發電廠電氣一次設計的技術要點分析

趙慶明

摘 要：自從第二次工業革命以來，電力能源就作為主要能源為全世界的經濟發展做出了突出貢獻。直到21世紀的今天，電力行業仍然在我國能源行業中占據主導地位，為我國的社會主義現代化建設提供源源不斷的電能。發電廠作為電力生產行業的主力軍，在我國的能源建設中占據著至關重要的地位。本文基于火力發電廠的視角，對發電廠電氣一次設計的技術要點進行了深入分析，旨在提高發電廠的工作效率和經濟效益。

關鍵詞：發電廠；電氣一次設計；技術要點

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A

0 前言

隨著經濟的發展，人們對能源的需求越來越大，而電能作為當前的主流能源，廣泛應用于各行各業，為社會做貢獻。時代發展到了今天，更多的新型發電形式被發現和利用，但是火力發電作為傳統的覆蓋面最廣的發電方式仍然占據著相當大的市場。本文首先對火力發電廠進行簡單介紹，隨后便重點分析火力發電廠電氣一次設計的技術要點，希望能夠提出一些建設性的意見和建議，有效提高發電廠的工作效率，革新工作模式，提升技術含量，擴大經濟效益，更好地為全社會提供電力能源。

1 概況

火力發電是現如今我國生產電力能源的主導性產業，火力發電廠在生產電力時需要燃燒大量的煤炭等資源帶動發電機進行發電，是我國的傳統發電渠道。在火力發電廠中電氣系統占據著非常重要的地位，而電氣一次設計的好壞直接關系到電氣系統的運行。

2 火力發電廠電氣一次設計的技術要點

2.1 發電機的選擇

在額定的功率因數與額定電壓之下選擇發動機，首先要確保其額定容量與汽輪機的額定出力能相互配合，其次要確保發電機與汽輪機之間的最大連續容量能夠相互配合，最后需要確定所選擇的發電機的冷卻器的進水溫度必須與汽輪機相應工況下的冷卻水溫相同。

2.2 主變壓器的選擇

在選擇主變壓器時，若是與主變壓器連接的機組容量為300MW，則選擇三相變壓器；若是與主變壓器連接的機組容量為600MW，一般可選用三相或單相變壓器；若是與主變壓器連接的機組容量為1000MW，則選用單相變壓器。

發電機和主變壓器之間若是采用單元連接，那么，在選擇主變壓器的容量時應注意其容量應等于發電機的最大連續容量減去常用工作變壓器一臺的計算負荷。

2.3 有關電氣主接線

發電廠電氣一次設計中電氣主接線部分是一個重點和難點，主要分為兩大部分，其一是主母線的接線，其二是啟動/備用電源的接線。下面我們分別針對這兩大方面的接線方式進行分析。

2.3.1 主母線的接線方式

主母線的接線要根據實際的配電裝置進行分析，對于330kV～500kV的配電裝置來說，我們需要在接線時注意以下幾個方面：第一，在進行主母線的接線時，要統籌全局，全面考慮整個發電廠的發電能力和要求；第二，實際接線時，雙母線接線方式主要適用于進出線回路數小于六回的情況；第三，增加半斷路器的方式適用于進出線回路數大于等于六回的情況；第四，4/3接線方式主要適用于進出線回路數大于六回同時進線和出線的回路數之比為2∶1的情況。

至于對220kV的配電裝置進行主母線接線，我們需要在接線時主要以下幾個方面：第一，在進行接線方式選擇之前，我們要充分掌握發電廠的總裝機數量，如果大于等于3臺，那么就要充分考慮整個電力系統的工作能力和穩定程度；第二，雙母線雙分段接線方式適用于大型電力系統；第三，雙母線單分段接線方式適用于3臺機組的中型電力系統；第四，雙母線雙接線方式適用于4臺機組的中型電力系統。

2.3.2 啟動/備用電源的接線方式

發電廠中220kV及以下的配電裝置的啟動/備用電源在進行接線時應直接從配電裝置的母線上進行引接。若是出線電壓是500kV或是330kV，并且發電廠中沒有比該電壓等級更低的一級電壓，而為了能夠節省裝置容量電費，啟動/備用電源的接線方式則可以從500kV或是330kV一級電壓配電裝置上進行降壓引接。

