大型电力工程项目建设中关于电气优化设计的思考

大型电力工程项目建设中关于电气优化设计的思考

张毫

深圳金奇辉电力建设工程有限公司 广东 深圳 518000

摘要本文主要研究大型电力工程项目建设中关于电气优化设计思考，在文章中提出了大型电力工程项目电气优化设计关键点，同时以火电工程项目为例，总结了火电工程项目建设中电气优化设计的主要思路。

关键词：大型；电力工程；电气优化

电力资源是现代社会生产生活中使用的重要资源。在国家环境保护以及能源节约主题背景下，社会对于电力生产建设要求也越发严格，要求通过电力工程项目的优化设计，提升电力生产能力，减少电力生产中的消耗浪费问题。因此，在大型电力工程项目建设的过程中，更要求完成电气优化设计。如，完成初步规划阶段的优化设计，图纸绘制阶段的优化设计等工作，从而保证电力工程项目建设符合一定的应用意义。

1.大型电力工程项目建设优化设计关键点

大型电力工程建设优化设计是现代工程建设的主要模块，对于各项工作开展有重要的意义。所以，在整个工程建设过程中，需要完成优化设计，保证设计质量，提升设计效果。在大型电力工程项目建设实施过程中，其优化设计需要综合完成多项设计工作，把握设计工作的关键点，才可以实现优化设计，以下是本文探讨过程中提出的大型电力工程项目建设优化设计关键点：

1.1明确设计目标

明确优化设计目标后才能够保证各项设计良好完成，整个大型电力工程项目的优化设计实施中，实施者需要明确目标后才能够确定各项设计良好完成。

①设计总体目标。要求电气优化设计总体达到节能、环保的设计要求。在进行优化设计中，设计项目优化达成的总体目标，后续的设计以及各项工作开展都要求根据总体目标完成各项工作，才能够保证设计本次优化设计具有现实意义。

②设计阶段性目标。优化设计也包括阶段性目标，项目在设计的各个阶段都需要达成一定的设计目标，在达成阶段目标后，才可以保证设计良好开展。初期调查阶段，项目图纸设计阶段，项目具体方案设计阶段都应该设计优化目标。如，要求施工方案设计时间缩短10%,从而保证设计良好完成，更能够提升设计效果。

1.2提升设计团队的综合能力

提升设计团队的综合能力才能够保证各项设计良好完成，也是实现优化设计的根本。

首先，需要对设计团队人员进行培训。针对电力工程项目开展培训，明确电力项目的具体参数。另外，也需要针对设计人员的设计工作效率进行培训。在整个项目进行设计的过程中，需要明确设计质量，最终保证设计良好完成。针对设计人员培训，也需要根据现代化设计方法进行设计，主要培训现代化设计方法，了解现代化大型电力工程的设计方法等。

其次，建立严格的设计人员管理制度，防止设计人员消极怠工，设计人员工作态度不认真而造成的设计问题。如，在制定规章制度过程中，设计明确的责任制度。各环节设计人员对于工程都具有明确的责任，才能够保证各项设计良好完成，提升设计效果。

1.3明确优化设计路径

电力工程优化设计过程中，还需要明确设计路径，综合保证设计路径合理，才能够确保各项设计良好完成提升设计质量。在具体进行设计中，设计路径应该根据施工的各个阶段完成设计。如，在设计过程后，分为初步优化设计阶段，施工图纸优化设计阶段，施工方案设计阶段等，明确设计路径和具体的目标，也可以实现各项设计环节的综合设计，保证设计良好开展。               

2.大型电力工程项目建设电气优化设计要点

本文在探讨大型电力工程项目优化设计过程中，针对火电厂的电力工程优化设计进行了分析，在分析中按照上述方式方法完成电力工程项目的优化设计，也能够保证各项设计良好完成，最终也能够提升电气优化设计质量，以下是以火电工程为例总结的大型电力工程项目电气优化设计方法。

