发电厂电气一次设计的技术要点分析

赵庆明

摘 要：自从第二次工业革命以来，电力能源就作为主要能源为全世界的经济发展做出了突出贡献。直到21世纪的今天，电力行业仍然在我国能源行业中占据主导地位，为我国的社会主义现代化建设提供源源不断的电能。发电厂作为电力生产行业的主力军，在我国的能源建设中占据着至关重要的地位。本文基于火力发电厂的视角，对发电厂电气一次设计的技术要点进行了深入分析，旨在提高发电厂的工作效率和经济效益。

关键词：发电厂；电气一次设计；技术要点

中图分类号：TM621 文献标志码：A

0 前言

随着经济的发展，人们对能源的需求越来越大，而电能作为当前的主流能源，广泛应用于各行各业，为社会做贡献。时代发展到了今天，更多的新型发电形式被发现和利用，但是火力发电作为传统的覆盖面最广的发电方式仍然占据着相当大的市场。本文首先对火力发电厂进行简单介绍，随后便重点分析火力发电厂电气一次设计的技术要点，希望能够提出一些建设性的意见和建议，有效提高发电厂的工作效率，革新工作模式，提升技术含量，扩大经济效益，更好地为全社会提供电力能源。

1 概况

火力发电是现如今我国生产电力能源的主导性产业，火力发电厂在生产电力时需要燃烧大量的煤炭等资源带动发电机进行发电，是我国的传统发电渠道。在火力发电厂中电气系统占据着非常重要的地位，而电气一次设计的好坏直接关系到电气系统的运行。

2 火力发电厂电气一次设计的技术要点

2.1 发电机的选择

在额定的功率因数与额定电压之下选择发动机，首先要确保其额定容量与汽轮机的额定出力能相互配合，其次要确保发电机与汽轮机之间的最大连续容量能够相互配合，最后需要确定所选择的发电机的冷却器的进水温度必须与汽轮机相应工况下的冷却水温相同。

2.2 主变压器的选择

在选择主变压器时，若是与主变压器连接的机组容量为300MW，则选择三相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为600MW，一般可选用三相或单相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为1000MW，则选用单相变压器。

发电机和主变压器之间若是采用单元连接，那么，在选择主变压器的容量时应注意其容量应等于发电机的最大连续容量减去常用工作变压器一台的计算负荷。

2.3 有关电气主接线

发电厂电气一次设计中电气主接线部分是一个重点和难点，主要分为两大部分，其一是主母线的接线，其二是启动/备用电源的接线。下面我们分别针对这两大方面的接线方式进行分析。

2.3.1 主母线的接线方式

主母线的接线要根据实际的配电装置进行分析，对于330kV～500kV的配电装置来说，我们需要在接线时注意以下几个方面：第一，在进行主母线的接线时，要统筹全局，全面考虑整个发电厂的发电能力和要求；第二，实际接线时，双母线接线方式主要适用于进出线回路数小于六回的情况；第三，增加半断路器的方式适用于进出线回路数大于等于六回的情况；第四，4/3接线方式主要适用于进出线回路数大于六回同时进线和出线的回路数之比为2∶1的情况。

至于对220kV的配电装置进行主母线接线，我们需要在接线时主要以下几个方面：第一，在进行接线方式选择之前，我们要充分掌握发电厂的总装机数量，如果大于等于3台，那么就要充分考虑整个电力系统的工作能力和稳定程度；第二，双母线双分段接线方式适用于大型电力系统；第三，双母线单分段接线方式适用于3台机组的中型电力系统；第四，双母线双接线方式适用于4台机组的中型电力系统。

2.3.2 启动/备用电源的接线方式

发电厂中220kV及以下的配电装置的启动/备用电源在进行接线时应直接从配电装置的母线上进行引接。若是出线电压是500kV或是330kV，并且发电厂中没有比该电压等级更低的一级电压，而为了能够节省装置容量电费，启动/备用电源的接线方式则可以从500kV或是330kV一级电压配电装置上进行降压引接。

