揭阳明利电力设计有限公司 广东省 522000
摘要：在当前多种发电模式中，火力发电厂是其中一种，同时也是目前我国电力输送的一种重要形式。在火力发电厂中，电气系统的一大重要组成部分就是一次接线。电气一次设计和发电工作模式、发电效率之间存在着非常密切的关系，火力发电厂电气一次设计是一个极为重要的环节。本文基于火力发电厂的视角，对发电厂电气一次设计的技术要点进行了深入分析，旨在提高发电厂的工作效率和经济效益。
关键词：火力发电厂；电气一次设计；技术要点
一、发电机的选择
发电机容量选择是对发电机进行选择的主要内容。在对发电机容量进行选择的过程中，一定要高度重视的是，汽轮机的容量要和发电机容量互相协调。其中，在将额定电压、额定功率因数作为主要依据，对发电机进行选择时，一定要遵守以下几大原则：第一，保证汽轮机的额定出力和发电机额定容量之间能够互相配合；第二，保证汽轮机最大连续容量、发电机最大连续容量二者能够进行互相有效配合；第三，对于发电机的冷却器，它的进水温度一定要和汽轮机相同工况下的冷却水温保持一致。
二、主变压器的选择
在对变压器进行选择时，如果和主变压器进行相连的机组容量是300MW，则此时应对三相变压器进行选择；如果和主变压器进行相连的机组容量是600MW，则此时应有效结合制造条件和运输条件，进行有效选择，一般来说，宜选用单相变压器或者三相变压器；如果和主变压器进行相连的机组容量是1000MW，则此时宜选用单相变压器；如果将单相变压器作为主变压器，应遵守备用相的配置原则，即：如果安装机组不少于3台，则应对1台备用相进行有效配置；如果安装机组少于3台，则不必对备用相进行有效配置。不过，对于发电厂周边的一些公司、企业的所属电厂，如果已经对相同参数的备用相进行了配置，则不必再对备用相的配置进行考虑。在主变压器、发电机二者之间，如果选用单元连接方式，则在对主变压器的容量进行选择时，一定要注意，发电机的最大连续容量和常用工作变压器的计算负荷之差，应为主变压器的容量。
三、电气主接线设计
（一）主母线的主要接线方式
如果配电装置的电压为330～500kV，则在对其进行接线过程中，一定要对整个电力系统的可靠性、稳定性进行深入考虑。另外，需要对电厂在运行过程中的灵活性、电厂电力输送的可靠性、建设的经济性进行深入考虑。其中，对于330～500kV配电装置的接线，应遵守以下原则：如果进出线的回路数不到6回，必须要保证电力系统在可靠性、稳定性方面的要求得到满足，同时还可以对双母线接线方式进行选用，以进行有效接线；如果进出线的回路数不少于6回，在整个电气系统中，这种配电装置的作用是非常重要的，则应选用一台半断路器，以进行有效接线；如果火力电厂中存在比较多的机组，同时没有较多的进出线的回路数，则在这种情况下，当进出线的回路数不少于6回，同时机组数量和进出线回路数二者之比为2∶1时，在进行接线时，应选用4启接线方式。
针对220kV的配电装置，可以选择两种方式来进行接线，即双母线双分段接线方式、双母线单分段接线方式，且应遵守一定的接线原则，即：如果发电厂中的总装机数量不少于3台，则在对接线方式进行选择时，应对地方供电的可靠性要求、电力系统的稳定性要求进行深入考虑。在电力系统中，如果存在一台断路器出现拒动现象或者出现故障时，则应首先满足地方供电的可靠性要求和电力系统的稳定性要求并以此为条件，对出现的回路数、允许切除的机组数量作为主要依据，以合理确定接线方式。如果大型电力系统的总容量高于10000MW，同时机组数量多于4台，则在这种情况下，应对双母线双分段接线方式进行选择。当中型电力系统的总容量为5000～10000MW时，如果机组数量有3台，则宜选用双母线单分段接线的接线方式，如果机组数量有4台，则宜选用双母线双接线方式。
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（二）备用电源进行启动的接线方式
在火力发电厂中，对于配电装置的备用电源，如果电压小于220kV，在对其进行接线时，应从配电装置的母线进行直接引接；如果电压为330kV或者500kV，同时其是整个发电厂中电压等级最低的一级电压，为对装置容量电费进行有效节约，宜从330kV电压或者500kV电压的配电装置中，通过降压来进行引接，以上宜作为启动/备用电源的接线方式。
