火力發(fā)電廠電氣一次設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

李宏濤

摘 要：電能現(xiàn)在是我國應(yīng)用最為廣泛、和人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系最為密切的能源，所以國家對于發(fā)電、供電設(shè)施的建設(shè)力度也在不斷加大。結(jié)合我國現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)來看，火力發(fā)電仍然是我國最為重要的發(fā)電方式，而火力發(fā)電廠的電氣一次設(shè)計(jì)則是其中較為重要的一個(gè)技術(shù)問題。該文針對火力發(fā)電廠電氣一次設(shè)計(jì)當(dāng)中的相關(guān)問題進(jìn)行了分析和總結(jié)，說明了其中一些技術(shù)要點(diǎn)，希望可以給電氣設(shè)計(jì)相關(guān)工作的開展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;電氣一次設(shè)計(jì);技術(shù)要點(diǎn)

火力發(fā)電廠一次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的要點(diǎn)分析

在當(dāng)前階段，我國的電能生產(chǎn)方式當(dāng)中，火力發(fā)電仍然是最為重要的一種能源生產(chǎn)方式，其中電氣系統(tǒng)屬于其中較為重要的結(jié)構(gòu)，可以直接決定整個(gè)電廠的運(yùn)行情況。而在火力發(fā)電廠的一次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，其主要有以下幾個(gè)要點(diǎn)需要注意。

變壓器設(shè)備型號選擇

主變壓器設(shè)備可以說是一個(gè)火力發(fā)電廠運(yùn)行當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在設(shè)備選型上，需要遵循以下幾點(diǎn)。（1）對于600MW及以下規(guī)模的機(jī)組來說，如果運(yùn)輸條件允許，則需要應(yīng)用三相變壓器。（2）對于1000MW及上規(guī)模的機(jī)組來說，需要結(jié)合現(xiàn)場的運(yùn)輸條件以及制造條件來選擇三相或單相接地設(shè)備。主變壓器對于整個(gè)電廠的運(yùn)行情況影響作用重大，所以首先需要保證變壓器設(shè)備選型得當(dāng)，在保證火力發(fā)電廠的正常運(yùn)作的同時(shí)，提高電能供給的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

發(fā)電機(jī)設(shè)備的選型

發(fā)電機(jī)設(shè)備是火力發(fā)電廠電能生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，該設(shè)備的選型當(dāng)中，最為重要的參數(shù)就是容量，最為理想的情況就是可以與汽輪機(jī)設(shè)備完成充分的協(xié)調(diào)，這樣才能保證二者的協(xié)同工作。從另一方面來看，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)設(shè)備在連續(xù)容量參數(shù)上需要保持一致，發(fā)電機(jī)所應(yīng)用的冷卻系統(tǒng)與汽輪機(jī)應(yīng)用的冷卻系統(tǒng)保持相同的水溫，所以從這個(gè)角度來看，電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，發(fā)電機(jī)和渦輪機(jī)之間的協(xié)調(diào)性也十分重要。

1.3主接線設(shè)計(jì)

在火力發(fā)電廠中，主接線的布設(shè)以及連接上，電纜和母線的應(yīng)用是最為廣泛的，與此同時(shí)，電氣主接線的連接工序上，也需要在設(shè)備上直接連接一個(gè)防雷裝置，可以在惡劣天氣下保證電氣設(shè)備的運(yùn)行安全。出于設(shè)備安裝以及定位的準(zhǔn)確性需要，設(shè)計(jì)工作當(dāng)中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用抽屜式設(shè)計(jì)來進(jìn)行設(shè)備的收納和安裝，可以有效地給電氣設(shè)備的安裝以及設(shè)備的調(diào)試帶來便利。

1.4主設(shè)備和母線的連接

主設(shè)備的布置上需要結(jié)合具體應(yīng)用的配電設(shè)備來進(jìn)行分析，選擇最為合適的結(jié)構(gòu)和方式，舉例來說，對于330kV、500kV等級的配電設(shè)備，其布線過程當(dāng)中需要注意的問題如下。

主設(shè)備和母線的布置需要從整體上進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，對于電廠整體的發(fā)電能力以需求情況進(jìn)行分析;對于接線工作而言，就以雙母線結(jié)構(gòu)為例，其連接方式的特點(diǎn)對于進(jìn)線以及出線回路數(shù)量不多的情況較為適用，最多不得多于6回;如果進(jìn)線出線的回路數(shù)量大于或等于6個(gè)，則可以一個(gè)半斷路器接線;如果進(jìn)出線路當(dāng)中的環(huán)路數(shù)量較多，高于12個(gè)，則需要應(yīng)用4/3連接的方法來進(jìn)行布設(shè)。

