摘要:对于火力发电厂来说,正确选择主接线电气设备、设备和线路等是确保火力发电厂顺利改扩建的有效方法。文章通过分析主接线电气设备、设备和线路的选择情况,计算配电室负荷、短路电流的方法以及继电保护和接地技术的设计方法来为火力发电厂电气一次的部分设计提供一些参考性意见,力求加快火力发电厂的改扩建速度,确保优质的电力资源,从而加快我国现代化建设的步伐。
关键词:火力发电厂;电气一次设计;技术要点
1导言
发电厂是电力系统的重要组成部分,直接影响电力系统的供电安全可靠性、运行灵活性和经济性。发电厂电气主接线方式是否合理直接影响着电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路接线和继电保护的设计。
2电气主接线
2.1电气主接线设备。在火力发电厂的发电过程中,对于主接线的电气设备,可以通过母线或者架空线路引进的方式来进行选择。并且在设计过程中,为了防止雷雨天气对电气设备造成伤害,还需要在设备安装入口处加装避雷设施。在电气一次设计中,对于电气设备的安置位置,设计人员一般会选择抽屉式的方式进行,以方便检修人员对设备进行检修。
2.2主母线接线。电气一次设计的配电装置,对于达到330kV-500kV的设备,在进行主母线的接线时,要充分考虑系统稳定性,保证系统的安全可靠性,并且要以最经济的投资,获取最高的回报,保证电能源的输送稳定。在进行主母线的接线时主要考虑原则是:在进出线在六回以下的时候,可以在保证了系统安全可靠性和稳定性同时,选择双母线的接线模式;在进出线高于或者等于六回的时候,并且如果该设备在电气系统中有重要的作用,就要应用半断路器进行接线工作;如果火力发电厂进出线回路少,并且机组数量较多的时候,在两者比例约为二比一的时候,可以应用4/3的方式进行接线工作。对于220kV的设备,在进行接线的时候主要应用的接线方式是双母线单分段、双母线双分段两种方式,在接线过程中主要考虑的原则是:在火力发电厂总装机大于或者等于三台的时候,在接线的方式选择上,应以保证电力系统稳定性为主,以保证电能源应用可靠性,所以在选择接线方式的时候,要实现考察好火力发电厂的机组数量以及回路数量。如果是机组数量高于四台的火力发电厂,主要选择双母线双分段接线模式。在机组数量三台或者以下的采用双母线单分段接线模式,但是机组如果在四台及以上,依旧要选择双母线双分段的接线模式进行接线工作。
2.3启动/备用电源的接线。对于出线电压在330kV-500kV之间的设备,如果在发电厂中没有比此设备电压更低的电压设备,为了结余装置的容量损耗的电能,在启动/备用电源的接线上,主要选择从该一级电压设备上进行降压接引的方式进行接线工作;对于出线电压为220kV的设备,在进行启动/备用电源的接线工作时,可以直接从该设备的母线上进行接引工作,完成启动/备用电源的接线。
3短路电流计算
当系统发生短路后,将产生很大的短路电流,会产生很大的电动力和热量。将引起载流导体的变形、绝缘子的破坏,甚至造成新的短路故障,影响整个电气系统的运行。因此在电气系统设计时,选择合理的电气主接线方案,必须进行短路电流计算,一般采用标幺值法进行计算。短路电路的计算是设计工作的主要项目。根据计算结果,可以确定某一线路是否需要采取相应限制短路电流措施,避免故障的进一步扩大。对于选择设备,设计配电装置和二次保护以及接地装置均需要进行短路电流的计算。关于短路点确定方面,计算短路电流时按配电所高压母线各主要开关电气动稳定校验,母线动、热稳定校验和继电保护整定计算选两处短路计算。短路电流的计算原则:按本工程设计最终容量计算容量和接线,考虑系统的远景规划。当有比三相短路严重的情况时,短路电流按最严重的情况进行校验,短路点按短路电流最大的点选取。
4变压器保护设计
