火力发电厂电气一次的部分设计

火力发电厂电气一次的部分设计

摘要：在火力发电厂建设阶段，一次设计关系主线电气设备和线路设计的选择，合理设计有助于发电厂的顺利建设。一次设计包含内容较多，因此需要统筹考虑，才能保证设计的合理性，下文对于火力发电厂的电气一次设计内容展开探讨，以供参考。

关键词：火力发电厂；电气一次；设计

引言：社会发展对于电能需求品质和数量日益提升，促使火力发电厂建设进程不断加快.发电厂中电气一次设计，需要人员对于主接线设备和其他设备合理选择，并对中心配电室短路电流、负荷电流合理设计，选择保护装置，利用接地技术，才能保证设计合理性，为电力能源的高质量供应奠定基础。

一、选择主接线设备

在发电厂的电气一次设计当中，主接线位置电气设备选择十分重要，可使用架空线路、电缆线路进行引进。为预防设备受到雷击，导致入侵电波损坏设备，可选择避雷装置，安装在线路入口处。设计中心配电室，需按照具体情况对于互感器、进(出)线柜、计量柜和避雷器柜合理选择。运用抽屉柜能够为检修和维护提供更多便利，且无须增设隔离开关。在进线柜和出线柜的主要开关处，设计断路器，这样设备稳定工作时，能够将负荷电流接通，并且电路存在短路故障时，还可切断此类电流[1]。

二、计算配电室负荷

所谓电力负荷也可叫做电力负载，通过负荷值大小能够判断出电力设备功率大小。在中心配电室的负荷计算过程，合理选择计算方法能够为供电设计顺利进行提供依据。且负荷计算结果准确性，也关系着设备选择、导线选择合理性与经济性。通常而言，复合计算应该利用二项是系数和系数法，其中系数法属于国际通用计算方法。

在计算过程，应重点关注无功功率补偿值确认，鉴于火力发电厂内部存在大量的感性负载，诸如电动机和电弧炉等，故此，极易导致设备的功率因数下降。若功率因数值和实际求不相符，为了将发电设备功能充分发挥，使其保持良好运行状态，并将自然功率因数提升，此时，可借助人工补偿法补偿无功功率。并对低压侧的无功功率值进行计算，得出补偿功率值。实践过程，通常利用低压集中补偿完成。

除此之外，变压器所属变电站内部重要一次设备，主要功能是升、降系统内部电能，对于电能高效配送。因此，需要按照系统整体负荷对于变压器合理选择，并且考虑设备对于防火和

防爆等各类安全方面需求。

三、短路电流计算

一次设计需要利用校验电气设备及继电保护类装置，还可能包括自动化装置，需根据限流设备、主接线形式等选择计算方式，完成上述工作应该对线路当中短路电流合理设计，具体可以“标么制法”计算，确认短路电流值。计算过程，按照配电室当中高压母线位置关器具体情况，完成其热稳定有关校验工作，同时，还需校验动稳定性，针对继电保护，可选出短路点2处，计算短路电流。计量仪表的选择阶段，应选择标准式继电器，合理选择测量仪表，使上述装置可与高压系统相互隔离，实现降低继电器、仪表等设备绝缘水平，还能最大化简化仪表构造，为人员安全操作提供支持。除此之外，为了防止短路电流从继电器线圈、测量仪表当中直接流过，可在进线柜、计量柜、出线柜当中设计电流互感器[2]。

四、电气设备预线路选择

（一）选择原则

完成系统的主接线设计，负荷计算和短路电流计算等工作后，即可展开设备选择，选择过程应该注意如下要点：第一，根据设备运行条件，对于电气设备额定值合理选择；第二，按照短路条件对于设备动稳定和热稳定值等进行校验；第三，根据装置安装位置三相短路发生条件，对于其开关器断流能力进行校验；第四，根据装置运行环境、安装位置和使用需求对于电气设备合理选型。

（二）线路选择

在母线线路、绝缘子等线路选择上，需考虑绝缘子安装处，兼顾其额定电压，综合考虑短路故障出现时线路的动稳定性，并展开教验。通常，穿墙套管在选择上，应对照其额定电流、电压等，并将其短路故障出现时动、热稳定性采取校验处理。在线路选择阶段，还需保障绝缘子、穿墙套管间额定电压比其工作电压要低，套管额定电流比其常规工作电流要高，如此设计可保证短路发生时，线路中电动力骤增，不会将穿墙套管以及绝缘子等损坏。（三）其他设备

其他设备选择包括高压开关柜、计量仪表以及低压配电屏等。对于高压开关柜的选择，其主要有两种类型，一是固定式，二是手车式，其中固定式开关柜适合应用在中小型发电厂中，使用过程简单，而且具有良好的经济性。手车式也叫作“移开式”，和固定式的开关柜进行对比，此类开关柜不但供电稳定，而且维修过程便利，但是价格方面较为昂贵，应该按照项目造价对于设备合理选择。计量仪表的选择具体可按照仪表安装位置线路当中额定电流

和额定电压实际情况进行选择。在低压配电屏的选择方面，也有两种类型，一是固定式，二是抽屉式，如果选择固定式，那么具有价格方面优势，但是此类设备维修便利性不高；如果选择抽屉式，能够保证供电可靠、稳定，而且设备检修十分便利。在设计阶段，应该根据具体需求进行选择。

五、继电保护应用

（一）继电保护

一次设计需要按照要求设计继电保护，因为供电系统中的电气设备长期运行可能出现损耗，或者绝缘处出现老化，受到其他原因导致设备受损，由此产生故障，影响线路安全运行。一次设备短路属于常见故障类型之一，短路发生时可产生强电流，不但影响电气设备安全运行，而且还会威胁人们生命安全。因此，若系统当中出现故障，需要及时将故障区域切除，将事故范围缩小，确保无故障区能够正常运行。当系统出现异常故障时，需要向管理人员发出警报信号，这样才能及时处理，防止设备故障范围扩大。基于上述要求，对于继电保护所用装置进行选择，保证装置使用阶段反应灵敏，能够保证电力供应可靠。

（二）变压器保护

一次设计，对于变压器保护的设计需要考虑如下内容：一是温度保护，二是过电流保护，三是超负荷保护；四是速断保护。系统温度允许最高值为70℃，温度保护上限设定为65℃，超过此值即可产生动作；过电流保护原理等同于线路当中的电流保护；超负荷保护能够及时反馈变压器运行是否存在过载问题，其动作和报警信号发出及时性有直接影响，由于变压器的超负荷电流大多属于三相对称类型，所以需要在过负荷保护系统当中设置电流继电器；速断保护也等同于线路中的速断保护，保证速断保护这一动作发生以后，快速将处于变压器两侧位置短路器断开[3]。

七、接地技术应用

接地设计电阻按照高压接地、低压保护和工作接地等电阻综合计算，以圆钢、扁钢等作为接地线，削尖端部，并且打入地中，接地体可以变电所为中心进行设置，保证高、低压配电室分别设置接地体2处，使用扁钢进行连接。

结束语：总之，在火力发电厂建设过程，电气一次设计当中主接线设计内容为重点，能够决定电气设备选型，配电装置设计等，对于供电稳定性有直接影响。在设计过程需要合理选择电气设备，结合实际需求，完成短路电流的计算，为高压线路配置保护装置，运用接地技术保证电气运行安全，才能不断提高一次设计质量。