2.4 电缆的选择和敷设

2.4.1 电缆的选择

电缆的选择是发电厂电气一次设计时应关注的技术要点之一。电缆在发电厂中承担着运输电流的主力作用，所以要经过科学选择，根据不同的区域选择不同的电缆。通常来说，C类阻燃电缆适用于发电厂中的易燃易爆场所，如主厂房、输煤场所和燃油供应室等可燃物品多的区域，以防止产生安全隐患，造成不必要的人员伤亡和财产损失；动力电缆则适用于一些动力系统中，如消防、应急照明、直流、安保等一些应急系统中必须采用动力电缆工作，保证系统的稳定；而耐火电缆则更加适用于一些控制系统中，诸如监控系统中的电缆及一些控制动力系统的电缆都应选择耐火电缆，有更好的安全性能。

除此之外，还有一些特殊的电缆则适用于特殊场所。举例而言，铜芯电缆更加适用于一些重要部分，如前面所说的控制系统中使用的耐火电缆和一些高电力电缆中都要确保电缆内含铜芯，以增加安全保障；特别是重要的信息系统如计算机网络相关的控制电路不光要内含铜芯，还要增加屏蔽功能，以提高安全保密系数。

另外，在选择电缆时不能想当然的根据工作人员的经验之谈进行选择，而要掌握发电厂的实际情况和周遭环境、气候条件等信息并加以利用，具体问题具体分析。如在高温区域一般根据具体温度选择耐高温电缆或矿物质绝缘电缆，在低温区域根据具体温度选择交联聚乙烯绝缘电缆或者其他绝缘电缆。

2.4.2 电缆的敷设

发电厂主厂房中的电缆所采用的敷设方式一般为架空敷设。发电厂厂区内的电缆所采用的敷设方式应尽量为综合管架敷设，而其辅助车辆的电缆所采用的敷设方式应为架空敷设。在进行电缆敷设时，需要注意的是必须将动力电缆和控制电缆分开敷设。

2.5 电气设备的布置

发电厂在进行电气一次设计时，不能忽视了电气设备的作用，将电气设备进行合理的布置，可以使发电工作达到事半功倍的效果。设计师在布置电气设备时，首先要熟悉发电厂的实际情况，对发电厂的一切事物做到心中有数，才能够将电气设备布置的科学合理。具体而言，中型布置模式主要适用于110kV～220kV屋外敞开式高压配电装置和330kV～500kV敞开式高压配电装置；而GIS如果选择进行室内布置，那么就要着重关注排风设备，在室内的上部和下部分别设置好排风口，以加速室内空气的流动，提高室内的舒适度和安全性；网络继電器室的布置可以根据发电厂的具体情况进行布置，以适应容量规模，优化电缆路径；低压电动机控制中心和动力中心的布置则要根据厂房的位置，前者将其分散的布置在负荷中心处，后者将其直接布置在主厂房中，以提高工作效率。

除此以外，设计师在布置电气设备时还可以根据以往经验结合发电厂的具体情况进行设计。举个例子，蓄电池是促成发电厂的工作顺利进行的重要组成部分，一般要选择优质的非燃性材料进行建设，在建成之后可以直接在附近布置一些直流系统中的设备，做到资源的优化配置；充分利用好空冷部分，将高压变压器布置在空冷平台下，低压变压器布置在空冷配电室内，更好地进行变压调节。

结语

综上所述，本文通过对发电厂电气一次设计的技术要点进行深入分析，提出发电厂在进行电气一次设计时要注意选择合适的发电机和主变压器、对电气主接线进行科学操作、合理选择和敷设电缆、精心布置电气设备等，通过这些技术细节的把控提高电气一次设计的质量，从而提升发电厂的发电能力和效率，保证发电厂提倡工作的安全性，进而在创造发电厂的经济效益的同时兼顾社会效益，为祖国的社会主义现代化建设做出贡献。

参考文献

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