发电厂供配电系统的电气设计研究

朱展翔 麻雅靓

摘要：现如今，经济的飞速发展是在大量工厂和企业的建立下起来的，一幢幢直入云霄的高楼彰显着我国社会发展的迅速，而这也代表着我们对电的需求也越来越大，对电力厂的要求也越来越高。因此，作为电能的发源地，发电厂则更需要优化自身系统。内部系统的平衡运转是发电厂最重要的关键，倘若供配电系统出现偏差，社会的各项基本活动都会受到影响，所以工作人员在设计供配电系统时，应当充分考虑各方面的细节，根据实际情况做出决策。本文将对发电厂的配电系统的电气设计，进行一些简单探究。

关键词：发电厂;供配电系统;电气设计

无论大电力厂还是小电力厂，首要任务都是在确保安全的情况下保证电力的供配，但是由于各种人为、环境因素的干扰，许多发电厂的系统设备很容易老化破旧，会对供配电产生影响，进而影响社会发展。因此，在当前的大环境下，设计师应当在坚持安全的原则下设计出性能更优质的电气系统。

1发电厂供配电系统电气设计概述

一个发电厂的供配电系统应当与其自身的条件匹配。发电厂的规模大小，所处的社会环境和自然环境，以及发展规划等因素都影响着供配电系统的设计，例如，负荷计算、设备型号的选择、电流计算、供配方案等内容，只有将两者合理地结合，才能将发电厂的供配电系统优化到极致。

2发电厂供配电系统电气设计的要点概述

2.1确保电气设计的可靠性

电力给我们的生活带来了翻天覆地的变化，人们的生活水平都实现了质的提升，但是，任何事物都是双刃剑，由于电的不合理运用而导致的悲剧惨案也数不胜数。因此，在发电厂的供配电系统电气设计中，我们一定要保障系统的可靠性，这样才能使发电厂稳定运行，将电力输送到千家万户中。倘若系统设计不合理，那么发电厂会发生瘫痪现象，其实某种程度来说，这是一种自我保护现象，工作人员只需修改系统即可。而严重的则会发生爆炸、火灾，产生人员伤亡。从大局角度来看，系统不合理造成供配电中断，发电厂负责的区域的工作生活都会受到影响，社会秩序也会被波及。如此一来，系统的可靠性会是稳定社会生活的重要保障。

2.2严格要求电源转换方式

人们对电的巨大需求导致发电厂必须全天候有效运行，这便对发电厂的硬件条件提出了更高的要求。发电厂通常都配有电源，然后通过电荷向外传递，然而，由于智能时代的到来，传统的发电厂已经无法满足目前的需要，因此，我国也在推动智能发电厂的发展。所谓智能发电厂，就是在原有的电源系统上，引入一些辅助设备，提高电源的稳定性，保障发电厂的长期运行，同时还能在电源发生故障时，保证备用电源的及时补救，减少损失。但是这种方法一定要对设备严格要求，并且与电源相匹配，科學搭配，这样才能保证电在转换的过程中不会危险。另外，发电厂应当修建合理的应急通道，以备不时之需。

3发电厂供配电系统设计遵循的原则

3.1安全性原则

在进行系统设计时，安全原则是必须遵循并且放在首要位置的，在任何情况下，我们都应该最先保证人的安全。首先在电力厂的外围，电压要减低到人体安全电压之下，一方面可以让工作人员放心地进行日常工作，另一方面，在发电厂发生故障时，工作人员可以不受阻碍地进入内部展开维修，减少了不必要的时间浪费。其次，在整个供配电系统电气设计里，需要具备控制设备，能够对整体或部分进行控制，例如，及时切断电源等功能，这是为了在某些事故发生时能及时防控，提高安全性。

3.2环保性原则

电能作为一种清洁能源，为我国的经济社会发展做出了巨大的贡献，因此，发电厂的供配电系统电气设计也应当遵循环保的原则。传统的发电厂中，系统在工作的过程中，是需要消耗一定的能源的，不可避免地会对环境造成一定影响，而在生态城市的理念下，系统的设计要减少能源的消耗，减少污染物的排放，可以在供配电系统电气设计中安置辅助设备，辅助发电储电，在提高效率的同时，也响应了国家可持续发展的口号，一举两得。