在主母線與220kV的配電裝置連接上，需要關(guān)注的問題有以下幾點(diǎn)：其一，接線方式的連接上，需要對電廠總裝機(jī)的容量進(jìn)行分析，如果該電廠的裝機(jī)數(shù)量高于3，則需要對于整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的把握;對于雙母線以及雙段接線方案的設(shè)定來說，需要確保其可以適應(yīng)于較大功率的系統(tǒng)運(yùn)行需要;關(guān)于雙母線單段連接，該連接方式適應(yīng)于3個(gè)中等電源系統(tǒng)的工作需要;最后，雙母線雙接線方式可以滿足于4臺機(jī)組的電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要。所以主設(shè)備和母線連接方式的選擇需要結(jié)合線路的具體規(guī)模以及工作需要來加以確定。

1.5電氣設(shè)備的布置

當(dāng)進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)，不能忽視電氣設(shè)備的布置。電氣設(shè)備的合理布置可以使發(fā)電工作更加有效。設(shè)計(jì)師在布置電氣設(shè)備時(shí)，首先需要熟悉電廠的實(shí)際情況，認(rèn)識電廠的一切情況，以便合理布置電氣設(shè)備。具體而言，中型布局模式主要適用于110kV～220kV戶外敞開式高壓配電裝置和330kV～500kV敞開式高壓配電裝置。;如果選擇GIS，作為內(nèi)部布局，則應(yīng)著重于排氣設(shè)備。排氣口位于腔室的上部和下部，以加速內(nèi)部的氣流并提高內(nèi)部的舒適性和安全性;網(wǎng)絡(luò)中繼室的布局可以根據(jù)電廠的具體情況進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)容量規(guī)模和優(yōu)化電纜。

2.配電室負(fù)荷情況的計(jì)算

2.1負(fù)荷計(jì)算方法分析

在一個(gè)配電室當(dāng)中，功率負(fù)載和功率函數(shù)呈正比，所以對于電源設(shè)計(jì)工作來說，需要對于火力發(fā)電運(yùn)行質(zhì)量面的相關(guān)要求進(jìn)行精確計(jì)量，這樣才能保證實(shí)際負(fù)載與設(shè)計(jì)情況達(dá)成統(tǒng)一，讓整個(gè)設(shè)備可以達(dá)成良好的運(yùn)行狀態(tài)。一般情況下，如果組合方式選擇合理，則可以陽大程度上避免熱能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)較高的能源轉(zhuǎn)化率，并且保證電能供應(yīng)的質(zhì)量。而在配電房負(fù)載計(jì)算過程中，相關(guān)人員經(jīng)常選擇二項(xiàng)式系數(shù)法來完成計(jì)算。

2.2關(guān)于無功補(bǔ)償

一個(gè)火力發(fā)電廠的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，有時(shí)為了提高運(yùn)行效率、保證電力生產(chǎn)的順利開展，就需要引進(jìn)一些設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)以及電爐等，但是這些設(shè)備本身會(huì)消耗一定的無功電能，所以會(huì)降低發(fā)電效率。所以面對該問題，可以應(yīng)用人工補(bǔ)償方式，保證發(fā)電量。

3.敷設(shè)電纜

電纜敷設(shè)方法必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇：（1）在火力發(fā)電廠中，主要裝置的電纜通常是采用橋架及電纜溝布置的。（2）在工廠區(qū)域內(nèi)，大多數(shù)火力發(fā)電廠通常將綜合管架作為電纜的主要敷設(shè)方式。（3）對于繼電保護(hù)室和中控室，大量的電纜將被收集在同一地點(diǎn)。為確保電纜處于正常狀態(tài)并延長使用壽命，必須在敷設(shè)過程中安裝電纜夾層。

結(jié)語

電能當(dāng)前已經(jīng)成了現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的能源，人們的生活以及工作都需要以電能為基礎(chǔ)，所以針對火力發(fā)電廠的相關(guān)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行分析，規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為必要。該文結(jié)合火力發(fā)電廠的特點(diǎn)說明了其電氣一次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的一些技術(shù)要點(diǎn)，如電氣布線、線材的選擇以及電纜的敷設(shè)等都是電氣一次設(shè)計(jì)工作當(dāng)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]張中興，馮澤睿，王望龍.電力系統(tǒng)接線設(shè)計(jì)原則和電氣一次設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析[J].科技傳播，2013（18）：98-99.