发电厂供配电系统的电气设计探寻

史斐

摘  要：为了更好的满足生产和生活用电需要，保证供电系统的稳定性和安全性，我国的发电厂供配电系统的电气设计越来越被重视。在进行发电厂供配电系统的电气设计时，设计人员要结合实际，综合考虑发电厂的特点、结构等情况，总结经验，不断完善优化电气设计方案。本文以当前发电厂供配电系统的电气设计工作存在的问题为切入点，进而对其设计要点和设计原则进行简单介绍，最后对如何优化发电厂供配电系统的电气设计进行深入研究，希望能够给广大同行提供一些参考性意见。

关键词：发电厂  供配电系统  设备  电气设计

中图分类号：TM619                            文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）09（c）-0052-03

Abstract： In order to better meet the needs of production and life， to ensure the stability and security of power supply system， the electrical design of power supply and distribution system in China's power plants has been paid more and more attention. In the electric design of power supply and distribution system of power plant， the designer should consider the characteristics and structure of power plant， sum up experience， perfect and optimize the electric design scheme. In this paper， the problems existing in the electrical design of power supply and distribution system in power plants are taken as the starting point， and then the design points and design principles are briefly introduced， finally， how to optimize the power supply and distribution system of power plant electrical design is studied in-depth， hope to provide some reference to the majority of peers.

Key Words： Power plant; Power supply and distribution system; Equipment; Electrical design

当前，我国城市化建设的程度也在不断加深，电气设备不再是仅仅在工厂和企业使用，在居民的日常生活中也极为普遍，生产生活对电力资源的需要愈来愈大，对发电厂和电力系统稳定性和安全性的要求越来越高。然而，一些发电厂供配电系统设计存在问题，对供电系统的维修与养护不到位，供配电系统各个设备极易出现故障，安全隐患众多。

1  发电厂供配电系统电气设计存在的问题

1.1 供配电系统电气结构设计的不合理

我国的供配电系统已经在实践中不断成长和完善，电气设计技术也在不断走向成熟，但是供配电系统的电气设计工作还是没能做好尽善尽美，还有很大的进步空间，如供配电系统电气设计中的电能高次谐波消除问题，还有就是功率因数提高的情况下如何进行电气设计。此外，工業项目的供配电电气结构设计和民用供配电电气设计存在着巨大差距，工业项目的供配电电气结构设计复杂繁琐，设计难度相当的大，且两者电力负荷的参数和等级以及负载类型方面也各不相同。

1.2 供配电系统电气设计人才的严重不足

因为近几十年，我国工业发展势头迅猛，生产生活的用电需要量也在不断攀升，发电厂和电力系统建设压力巨大，对供配电系统电气设计人才的需求相当旺盛，特别是对有着专业工程师资质注册供配电的专业人员需求强烈。一方面是因为供配电系统电气设计的专业性和综合性极强，涵盖的内容相当广泛，另一方面是人才培养需要花费时间精力，专业人才供不应求，相对平衡的人才供求情况还要很长一段时间才能达到稳定。

1.3 供配电系统和用电设备的对接出现问题

当前，导致发电厂供配电系统电气设计出现问题的一个重要影响因素就是这些配电设备本身出现了问题，为了牟取暴利，控制成本损耗，一些生产厂家故意忽视市场规则，生产出一些质量不达标的配电设备，并使其流向市场，这些不合格的配电设备一经使用就会为供配电系统的运行埋下巨大的安全隐患。具体举例来说，质量不合格的配电设备容易出现老化和磨损情况，若变压器的容量出现不足的情况，就容易导致供配电系统的电气仪表出现失灵情况，造成断路器工作不稳定，难以承受电力负荷的变化情况，极易导致安全事故的出现，产生恶劣影响。此外，一些生产厂家在生产配电设备时，随意马虎，没有对一些设备给予合理的保护处理和软启动装置。

1.4 供配电设备应用的环境恶劣

为了更好的节省空间和提高安全性，不少城市的配电柜都是安置在地下室的，但是我国气候条件复杂，夏季降水集中，还会受到台风、梅雨的影响出现连续降水。如果供配电设备长期处于潮湿的环境中，供配电设备就会受到的水汽的侵蚀和影响，加上地下室环境恶劣，通风散热难以正常进行，这些情况都会使得供配电设备的正常工作难以进行，安全隐患众多，发生安全事故的概率相当的大，维修与养护需要花费的人力和物力相当的多[1]。

1.5 供配电系统监测不足

为了保证生产效率和保证居民生活的舒适性，很大一部分的供电设备都是要长时间作业，甚至是24h处于不停歇状态。这些供电設备高强度运转，耗电量较大，若忽视供配电系统的监测，就可能会导致一些配电设备出现故障，影响生产生活用电需要，严重时会导致整个供电系统瘫痪，增大安全事故的出现概率。

2  发电厂供配电系统电气设计要点

2.1 保证供配电系统可靠性

电力资源是现代社会生产生活正常运转的基础，能够为人民生活水平和生产效率的提升做好资源准备。但是电力资源的应用和其他事物一样都具有双面性，电力资源用得好能够造福人类，而用不好就极易导致安全事故的发生，造成生命财产的重大损失。因而，在进行发电厂供配电系统电气设计时，要牢记保证供配电系统可靠性这一设计要点，为电力资源的安全、稳定输送奠定良好的基础。如果对电气设计的重要性认识不足，那么就极易导致电力系统不稳定，出现瘫痪现象。

