火電廠電氣一次部分設計的思考

韓旭

(云南大唐國際紅河發電有限責任公司,云南開遠 661699)

火電廠電氣一次部分設計的思考

韓旭

(云南大唐國際紅河發電有限責任公司,云南開遠 661699)

隨著我國經濟的發展,發電廠的相關設備和技術水平也得到了大幅度提升。電氣系統作為火力發電廠的重要組成部分,直接關系到運行的質量和安全,電氣系統最主要的工作就是一次接線。本文通過對電氣一次部分設計的要點進行分析,對設計過程中的各種問題進行闡述。

火電廠 電氣 設計

隨著社會經濟的不斷發展，全國各地對電力的需求量越來越大，發電廠的工作壓力也在不斷地增加，火力發電廠應運而生，逐漸成為主要的供電形式。對于火力發電廠而言，電氣一次部分設計直接關系到發電效率和電氣系統的安全運行，因此必須對電氣一次部分進行合理設計，克服設計過程中的各種問題，提升整個電氣系統的安全系數。

1 主母線的接線設計

以330—500kV的配電裝置為例，在進行接線時要考慮整個電氣系統的穩定性與可靠性，同時還要保證降低發電廠的生產維護成本。主母線接線的原則是：若進出線的回路數少于六回，可以適當采用雙母線方式進行接線；如果進出線的回路數等于或大于六回，采用一臺半斷路器進行接線。一臺半斷路器的工作原理是兩臺斷路器同時供電的雙重連接形成一個回路，這種接線方式的優點是當母線發生故障時，只需將與母線相接的一個斷路器斷開即可，不會發生大規模、長時間的斷電現象；在正常運轉時，可以形成多環形供電模式，保證供電的靈活性；在檢修機器時，只需將需要檢修的工作停機即可，不會影響其他設備的正常供電。

2 短路電流計算

短路計算接線圖如圖1。

短路是電氣系統的常見故障之一，它會對電氣系統的正常工作會造成嚴重影響，也會破壞電氣系統的穩定性，因此必須對電氣系統的短路電流計算，減少事故發生的概率，保證電氣系統的正常運行。

通常情況下火電廠采用標么制法計算短路電流。這一計算方法需要首先選擇基準容量、基準電壓來計算短路點的基準電流，以此來確定短路點并進行標號；繪制短路回路的等效電路，形成等值網絡圖；計算短路回路中各元件的電抗標幺值；求總電抗標幺值，簡化電路圖；計算出短路電流周期分量有效值及其它短路參數，通過以上幾個步驟計算出短路電流及其他相應參數。技術人員通過分析計算結果可以確定供電線路是否需要采取相應限制短路電流的措施，盡可能降低短路事故對于設備造成的危害。

圖1

3 主變壓器的選擇與計算

主變壓器關系到電氣系統能否正常運行，關系到電氣系統的安全和穩定。在選擇主變壓器型號時，主要考慮變壓器的相數、繞組數、繞組接線組別等參數是否符合設計要求，在沒有特殊要求的情況下火電廠一般只考慮繞組數和繞組接線組別這兩個主要參數。330kV以下的電力系統，通常選擇三相變壓器作為主變壓器。最大裝機容量不足125MW的火電廠，多數選擇三繞組變壓器作為主變壓器；最大裝機容量在300MW以上的火電廠，主變壓器的類型為雙繞組變壓器加聯絡變壓器。變壓器安裝完畢后，為防止變壓器在工作過程中出現各種事故，就要對其進行特定的保護。要在變壓器的每個相上安裝過電流繼電器，對變壓器進行過電流保護；將變壓器的坐高工作溫度設定為67℃，當工作溫度達到這一上限時，就要對變壓器進行溫度保護。

4 電纜的選擇和敷設

4.1 電纜的選擇

火電廠中主廠房、輸煤場所、燃油供應室等易發生火災事故的地區應選擇阻燃電纜，火災報警系統、應急照明系統、應急供電電源等設施主要選擇動力電纜。選擇電纜時，最重要的因素就是電纜的防火性能，因為火電廠極易發生火災事故，有條件的情況下，所有的電纜都應該具備一定的防火、耐火性能。在選擇電纜時還應注意重要回路電纜的內芯，保證內芯質量符合要求。例如，耐火電纜所選用的電纜應為銅芯電纜。電纜所處環境的溫度也對其有所影響，因此，在選擇電纜時還要考慮電纜所處的工作環境。如果電纜的工作環境達到了60℃，就應該選擇耐高溫電纜；如果工作環境的溫度達到100℃，應該選用礦物質絕緣電纜；如果電纜的工作環境在-20℃以下，就應選擇聚乙烯絕緣電纜。

4.2 電纜的敷設

火電廠廠房內的電纜主要是采用高空架設的方式，廠區內的電纜應盡量采取綜合管架敷設的方式，這樣可以減少對地面空間的占用，增大地面空間方便人員行走和車輛進出。對于主變壓器裝置、配電控制室等電纜集中的區域要設置電纜夾層，將不同功能的電纜進行分類，放置在不同的夾層內，這樣可以保證工作環境的整潔有序，在維修和管理時還可以節省時間、提高效率。

5 結語

作為火電廠電氣系統的重要組成部分之一，電氣一次部分及其他各部分設計是電氣部分的重要組成部分，對于電氣系統的安全穩定以及火電廠的正常生產有著重要作用。技術人員要在實踐的基礎上不斷改進和提升電氣一次部分設計技術，使各項設計更加科學合理，符合火電廠的生產實際，不斷提升火電廠電氣系統的穩定性和安全性，為我國火電事業的發展做出積極貢獻。

[1]韓松.火電廠電氣一次部分設計研究[J].城市建設理論研究(電子版),2013(20).

[2]張建暉.淺談火力發電廠電氣一次的部分設計[J].科技創業家,2012(12).

[3]鄧志輝.簡述火電廠電氣一次部分及線路保護設計[J].大科技,2014(02).

[4]王克東.火力發電廠電氣一次設計探究[J].科技風,2012(16).