基于火電廠電氣一次設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)探討

趙昀哲

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源的需求不斷增加，電力作為主流能源，也在各行各業(yè)中愈加廣泛的使用。當(dāng)今社會(huì)，更多形式的能源已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和使用，但是熱能生成電能作為最常用的電能生產(chǎn)方法仍然占據(jù)著巨大的市場(chǎng)。本文首先介紹火電廠，然后重點(diǎn)介紹火電廠的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)，并提出建設(shè)性的意見和建議，以有效提高火電廠的工作效率，創(chuàng)新工作方式，并提高經(jīng)濟(jì)效益。

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

引言

目前，火力發(fā)電仍然是獲取電能最重要的途徑之一，電氣設(shè)計(jì)對(duì)電能生產(chǎn)的實(shí)際效率有著深遠(yuǎn)影響。本文通過對(duì)主變壓器和發(fā)電機(jī)的選型，負(fù)荷的空間分布計(jì)算，電纜的選擇和敷設(shè)等進(jìn)行分析，總結(jié)出火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)的主要技術(shù)要點(diǎn)，為今后火電廠電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性提供重要依據(jù)。

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

1.1主變壓器選型

對(duì)于主變壓器的選擇，必須遵循以下幾點(diǎn)：（1）與容量600MW級(jí)及以下機(jī)組單元連接的主變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，宜采用三相變壓器;（2）與容量1000MW級(jí)機(jī)組單元連接的主變壓器應(yīng)綜合運(yùn)輸和制造條件，可采用單相或三相變壓器。在選擇主變壓器時(shí)必須遵循上述原則，以保證主變壓器選型的合理性，并在滿足主要電氣設(shè)計(jì)和使用要求的同時(shí)，確?；鹆Πl(fā)電廠正常工作，始終提供高質(zhì)量的電能。

1.2發(fā)電機(jī)選型

在火力發(fā)電廠中，必須重視發(fā)電機(jī)的選型，首先需要考慮實(shí)際情況下發(fā)電機(jī)的容量。同時(shí)，在選型過程中，必須確保其能力與汽輪機(jī)協(xié)調(diào)一致，以確保兩者能夠一起工作。而且，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的連續(xù)容量最大值必須相互匹配，發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須與汽輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的水溫一致?；谏鲜龇椒ǎ梢源_保電氣設(shè)計(jì)中發(fā)電機(jī)選型的合理性，并且增強(qiáng)與渦輪機(jī)的協(xié)調(diào)。

1.3電氣主接線

在火力發(fā)電廠中，一般通過電纜和母線的方式來完成主電線的連接。同時(shí)，在連接電氣主接線的過程中，需要在設(shè)備入口處安裝避雷裝置，以避免雷雨天氣等情況造成電氣設(shè)備的損壞。在一次電氣設(shè)計(jì)過程中，為確保電氣設(shè)備定位的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員通常采用抽屜式安裝方式，以便于電氣設(shè)備位置和狀態(tài)維護(hù)的調(diào)整。

1.4主母線的接線方式

主導(dǎo)線的布線應(yīng)根據(jù)實(shí)際配電裝置進(jìn)行分析，對(duì)于330kV及500kV配電裝置，布線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，在主母線布線中，有必要統(tǒng)籌規(guī)劃，充分考慮發(fā)電能力和整個(gè)電廠的需求;第二，在實(shí)際接線中，雙母線連接方式主要適用于入口和出口回路數(shù)量少于6個(gè)的情況;第三，增加半導(dǎo)體斷路器的數(shù)量的方法適用于入口和出口回路的數(shù)量大于或等于六的情況;第四，4/3連接方法主要應(yīng)用于輸入和輸出線路的數(shù)量大于六倍的環(huán)路的數(shù)量與同時(shí)到達(dá)并結(jié)束的環(huán)路的數(shù)量之比為2：1的情況。對(duì)于主母線與220kV配電設(shè)施的連接，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，在選擇接線方式之前，要充分掌握電廠的總裝機(jī)容量。如果大于或等于3，就要充分考慮整個(gè)電力系統(tǒng)的工作能力和穩(wěn)定性;第二，雙母線雙段接線方案適用于大功率系統(tǒng);第三，雙母線單段連接模式，用于3個(gè)中等電源系統(tǒng);第四，雙母線雙接線方式適用于4臺(tái)機(jī)組的中型電力系統(tǒng)。

