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摘要：电力是现代化社会生产发展的核心能源，鉴于其生产、消费同步进行的特点，高压厂用电系统必须保持高度稳定。近年来，我国单台1000MW机组先后投产，同时高压厂用电规模也在不断提升，如何有效解决系统短路电流增大及电动机启动困难，已经成为产业面临的难题之一。本文将对高压厂用电电压等级的方案构建进行深度剖析。
关键词：1000MW机组；电压等级；高压厂用电；优化
1 设备选择
本次共计提出三个方案，分别为：方案一10kV×1，方案二10kV+6kV×2，方案三10kV+3kV×2。基于国内运行10000MW背景下展开三个方案的性能分析。
2 各方案比较
2.1 变压器容量的选择
基于负荷展开计算，以上三个方案的变压器容量及类型如下表1所示，其中方案一采用分裂变压器，方案二和方案三均采用三绕组变压器。
3 三大方案设备选择及经济比较
三大方案中的设备整体上可划分为一次设备、二次设备，其中包括变压器、共箱封闭母线、电动机、电缆等主要一次设备。而低压干式变压器、二次设备在10kV、6kV及3kV电压等级的价格差异不大，因此不列入比较范围。另外，电气设备的安装、土建基础、运行损耗等费用也不在经济比较范围内。
针对方案一而言，综合测试中并为发现电动机启动及电压波动等出现问题。进一步从设备供货能力上分析，所涉及的设备都为常规产品，国内厂家完全可以满足需求。从经济上看，整个高压厂用系统的开断电流为40kA，由于该方案母线电压高，回路电流较小，使得共箱封闭母线额定电流相对较小，电缆量总量也相对略少。值得注意的是，尽管在方案一中F-C回路单价略高，但可以实现更大的应用范围，因此真空断路器柜的用量可以做到节省；对比方案二和方案三，从投入方面来说高压开关柜、共箱封闭母线、高压电缆几项的价格该方案最低，因此，虽然该方案电动机的投资增加较多，变压器的投资也较方案二、三高，但总的造价与方案二基本持平。
针对方案二而言，综合测试中接线、电动机启动及电压波动等保持稳定，其余设备为常规产品，完全采用国产设备即可。一次性投资角度的考虑应该作为重点，由于整个高压厂用系统的开断电流为40kA，但部分中采用了6kV电动机，相对方案一全部用10kV电动机投资要减少。同时，高压厂用变压器及启动/备用变为三绕组变压器，比方案一中的分裂变压器投资略有减少。但由于10kV侧的变压器容量较大，因此该方案一0kV侧的共箱封闭母线额定电流比方案一的10kV共箱封闭母线额定电流相对要大，而且由于6kV电压较10kV低，因而接在6kV母线上每个回路的额定电流相对接在10kV母线上额定电流要大一些，所需电缆总量也就比方案一相对增加。
针对方案三，综合测试中发现接线、电动机启动及电压波动等不存在技术问题，性能相对稳定。从设备供货能力上看，该方案的变压器为常规产品，但供货量很少，其他设备为常规产品。开断电流为50kA的高压断路器及F-C回路需进口或合资产品。从经济上看，部分3kV电动机相对方案一全部为10kV电动机投资要少，高压厂用变压器及启动/备用变为三绕组变压器，比方案一中的分裂变压器投资也略有减少。但该方案三10kV共箱封闭母线额定电流比方案一的10kV共箱封闭母线额定电流相对要大，电缆量总量也比方案一相对略多，整个高压厂用系统的开断电流为50kA，造成高压开关柜投资增加，因此总的造价水平较高。
基于以上的分析，综合对比三个方案的特征不难发现，由于方案二和方案三采取了较多的运行设备，所以在管理上的问题必然会增加。例如两级电压供电必然引起产品型号多的问题，势必在两级电压产品相应就有两级电压的开关柜、电动机、母线、电缆等，多种类型的设备（型号、品牌），会增加人工渗透比例，不利于电厂作业的自动化开展。进而，如果以方案二的投资为100%计算，则方案一为102.5%，方案三为106.9%，以经济性对比更为明显。
结束语
总体上，本文针对1000MW机组高压用电厂电压等级优化的研究中，通过三种方案进行了等级优化处理，研究成果以数据形式呈现，提高了研究的实用性。其中，方案一相对于方案二、方案三除10kV小容量电机的损耗及体积略大外，在总投资方面相差不大。但是从后期维护角度出发，明显后两种方案存在更多的问题，在安装、检修、运维等方面需要投入更多，且抵消了自动化作业程度。基于此，本文研究中的最佳方案应该为方案一，相关成果供参考借鉴。
参考文献：
[1]黄亚.1000MW机组高压厂用电电压等级和接线方式设计优化[J].江苏科技信息，2013（19）：65-66+70.
论文作者:黄庆州
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签：方案论文; 母线论文; 高压论文; 电压论文; 电动机论文; 变压器论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第2期论文;