基于火电厂电气一次设计的技术要点探讨

赵昀哲

摘  要：随着经济的发展，社会对能源的需求不断增加，电力作为主流能源，也在各行各业中愈加广泛的使用。当今社会，更多形式的能源已經被发现和使用，但是热能生成电能作为最常用的电能生产方法仍然占据着巨大的市场。本文首先介绍火电厂，然后重点介绍火电厂的设计技术要点，并提出建设性的意见和建议，以有效提高火电厂的工作效率，创新工作方式，并提高经济效益。

关键词：火力发电厂;电气一次设计;技术要点

引言

目前，火力发电仍然是获取电能最重要的途径之一，电气设计对电能生产的实际效率有着深远影响。本文通过对主变压器和发电机的选型，负荷的空间分布计算，电缆的选择和敷设等进行分析，总结出火力发电厂电气设计的主要技术要点，为今后火电厂电气设计的科学合理性提供重要依据。

一、火力发电厂电气一次设计的技术要点

1.1主变压器选型

对于主变压器的选择，必须遵循以下几点：（1）与容量600MW级及以下机组单元连接的主变压器，若不受运输条件的限制，宜采用三相变压器;（2）与容量1000MW级机组单元连接的主变压器应综合运输和制造条件，可采用单相或三相变压器。在选择主变压器时必须遵循上述原则，以保证主变压器选型的合理性，并在满足主要电气设计和使用要求的同时，确保火力发电厂正常工作，始终提供高质量的电能。

1.2发电机选型

在火力发电厂中，必须重视发电机的选型，首先需要考虑实际情况下发电机的容量。同时，在选型过程中，必须确保其能力与汽轮机协调一致，以确保两者能够一起工作。而且，汽轮机和发电机的连续容量最大值必须相互匹配，发电机的冷却系统必须与汽轮机的冷却系统中的水温一致。基于上述方法，可以确保电气设计中发电机选型的合理性，并且增强与涡轮机的协调。

1.3电气主接线

在火力发电厂中，一般通过电缆和母线的方式来完成主电线的连接。同时，在连接电气主接线的过程中，需要在设备入口处安装避雷装置，以避免雷雨天气等情况造成电气设备的损坏。在一次电气设计过程中，为确保电气设备定位的准确性，设计人员通常采用抽屉式安装方式，以便于电气设备位置和状态维护的调整。

1.4主母线的接线方式

主导线的布线应根据实际配电装置进行分析，对于330kV及500kV配电装置，布线时应注意以下几点：第一，在主母线布线中，有必要统筹规划，充分考虑发电能力和整个电厂的需求;第二，在实际接线中，双母线连接方式主要适用于入口和出口回路数量少于6个的情况;第三，增加半导体断路器的数量的方法适用于入口和出口回路的数量大于或等于六的情况;第四，4/3连接方法主要应用于输入和输出线路的数量大于六倍的环路的数量与同时到达并结束的环路的数量之比为2：1的情况。对于主母线与220kV配电设施的连接，应注意以下几点：第一，在选择接线方式之前，要充分掌握电厂的总装机容量。如果大于或等于3，就要充分考虑整个电力系统的工作能力和稳定性;第二，双母线双段接线方案适用于大功率系统;第三，双母线单段连接模式，用于3个中等电源系统;第四，双母线双接线方式适用于4台机组的中型电力系统。

1.5电气设备的布置

当进行电气设备的设计时，不能忽视电气设备的布置。电气设备的合理布置可以使发电工作更加有效。设计师在布置电气设备时，首先需要熟悉电厂的实际情况，认识电厂的一切情况，以便合理布置电气设备。具体而言，中型布局模式主要适用于110kV至220kV户外开放式高压配电装置和330kV至500kV开放式高压配电装置。;如果选择GIS作为内部布局，则应着重于排气设备。排气口位于腔室的上部和下部，以加速内部的气流并提高内部的舒适性和安全性;网络中继室的布局可以根据电厂的具体情况进行调整，以适应容量规模和优化电缆：低压电机控制中心和电力中心的布局必须基于安装位置前者将分为负荷中心，后者将直接安排在主厂房以提高工作效率。

二、计算配电室的负荷

2.1计算负荷方法

在配电室中，功率负载的越大，功率函数越大，因此，完成电源设计工作并优化火力发电工厂运行质量要求精确计算能量分配空间中发生的实际负载，以选择最合适的组合方法，在这种情况下，电厂热能可以减少能源生产过程中的能源消耗，提高能源质量，还有就是改善火电厂的行业竞争力和地位在计算配电房的负荷时候，工作人员通常会选择二项式系数法和系数法来完成计算。

2.2无功补偿的方式

为了促进火力发电厂的稳定发展，需要引入诸如电炉和电动机等设施，但是在许多情况下，电力设施的运行率降低会导致发电厂的发电资源降低。为了满足火力发电厂对电能质量的要求，在采用上述设备时需采用人工补偿来检查电力设备的潜力并提高发电量。因此，精确的变压器无功功率和计算装置是无功补偿的重要手段。

三、选择并敷设电缆

3.1选择电缆

为确保电气一次设计的合理性，必须注意电缆的选择：（1）C类阻燃电缆必须在易燃易爆场所进行选择;（2）事故安全电源，直流系统，不间断电源，应急照明系统，火警系统和消防系统电缆应使用耐火电缆。例如，在实际的选择过程中，应该更加注意电缆的内芯，应该注意的是，除了使用铜芯电缆外，该电缆还必须属于进入计算机系统的电缆。电缆的使用条件和使用寿命也受环境温度的影响，如果环境温度为60°C，请选择耐高温电缆，如果环境温度为100°C或更高，请使用矿物绝缘电缆;如果环境温度为-20℃，则要选择聚乙烯等绝缘电缆。

3.2敷设电缆

电缆敷设方法必须根据实际情况进行选择：

（1）在火力发电厂中，主要装置的电缆通常是采用桥架及电缆沟布置的。

（2）在工厂区域内，大多数火力发电厂通常将综合管架作为电缆的主要铺设方式，使用它们的辅助车辆必须采用覆盖铺设方式。

（3）对于继电保护室和中控室，大量的电缆将被收集在同一地点。为确保电缆处于正常状态并延长使用寿命，必须在敷设过程中安装电缆夹层。

四、结语

在经济发展如此之快的环境中，人们的生活水平和不同行业的发展有了很大的改善，但需要更多的电能来支持他们。因此，通过对发电厂一次设计技术要点的深入分析，提出电厂初步设计时应注意选择合适的发电机和主变压器，以保证发电厂的科学运行。主要电气布线，合理选择和铺设电缆，以及精心设置电气设备等，通过检查这些技术细节，提高电气一次设计的质量，从而提高发电厂的发电和效率，发电厂的安全保证促进工作，然后在考虑社会效益的同时创造发电厂的经济效益。

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