發電廠供配電系統電氣設計與研究

田文利

（山東電力建設第三工程有限公司，山東 青島 266100）

現如今，經濟的飛速發展是在大量工廠和企業的建立下起來的，一幢幢直入云霄的高樓彰顯著我國社會發展的迅速，而這也代表著我們對電的需求也越來越大，對電力廠的要求越來越高。無論大電力廠還是小電力廠，首要任務都是在確保安全的情況下保證電力的供配，但是由于各種人為、環境因素的干擾，許多發電廠的系統設備很容易老化破舊，會對供配電產生影響，進而影響社會發展。因此，在當前的大環境下，設計師應當在堅持安全的原則下設計出性能更優質的電氣系統，其中，一定要將內部線路的走向連接標注清晰，以便后期的保養維修，其中某一處處理不當都會如“蝴蝶效應”般造成無法估計的后果，因此，發電廠的供配電系統設計不可忽視。

1 發電廠供配電系統電氣設計概述

一個發電廠的供配電系統應當與其自身的條件匹配。發電廠的規模大小，所處的社會環境和自然環境，以及發展規劃等因素都影響著供配電系統的設計，例如，負荷計算、設備型號的選擇、電流計算、供配方案等內容，只有將兩者合理地結合，才能將發電廠的供配電系統優化到極致。

2 發電廠供配電系統電氣設計的要點概述

2.1 確保電氣設計的可靠性

電力給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，人們的生活水平都實現了質的提升，但是，任何事物都是雙刃劍，由于電的不合理運用而導致的悲劇慘案也數不勝數。因此，在發電廠的供配電系統電氣設計中，我們一定要保障系統的可靠性，這樣才能使發電廠穩定運行，將電力輸送到千家萬戶中。倘若系統設計不合理，那么發電廠會發生癱瘓現象，其實某種程度來說，這是一種自我保護現象，工作人員只需修改系統即可。而嚴重的則會發生爆炸、火災，產生人員傷亡。從大局角度來看，系統不合理造成供配電中斷，發電廠負責的區域的工作生活都會受到影響，社會秩序也會被波及。如此一來，系統的可靠性會是穩定社會生活的重要保障。

2.2 嚴格要求電源轉換方式

人們對電的巨大需求導致發電廠必須全天候有效運行，這便對發電廠的硬件條件提出了更高的要求。發電廠通常都配有電源，然后通過電荷向外傳遞，然而，由于智能時代的到來，傳統的發電廠已經無法滿足目前的需要，因此，我國也在推動智能發電廠的發展。所謂智能發電廠，就是在原有的電源系統上，引入一些輔助設備，提高電源的穩定性，保障發電廠的長期運行，同時還能在電源發生故障時，保證備用電源的及時補救，減少損失。但是這種方法一定要對設備嚴格要求，并且與電源相匹配，科學搭配，這樣才能保證電在轉換的過程中不會危險。另外，發電廠應當修建合理的應急通道，以備不時之需。

3 發電廠供配電系統設計遵循的原則

3.1 安全性原則

在進行系統設計時，安全原則是必須遵循并且放在首要位置的，在任何情況下，我們都應該最先保證人的安全。首先在電力廠的外圍，電壓要減低到人體安全電壓之下，一方面可以讓工作人員放心地進行日常工作，另一方面，在發電廠發生故障時，工作人員可以不受阻礙地進入內部展開維修，減少了不必要的時間浪費。其次，在整個供配電系統電氣設計里，需要具備控制設備，能夠對整體或部分進行控制，例如，及時切斷電源等功能，這是為了在某些事故發生時能及時防控，提高安全性。

3.2 環保性原則

電能作為一種清潔能源，為我國的經濟社會發展做出了巨大的貢獻，因此，發電廠的供配電系統電氣設計也應當遵循環保的原則。傳統的發電廠中，系統在工作的過程中，是需要消耗一定的能源的，不可避免地會對環境造成一定影響，而在生態城市的理念下，系統的設計要減少能源的消耗，減少污染物的排放，可以在供配電系統電氣設計中安置輔助設備，輔助發電儲電，在提高效率的同時，也響應了國家可持續發展的口號，一舉兩得。

