基于火電廠電氣一次設計的技術要點探討

趙昀哲

摘? 要：隨著經濟的發展，社會對能源的需求不斷增加，電力作為主流能源，也在各行各業中愈加廣泛的使用。當今社會，更多形式的能源已經被發現和使用，但是熱能生成電能作為最常用的電能生產方法仍然占據著巨大的市場。本文首先介紹火電廠，然后重點介紹火電廠的設計技術要點，并提出建設性的意見和建議，以有效提高火電廠的工作效率，創新工作方式，并提高經濟效益。

關鍵詞：火力發電廠;電氣一次設計;技術要點

引言

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

一、火力發電廠電氣一次設計的技術要點

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計和使用要求的同時，確保火力發電廠正常工作，始終提供高質量的電能。

1.2發電機選型

在火力發電廠中，必須重視發電機的選型，首先需要考慮實際情況下發電機的容量。同時，在選型過程中，必須確保其能力與汽輪機協調一致，以確保兩者能夠一起工作。而且，汽輪機和發電機的連續容量最大值必須相互匹配，發電機的冷卻系統必須與汽輪機的冷卻系統中的水溫一致。基于上述方法，可以確保電氣設計中發電機選型的合理性，并且增強與渦輪機的協調。

1.3電氣主接線

在火力發電廠中，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備的損壞。在一次電氣設計過程中，為確保電氣設備定位的準確性，設計人員通常采用抽屜式安裝方式，以便于電氣設備位置和狀態維護的調整。

1.4主母線的接線方式

主導線的布線應根據實際配電裝置進行分析，對于330kV及500kV配電裝置，布線時應注意以下幾點：第一，在主母線布線中，有必要統籌規劃，充分考慮發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量少于6個的情況;第三，增加半導體斷路器的數量的方法適用于入口和出口回路的數量大于或等于六的情況;第四，4/3連接方法主要應用于輸入和輸出線路的數量大于六倍的環路的數量與同時到達并結束的環路的數量之比為2：1的情況。對于主母線與220kV配電設施的連接，應注意以下幾點：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的工作能力和穩定性;第二，雙母線雙段接線方案適用于大功率系統;第三，雙母線單段連接模式，用于3個中等電源系統;第四，雙母線雙接線方式適用于4臺機組的中型電力系統。

1.5電氣設備的布置

當進行電氣設備的設計時，不能忽視電氣設備的布置。電氣設備的合理布置可以使發電工作更加有效。設計師在布置電氣設備時，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作為內部布局，則應著重于排氣設備。排氣口位于腔室的上部和下部，以加速內部的氣流并提高內部的舒適性和安全性;網絡中繼室的布局可以根據電廠的具體情況進行調整，以適應容量規模和優化電纜：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，功率函數越大，因此，完成電源設計工作并優化火力發電工廠運行質量要求精確計算能量分配空間中發生的實際負載，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過程中的能源消耗，提高能源質量，還有就是改善火電廠的行業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法和系數法來完成計算。

2.2無功補償的方式

為了促進火力發電廠的穩定發展，需要引入諸如電爐和電動機等設施，但是在許多情況下，電力設施的運行率降低會導致發電廠的發電資源降低。為了滿足火力發電廠對電能質量的要求，在采用上述設備時需采用人工補償來檢查電力設備的潛力并提高發電量。因此，精確的變壓器無功功率和計算裝置是無功補償的重要手段。

三、選擇并敷設電纜

3.1選擇電纜

為確保電氣一次設計的合理性，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，不間斷電源，應急照明系統，火警系統和消防系統電纜應使用耐火電纜。例如，在實際的選擇過程中，應該更加注意電纜的內芯，應該注意的是，除了使用銅芯電纜外，該電纜還必須屬于進入計算機系統的電纜。電纜的使用條件和使用壽命也受環境溫度的影響，如果環境溫度為60°C，請選擇耐高溫電纜，如果環境溫度為100°C或更高，請使用礦物絕緣電纜;如果環境溫度為-20℃，則要選擇聚乙烯等絕緣電纜。

3.2敷設電纜

電纜敷設方法必須根據實際情況進行選擇：

（1）在火力發電廠中，主要裝置的電纜通常是采用橋架及電纜溝布置的。

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

（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并延長使用壽命，必須在敷設過程中安裝電纜夾層。

四、結語

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

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