火电厂的低压配电系统设计

王攀攀

摘要：火电领域是我国经济的重要支撑组成，也是我国备受关注的一项热门领域。其中，火电厂低压配电系统可以保障火电厂的有效运行，提供安全、可靠的用电环境以及电能质量。因此，必须做好火力发电厂低压配电系统的设计工作。本文将就火电厂的低压配电系统设计展开讨论，阐述低压厂用配电系统的原则，分析其相关的低压配电系统设计。

关键词：火电厂;低压配电;系统设计

一、火电厂的工作原理分析

火电厂的发电原理其整体利用燃料，如石油燃料、煤炭燃料、天然气燃料等进行燃烧，并将其产生的热能对水资源进行加热，保证水资源可以推动发电机进行发电。在此种发电模式当中，被称之为火力发电。而使用煤、石油、天然气等原料发电的为火电厂[1]。火电厂发电以其基本系统为基础，包含了燃料供给系统、蒸汽系统、电气系统以及其冷却系统。因此，其配有相关的辅助设备。火力发电的关键数据可以提升其热效率，提高锅炉显示蒸汽的压强以及相关温度。在20世纪90年代，作为当时电力供给的源头，火电厂的功能得到全面应用。

二、低压配电系统设计的原则

火电厂低压负荷的重要性由所属的各工艺专业系统决定，由于其负荷分布广、种类多且用途各异，低压厂用电系统的设计应满足各类用电负荷对供电质量（电压、频率、电能质量）、安全和可靠性的要求。应充分考虑系统的接线方式及系统的接地方式，增加系统接线的灵活性，尽量减少电气设备的配置数量，降低厂用电系统的运行费用、投资费用，设计时应尽量使用简单的接线，有利于运行维护及设备检修。需根据各工艺专业电负荷的配置、布置及机组大小，合理布置配电室、低压厂用变压器和低压厂用母线。

在进行配电设计中，需要明确火电厂的电力负荷以及电力的整体运作情况，以分析火电厂电力设备做功能力，使二者呈现有效关联。就目前分析而言，电力设备做功功能越大，因此其整体电力负荷也就越大。可以根据其火力发电厂的整体供电模式，有效得知配电负荷的整体大小[2]。因此，低压厂用电负荷的计算一般采用“换算系数法”或者“轴功率法”，计算完成后能合理选择低压厂用变压器容量、确定动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）等的配置，以保障在运行中，根据实际情况，降低其能耗。提升火电厂低压配电系统的整体资源，保障生产成本。

三、低压电氣设备的选择及元件的接线端口

在发电厂中，为了节省占地面积，方便维护及检修，低压厂用变压器一般采用干式变压器。干式变具有节能低噪、高可靠性等特点。在对厂用低压负荷进行统计后，应根据变压器工作性质决定其容量是否留有裕度。

现今，成套低压开关柜的使用具有极大的便利性、维护性，其柜内包含了框架断路器、塑壳断路器、接触器、低压互感器、智能测控装置等低压元件，设计时只需根据短路电流、负荷类型等条件合理选择其参数即可。

为了保障其满足相关回路的接线要求，运用子型式的元件接口，才可以实现火电厂低压配电系统的设计。需要注意的是，为了保障接线端口的有效运行，在运行中，如出现相关问题后，可以根据其低压线路选择全新的电路器。并根据电路的运行需求，将电路器实现有效设置。例如，将其整体额定电流设置为63A，在接口处设置25mm导体。在后续接线设计中，根据接线的整体结构以及相关形式，将其设置为插接式。在运行中，如出现松动等现象，并可有效分析出其在一定程度上因系统电阻问题出现发热现象。如不有效处理，将会诱发严重的安全事故，埋藏相关隐患。

四、事故保安电源设计

保安电源是一种后备电源，在火电厂低压配电系统运行时，如突发运行事故，为了避免事故造成严重影响，保安电源可在必要时做出合理措施。保安电源通常情况下选择柴油发电机，并根据相关机组设定功。在保安电源运行时，其会伸出相关母线，连接低压系统的动力中心，以保障电力系统可以有充足的供应。在运行时，寻找相关的安全措施，使火电厂低压配电系统有效运行。供电柴油机发电机组自动快速启动，并完成自动投入。在10～15秒内，可完成恢复供电。事故保安母线可采用单母线接线，按照机组分段，分别供给本机组的不停电负荷。为了保障不停电负荷的供电连续性以及准确性，在通常情况下，不停电母线段应由不停电电源供电。当不停电电源发生相关故障时，应自动切换到本机组交流保安母线段供电。因此，在事故保安电源使用中，必须根据火力发电厂的实际情况，以分析其有可能会出现的相关风险，并完成提前供电，以保障整体电源供给的有效。

