。

四、結(jié)語

在經(jīng)濟發(fā)展如此之快的環(huán)境中，人們的生活水平和不同行業(yè)的發(fā)展有了很大的改善，但需要更多的電能來支持他們。因此，通過對發(fā)電廠一次設(shè)計技術(shù)要點的深入分析，提出電廠初步設(shè)計時應(yīng)注意選擇合適的發(fā)電機和主變壓器，以保證發(fā)電廠的科學(xué)運行。主要電氣布線，合理選擇和鋪設(shè)電纜，以及精心設(shè)置電氣設(shè)備等，通過檢查這些技術(shù)細節(jié)，提高電氣一次設(shè)計的質(zhì)量，從而提高發(fā)電廠的發(fā)電和效率，發(fā)電廠的安全保證促進工作，然后在考慮社會效益的同時創(chuàng)造發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。

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