2.2 严格处理电源转换

现代生产生活对电力资源的需要使得发电厂和电力系统必须在任何时候都要保证其能够正常运行，最好能够进行不间断地处理和工作。长时间和高强度的处理工作对发电厂和电力系统的硬件设备质量和性能要求更加严格。为了更好地满足社会的用电需要，我国在积极助推信息化和智能化发电厂的建设，将一些先进的辅助设备引入到整个系统中，以此来提升发电厂供配电系统的稳定工作，保证在长时间和高强度下，供配电系统都能够安全运行[2]。此外，若电源出现故障，信息化和智能化发电厂能够启动备用电源，以此保证电力系统的稳定性，降低经济损失。信息化和智能化发电厂供配电系统对设备的要求相当的高，相关的供配电设备配置良好，电源对应正常，以此来提高搭配的科学性和转换的安全性。

3  发电厂供配电系统电气设计遵循的原则

3.1 必须遵循安全性原则

安全生产是发电厂供配电系统作业的前提，因而安全原则是整个电气设计工作的重点。遵循安全性原则需要在设计的各个方面都体现出来，保证供配电系统运行稳定，相关设备能够在稳定的电压下运行工作，而不会对工作人员的生命安全造成威胁，工作人员能安全的在工作区域进行作业，不会出现电压超过安全电压范围情况的出现[3]。此外，遵循安全原则还体现在对整个供配电系统的控制设备的设计上，能够对负责区域或者对整个供配电系统进行有效控制，一旦出现安全隐患或安全问题被引发，控制设备就能够及时做出正确操作，保证供配电系统的安全性和稳定性。

3.2 必须遵循环保性原则

绿色发展是当前引领各行各业发展的新潮流，而电力资源本身就是一种清洁能源。相较于煤炭资源来说，电力资源为我国的节能减排工作的开展提供了巨大力量。为了更好地提升电力资源的节能效益，就必须促进发电厂转型升级，向新型的信息化和智能化发电厂转变。对传统发电厂供配电系统设计中对环境产生影响的部分进行优化升级，遵循绿色发展原则，充分考虑到节能减排的需要。

3.3 必须遵循经济性原则

电力资源是保证经济发展的重要能源，但是用电成本还是有些的高。造成这一局面的主要原因是发电厂发电和电力输送的成本还比较高，供配电系统的设备价格比较高，系统的维修与养护成本难以降低。，为了提高电力资源的实用性，在对发电厂供配电系统进行电气设计时，要对设备资源进行统筹安排，使得各种设备既能够保证生产，又不会造成浪费情况的出现，遵循经济性原则，对发电成本进行有效控制。

4  发电厂供配电系统的电气设计的方法

4.1 电力负荷设计

在发电厂供配电系统的电气设计中，电力负荷设计占用重要地位，其设计效果直接对发电厂发电运行效率产生影响。一般来说，电力负荷有不同的等级，为了更好的应对不同等级的故障和问题，切实保证电力负荷的稳定性，设计人员就要针对电力负荷等级来设计处理方案[4]。若供配电系统中一级负荷发生故障，那么电力故障的影响范围会比较的大，其他等级负荷的故障影响范围以此类推。处理一级负荷故障和二级负荷故障的方式差别不大，首先是要保证设计人员在设计时就遵循了标准和规范，并且遵循了三大原则，做好了备用系统设备设计，并且在后续施工中切实按照设计方案来执行。

4.2 节能设计

为了更好地实现绿色发展的目标，我国各行各业都在转型升级。因而，在进行发电厂供配电系统的电气设计时设计人员要遵循环保性原则，在保证供电质量的基础上进行节能设计。随着信息化和智能化发电厂建设的进程加快，在供配电系统的电气设计中，将节能设计理念融入其中，首选节能绿色型供配电设备，实现经济效益和环保效益的双重目标。此外，对发电厂供配电系统的配电级数进行有效控制，就能够满足生产生活的不同用电需要，保证用电的稳定性和安全性。

4.3 自动化控制设计

自动化是工业发展的重要趋势，对发电厂供配电系统的电气设备进行自动化控制设计意义非凡。我国生产生活用电量巨大，发电厂需要承担较大的供电压力，供配电系统处理难度高。传统的人工手动操作难以解决繁重系统处理任务，应用自动化程序具有重要现实意义。在供配电系统中自动化的应用能够有效提升指令发布的效率，反应灵敏，能够完美避免人工操作的错误[5]。在进行发电厂供配电系统的电气设计中，设计人员要根据发电厂供配电系统建设的实际需要，对各个设备的线路进行分区处理，重视照明、通风等设备的布置[6]。同时必须要遵循安全性原则，优化消防绿色通道设计，保证各个供配电设备之间留有一定的间隙，保证能够进行正常的散热。

5  结语

在现代生产生活中，电力资源的安全稳定供应具有重要现实意义。而为了保证供电的稳定性，就必须重视供配电系统的电气设计工作，遵循三大设计原则，并且从各个方面对供配电系统进行优化处理，并结合发电厂供配电系统的实际情况来完善电气设计方案。

参考文献

[1] 田文利.发电厂供配电系统电气设计与研究[J].中国设备工程，2019（15）：191-192.

[2] 张彪.发电厂供配电系统的电气设计研究[J].信息记录材料，2018，19（7）：240-241.

[3] 敖继军.发电厂供配电系统的电气设计探讨[J].江西建材，2016（18）：209-210.

[4] 刘争光.低压电气供配电及设备安全管理的思考[J].科技创新导报，2019，16（2）：196，198.

[5] 赖庆林.浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J].科技创新导报，2015，12（13）：57.

[6] 贾炎.电气设计系统中计算机的应用分析[J].信息记录材料，2018，19（1）：52-53.