火电厂电气一次部分设计的思考

【摘 要】 随着我国经济的发展，发电厂的相关设备和技术水平也得到了大幅度提升。电气系统作为火力发电厂的重要组成部分，直接关系到运行的质量和安全，电气系统最主要的工作就是一次接线。本文通过对电气一次部分设计的要点进行分析，对设计过程中的各种问题进行阐述。

【关键词】 火电厂 电气 设计

随着社会经济的不断发展，全国各地对电力的需求量越来越大，发电厂的工作压力也在不断地增加，火力发电厂应运而生，逐渐成为主要的供电形式。对于火力发电厂而言，电气一次部分设计直接关系到发电效率和电气系统的安全运行，因此必须对电气一次部分进行合理设计，克服设计过程中的各种问题，提升整个电气系统的安全系数。

1 主母线的接线设计

以330―500kV的配电装置为例，在进行接线时要考虑整个电气系统的稳定性与可靠性，同时还要保证降低发电厂的生产维护成本。主母线接线的原则是：若进出线的回路数少于六回，可以适当采用双母线方式进行接线；如果进出线的回路数等于或大于六回，采用一台半断路器进行接线。一台半断路器的工作原理是两台断路器同时供电的双重连接形成一个回路，这种接线方式的优点是当母线发生故障时，只需将与母线相接的一个断路器断开即可，不会发生大规模、长时间的断电现象；在正常运转时，可以形成多环形供电模式，保证供电的灵活性；在检修机器时，只需将需要检修的工作停机即可，不会影响其他设备的正常供电。

2 短路电流计算

短路计算接线图如图1。

短路是电气系统的常见故障之一，它会对电气系统的正常工作会造成严重影响，也会破坏电气系统的稳定性，因此必须对电气系统的短路电流计算，减少事故发生的概率，保证电气系统的正常运行。

通常情况下火电厂采用标么制法计算短路电流。这一计算方法需要首先选择基准容量、基准电压来计算短路点的基准电流，以此来确定短路点并进行标号；绘制短路回路的等效电路，形成等值网络图；计算短路回路中各元件的电抗标幺值；求总电抗标幺值，简化电路图；计算出短路电流周期分量有效值及其它短路参数，通过以上几个步骤计算出短路电流及其他相应参数。技术人员通过分析计算结果可以确定供电线路是否需要采取相应限制短路电流的措施，尽可能降低短路事故对于设备造成的危害。

3 主变压器的选择与计算

主变压器关系到电气系统能否正常运行，关系到电气系统的安全和稳定。在选择主变压器型号时，主要考虑变压器的相数、绕组数、绕组接线组别等参数是否符合设计要求，在没有特殊要求的情况下火电厂一般只考虑绕组数和绕组接线组别这两个主要参数。330kV以下的电力系统，通常选择三相变压器作为主变压器。最大装机容量不足125MW的火电厂，多数选择三绕组变压器作为主变压器；最大装机容量在300MW以上的火电厂，主变压器的类型为双绕组变压器加联络变压器。变压器安装完毕后，为防止变压器在工作过程中出现各种事故，就要对其进行特定的保护。要在变压器的每个相上安装过电流继电器，对变压器进行过电流保护；将变压器的坐高工作温度设定为67℃，当工作温度达到这一上限时，就要对变压器进行温度保护。

4 电缆的选择和敷设

4.1 电缆的选择

火电厂中主厂房、输煤场所、燃油供应室等易发生火灾事故的地区应选择阻燃电缆，火灾报警系统、应急照明系统、应急供电电源等设施主要选择动力电缆。选择电缆时，最重要的因素就是电缆的防火性能，因为火电厂极易发生火灾事故，有条件的情况下，所有的电缆都应该具备一定的防火、耐火性能。在选择电缆时还应注意重要回路电缆的内芯，保证内芯质量符合要求。例如，耐火电缆所选用的电缆应为铜芯电缆。电缆所处环境的温度也对其有所影响，因此，在选择电缆时还要考虑电缆所处的工作环境。如果电缆的工作环境达到了60℃，就应该选择耐高温电缆；如果工作环境的温度达到 100℃，应该选用矿物质绝缘电缆；如果电缆的工作环境在-20℃以下，就应选择聚乙烯绝缘电缆。

4.2 电缆的敷设

火电厂厂房内的电缆主要是采用高空架设的方式，厂区内的电缆应尽量采取综合管架敷设的方式，这样可以减少对地面空间的占用，增大地面空间方便人员行走和车辆进出。对于主变压器装置、配电控制室等电缆集中的区域要设置电缆夹层，将不同功能的电缆进行分类，放置在不同的夹层内，这样可以保证工作环境的整洁有序，在维修和管理时还可以节省时间、提高效率。

5 结语

作为火电厂电气系统的重要组成部分之一，电气一次部分及其他各部分设计是电气部分的重要组成部分，对于电气系统的安全稳定以及火电厂的正常生产有着重要作用。技术人员要在实践的基础上不断改进和提升电气一次部分设计技术，使各项设计更加科学合理，符合火电厂的生产实际，不断提升火电厂电气系统的稳定性和安全性，为我国火电事业的发展做出积极贡献。

参考文献：

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