机组采用发电机变压器组连接时,该变压器的容量按发电机连续最大容量扣除一台厂用变压器的计算负荷进行选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器是变配电的重要设备,设计中要重点保护,需从过电流、过负荷、速断和温度四个方面考虑保护。变压器的过电流保护类似于线路的过电流保护原理。变压器的过负荷电流多为三相对称,因此过电流保护只需在一相上安装过电流继电器。变压器速断保护,其原理与线路速断保护原理基本一致,只是速断保护动作后,无延时地断开变压器两侧的断路器。温度保护,允许最高温度为70℃,所以温度保护设定上限值68℃,即当温度达到68℃时,进而保护动作。
5设备和线路的选择情况分析
5.1选择电气设备应遵循的几点原则
完成上述工作之后,就要正确选取电气设备和线路。一般情况下,设计人员在选择的时要遵循如下几点原则:①要按照电气设备正常工作时的额定电压和额定电流来选择符合规格的电气设备。②为了防止电气设备出现过载的现象,必须要在短路的假设基础上完成电气设备的动、热稳定的校验工作。③设计人员在判断开关电器的断流能力时,必须要以装置地点的三相短路为前提条件。④电气设备的选择必须要根据火力发电厂的具体情况,并留有改造升级余地。
5.2正确选择母线和绝缘子线路的方法
在选择绝缘子线路的时候,必须要考虑绝缘子所处的位置和绝缘子的额定电压,为了确保线路的稳定,还要对短路时绝缘子线路的动稳定进行校验。对于穿墙管套来说,必须要了解其额定电压和电流。另外,为了在穿墙管套在短路时确保整个电路的正常使用,必须要在短路的假设基础上完成动、热稳定的校验工作。
5.3正确选择高压开关柜和低压配电屏的方法
对于中小型的工厂来说,为了提高安装的效率以及经济效益,可以选择固定式高压开关柜,而手车式高压开关柜则大多应用于大型的火电发电厂,与固定式高压开关柜相比,手车式高压开关柜的检修工作更加便捷,其价格和提供的电力资源可靠性更高,火力发电厂可根据自身的规模来选择高压开关柜。对于计量仪表来说,可以根据其自身所在的线路的情况来进行选择。
5.4正确选择和敷设电缆的有效方法
1)电缆的选择。基本上电缆的选择都要以提高火力发电厂的安全系数为前提。在火力发电厂中处于易燃易爆场所的电缆应该选择C类阻燃电缆。在消防、火灾报警、不停电电源等系统中的电缆则一般采用动力电缆,为了完成对上述系统的控制工作的控制系统内的电缆则采用耐火性能较好的耐火电缆。
2)电缆的敷设。在敷设火力发电厂主厂房的电缆的时候,可以在不考虑步道的基础上利用架空敷设的方法来完成敷设工作,另外,还省略了在配电室下面设置电缆夹层的这一步骤。为了确保火力发电厂的安全运行,除了主厂房的电缆,其他地方的电缆都应采用按照减少电缆之间的干扰的条件来进行敷设,做到交、直独立敷设,电缆沟专用的原则。
6结语
电能源已经成为我们生活中不可或缺的能源,发电方式也越来越多种多样,水力发电、火力发电都为电能源的提供做出了贡献。在火力发电厂中,电气一次的设计方式对于火力发电质量有很大的影响,在电气设计的设备选择和接线方式上,不同选择都会得到不同的结果,所以在电气一次的设计上要谨慎考察每一个因素,努力将发电效率提升到最高。
参考文献:
[1]毕然.火力发电厂电气一次设计的技术要点分析[J].黑龙江科技信息,2015,(28):97.
[2]李开天.火力发电厂电气一次的部分设计分析[J].技术与市场,2014,(10):66+68.
[3]陈晨.火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析[J].中国高新技术企业,2013,(08):139-140.
[4]王克东.火力发电厂电气一次设计探究[J].科技风,2012,(16):33+35.
论文作者:张红丹,梁新磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签:接线论文; 火力发电厂论文; 母线论文; 电流论文; 电气论文; 电缆论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第22期论文;