3.3 經濟性原則

在19 世紀60 年代后期，隨著第二次工業革命的展開，人們進入了電氣時代，社會生產力得到了極大的提高，經濟發展迅速，可以說是電為我們打開了新世界的大門。直到現在，電的生產仍就是當前比較先進的技術，這也就導致了發電廠的成本較高，因為發電廠的很多設備都是一些很需要技術支撐和人力物力打造的物品，價格偏高，這樣使得電力的成本昂貴。所以工作人員在進行供配電系統電氣設計時，應當合理，規劃使用各種設備，不鋪張浪費也不偷工減料，遵循經濟性原則，不過度注重設備外觀，能力才是第一位。當我們在保證質量的同時，將成本放到最低時，電力的經濟效益才是發揮到了最大。

4 發電廠供配電系統的設計方法

發電廠供配電系統電氣設計龐大，內部錯綜復雜，有很多地方都需要細心耐心。

4.1 電力負荷設計

電力負荷的設計好賴直接與發電廠的整體運行掛鉤。通常情況下，針對設備中電力負荷的可靠性和在發生故障后產生的影響大小，我們將電力負荷分成了不同的等級，這也就要求工作人員在供配電系統電氣設計中要有不同的應對方案。對于在發生故障中斷轉換導致社會各界用電發生影響的電力負荷，被稱為一級負荷，這種等級的影響往往都是在某一片區域，影響較大。因此針對這種情況，相關人員一定要嚴格按照國家規定的標準進行，同時可以多準備一套設備，保證在發生故障斷電時依舊能及時供電。二級負荷的影響相對于一級負荷來說偏輕，影響的區域范圍較小，但是二者的原理是相似的，因此，可以按照一級的處理方式實施，不能脫離國家標準。三級負荷是三者之中最影響最小的一種，由三級負荷造成的斷電情況是可以自我恢復的，不需要專業人員特意維修，工作人員在日常生活中注意維護即可。

4.2 節能設計

我國目前推崇綠色理念，走可持續發展道路，我們也應當積極響應國家號召，同時由于我國人口眾多、資源人均不足，所以在發電廠供配電系統電氣設計中，要進行節能設計，但同時要保障質量和效率。選用性價比高的機械設備，變配電的變壓器就是有較高消耗的設備，若選擇的變壓器不合適，會使電能損耗增加。例如，變頻感應裝置、計算機數據庫等，跟進現代化社會的進程，實現智能發電廠，將能源合理利用。在設計供配電中，提高功率因數可以有效地減少線路損耗，提高節能水平，在變配電房的低壓側設置集中無功自動補償，采用自動投切裝置，使補償后的功率因數不小于0.95；在10kV 供電進線處設置無功補償裝置，使補償后功率因數達到不小于0.9 的要求。還要注意控制配電級數，對發電廠電氣供電系統的配電級數做合理的控制，如用戶相同高壓側配電級數不高于兩級，低壓側配電級數控制不高于三級，這就保障了供電的可靠性和安全性。

4.3 自動化控制設計

在發電廠的自動化控制設計中的穩定安全、高效生產、控制成本等，都對發電水廠的發展有著至關重要的意義。發電廠供配電系統電氣設計是一個龐大且復雜的系統，一次正常的運轉需要用到大量的指令，傳統的人工手動發布指令已經跟不上這個時代了，智能的自動化設備不僅能避免人工指令的錯誤和瑕疵，還能快速及時地進行控制，各種數據切換自如。不過我們還應當注意，在發電廠的自動化控制中，一定要根據自身發電廠的實際情況，各個電器的線路按照功率大小區分開，還需要注意照明，消防、換氣設施的位置，進行合理科學的規劃控制。在實現全自動控制設計時應遵循安全原則，電器設備間應預留空隙，增加散熱性，同時還應預留消防綠色通道。根據系統各個部分各自的特點選擇不同的控制設備，根據實際情況合理規劃。

5 結語

在當今社會，電力的出現顛覆了人們的生活，人們已經越來越離不開這種新能源，這也使得發電廠的地位越來越重要，因此，如何將發電廠供配電系統電氣設計合理至關重要，設計人員應不斷學習先進的技術和理念，與時俱進，完善自己，優化供配系統的性能，提高能源的利用率和清潔性，為社會的發展貢獻自己的力量。