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摘要：在火力发电厂的运行过程中，电气一次设计是影响生产效率的关键因素，只有保证电气一次设计的合理性，才能有效的提高发电效率。因此，为了有效的提高火力发电厂电气一次设计质量，需要明确电气一次设计的重要性，准确的把握相关技术要点，保证设计的合理性，促进火力发电厂的健康发展。本文将对火力发电厂电气一次设计的重要性进行分析，探讨火力发电厂电气一次设计的技术要点。
关键词：火力发电厂；电气一次设计；技术要点
1引言
在我国的电力行业中，火力发电是目前最主流的发现方式，而火力发电厂则是电力系统中的重要组成部分。随着社会的进步与发展，对电力供应提出了更高的要求，导致火力发电厂面临着更加严峻的挑战，需要保证运行过程中的稳定性。对于火力发电厂而言，为了获得更高的生产效率，必须保证电气一次设计的合理性，保证运行过程中的安全性与稳定性。因此，我们需要充分重视火力发电厂电气一次设计工作，准确的把握技术要点，促进电气一次设计水平的提升。
2火力发电厂电气一次设计的重要性
在我国的电力行业中，火力发电厂的生产效率会对电力供应的稳定性造成直接的影响。因此，只有不断提高火力发电厂的生产效率，才能促进我国电力行业的健康发展。为了实现这一目标，火力发电厂必须重视电气一次设计，根据自身的实际情况选择科学合理的设计方案，有效的提高电气一次设备的运行稳定性，促进火力发电厂生产效率的提升。
3火力发电厂电气一次设计的技术要点
在进行火力发电厂电气一次设计时，为了保证设计的合理性，需要把握以下技术要点：
3.1发电机的选择要点
在进行火力发电厂电气一次设计时，选择合适的发电机是首要环节，一般情况下，需要根据火力发电厂的实际情况确定发电机的装机容量。与此同时，还要参考火电厂所在区域的用电负荷以及电网的运行状态，保证发电机的容量能够满足各方面的要求。在确定发电机装机容量时，需要将火力发电厂的汽轮机容量作为参考，确保发电机容量与汽轮机容量互相协调。因此，火力发电厂的发电机选择需要遵循以下原则：首先，确定发电机的额定工作电压以及额定功率等相关参数，并保证发电机的额定容量与汽轮机输出功率匹配。其次，汽轮机的连续容量需要与发电机保持一致。再次，在发电机冷却器中，水的温度需要与汽轮机运行时的冷却水温要求相同。
例如，装机容量300MW的发电机，需要满足以下要求：第一，汽轮发电机组轴系的自然扭转振动频率应避免工频与双工频。第二，在发电机中，所有部件的结构强度都需要承受额定载荷下出现的突然短路，额定电压为105%。并且汽轮发电机组能够承受与其相连的高压输电线路断路器的单相重合闸。第三，发电机需要具备相位超前、调峰、短期失步运行和短期外励磁异步运行的能力，满足DL/T1040的行业标准。
3.2主变压器的选择要点
在火力发电厂中，使用的变压器的类型主要包括单相变压器和三相变压器两种，在电气一次设计中，变压器的选择需要满足以下要求：第一，如果与主变压器连接的机组容量低于300MW，一般选择三相变压器。如果与主变压器连接的机组容量为300MW-600MW，需要根据实际工况选择单相变压器和三相变压器。如果主变压器连接的机组容量超过1000MW，一般选择单相变压器。第二，如果主变压器的类型为单相变压器，如果安装机组不超过2台，不需要使用备用相，如果安装机组超过3台，需要使用１台备用相。如果火力发电厂附近的用户使用的备用相参数相同，则电气一次设计不需要使用备用相。第三，如果在发电机与主变压器之间采用了单元连接方式，在确定主变压器的容量时，需要通过发电机的最大连续容量与工作变压器计算负荷的差值。第四，为了获得更好的性能，应尽量选择大容量、高电压的变压器，并保证变压器生产厂家具有良好的业绩。
3.3电气主接线设计要点
在进行电气主接线设计，需要把握以下技术要点：第一，主母线接线方式的选择。如果配电装置的工作电压为330-500kV，为了保证发电系统的运行稳定性，在不影响发现系统正常运行的情况下，主母线接线方式应尽量考虑运行灵活性与建设成本。根据以往工程实践中所获得的经验，330-500kV配电装置中的接线进出线回路数量应控制在6回以下，需要通过母线方式进行接线。采用这种接线方式，能够保证系统的稳定运行。如果接线进出线回路数量超过6回，需要在接线时使用１台半路器。在火力发电厂工作机组数量多，进出回路数量少时，一般需要选4/3的接线方式。