如何提高发电厂电气设计的经济性与可靠性

如何提高发电厂电气设计的经济性与可靠性

李志文

哈尔滨中龙热电有限公司

摘要：发电厂担负着给各个单位供给电能的工作任务。从发电厂自身消耗的电能量来看，如果不能解决电气系统之中的耗能量大的问题，发电厂将需要面临比较严重的经济问题。因此在电气设计阶段中就要将经济性问题找出，通过优化电气设计，来设计出适合发电厂的、兼顾可靠性与经济性的电气体系。本文根据对发电厂使用的电气系统的了解，提出一些与电气设计相关的工作建议，切实提升电气系统的可靠性与经济性。

关键词：发电厂；电气设计；设计方法；可靠性；经济性

发电厂可以更各类从自然环境中获取的一次能源有效转变为电能，将其作为二次能源使用。现代发电厂使用的发电途径有很多，除了传统的火力发电之外，还存在利用新型能源发电的发电厂，达到应用潮汐、风力以及太能能发电的目的，以更为环保的方法来供给电能。电气系统的合理性对于发电厂的整体运行存有影响，在对电气系统进行调整之后，可以使发电厂的发电活动具有更强的经济性，同时发电危险事件也不会出现，发电厂通过发电工作也能够获得经济收益。

1发电厂的电气设计流程

1.1分析电气系统的可用性

在给发电厂设计内部使用的电气系统时，首先要对设计目标的可行性与可用价值充分了解，对于发电厂建设工作的合理性分析也不能忽视，从经济性的角度出发，对各种会给发电厂的电气施工带来直接或者间接影响的因素充分考虑，将发电厂及其电气设计相关的额工作情况以书面报告的形式加以，估算电气工程收益，得到上级工作部门的允许后，才能继续其他的设计行为。在应用电气系统前，就将系统损耗计算清晰，在已经了解到电气损耗问题后，确定节能设计方案，购入能够达到节省电能损耗应用目的的电气设备，通过可行性研究来将整个电气系统的可用性提升。

1.2初期设计工作

在初期设计电气系统的工作阶段中，设计者需妥善安排发电厂各处的电气设计活动，使电气设计工作可以始终保持条理性，防止出现延误电气施工工期的情况。在一次设计工作结束后，还需针对发电厂施工现场的实际状况优化方案，注重电气设计体系的细节问题，在保持电气设计的经济性的同时，还要妥善使用各种容易形成隐患问题的电气装置，缩减后续方案调整工作消耗的时间。

此阶段内容主要包括如下几个方面：一是明确设计任务，以现场研究为基础，对长期的技术及经济预算进行辅助性证明，以确保电气设计的最优化；二是电气设计文件，需采用文字、图纸及概算表等来完成设计文件，以提高设计建设操作过程中的经济性与可靠性；三是电气设计的内容，应以设计依据入手对所需资料进行收集和分析，并分别进行电气主接线的设计、短路电流的计算及电气设备的选择，并以电厂技术及布置方面的需求为依据进行改进，以确保电气建设能够有秩序，保质保量的按时完成。

1.3技术应用工作

此阶段主要包括如下4个方面：一是设计的任务，应以实际情况为依据，对电气相关技术进行确定，并对相关设备的使用技术进行规范，以所采购设备及配电布置情况为依据，对设备、荷载及构架等相关注意事项进行确定，以确保电气设计运行过程的经济性与可靠性；二是设计文件，通过操作说明书、图纸以及预算等对施工过程操作的规范性进行指导，以确保电气设计及安装过程的可靠性；三是计算内容的设计，此环节主要包括对短路电流进行计算以及对相关设备进行选择等。四是电气设计图纸，例如主接线、配电装置、变压器布置平面及断面等图纸。

1.4施工方案设计工作

初期电气设计工作完成之后，电气施工方案也需要在该设计阶段完成，电气设计者同样需要对影响施工经济性的因素进行了解，并给予处理意见，在施工设计方案中，需优先处理结架问题，以发电厂的实际电力需求为准，将照明电气系统安装妥当，布置柱变压设备的注意事项也要在电气施工方案中标注清晰，这两方面的电气施工中都相对容易出现无用电气损耗的问题。

2增强电气设计工作的可靠性与经济性的方法

2.1遵守设计原则

进行设计时，除以各阶段设计内容及任务为依据外，还应结合文字图解，以严格遵守国家相关规范等要求。在进行主接线的设计过程中，应确保满足整体可靠性及灵活性基础上实现经济方面的合理性。主接线应以设备的特点、其负荷情况及出线回路数等情况进行确定，且应同供电、投资、操作、维护等要求相符合。具体而言应满足如下方面的要求：一是尽可能降低投资的费用；二是以电力系统中电厂的地位、作用以及用户的性质为依据，确保电能质量的同时还应保证供电的可靠性；三是应尽可能实现接线及操作的简便性。

2.2选择应用可靠的电气设备

对主变压器进行选择时必须以电厂未来的发展规划为依据进行综合性的分析和选择，从电气设计的经济性及可靠性而言，可采用如下两种方式对主变压器进行选择：一是规模较大的发电厂其主变压器的数量应同其容量配合进行选用。二是中小规模的发电厂应采用低投资及高回报方式，采用三相式的主变压器，但是应当确保其数量超过两台，以便确保发电机供电的经济性与可靠性。

2.3其他设计建议

主接线可靠性主要体现在如下方面：进行断路器的检修过程中应确保供电过程的连续性；若线路及断路器发生故障，以及进行母线隔离开关的维修过程中应确保能够对其他供电的畅通性；应能够避免电厂的全面停电事故的发生；即便大型机组出现突发情况无法顺利运行，其也能够维持供电系统的正常进行，并能够最大程度地降低损失。

主接线设计的经济性主要体现在如下方面：以设计初级阶段对主接线相关设备进行正确选择，以便大幅度减少投资费用；对于主接线的设计而言其应足够简单和明了，应对短路电流进行有效的限制，并最大程度地减少开关的数目；应尽可能选择既实用又价廉的轻型电器，以便实现基本投资的大幅降低；此外还应考虑占地面积尽可能小，对于容量较大的电厂应尽可能争取扶持，并在运营过程中注重对电气建设方式进行完善，以尽可能发挥最大的经济效益；此外，还应注重降低电耗，作为最主要的能耗设备之一，变压器购置过程中应当注意有需求性地进行其类型、容量及数量的选择，以实现降耗的全面性。

3结束语

发电厂虽然能够通过多种发电形式提供电能，但是本身存在比较严重的耗电情况，尽管耗电问题不会给电气运行体系带来过多的危险因素，但是却会给发电厂带去经济损失，进而降低其整体收益，如果电气损耗问题长期存在，发电厂使用的综合型电气系统的可靠性也将会被削弱，本文借助电气设计工作，介绍了能够有效减少电气损失的设计方法，使发电厂可以通过科学的电气设计工作获取节能且安全的电气运行系统，现代发电厂还需以其发电形式为准，继续优化电气设计模式。

参考文献：

[1]徐魁,孙玉新,&宋大龙.(2017).试论如何促进发电厂电气设计可靠性与经济性的提高.建筑工程技术与设计(11).

[2]王俊清.(2016).如何提高发电厂电气设计的经济性与可靠性.山东工业技术(14),186-186.

[3]张福智.(2016).如何提高电厂电气设计的可靠性和经济性.工程技术:文摘版(7),00099-00099.