2.1完成项目初期阶段的优化设计

该阶段是工程建设中非常重要的设计阶段，其间电气专业主要的优化设计工作是：

①电源与电网的情况，建设的规模和系统 （本期和远期） 连接方式，装机的容量等。

②电气主接线的方案的比较、各级电压等级、负荷、主变压器的选择 （结构形式、冷却方式、容量、分接） 等。

③短路电流的计算及设备的选择 （通过专业化软件，确定主接线形式、运行方式，设备选择）。

④直流系统的接线方式和负荷计算，蓄电池、充电装置选择。

⑤电气设备的布置 （主要是电气建筑物、构筑物内电气设备布置方案的比较，对电缆使用量和桥架、施工有很大的影响）。

⑥二次设备 （继电保护，自动装置，信号、测量、网络通信、远动装置） 的选择；7） 其他部分 （接地、过电压、防雷、照明、启动设备、检修、通风）等。

在采用新技术、典型设计、设计专利的基础上，对上述问题进行比较论证，是对方向性和功能性的总体优化，对工程的投资起着关键的作用[1]。

2.2施工图纸优化设计

该阶段是初步设计的进一步深入，是对初步设计的准确表述，施工图优化设计阶段是具体优化设计最重要的阶段，能否在投产后成为一流工程、金奖工程，该阶段是基础中的基础，特别是主设备的优化是本阶段的重点、要点。以下是对工程图纸优化设计阶段的分析：

（1）完成发电机合理选择

目前国内大型发电机的制造商为上海电气、东方电气、哈尔滨电气，三家发电机效率基本相同均在99%以上。由于发电机的冷却系统不同，引起机组的结构就不完全相同，目前由于上海电气集团生产的汽轮机效率最高，且发电机与汽轮机连接在一起，国内一般发电机组和汽轮机是配套使用。据统计目前已投运的1000MW汽轮发电机组采用上海电气生产的1000MW汽轮发电机大约占60%以上[2]。

（2）完成变压器合理选择

1000MW 汽轮发电机组配套的大型主变压器，主要有三相一体和三相分体式变压器两种。在2009年前，由于三相一体变压器制造技术受限，变压器低压侧电流大，高压侧电压高，在短路时电动力很大；此外由于电流的趋肤效应，铁芯的磁场饱和等影响，变压器内部热耗较大，变压器冷却及单件超450吨运输也成为很大的问题；三相一体变压器只有进口产品，其造价就不低于三相分体变压器。2009年后在导线和硅钢片及制造工艺的进步之后，第一台合资品牌的三相一体变压器 （常州东芝变压器厂生产） 的投运。经过多年运行，三相一体变压器性能和参数均高于三相分体变压器，并且其投资造价比同容量的变压器价格减低 20%以上，性价比就大大提高，如果三相一体变压器能有较好运输条件 （可以水路运输），不受限体积大、重量大的情况下，采用三相一体变压器具有以下主要优点：1） 造价低；2） 安装场地小；3） 施工方便；4）维护工作量少等[3]。

（3）厂用电系统

厂用电系统是火力发电厂的重要动力设备。合理的厂用电接线对保证机组的安全正常连续运行，降低电气设备损耗，方便操作和维护，节省造价和投资有着重要的作用。随着新工艺、新技术、新方案不断成功应用，厂用电系统负荷的组成结构也发生了变化，例如：1） 由于给水泵由电动方式采用汽动方式，引风机由电动方式采用汽动或变频方式，高压厂用变压器 （高压起动备用） 的短路电流和高压电动机起动时的最低电压；2） 利用电动给水泵只作为机组起动时使用而不作为备用使得高压厂用负载容量显著降低；3） 采用节能设备；例如：电气除尘器采用高频电源，调试采用变频及永磁等方式，启动采用软启动、变频等方式。以上新工艺、新技术、新方案的使用，目前百万机组厂用电率最低设计值已小于3%，对厂用电系统进行优化设计将具有重要的意义[4]。

3.结束语

本文详细探讨了电力工程电气设备安装设计优化措施，保证电气设计良好开展，希望本文的研究探讨能够对大型电力工程优化设计有所帮助。

参考文献

[1]刘腾飞, 张淑敏, 刘平. 电力工程建设中电气设备安装探讨[J]. 电力系统装备, 2021(12):2-2

[2]云南洪星新能源有限公司. 电力工程项目中的电气安装技术研究[J]. 中国高新科技, 2020(23):2-2

[3]金红, 周群. 电力工程建设中电气设备安装分析[J]. 黑龙江科学, 2021, 12(6):2-2

[4]王彪, 钱钢. 探析优化电气工程节能技术策略[J]. 市场周刊·理论版, 2020(87):1-1