四、电缆的选择和敷设
（一）电缆的选择
电缆的选择是发电厂电气一次设计时应关注的技术要点之一。电缆在发电厂中承担着运输电流的主力作用，所以要经过科学选择，根据不同的区域选择不同的电缆。通常来说，C类阻燃电缆适用于发电厂中的易燃易爆场所，如主厂房、输煤场所和燃油供应室等可燃物品多的区域，以防止产生安全隐患，造成不必要的人员伤亡和财产损失；动力电缆则适用于一些动力系统中，如消防、应急照明、直流、安保等一些应急系统中必须采用动力电缆工作，保证系统的稳定；而耐火电缆则更加适用于一些控制系统中，诸如监控系统中的电缆及一些控制动力系统的电缆都应选择耐火电缆，有更好的安全性能。除此之外，还有一些特殊的电缆则适用于特殊场所。举例而言，铜芯电缆更加适用于一些重要部分，如前面所说的控制系统中使用的耐火电缆和一些高电力电缆中都要确保电缆内含铜芯，以增加安全保障；特别是重要的信息系统如计算机网络相关的控制电路不光要内含铜芯，还要增加屏蔽功能，以提高安全保密系数。
另外，在选择电缆时不能想当然的根据工作人员的经验之谈进行选择，而要掌握发电厂的实际情况和周遭环境、气候条件等信息并加以利用，具体问题具体分析。如在高温区域一般根据具体温度选择耐高温电缆或矿物质绝缘电缆，在低温区域根据具体温度选择交联聚乙烯绝缘电缆或者其他绝缘电缆。
（二）电缆的敷设
发电厂主厂房中的电缆所采用的敷设方式一般为架空敷设。发电厂厂区内的电缆所采用的敷设方式应尽量为综合管架敷设，而其辅助车辆的电缆所采用的敷设方式应为架空敷设。在进行电缆敷设时，需要注意的是必须将动力电缆和控制电缆分开敷设。
五、电气设备的布置
发电厂在进行电气一次设计时，不能忽视了电气设备的作用，将电气设备进行合理的布置，可以使发电工作达到事半功倍的效果。设计师在布置电气设备时，首先要熟悉发电厂的实际情况，对发电厂的一切事物做到心中有数，才能够将电气设备布置的科学合理。具体而言，中型布置模式主要适用于110kV~220kV屋外敞开式高压配电装置和330kV~500kV敞开式高压配电装置；而GIS如果选择进行室内布置，那么就要着重关注排风设备，在室内的上部和下部分别设置好排风口，以加速室内空气的流动，提高室内的舒适度和安全性；网络继电器室的布置可以根据发电厂的具体情况进行布置，以适应容量规模，优化电缆路径；低压电动机控制中心和动力中心的布置则要根据厂房的位置，前者将其分散的布置在负荷中心处，后者将其直接布置在主厂房中，以提高工作效率。除此以外，设计师在布置电气设备时还可以根据以往经验结合发电厂的具体情况进行设计。举个例子，蓄电池是促成发电厂的工作顺利进行的重要组成部分，一般要选择优质的非燃性材料进行建设，在建成之后可以直接在附近布置一些直流系统中的设备，做到资源的优化配置；充分利用好空冷部分，将高压变压器布置在空冷平台下，低压变压器布置在空冷配电室内，更好地进行变压调节。
综上所述，本文通过对发电厂电气一次设计的技术要点进行深入分析，提出发电厂在进行电气一次设计时要注意选择合适的发电机和主变压器、对电气主接线进行科学操作、合理选择和敷设电缆、精心布置电气设备等，通过这些技术细节的把控提高电气一次设计的质量，从而提升发电厂的发电能力和效率，保证发电厂提倡工作的安全性，进而在创造发电厂的经济效益的同时兼顾社会效益，为祖国的社会主义现代化建设做出贡献。
参考文献
[1]区晓良.火力发电厂电气一次设计的技术要点[J].企业技术开发，2017，36（08）
[2]姚著.浅析火力发电厂电气一次设计的技术要点[J].黑龙江科技信息，2016（24）
[3]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）
论文作者:王金
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/6
标签：接线论文; 电缆论文; 发电厂论文; 变压器论文; 电气论文; 火力发电厂论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;