关于电厂电气一次系统设计探讨

关于电厂电气一次系统设计探讨

大唐陕西发电有限公司渭河热电厂陕西咸阳712085

摘要:随着市场经济的持续快速增长,社会各方面都取得了长足的进步和发展,同时人们在生产生活当中,对于电力资源的需求也在逐步上升。想要满足人们日益增长的电力需求,就需要做好相应的供电工作,加强供电管理,改进供电技术。火力发电厂、水力发电厂,是当前进行发电工作的重要形式,对于社会生产和发展具有至关重要的影响作用。在进行发电工作的过程中,随着社会经济的不断发展和现代科学技术的创新进步,越来越多的新兴发电形式逐渐涌现出来,电力市场的竞争也逐渐激烈。想要在激烈的市场竞争之中立于不败之地,电厂就需要做好相应的技术工作,增强管理水平。

关键词:火力发电厂;电气一次系统;设计

一、主变压器设计

1.1主变压器的选择原则

(1)变压器需要承受的用电负荷及容量。一般情况下,变压器要承受的用电负荷应不低于其额定容量的70%,且不高于其额定容量的90%。当变压器实际承受的负荷小于变压器额定容量的一半时,应选用较小容量的变压器;当变压器实际承受的负荷大于变压器额定容量时,应选用较大容量的变压器。另外,选择时需注意,应根据用电设备的容量决定变压器的容量,在用电设备多于3台

时就应考虑安装备用变压器。

(2)依据发电厂建成后未来五到十年的规划,基于主变压器的使用情况和长远需求选择主变压器型号。

(3)根据发电厂供电的安全性、可靠性及其电网结构确定主变压器的类型。

1.2主变压器的接线方式

主变压器的接线分为有汇流母线和无汇流母线两种基本方式。其中,有汇流母线接线方式包含单母线、双母线、变压器母线组等;无汇流母线接线方式包含单元接线、角形接线和桥形接线。一般情况下,占地面积大且设备较多的配电装置选择有汇流母线接线方式,这类接线比较简单、便捷、可扩建,但是进出线一般超过4回;无汇流母线接线方式的占地面积和进出线回路少,但是安装和扩建不便。

单母线接线可保证接受输送功率的线路能并列运行,每条线路上都安装有能确保线路工作安全的断路器和隔离开关。这种接线方式适合于6~220kV系统中只有一台发电机或主变压器,且出线回路不多的中、小型发电厂。为提高供电的可靠性,限制工作线路的故障范围,可采用改进的单母线分段接线方式。为了保证线路故障检修时不停电,可在单母线接线的工作母线旁加接旁路母线,即带旁路母线的单母线接线方式,该方式多适用于110kV以上的高压配电装置。双母线接线方式顾名思义具有两组母线,一组为工作母线,另一组为备用母线,两组母线间安装有断路器,且输送线路的每条回路中的断路器和隔离开关都分别与工作母线和备用母线相连接。该接线方式可靠性高、灵活方便,适用于220kV以上的发电厂或变电站。

1.3主变压器的相数

(1)对于输出电压为不高于330kV的电气系统,一般选择三相变压器。

(2)对于输出电压高于500kV的电气系统,一般选择三相或单相变压器;附近的公司配有相等参数的备用相的,就不用安装备用相。

二、电缆的选择和敷设

2.1电缆的选择

电缆分为阻燃电缆、动力电缆和耐火电缆。阻燃电缆适用于易燃、易爆的场所,比如燃油供应室、发电厂的主厂房和输煤系统厂房区域;动力电缆适用于易发生火灾的场所、应急照明的系统、事故发生的保安系统和直流系统;如果双回路的通道没有采取防火措施,这种情况下可以选用耐火电缆。