五、火电厂低压配电系统安全设置

（一）接地保护形式

中性点方式有中性点不接地或经高阻接地、直接接地，可根据需要，合理选择中性点接地方式。

火力发电厂在发展过程中，对其接地保护形势必须进行有效设定。其发电厂的管理人员必须制定相关的安全运行策略，消除常见的系统故障[3]。火力发电厂管理人员可以设定保护措施，以保障火电厂的低压配电系统能够有效运行。应以内部系统的依据设定接地保护。对于任何形式的接地保护，都应完成有效控制。

（二）IT系统

在IT系统运行中，低压配电IT系统可以对整体的电源端接口以及其带电位置完成接地保护。在IT系统电源端口中，为了保障其电源经过抗阻以及电抗等高位电阻时，可以采取接地保护措施。例如，低压配电IT系统在使用中，如其出现漏电等问题，为了防止其对后续的运行产生不良影响，可以采取接地保护措施。通过低压配电IT系统，保障整体电力供应，实现系统供电的稳定性。此外，也可以提升系统供电的整体安全性，完成后续供电质量的全面保障。在相关电气设置中，由于缺少其接地保护措施的配电网，因此在其用电设备外壳发生相关故障时，有可能会出现带电现象。必须加强整体的管理机制，以防止发生其触电事故，对工作人员的生命安全造成不良影响。

（三）TT系统

对电气设备的外露导电部分可以采取接地防护，就目前低压配电系统而言，低压配电TT系统作为其整个电气系统中的重要以及基础环节。在运行过程中，电力系统的中性线以及其PE并没有直接的通电联系。一般而言，低压配电TT系统其常用设备较少。因此，其用电量也较少。就目前覆盖区域而言，其TT系统在农村火电厂应用较多，因此相关工作人员必须重视低压配电TT系统的应用以及未来发展。

（四）TN系统

TN系统是在火力发电厂低压配电系统设计中，用于供电设计的一套系统。在低压TN配电系统配置中，可以将其系统负责的电气设备外壳进行全面保护，并采取必要的保护措施，以实现中心点连接。就低压配电系统而言，其低压配电系统的模式具备多样性。例如，其包含了常用的TN-C以及TN-S模式等，在使用中，二者可以按照其保护线以及中心线结合的方式完成运行。同时，在低压配电系统运行时，TN系统可以在一定范围内具备显著的应用优势。如在火电厂低压配电系统应用时，以TN-C为基础，可以使整个低压配电系统较容易设计。在使用中，可以对其PE线进行接地保护。在工矿企业中，其多运用TN-C系统。在火电厂低压配电系统中，工作人员可以结合先进的互联网技术，对整体的运营模式进行全面补充，保障各系统的整体运营优势。维护火电厂的整体工作效率，使火力发电厂运行安全、有效。

（五）漏电断路器的有效使用

在火电厂低压配电系統的接地保护中，为了使整体的低压配电系统具备明显的应用参考性，在选择漏电保护器的过程中，需要对漏电保护器的各项参数以及整体的低压配电系统运行模式进行全面匹配。例如，在漏电器的使用中，需要设定机械保护措施，并对火电厂的应用方案进行全面配比。针对于漏电保护器的额定电流，可以确保其漏电保护器具备以下两点特征。

其一，漏电保护器可以应用于低压配电系统的末端，保证其电机能量不超过限定值;

其二，漏电保护器的额定电流必须以低压配电系统的泄漏电流进行设定，在火力发电厂低压配电系统设计中，其可以根据供电网络支持位置以及其供电系统的末端设备位置进行有效设定。从系统的整体应用角度出发，对其低压配电系统有效的保护。

结束语：

综上所述，在火电厂运行过程中，为了保障其低压配电系统可以完成有效的运行，必须对其整体进行全面设置。在使火力发电厂得到有效发展的同时，完成电力供应，降低不必要的用电率。在设置低压配电系统时，计算配电负荷，以根据其计算量进行有效分析，选择合理的低压元器件。在此基础上，完成主接线设计以及安全保护设计。

参考文献

[1]马定辉.火力发电厂电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].区域治理，2019，（5）.222-222.

[2]尤纪超.浅谈火力发电厂电气设计中低压配电接线安全性[J].科技风，2018，（15）.172-172.

[3]张瑞斌.简析如何提升电厂低压配电系统安全性[J]. 中国高新技术企业.2017（06）

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