火力发电厂电气一次设计分析

火力发电厂电气一次设计分析

任非凡

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050031

摘要：现如今，我国社会经济发展水平有了大幅度的提升，这也使用电量逐渐加大，给电力供应带来了极大的挑战。虽然在科技发展的背景下，已经有多种能源被应用在了电力供应中，但是火力发电仍是最主要的供电方式。为了确保火力发电厂的顺利运作，就必须提高对火力发电厂电气一次设计的重视程度。本文就对火力发电厂电气一次设计进行了深入探究，旨在为相关从业人员提供参考与帮助。

关键词：火力发电厂；电气一次设计；设计策略

引言

作为我国电力供应的关键途径之一，火力发电对我国的社会发展有着极其重要的影响，这也让火力发电厂受到了社会各界的广泛关注与重视。通过对火力发电厂的运行进行剖析，我们可以发现，其中的电气系统至关重要，而电气系统一次接线更是其中的重中之重。这主要因为火力发电厂电气一次设计直接影响着火力发电厂的工作模式，并且利用科学和合理的火力发电厂电气一次设计，还可以提高火力发电厂的发电效率与质量，为火力发电厂创造更多的经济效益和社会效益，促进火力发电厂的全面发展。

1火力发电厂电气一次设计中的发电机选择

在进行发电机选择时，必须结合火力发电厂的实际运行情况，对发电机容量进行充分考量，从而确保所选择的发电机符合火力发电厂的运行需求。值得注意的是，还要重视汽轮机容量与发电机容量之间的协调性，可以采取参考额定电压、额定功率因数的方式进行选择，提高发电机选择的科学性。在进行发电机的选择过程中，需要秉承以下几点原则：1、所选择的发电机需要与汽轮机的额定出力相辅相成，避免出现不适配的问题；2、确保发电机的最大连续容量不低于或是高于汽轮机最大连续容量，进而实现发电机与汽轮机的良好配合；3、重视发电机冷却器的配置，保障在相同运行条件下，进入发电机的水温与汽轮机冷却水温大致相符。

2火力发电厂电气一次设计中的主变压器选择

通常情况下，火力发电厂电气一次设计中主变压器的选择，需要以与其相连的机组容量作为参考。当机组容量为300MW时，可以选择应用三相变压器；若是机组容量为600MW时，就应当以火力发电厂实际运行情况为基础进行选择，可以应用单相变压器或者三相变压器。此时，单相变压器将作为主变压器进行应用，因此需要注意以下配置重点：1、当所应用的机组在3台以上时，则需要应用1台备用相；2、当所应用的机组在3台以下时，就可以不应用备用相。（表1）

表1备用相的应用原则

但是，备用相的应用并不是一定要恪守此原则，如果在火力发电厂附近存在一些其他企业的发电厂，而该发电厂还应用了相同参数的备用相时，就无需再配置备用相。针对主变压器和发电机之间的连接问题，可以借助单元连接的方式，但是此时要注意主变压器的容量，确保主变压器容量为发电机最大连续容量与工作变压器的计算负荷之间的数值差。

3火力发电厂电气一次设计中的电气主接线设计

3.1主母线接线设计

当火力发电厂配电装置的电压在330kV到500kV之间时，就需要结合火力发电厂的运行稳定性进行主母线的接线设计。不仅如此，在进行主母线接线设计的过程中，还要结合火力发电厂运行的灵活程度和电力输送的可靠程度，并充分考虑其中的经济价值。具体来说，需要注意以下几点：1、若是进出线回路数在6回以下时，为了确保火力发电厂相关系统的高效、稳定运行，就需要采取双母线接线的方式，从而提高接线的有效性；2、若是进出线回路大于等于6回时，就需要借助一台半断路器对接线进行配置。

