火電廠電氣一次部分設(shè)計(jì)的思考

韓旭

(云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司,云南開(kāi)遠(yuǎn) 661699)

火電廠電氣一次部分設(shè)計(jì)的思考

韓旭

(云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司,云南開(kāi)遠(yuǎn) 661699)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,發(fā)電廠的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)水平也得到了大幅度提升。電氣系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠的重要組成部分,直接關(guān)系到運(yùn)行的質(zhì)量和安全,電氣系統(tǒng)最主要的工作就是一次接線。本文通過(guò)對(duì)電氣一次部分設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種問(wèn)題進(jìn)行闡述。

火電廠 電氣 設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全國(guó)各地對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，發(fā)電廠的工作壓力也在不斷地增加，火力發(fā)電廠應(yīng)運(yùn)而生，逐漸成為主要的供電形式。對(duì)于火力發(fā)電廠而言，電氣一次部分設(shè)計(jì)直接關(guān)系到發(fā)電效率和電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此必須對(duì)電氣一次部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，克服設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種問(wèn)題，提升整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全系數(shù)。

1 主母線的接線設(shè)計(jì)

以330—500kV的配電裝置為例，在進(jìn)行接線時(shí)要考慮整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，同時(shí)還要保證降低發(fā)電廠的生產(chǎn)維護(hù)成本。主母線接線的原則是：若進(jìn)出線的回路數(shù)少于六回，可以適當(dāng)采用雙母線方式進(jìn)行接線；如果進(jìn)出線的回路數(shù)等于或大于六回，采用一臺(tái)半斷路器進(jìn)行接線。一臺(tái)半斷路器的工作原理是兩臺(tái)斷路器同時(shí)供電的雙重連接形成一個(gè)回路，這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，只需將與母線相接的一個(gè)斷路器斷開(kāi)即可，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的斷電現(xiàn)象；在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以形成多環(huán)形供電模式，保證供電的靈活性；在檢修機(jī)器時(shí)，只需將需要檢修的工作停機(jī)即可，不會(huì)影響其他設(shè)備的正常供電。

2 短路電流計(jì)算

短路計(jì)算接線圖如圖1。

短路是電氣系統(tǒng)的常見(jiàn)故障之一，它會(huì)對(duì)電氣系統(tǒng)的正常工作會(huì)造成嚴(yán)重影響，也會(huì)破壞電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此必須對(duì)電氣系統(tǒng)的短路電流計(jì)算，減少事故發(fā)生的概率，保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

通常情況下火電廠采用標(biāo)么制法計(jì)算短路電流。這一計(jì)算方法需要首先選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓來(lái)計(jì)算短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流，以此來(lái)確定短路點(diǎn)并進(jìn)行標(biāo)號(hào)；繪制短路回路的等效電路，形成等值網(wǎng)絡(luò)圖；計(jì)算短路回路中各元件的電抗標(biāo)幺值；求總電抗標(biāo)幺值，簡(jiǎn)化電路圖；計(jì)算出短路電流周期分量有效值及其它短路參數(shù)，通過(guò)以上幾個(gè)步驟計(jì)算出短路電流及其他相應(yīng)參數(shù)。技術(shù)人員通過(guò)分析計(jì)算結(jié)果可以確定供電線路是否需要采取相應(yīng)限制短路電流的措施，盡可能降低短路事故對(duì)于設(shè)備造成的危害。

圖1

3 主變壓器的選擇與計(jì)算

主變壓器關(guān)系到電氣系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，關(guān)系到電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。在選擇主變壓器型號(hào)時(shí)，主要考慮變壓器的相數(shù)、繞組數(shù)、繞組接線組別等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，在沒(méi)有特殊要求的情況下火電廠一般只考慮繞組數(shù)和繞組接線組別這兩個(gè)主要參數(shù)。330kV以下的電力系統(tǒng)，通常選擇三相變壓器作為主變壓器。最大裝機(jī)容量不足125MW的火電廠，多數(shù)選擇三繞組變壓器作為主變壓器；最大裝機(jī)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(lián)絡(luò)變壓器。變壓器安裝完畢后，為防止變壓器在工作過(guò)程中出現(xiàn)各種事故，就要對(duì)其進(jìn)行特定的保護(hù)。要在變壓器的每個(gè)相上安裝過(guò)電流繼電器，對(duì)變壓器進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)；將變壓器的坐高工作溫度設(shè)定為67℃，當(dāng)工作溫度達(dá)到這一上限時(shí)，就要對(duì)變壓器進(jìn)行溫度保護(hù)。

4 電纜的選擇和敷設(shè)

4.1 電纜的選擇

火電廠中主廠房、輸煤場(chǎng)所、燃油供應(yīng)室等易發(fā)生火災(zāi)事故的地區(qū)應(yīng)選擇阻燃電纜，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、應(yīng)急供電電源等設(shè)施主要選擇動(dòng)力電纜。選擇電纜時(shí)，最重要的因素就是電纜的防火性能，因?yàn)榛痣姀S極易發(fā)生火災(zāi)事故，有條件的情況下，所有的電纜都應(yīng)該具備一定的防火、耐火性能。在選擇電纜時(shí)還應(yīng)注意重要回路電纜的內(nèi)芯，保證內(nèi)芯質(zhì)量符合要求。例如，耐火電纜所選用的電纜應(yīng)為銅芯電纜。電纜所處環(huán)境的溫度也對(duì)其有所影響，因此，在選擇電纜時(shí)還要考慮電纜所處的工作環(huán)境。如果電纜的工作環(huán)境達(dá)到了60℃，就應(yīng)該選擇耐高溫電纜；如果工作環(huán)境的溫度達(dá)到100℃，應(yīng)該選用礦物質(zhì)絕緣電纜；如果電纜的工作環(huán)境在-20℃以下，就應(yīng)選擇聚乙烯絕緣電纜。

4.2 電纜的敷設(shè)

火電廠廠房?jī)?nèi)的電纜主要是采用高空架設(shè)的方式，廠區(qū)內(nèi)的電纜應(yīng)盡量采取綜合管架敷設(shè)的方式，這樣可以減少對(duì)地面空間的占用，增大地面空間方便人員行走和車輛進(jìn)出。對(duì)于主變壓器裝置、配電控制室等電纜集中的區(qū)域要設(shè)置電纜夾層，將不同功能的電纜進(jìn)行分類，放置在不同的夾層內(nèi)，這樣可以保證工作環(huán)境的整潔有序，在維修和管理時(shí)還可以節(jié)省時(shí)間、提高效率。

5 結(jié)語(yǔ)

作為火電廠電氣系統(tǒng)的重要組成部分之一，電氣一次部分及其他各部分設(shè)計(jì)是電氣部分的重要組成部分，對(duì)于電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定以及火電廠的正常生產(chǎn)有著重要作用。技術(shù)人員要在實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提升電氣一次部分設(shè)計(jì)技術(shù)，使各項(xiàng)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，符合火電廠的生產(chǎn)實(shí)際，不斷提升火電廠電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，為我國(guó)火電事業(yè)的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

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

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[3]鄧志輝.簡(jiǎn)述火電廠電氣一次部分及線路保護(hù)設(shè)計(jì)[J].大科技,2014(02).

[4]王克東.火力發(fā)電廠電氣一次設(shè)計(jì)探究[J].科技風(fēng),2012(16).