3.3经济性原则

在19世纪60年代后期，随着第二次工业革命的展开，人们进入了电气时代，社会生产力得到了极大的提高，经济发展迅速，可以说是电为我们打开了新世界的大门。直到现在，电的生产仍就是当前比较先进的技术，这也就导致了发电厂的成本较高，因为发电厂的很多设备都是一些很需要技术支撑和人力物力打造的物品，价格偏高，这样使得电力的成本昂贵。所以工作人员在进行供配电系统电气设计时，应当合理，规划使用各种设备，不铺张浪费也不偷工减料，遵循经济性原则，不过度注重设备外观，能力才是第一位。当我们在保证质量的同时，将成本放到最低时，电力的经济效益才是发挥到了最大。

4发电厂供配电系统的设计方法

4.1电力负荷设计

电力负荷的设计好赖直接与发电厂的整体运行挂钩。通常情况下，针对设备中电力负荷的可靠性和在发生故障后产生的影响大小，我们将电力负荷分成了不同的等级，这也就要求工作人员在供配电系统电气设计中要有不同的应对方案。对于在发生故障中断转换导致社会各界用电发生影响的电力负荷，被称为一级负荷，这种等级的影响往往都是在某一片区域，影响较大。因此针对这种情况，相关人员一定要严格按照国家规定的标准进行，同时可以多准备一套设备，保证在发生故障断电时依旧能及时供电。二级负荷的影响相对于一级负荷来说偏轻，影响的区域范围较小，但是二者的原理是相似的，因此，可以按照一级的处理方式实施，不能脱离国家标准。三级负荷是三者之中最影响最小的一种，由三级负荷造成的断电情况是可以自我恢复的，不需要专业人员特意维修，工作人员在日常生活中注意维护即可。

4.2节能设计

我国目前推崇绿色理念，走可持续发展道路，我们也应当积极响应国家号召，同时由于我国人口众多、资源人均不足，所以在发电厂供配电系统电气设计中，要进行节能设计，但同时要保障质量和效率。选用性价比高的机械设备，变配电的变压器就是有较高消耗的设备，若选择的变压器不合适，会使电能损耗增加。例如，变频感应装置、计算机数据库等，跟进现代化社会的进程，实现智能发电厂，将能源合理利用。在设计供配电中，提高功率因数可以有效地减少线路损耗，提高节能水平，在变配电房的低压侧设置集中无功自动补偿，采用自动投切装置，使补偿后的功率因数不小于 0.95;在10kV 供电进线处设置无功补偿装置，使补偿后功率因数达到不小于 0.9 的要求。还要注意控制配电级数，对发电厂电气供电系统的配电级数做合理的控制，如用户相同高压侧配电级数不高于两级，低压侧配电级数控制不高于三级，这就保障了供电的可靠性和安全性。

4.3自动化控制设计

在发电厂的自动化控制设计中的稳定安全、高效生产、控制成本等，都对发电水厂的发展有着至关重要的意义。发电厂供配电系统电气设计是一个庞大且复杂的系统，一次正常的运转需要用到大量的指令，传统的人工手动发布指令已经跟不上这个时代了，智能的自动化设备不仅能避免人工指令的错误和瑕疵，还能快速及时地进行控制，各种数据切换自如。不过我们还应当注意，在发电厂的自动化控制中，一定要根据自身发电厂的实际情况，各个电器的线路按照功率大小区分开，还需要注意照明，消防、换气设施的位置，进行合理科学的规划控制。在实现全自动控制设计时应遵循安全原则，电器设备间应预留空隙，增加散热性，同时还应预留消防绿色通道。根据系统各个部分各自的特点选择不同的控制设备，根据实际情况合理规划。

5结语

在当今社会，电力的出现颠覆了人们的生活，人们已经越来越离不开这种新能源，这也使得发电厂的地位越来越重要，因此，如何将发电厂供配电系统电气设计合理至关重要，设计人员应不断学习先进的技术和理念，与时俱进，完善自己，优化供配系统的性能，提高能源的利用率和清洁性，为社会的发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1]李二宝，彭梦龙，舒彬 . 高层建筑电气工程供配电系统设计探讨[J].科技展望，2016，（10）：120.

[2]孙鸿鑫 . 高层建筑电气工程供配电系统设计分析 [J].山东工业技术，2016，（8）：119-120.

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