摘要：在电力系统设计中，一次部分的设计对整个电力系统的灵活性、经济性和供电可靠性都有着直接的影响。所以，电力系统一次部分设计是电力系统设计的重点内容之一，也是电力系统设计者面前的一项非常重要的课题。基于此，本文将着重分析探讨电厂电气一次系统设计，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：电厂电气；一次系统；设计
1、电厂电气一次系统设计基本要求
随着电力系统的不断扩展升级，电力设备更新换代，电力技术水平不断提高，如何提高变电站工作效率、改善设计水平等问题成为当前社会研究的热门话题。设计需要从长远考虑，以应对发展越来越快的电力需求，应充分考虑发展趋势对现状的影响，具有前瞻性，保障变电站电力系统的安全、稳定运行，并保障一定的经济效益，正确协调二者关系，正确处理各个时期的问题矛盾，综合考虑，优化设计方案。
2、电厂电气一次系统设计基本原则
第一，变电站电气一次设计需针对所划区域电力需求进行设计，满足变电量需求，并以此优化设计。第二，变电站的主接线应采用可靠标准的接线方式，以保证变电站日常工作的安全、稳定，在此基础上适当调整主接线路的灵活性。第三，变电站建设面积在设计中不宜过大，尽量在保证运行多需的基础上，减少占地，节约土地资源，相应的电气设备也应该采用性能良好的小型设备。第四，变电站电气设计应不断提高电力系统的自动化，同时提高设备的可靠性、稳定性，应将数据信息误码率控制在相对低的水平，对设备可靠性进行优化，减少检修率，提高经济效益。
3、电厂电气一次系统设计要点
3.1、选择电气设备
完成变电站建筑平面设计之后，依据设计区域的功能进行划分，需考虑电流、负荷等参数。利用主接线方式来对电气设备额定值的选择，分析合理工作状态，校验核算电气设备的动稳定性、热稳定性等参数，并且对设计原则进行分析，在满足安全位置、环境需求以及使用规范的基础上设计设备体积，通过已确定变电站为系统提供运行方式以及供电量，对变电站系统的技术和变压器数量进行确定。
3.2、发电机设计
在选取发电机时，发电机的容量是首先应考虑的问题，但要避免发电机容量与汽轮机容量发生冲突，需要确保发电机容量与汽轮机容量匹配；其次应考虑发电机工作时的温度，选择合适型号的发电机，延长发电机的使用寿命。
3.3、主变压器设计
1）变压器需要承受的用电负荷及容量。一般情况下，变压器要承受的用电负荷应不低于其额定容量的70％，且不高于其额定容量的90％。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当变压器实际承受的负荷小于变压器额定容量的一半时，应选用较小容量的变压器；当变压器实际承受的负荷大于变压器额定容量时，应选用较大容量的变压器。另外，选择时需注意，应根据用电设备的容量决定变压器的容量，在用电设备多于３台时就应考虑安装备用变压器。2）依据发电厂建成后未来五到十年的规划，基于主变压器的使用情况和长远需求选择主变压器型号。3）根据发电厂供电的安全性、可靠性及其电网结构确定主变压器的类型。
在对主变压器进行选择时，需要与主变压器的机组容量进行有效结合，当机组容量为1000MW时，可以选择单相变压器作为系统设备中的重点设备；当机组容量为600MW时，在选择变压器的时候，就需要将设备的制造和运输条件进行综合考虑，从而进行选择，通常情况下，选择的主变压器为单相变压器或者三相变压器；而当机组容量为300MW时，则选择三相变压器作为主变压器。
3.4、主接线设计
第一，选择双电源形式，主要就是利用I型接线方式进行处理，此外能够连接其他变电电路，变压器连接高压侧线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，不需要使用很多高压设备，具备灵活、清晰的线路性质。实际操作中比较少连接高压设备，存在相对小的占地面积，高压线如果出现故障，能够通用主变压器，若某个电源出现失效的现象，利用继电保护方式进行自动切换，在符合功率转移规范的前提下设计。第二，选择单母线形式，这种设计方式主要包括两种电源进线方式，一路作为备用、一路作为主线，依据单母线方式连接高压线路，以便能够稳定安全地运行供电系统。如果电源出现故障，利用连接备用低压接线两段母线来对系统进行供电恢复。实际操作中应用备用电源接线，具有成本较高和工艺复杂的的特点，适合应用在城市供电网中高功率转移、大电需求的场合中。第三，选择内桥连接形式，这种技术能够在电网中接入两路接线，系统中接入高压线内桥，有机结合低压线，以便形成四回路供电系统，断路器保护系统不需要过多，因为系统中存在多回路，降低系统灵活性，出现复杂的运行程序，如果变压器故障，存在两个以上断路器，对故障线路进行切断，适合用在频繁操作的电路。
3.5、电缆设计
1）电缆的选择。电缆主要分为阻燃电缆、动力电缆和耐火电缆。其中，阻燃电缆适用于易燃、易爆的场所，常见的有燃油供应室、发电厂主厂房等；动力电缆适用于易发生火灾的危险场所、应急照明系统、保安系统和直流系统；耐火电缆顾名思义，用于没有防火措施的双回路通道，耐高温、耐灼烧。在选择电缆时需要特别注意电缆回路的内芯材料选择，一般选择最多的是铜质电缆芯；同时，还要注意环境温度的影响，60℃以上选用耐高温的电缆，100℃以上选用矿物质绝缘电缆，－20℃左右时选用聚乙烯等材料的电缆，不能用聚氯乙烯等材料电缆。2）电缆的敷设。根据区域不同，电缆敷设可选择不同方式。通常，电厂主厂房选用架空敷设；电厂区内选择综合管架敷设，区内辅助性车辆选用管架敷设；若场地有腐蚀性，则选用桥架敷设；若场地无腐蚀性，则可套上镀锌或钢的电缆套管。
总而言之，近年来，随着我国社会主义经济的飞速发展，能源问题逐渐成为经济发展中的重要问题和关键难题，而电力系统的设计对于供电的安全和可靠的影响变得越来越重要。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1]于志峰.浅析电厂电气一次系统设计[J].科技与创新，2014，15:15-16.
[2]黎红毅.某水电站电气一次系统设计分析[J].水利科技与经济，2014，08:103-105.
论文作者:黄连富
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：变压器论文; 电缆论文; 容量论文; 系统论文; 变电站论文; 接线论文; 电厂论文; 《电力设备》2017年第6期论文;