在选择电缆时需要特别注意回路电缆的内芯材质。比如,在耐火电缆、控制电缆、能使用计算机控制的电缆和电压数比较大的回路运行情况下,最好选用铜质电缆芯。

电缆的敷设方式不同,所选用的电缆也不同。比如,对于桥架、梯架、托盘等敷设方式,可以采用非铠甲的电缆。此外,温度对电缆的选择也有一定的影响,因此,在选择电缆时需要特别注意周围的环境。如果环境温度在60℃以上,就要选择耐高温的电缆进行敷设;如果环境温度在100℃以上,需要选择矿物质绝缘电缆进行敷设;如果周围环境温度在-20℃时,那么选用的敷设电缆一定要耐寒冷,且在较冷的环境下能够高质量地完成工作,在这种情况下可以选用交联聚乙烯、聚乙烯等材料的电缆,绝不能采用聚氯乙烯等材料的电缆。

2.2电缆的敷设

电缆的敷设方式分为多种。比如,在电厂主厂房中的电缆敷设应该选择架空敷设。这种敷设方式的特点是不需要考虑太多的因素,可以直接采用。在电厂区内一般选用的电缆敷设方式是综合管架敷设,同时,区内辅助性的车辆所选用的电缆敷设方式是管架敷设。对于具有腐蚀性的场所,在选用电缆敷设方式时应该选用桥架敷设,而在其他一些本身没有腐蚀性的场所应该采用镀锌、钢材质的电缆套管。值得注意的是,在电缆敷设时,要把动力电缆和控制电缆分开敷设。

三、电气一次系统中的电气主接线问题

3.1电气中的主母线接线情况

接线问题,是电气一次系统中的重要内容,对于电厂的正常运行情况具有重要意义,同时还能够影响到电厂的日常供电效果,对于人们用电情况具体重要影响。电气主接线,是发电厂中进行发电供电工作的重要环节,是为了满足预定的功率运行和传送工作而进行设计建设的,是能够将电厂设备之间进行相互连接的重要电路。在电气中的主接线使用过程中,能够将电厂的电能进行有效传送,增强电厂的供电效果。针对电气主接线的相关配电装置,最先进行考虑的通常都是电气系统的稳定性和安全性,这就表明,在进行电气主母线的接线过程中,需要做好相应的保护措施,保证所进行的相关工作都能够具有良好的安全性能。主母线接线系统的经济性、社会性以及电流传送的稳定性,也是进行电气主母线连接的重要考察点。针对配电装置中的接线方式,通常情况下,需要遵循一定的原则,当电气系统中进行主母线进出线的回路数不超过6回,此时能够采用双母线进行接线,这样做的效果是能够有效保证电气系统中主母线连接的安全性。

3.2电气系统中启动电源的接线情况

启动电源,是电气一次系统中的重要组成部分,对于电厂的正常发电工作具有重要的影响和作用。在对电气系统中的启动电源进行接线时,需要综合考虑到电厂运行过程中的各项问题,尤其是电气设备所常用的额定电压情况。当220kV及其之下的电压装置在进行运转的时候,能够采用的启动电源接线方式,通常是直接从母线进行连接的,由于配电装置所使用的电压较小,且保持在了一定的范围之内,因而能够采用较为简单的接线方式。在电厂运行的过程中,如果各个配电装置的电压均较小,则可以使用先前的电压作为前提基础,再进行下一步的接线工作。

3.3电气一次系统中关于电缆方面的工作

电缆的选择工作,对于电气一次系统的设计和运行具有重要意义。在进行电缆的选择工作时,首先要能够有效判断出电气系统中实际所需要的电缆类型。通常情况下,电缆分为动力电缆、耐火电缆以及阻燃电缆。不同的电缆类型,所能够产生的效果也是有所不同的。在做好电缆的选择工作之后,还需要进行的重要工序是电缆的铺设工作。电缆的铺设方式是较为多样的,在电厂的主厂房之中,一般选择架空敷设的方式,而针对电厂厂区内的一般部位,则可以采取综合管架敷设的方式。

参考文献

[1]史荣国,巩奇峰.火力发电厂电气一次系统设计总结[J].内蒙古石油化工,2014,34(6):36-38.

[2]杨倩.火力发电厂电气一次设计技术要点分析[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2011,28(10):70.

[3]伊春娇.火力发电厂电气一次部分设计[J].科技信息,2010(12):738.

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