在对220kV的火力发电厂配电装置进行接线时，通常会采取双母线双分段接线和双母线单分段接线两种接线方式，并且按照以下的接线原则进行：1、若是火力发电厂的总装机数量在3台以上时，则应在确保地方供电稳定性的条件下进行接线，如果出现了断路器故障等问题，也要以地方供电稳定性为基准，依据实际回路数和允许切除的机组数量，选择最佳的接线方式；2、若是火力发电厂电力系统的总容量超过10000MW时，可以视为火力发电厂机组数量在4台以上，此时就应当采取双母线双分段的接线方式；3、若是火力发电厂电力系统的总容量在5000MW到10000MW之间时，可以等同于火力发电厂机组数量为3台，就应该选择双母线单分段的接线方式。

3.2备用电源启动的接线设计

纵观火力发电厂的整体设备，配电装置备用电源是其中不可或缺的一部分，因此必须重视备用电源启动的接线设计。若是火力发电厂电力系统电压为330kV和500kV时，就可以采取降压的方式进行接线，从而有效降低装置容量电费消耗。具体接线方式见表2：

表2备用电源启动的接线设计

4火力发电厂电气一次设计中的电缆选用与敷设

4.1火力发电厂电气一次设计中的电缆选用

由于火力发电厂的规模巨大，其中不仅包括多动能建筑，还涵盖了燃油供应室、输煤所等易燃易爆的场所，因此需要重点选用C类阻燃电缆。与此同时，火力发电厂中还包含了直流系统、应急照明系统、火灾报警系统等多种功能系统，因此在进行电缆选用时，还要重视动力电缆的选用。加之，火力发电厂电力系统中的双回路较多，为了确保发电的安全性和稳定性，就需要对这些双回路进行隔离，所以也要选用一些耐火电缆。必须要注意的是，针对火力发电厂电力系统中的关键回路，应选用高于3kV的电缆，并且确保所选电缆中为铜芯。

4.2火力发电厂电气一次设计中的电缆敷设

为了避免电缆敷设对火力发电厂正常运行造成不利影响，一般会采用架空敷设的方式，增强电缆敷设的安全性。加之，架空敷设的方式十分便捷，在敷设之前无需考虑步道因素。但是，并不是火力发电厂只采取架空敷设这一种电缆敷设方式。例如，在进行火力发电厂厂区的电缆敷设过程中，会采取综合管架的敷设方式，而针对车辆电缆的敷设，则会选择应用架空敷设的方式。由于在火力发电厂的继电保护室、集中控制室等场所中，都敷设了数量较多的电缆，因此还要注意电缆之间的夹层。而对于火力发电厂中腐蚀性较强的场所，还要重视电缆敷设中的防腐保护，并借助镀锌钢桥架的方式进行特殊场所电缆的敷设。

5火力发电厂电气一次设计中的电气设备设置

火力发电厂电气一次设计中的电气设备设置通常分为以下几种情况：1、对于330kV到500kV之间的敞开式高压配电装置和110kV带220kV之间的屋外敞开式高压配电装置，需要选择中型布置的电气设备布置方式；2、在进行火力发电厂中网络继电器室的电气设备设置时，会充分考虑电缆路径的合理性，对网络继电器室的布设数量和位置进行严格把控；3、对于火力发电厂中容量规模中中心的电气设备设置，则需要利用分散式的电气设备设置方式。

结语

综上所述，火力发电厂电气一次设计极其重要，是影响火力发电厂供电效率和质量的重要因素。因此必须重视火力发电厂电气一次设计，并采取科学的设计方式，从发电机的选择、主变压器的选择、电气主接线设计、电缆的选用与敷设、电气设备设置入手，使火力发电厂电气一次设计得到逐步的完善，增强火力发电厂生产的有效性，从而为火力发电厂的运行提供支持与保障，使火力发电厂的发展可以步上新台阶、达到新高度。

参考文献

[1]火力发电厂电气一次设计的技术要点[J].区晓良.企业技术开发.2017(08)

[2]火力发电厂电气一次设计的技术要点分析[J].毕然.黑龙江科技信息.2015(28)

[3]电厂电气一次系统接线设计分析[J].夏锋.城市建设理论研究(电子版).2016(32)

[4]分析电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点[J].李润莹.通讯世界.2016(17)