发电厂电气一次设计的技术要点分析凌峰

发电厂电气一次设计的技术要点分析凌峰

(中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司山东250102)

摘要:人们对电力的需要越来越多,为了保证人们的生活需求,发电厂就显得尤为重要。在运行过程中,通过变换电压、进行电压分配和对电压的控制,根据功率进行变换,这样才能满足人们的用电需求,使人们的生活变得更加美好。在发电厂的设计中,一定要考虑它的安全性和可靠性,这直接影响着电网的可靠运行,如果想要让电力系统安全顺利运行,一定要确保发电厂不出现问题。

关键词:发电厂;电气一次设计;技术要点

1.电气一次设计的原则

在发电厂的电器设计过程中,需要遵循的原则有两点:一是可持续发展原则,二是安全可靠原则。根据发电厂设计过程中的需求,应选择最适合其条件的设计理念进行制定、设计。由于,发电厂在设计过程中比较特殊,所以要遵循以下五点原则:一是为了能够完成使其无缝对接到每一个板块,一定要确保主接设计方案的可靠安全性。二是为了在发电厂建造过程中不出现互相矛盾的状况,一定要统一设计标准。三是为了能够设计出合理方案,使其实现经济效益,一定要统一筹划发电厂项目,最大程度实现供电单位的利益。四是为了满足不同地区发电厂的需求,要求具体问题具体分析,因为每个地区的环境因素都大不相同,在设计中无论是形式上还是规模上,都要制定出具体的设计方案。五是发电厂要根据周围的环境变化而不断调整方案。

2.电气一次设计的问题

2.1设计主接线的问题

在目前发电厂的设计上,为了首先保证整个供电网的安全可靠,在主接线的选择上一般选择安全性能最好的较复杂主接线。但这种选择有两个后果,一个是由于设计复杂,施工复杂,后期的维护成本比较高。一个是由于核心部件的体积增加了,造成发电厂的体积也相应增加,造成占地成本增加。现在我们主要对目前市面流行的两种主接线方式,双母接线和单母分段接线,进行对比分析,发现其各自有哪些优缺点。从可靠性上分析,双母接线的优点是它有两组相互隔离的母线控制开关,在维修保养中可以轮流对单个母线控制开关进行关闭,而不影响整体线路使用,在对一个母线隔离控制开关进行维修后能够迅速恢复供电。其缺点是在进行线路检修时需要对整个线路进行断电,因为在操作母线隔离控制开关时容易导致失误。而单母分段连接的优点是采用分母分段连接,可以将供电线路分成N段进行处理,其中的一段上母线发生故障,由分段隔离器自动隔离故障段,其他分母段不会受到影响。

2.2防雷设计的问题

近几年,由于经常出现不寻常的天气,经常会有雷击事件,因此发电厂一定要做好预防雷击的准备,这样就可避免雷击给电网系统带来损坏和影响,保证其在恶劣天气下也能正常运行。与此同时,接地设备要进行抗防腐性能的检测,以防出现断裂情况。不同的发电厂要制定不同的防雷设计,选择科学的防雷方式。

3.电气一次设计要点

3.1主接线的基本形式

电气一次主接线设计是电气一次设计中最为关键的环节,这是由于电气主接线与电力系统的各个装置与模块的选择以及电力系统的正常运转过程密切相关。在电气一次主接线设计过程中,需要重点关注发电厂的使用年限、建设规模以及电力系统的负荷等指标,要以安全可靠为基本原则。同时还要保证电气一次主接线设计能够较为灵活地应对发电厂运行时发生的各种意外情况。

3.2关于接地设计

从发电厂的设计上,发电厂必须拥有独立的接地网络。在接地的设计上,现在普遍比较流行的有自然接地方式和深井接地方式,它们的目的都是为了使接地的电阻降低到设计要求的安全范围内,从而保证发电厂整体运行安全稳定。除了上述两种将阻方式之外,通常还可以使用降阻剂或增加埋藏深度,换掉埋藏点土质,增加接地面积等多种方式来达到降低电阻的目的。在设计环节,要充分考虑到发电厂所在的区位特点和地质结构,经过严格勘查论证后,选择最安全最经济的方式进行降阻处理。

3.3关于防雷设计和照明设计

在发电厂防雷击防护上,在现在较为普遍的220kV发电厂的电气一次设计上,主要是通过安装避雷针的方式进行防雷击预防的,同时发电厂的附属设施也要进行防雷击设计,保证发电厂的整体免遭雷击,保证它整体运行安全平稳。目前阶段在防雷击上我们主要采用ATP-EMTM技术对过量电压进行计算,因为过量的电压主要来自于自然界的闪电侵入设备管线内,通过计算得出主要的数值,就能够根据这个数据来选用合适的避雷设备了,从而达到合理避雷的目的。同时发电厂的正常运行,合理的照明设施必不可少,在进行设计时,在主要的安全通道和电气设备场所要进行应急照明系统设计,合理的应急照明设计能够保证在出现事故时,相关的维修保障人员能够省去准备照明的时间,尽快将找出故障点进行维修。

3.4主变压器与发电机的选择

(1)选择主变压器

对于主变压器的选择,需要遵循以下几点内容:(1)如果连接主变压器的机组,其实际容量为300MW,就应该在选择并使用三相变压器;(2)如果连接主变压器的机组,其容量等于600MW,在选择主变压器时需要考了制造条件与运输条件等,通常会选择单项变压器或者三相变压器;(3)如果连接主变压器的机组,其容量等于1000MW,则必须选用单项变压器。只有在选择主变压器的过程中遵循上述原则,才能够保证主变压器选择的合理性,满足电气一次设计、运行的要求,保证火力发电厂能够继续为人们提供高质量的电能。

(2)选择发电机

在火力发电厂中,为了保证电气一次设计的合理性与科学性,应该重视发电机的选择。就电气一次设计的发电机来说,重点要考虑发动机的实际容量,同时在选择的过程中应该保证其容量与汽轮机协调,以保证二者能够相互配合。另外,还应该汽轮机、发电机的连续容量的最大值能够相互适应,并确保发电机的冷却系统与汽轮机的冷却系统中的水温保持一致。基于上述方式,能够保证电气一次设计中发动机选择的恰当性,加强与汽轮机的协调性。

在励磁系统运转过程中,主要为发电机提供所需要的励磁电流,该装置属于大型设备范畴,与整体系统的正常运转密切相关,与发电机的工作情况密切相关。截止到目前,发电机常见励磁方式主要包括以下几种:第一,直流励磁现象,第二种为静止励磁现象。由此形成人们常说的励磁机,该装置属于并激直流发电机。

3.5配电室无功补偿

要想促进火力发电厂稳定发展就需要引进电弧炉、电动机等设备作为支撑,但是如果大量的使用就会降低电力设备的运行功率,进而降低电厂的发电资源。对此,为了满足火力发电厂对电力资源质量的需求,在使用上述设备的同时需要采用人工补偿的方式来发掘电力设备的潜能,增强发电功率。所以,准确的变压器无功功率、计算设备是无功补偿的重要方式。

结束语

总而言之,在新的电力发展形势下,发电厂电气一次主接线设计需要满足多方面的实际要求,具有较高的现实性与复杂性,相关设计人员要在积极遵循基本设计原则和要求的基础上,选择正确的设计方法与接线方式,制定出最合理、最可行的设计方案。

参考文献:

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