浅析火力发电厂电气一次设计的技术要点

罗常举

摘 要：目前，火力发电厂依然是主要的获取能源方式之一，其中电气一次设计对于实际发电效率具有深远的影响。基于此，本文将通过对电气一次设计的主接线、选择变压器与发动机的方式、计算配电室的负荷、选择与敷设电缆方式的分析，深入探究火力发电厂中电气一次设计的技术要点，旨在提高电气一次设计的科学性与合理性，为提高发电效率提供保障。

关键词：火力发电厂；电气一次设计；主变压器；无功补偿

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.151

0 前言

在经济发展如此迅速的环境中，人们的生活水平、各行业的发展均得到了显著的提升，但是需要更多的电能予以支持。所以，为了能够有效的提高就供电质量，在研究新型发电模式的前提下，还应该重点提供火力发电厂的工作效率。作为我国发电行业的主力军，火力发现场应该积极主动的优化电气一次设计，以便增强发电运行的稳定性，满足人们生产、生活对于供电质量、数量的需求。

1 电气一次设计的主接线

1.1 主母线接线

首先，在电气一次设计的配电装置中，存在330kv～500kv的电力设备，针对这样的设备需要在完成主母线接线的过程中，充分考虑电力系统运行的稳定性，以此保证电力系统能够在安全、可靠的环境中运行。同时，在连接主母线接线时，还要将经济因素纳入考虑的范围中，尽可能使用最经济的方式获得更高的经济收入，促进火力发电厂的发展。

在连接主母接线时，其基本的工作原则为：（1）当进出线为六回以下的情况下，应该在保证电力系统稳定、可靠的前提下，采用双母线的连接方式；（2）当进出线等于六回或者高于六回的情况下，由于该设备在火力发电厂的电气系统中具有重要作用，可以使用半断路器完成接线工作；（3）如果在火力发电厂中，拥有较少的进出线回路，那么在机组数量较多的前提下，即当二者之间的比例为1：2时，便可以使用4/3的接线方式完成主母线的连接[1]。

1.2 电气主接线

在火力发电厂中，为了保证发电过程的稳定性，可以选择架空线路、母线引进的方式完成电气主接线的连接。同时，在连接电气主接线的过程中，为了能够避免恶劣天气，如雷雨天气等对电气设备的损害，需要将避雷装置加装在设备的入口位置。在电气一次设计的过程中，为了保证电气设备位置的准确性，通常情况下设计人员都会使用抽屉式的安装方式，便于对电气设备位置的调整、状态检修等工作的开展。

2 主变压器与发动机的选择

2.1 选择主变压器

对于主变压器的选择，需要遵循以下几点内容：（1）如果连接主变压器的机组，其实际容量为300MW，就应该在選择并使用三相变压器；（2）如果连接主变压器的机组，其容量等于600MW，在选择主变压器时需要考了制造条件与运输条件等，通常会选择单项变压器或者三相变压器；（3）如果连接主变压器的机组，其容量等于1000MW，则必须选用单项变压器。只有在选择主变压器的过程中遵循上述原则，才能够保证主变压器选择的合理性，满足电气一次设计、运行的要求，保证火力发电厂能够继续为人们提供高质量的电能。

2.2 选择发动机

在火力发电厂中，为了保证电气一次设计的合理性与科学性，应该重视发动机的选择。就电气一次设计的发动机来说，重点要考虑发动机的实际容量，同时在选择的过程中应该保证其容量与汽轮机协调，以保证二者能够相互配合。另外，还应该汽轮机、发动机的连续容量的最大值能够相互适应，并确保发动机的冷却系统与汽轮机的冷却系统中的水温保持一致。基于上述方式，能够保证电气一次设计中发动机选择的恰当性，加强与汽轮机的协调性。

3 计算配电室的负荷

3.1 计算负荷方法

在配电室中，电力负荷越大，则电力做功就越大。所以，要想完成对电气一次的设计工作，优化火力发电厂的运行质状态，就需要精准的计算配电室所发生的实际负荷，从而选择最适合组合方式。在此基础上，火力发电厂在发电的过程中能够降低能耗，同时提高电力资源的质量，提高火力发电厂在该行业中的竞争力与地位。在计算配电室的负荷时，工作人员通常会选择二项式系数法、系数法完成计算工作[2]。

3.2 无功补偿的方式

要想促进火力发电厂稳定发展就需要引进电弧炉、电动机等设备作为支撑，但是如果大量的使用就会降低电力设备的运行功率，进而降低电厂的发电资源。对此，为了满足火力发电厂对电力资源质量的需求，在使用上述设备的同时需要采用人工补偿的方式来发掘电力设备的潜能，增强发电功率。所以，准确的变压器无功功率、计算设备是无功补偿的重要方式。

4 选择并敷设电缆

4.1 选择电缆

为了保证电气一次设计的合理性，需要重视电缆的选择：（1）易燃易爆的场所中应该选择C类具有阻燃功能的电缆；（2）事故保安电源、直流系统、不停电电源、应急照明系统、火灾报警系统与消防系统中的电缆，应该采用动力电缆。例如：在实际选择的过程中，应该将更多的注意力放在电缆的内芯中，值得注意的是，对于进入计算机系统的电缆，除了要使用铜芯电缆之外，此电缆还应该属于屏蔽电缆。

电缆运行状态、使用寿命同样受到环境温度的影响，如环境温度为60℃，则要选择耐高温电缆；如果环境温度为100℃以上，则要使用矿物质绝缘电缆；如果环境温度为-20℃，则要选择聚乙烯等绝缘电缆。

4.2 敷设电缆

电缆的敷设方式需要根据实际情况进行选择：（1）在火力发电厂中，主厂房的电缆通常采用架空敷设的方式，重要是因为架空敷设的方式无需将步道纳入考虑的范围中，同时也不需要在配电室的下方安装电缆夹层。（2）在厂区内部，大部分的火力发电厂通常会将综合管架敷设作为电缆的主要敷设方式，而其使用的辅助车辆，则需要采用架空敷设的方式。（3）就继电保护室、集中控制室来说，会有大量的电缆汇集在同一个位置上，为了保证电缆能够处于正常状态、延长使用寿命，则需要在敷设的过程中安装电缆夹层。

参考文献：

[1]高磊.长春东南热电厂电气系统设计[D].吉林大学，2016.

[2]周道军.发电厂GCB配置方案设计与优选研究[D].华北电力大学，2015.