2.4 電纜的選擇和敷設

2.4.1 電纜的選擇

電纜的選擇是發電廠電氣一次設計時應關注的技術要點之一。電纜在發電廠中承擔著運輸電流的主力作用，所以要經過科學選擇，根據不同的區域選擇不同的電纜。通常來說，C類阻燃電纜適用于發電廠中的易燃易爆場所，如主廠房、輸煤場所和燃油供應室等可燃物品多的區域，以防止產生安全隱患，造成不必要的人員傷亡和財產損失；動力電纜則適用于一些動力系統中，如消防、應急照明、直流、安保等一些應急系統中必須采用動力電纜工作，保證系統的穩定；而耐火電纜則更加適用于一些控制系統中，諸如監控系統中的電纜及一些控制動力系統的電纜都應選擇耐火電纜，有更好的安全性能。

除此之外，還有一些特殊的電纜則適用于特殊場所。舉例而言，銅芯電纜更加適用于一些重要部分，如前面所說的控制系統中使用的耐火電纜和一些高電力電纜中都要確保電纜內含銅芯，以增加安全保障；特別是重要的信息系統如計算機網絡相關的控制電路不光要內含銅芯，還要增加屏蔽功能，以提高安全保密系數。

另外，在選擇電纜時不能想當然的根據工作人員的經驗之談進行選擇，而要掌握發電廠的實際情況和周遭環境、氣候條件等信息并加以利用，具體問題具體分析。如在高溫區域一般根據具體溫度選擇耐高溫電纜或礦物質絕緣電纜，在低溫區域根據具體溫度選擇交聯聚乙烯絕緣電纜或者其他絕緣電纜。

2.4.2 電纜的敷設

發電廠主廠房中的電纜所采用的敷設方式一般為架空敷設。發電廠廠區內的電纜所采用的敷設方式應盡量為綜合管架敷設，而其輔助車輛的電纜所采用的敷設方式應為架空敷設。在進行電纜敷設時，需要注意的是必須將動力電纜和控制電纜分開敷設。

2.5 電氣設備的布置

發電廠在進行電氣一次設計時，不能忽視了電氣設備的作用，將電氣設備進行合理的布置，可以使發電工作達到事半功倍的效果。設計師在布置電氣設備時，首先要熟悉發電廠的實際情況，對發電廠的一切事物做到心中有數，才能夠將電氣設備布置的科學合理。具體而言，中型布置模式主要適用于110kV～220kV屋外敞開式高壓配電裝置和330kV～500kV敞開式高壓配電裝置；而GIS如果選擇進行室內布置，那么就要著重關注排風設備，在室內的上部和下部分別設置好排風口，以加速室內空氣的流動，提高室內的舒適度和安全性；網絡繼電器室的布置可以根據發電廠的具體情況進行布置，以適應容量規模，優化電纜路徑；低壓電動機控制中心和動力中心的布置則要根據廠房的位置，前者將其分散的布置在負荷中心處，后者將其直接布置在主廠房中，以提高工作效率。

除此以外，設計師在布置電氣設備時還可以根據以往經驗結合發電廠的具體情況進行設計。舉個例子，蓄電池是促成發電廠的工作順利進行的重要組成部分，一般要選擇優質的非燃性材料進行建設，在建成之后可以直接在附近布置一些直流系統中的設備，做到資源的優化配置；充分利用好空冷部分，將高壓變壓器布置在空冷平臺下，低壓變壓器布置在空冷配電室內，更好地進行變壓調節。

結語

綜上所述，本文通過對發電廠電氣一次設計的技術要點進行深入分析，提出發電廠在進行電氣一次設計時要注意選擇合適的發電機和主變壓器、對電氣主接線進行科學操作、合理選擇和敷設電纜、精心布置電氣設備等，通過這些技術細節的把控提高電氣一次設計的質量，從而提升發電廠的發電能力和效率，保證發電廠提倡工作的安全性，進而在創造發電廠的經濟效益的同時兼顧社會效益，為祖國的社會主義現代化建設做出貢獻。

參考文獻

[1]區曉良.火力發電廠電氣一次設計的技術要點[J].企業技術開發，2017，36（8）：57-58，69.

[2]夏鋒.電廠電氣一次系統接線設計分析[J].城市建設理論研究（電子版），2016（32）：21-23.

[3]姚著.淺析火力發電廠電氣一次設計的技術要點[J].黑龍江科技信息，2016（24）：134.