李品辛

（西安思源學院工學院,西安 710038）

某發(fā)電廠廠用電部分的電氣設計

李品辛

（西安思源學院工學院,西安 710038）

伴隨經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，發(fā)電廠一系列設備、技術水平不斷推陳出新。就火力發(fā)電廠而言，一次接線是電氣部分極為關節(jié)的一環(huán)。文章通過通過闡述發(fā)電廠廠用電電氣部分設計內(nèi)容、功能及相關技術指標，對某發(fā)電廠廠用電電氣部分設計實例展開探討，旨在為如何促進發(fā)電廠廠用電電氣部分設計有序開展研究適用提供一些思路。

發(fā)電廠;用電;電氣設計

0 引言

火力發(fā)電廠電氣設備包括電氣一次設備、電氣二次設備，就火力發(fā)電廠電氣部分設計而言，一次回路設計極為重要，其是確保供電安全可靠、經(jīng)濟性以及電能質量的重中之重，并重要影響著電氣部分的投資[1]。由此可見，對發(fā)電廠廠用電部分的電氣設計開展研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1 發(fā)電廠廠用電電氣部分設計內(nèi)容、功能及相關技術指標

第一步，應當結合電網(wǎng)運行實際情況對預建電廠規(guī)模予以明確，諸如氣象情況、產(chǎn)用電率、裝機容量及機組年利用小時數(shù)等。然后，要對設計相關技術指標予以明確，諸如確保供電安全可靠、經(jīng)濟適用；功率因數(shù)達到或超過0.9。最后，要對設計內(nèi)容予以明確，主要包括有：1）明確主接線，結合設計任務書，對原始數(shù)據(jù)資料開展回顧分析，在技術條件允許前提下制作可達成的若干個方案，再通過技術經(jīng)濟指標對比，確定最理想方案。2）選擇主變壓器，對變壓器臺數(shù)、容量、型號等開展選取。3）選擇電氣設備，對一系列電氣設備進行選擇及校驗，包括斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關、電纜、母線等，并將選擇電氣設備對應數(shù)量、型號制表。4）計算短路電流，結合電氣設備選取及繼電保護整定需求，獲得短路計算點，制作等值網(wǎng)絡圖，算出短路電流，在進行匯總制表[2]。

2 某發(fā)電廠廠用電電氣部分設計實例

某一發(fā)電廠在預建中，其設計內(nèi)容、功能及相關技術指標為：年最高氣溫41℃，平均氣溫26℃；裝機四臺，容量4×200MW，UN10.5kv；機組年利用小時數(shù)6200小時/年；廠用電率8.0%。功率因數(shù)達到或超過0.9。對原始數(shù)據(jù)資料開展回顧分析：1）10kv電壓等級：電纜饋線10次，每次平均輸送容量1.8MW。10kv負荷范圍16～20MW，功率因素0.85，機組年利用小時數(shù)5400小時/年，屬于I、II類負荷。2）110電壓等級：架空出線6次，每次平均輸送容量11MW。110kv負荷范圍60～70MW，功率因素0.8，機組年利用小時數(shù)5000小時/年，屬于II類負荷。3）220電壓等級：架空出線2次，與無盡系統(tǒng)相連，獲取此發(fā)電廠剩余功率。如果將基準容量設定成100MV.A，則系統(tǒng)歸算至220kv母線處。

（1）明確主接線。電氣主接線設計原則為：應當結合發(fā)電廠電力系統(tǒng)實際情況，第一點要達到電力系統(tǒng)有序運行及經(jīng)濟調(diào)度要求；結合規(guī)劃容量、輸送電壓等級、預建規(guī)模、供電負荷作用、確保供需平衡、進出線回路數(shù)等前提確定；最后應當達到安全性、可靠性、經(jīng)濟性的要求。對電廠技術標準開展系統(tǒng)分析，制作出三套方案，然后結合技術水平選擇最終適用方案，在對此發(fā)電廠主接線開展設計過程中，應當考慮下述幾項問題：1）確保整個系統(tǒng)運行安全、可靠，不可為此電廠或站內(nèi)主接線故障導致系統(tǒng)無法運行；2）確保負荷供電安全、可靠及電能質量，尤其是關鍵負荷供電部分。3）每一項設備，尤其要關注高、中壓聯(lián)絡變壓器在許可范圍內(nèi)與否。此電廠10kv電壓等級采用單母線分段接線接線形式，110kv電壓等級采用單母線分段接線接線形式，220kv電壓等級采用單母線接線接線形式。

（2）選擇主變壓器。發(fā)電廠200MW及以上機組為發(fā)電機變壓器組接線期間，主變壓器需要符合DL5000-2000火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程中的相關規(guī)定[3]。結合此電廠技術數(shù)據(jù)資料對變壓器容量、繞組連接方式以及調(diào)整方式開展選取，進一步明確變壓器型號SSPSLO-3000/200為最理想選擇。

（3）選擇電氣設備。對一系列電氣設備進行選擇及校驗，包括斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關、電纜、母線等，并將選擇電氣設備對應數(shù)量、型號制表?？茖W合理選擇電氣設備可有效確保電氣導體不管在何種狀況下，均能夠安全可靠、經(jīng)濟有序的運行。在開展設備選擇過程中，應當結合電廠實際情況，基于安全可靠前提，引入科學可行的技術方法，選擇適用的電氣設別。本案依據(jù)常規(guī)運行條件開展選取，包括環(huán)境情況、額定電流、額定電壓等；依據(jù)短路條件開展校驗，包括熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定等。

（4）計算短路電流。在生產(chǎn)實踐中，電氣設備選擇、校驗受短路電流計算很大程度影響，繼電保護器、自動化設備整定受短路電流計算很大程度影響，限流設備、主接線選擇受短路電流計算很大程度影響。短路電流計算方式通常選取選取標么值法，一方面要對短路點予以確定，一方面要選取計量儀表形式。本案依據(jù)選取的最佳接線方案，制作等值網(wǎng)絡圖，通過標么值法對每一短路點短路電流開展計算。

3 結束語

總而言之，在火力發(fā)電廠電氣部分設計中，一次回路設計作為核心環(huán)節(jié)，其不僅直接決定著供電可靠性、經(jīng)濟性及電能質量，還重要影響著電氣部分的建設。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經(jīng)驗，清楚認識發(fā)電廠廠用電電氣部分設計內(nèi)容、功能及相關技術指標，“明確主接線”、“選擇主變壓器”、“選擇電氣設備”、“計算短路電流”等，積極促進發(fā)電廠廠用電電氣部分設計有序開展。

[1]張鷹.淺談火力發(fā)電廠電氣一次部分設計[J]．華東科技：學術版，2012(06)：173．

[2]張熠,李巖峰.上海外高橋第三發(fā)電廠2×1000 MW機組工程電氣設計特點[J].電力建設,2010,31(11)：64-69．

[3]鄭瀅.600MW火電廠廠用電電氣一次線設計探討[J].住宅與房地產(chǎn),2015（S1）：162-163．

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.137

李品辛（1990-），男，陜西商洛人，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化。