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(shí)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至220kV戶外開放式高壓配電裝置和330kV至500kV開放式高壓配電裝置。;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：低壓電機(jī)控制中心和電力中心的布局必須基于安裝位置前者將分為負(fù)荷中心，后者將直接安排在主廠房以提高工作效率。

二、計(jì)算配電室的負(fù)荷

2.1計(jì)算負(fù)荷方法

在配電室中，功率負(fù)載的越大，功率函數(shù)越大，因此，完成電源設(shè)計(jì)工作并優(yōu)化火力發(fā)電工廠運(yùn)行質(zhì)量要求精確計(jì)算能量分配空間中發(fā)生的實(shí)際負(fù)載，以選擇最合適的組合方法，在這種情況下，電廠熱能可以減少能源生產(chǎn)過程中的能源消耗，提高能源質(zhì)量，還有就是改善火電廠的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和地位在計(jì)算配電房的負(fù)荷時(shí)候，工作人員通常會(huì)選擇二項(xiàng)式系數(shù)法和系數(shù)法來完成計(jì)算。

2.2無功補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

為了促進(jìn)火力發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)展，需要引入諸如電爐和電動(dòng)機(jī)等設(shè)施，但是在許多情況下，電力設(shè)施的運(yùn)行率降低會(huì)導(dǎo)致發(fā)電廠的發(fā)電資源降低。為了滿足火力發(fā)電廠對(duì)電能質(zhì)量的要求，在采用上述設(shè)備時(shí)需采用人工補(bǔ)償來檢查電力設(shè)備的潛力并提高發(fā)電量。因此，精確的變壓器無功功率和計(jì)算裝置是無功補(bǔ)償?shù)闹匾侄巍?/p>

三、選擇并敷設(shè)電纜

3.1選擇電纜

為確保電氣一次設(shè)計(jì)的合理性，必須注意電纜的選擇：（1）C類阻燃電纜必須在易燃易爆場(chǎng)所進(jìn)行選擇;（2）事故安全電源，直流系統(tǒng)，不間斷電源，應(yīng)急照明系統(tǒng)，火警系統(tǒng)和消防系統(tǒng)電纜應(yīng)使用耐火電纜。例如，在實(shí)際的選擇過程中，應(yīng)該更加注意電纜的內(nèi)芯，應(yīng)該注意的是，除了使用銅芯電纜外，該電纜還必須屬于進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電纜。電纜的使用條件和使用壽命也受環(huán)境溫度的影響，如果環(huán)境溫度為60°C，請(qǐng)選擇耐高溫電纜，如果環(huán)境溫度為100°C或更高，請(qǐng)使用礦物絕緣電纜;如果環(huán)境溫度為-20℃，則要選擇聚乙烯等絕緣電纜。

3.2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鋪設(shè)方式，使用它們的輔助車輛必須采用覆蓋鋪設(shè)方式。

（3）對(duì)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。

四、結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展如此之快的環(huán)境中，人們的生活水平和不同行業(yè)的發(fā)展有了很大的改善，但需要更多的電能來支持他們。因此，通過對(duì)發(fā)電廠一次設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)的深入分析，提出電廠初步設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選擇合適的發(fā)電機(jī)和主變壓器，以保證發(fā)電廠的科學(xué)運(yùn)行。主要電氣布線，合理選擇和鋪設(shè)電纜，以及精心設(shè)置電氣設(shè)備等，通過檢查這些技術(shù)細(xì)節(jié)，提高電氣一次設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從而提高發(fā)電廠的發(fā)電和效率，發(fā)電廠的安全保證促進(jìn)工作，然后在考慮社會(huì)效益的同時(shí)創(chuàng)造發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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