如果配电装置的工作电压为220kV，通常会选择双母线双分段或双母线单分段接线方式，在具体的设计中，如果火力发电厂中的总装机数量在3台以上，需要以确保电力系统运行稳定性以及电力正常供应为前提，对发生故障时可以切除的机组与回路数量进行分析，并通过分析结果选择合适的接线方式。如果总装机容量超过10000MW，并且电力系统中的机组数量在4台以上，一般需要选择双母线双分段接线方式。如果总装机容量为5000-10000MW，并且电力系统中的机组数量不超过3台，一般需要选择双母线单分段接线方式，而在电力系统中的机组数量超过4台时，仍然需要选择双母线双分段接线方式。这种选择方案的在于保证运行稳定性的同时尽量降低建设成本。第二，备用电源接线方式的选择。在220kV的火力发电厂中，可以直接从配电装置的母线上连接备用电源接线。而在330kV与500kV的火力发电厂中，如果没有330kV以下的地阿燕，在连接备用电源线是需要选择在330kV与500kV的电压上采取降压接线的方式，这种接线方式有利于降低建设成本。
3.4电缆及其敷设技术要点
在进行电缆选择及其敷设的过程中，需要把握以下技术要点：
第一，选择合适的电缆线。一般情况下，火力发电厂中使用的电缆类型主要有C类阻燃电缆、动力电缆以及耐火电缆３种，在确定使用电缆类型时，需要遵循以下原则：首先，对于火力发电厂中存在的易燃区域，需要使用Ｃ类阻燃电缆。这样的易燃区域主要有厂房、燃料供应室以及输煤作业空间等，使用Ｃ类阻燃电缆能够有效的保证线路的安全性。其次，在火力发电厂的直流系统、应急照明系统、消防系统、事故保障系统以及火灾报警系统中，应用的动力电缆需要为这些系统提供电力支持，这部分电缆一般需要选择耐火电缆。与此同时，在重要的控制元件中，如果双回路之间没有采取必要的隔离措施，需要在一个通道中选择耐火电缆。再次，火力发电厂电缆的选择还要充分考虑电缆的内芯材质，一般情况下，在控制回路、防火要求较高的回路以及超过3kV的回路中，适合使用铜芯电缆。而如果电缆线需要接入计算机等核心控制元件，在使用铜芯电缆的同时，还需要为其配备具有较强屏蔽能力的电缆线。与此同时，由于火力发电厂中的环境以及电缆敷设方式存在较大的差异，因此不同区域内使用的电缆也有所不同。例如，在梯架、托盘以及桥架等位置，需要使用非铠甲电缆。最后，电缆的选择还要在一定程度上受到环境温度的影响，在不同温度的环境中使用合适的电缆。一般情况下，如果电缆敷设以及使用环境中的温度在60℃以上，需要选择耐高温电缆。
如果电缆敷设以及使用环境中的温度在100℃以上，需要选择矿物质绝缘电缆。如果，电缆敷设以及使用环境中的温度在-100℃以下，在选择电缆时则需要参考实际温度以及绝缘类型，一般可以适应聚乙烯以及交联聚乙烯材料的绝缘电缆，而不可以选择聚氯乙烯绝缘电缆。
第二，电缆敷设技术要点。在火力发电厂中，对于主厂房中的电缆敷设，通常需要采用架空敷设的形式。采用这种电缆敷设形式，不需要考虑到主厂房中的步行道位置，并且能够在配电室的上方敷设。而在为辅助车辆敷设电缆时，同样需要采用架空敷设的形式。与此同时，电缆敷设是应剂量采用综合管架的敷设形式。由于集中控制室以及继电保护室中的电缆数量较多，为了避免不同电缆之间出现互相干扰的问题，可以选择在大量电缆汇集的位置设置电缆夹层。此外，如果电缆敷设位置在具有腐蚀性的环境中，应选择桥架敷设方式，而在没有腐蚀性的环境中，应选择镀锌钢架桥的敷设方式。在实际的电缆敷设过程中，需要注意将动力电缆以及控制电缆分开敷设。
3.5电气设备布置技术要点
在火力发电厂的电气设备布置中，需要根据实际情况选择不同的布置方式。在110-220kV的火力发电厂中，屋外敞开式高压配电装置的布置一般采用中型布置方式，330-500kV的火力发电长中，敞开式高压配电装置的布置同样要采用中型布置方式。在GIS的布置中，如果采用屋内布置方式，由于室内不可以出现空气再循环的现象，因此需要将其布置在排风口位置，同时为其配备排风设备，对其进行机械排风。在设置排风口时，需要将其设置在室内的高处或低处，以便获得更好的排风效果。在对火力发电长中的网络继电器室进行布置时，对于电缆陆路径的设置需要确定其数量以及位置，一般情况下，要求在厂房负荷中心位置布置低压电动机控制中心，并选择分散布置的形式。如果火力发电厂中有足够的空间，可以在主厂房内部布置动力中心，采用这种布置方式，能够有效的防止出现单独为动力中心配置配电间的现象，有效的降低建设成本。此外，在火力发电厂中，直流系统中的相关电气设备需要布置在蓄电池附近，而蓄电池的建设需要考虑到周围的环境温度以及建筑材料的因素，一般需要选择非燃烧性的建筑材料。在布置大容量高压变压器时，可以将其布置在空冷平台下方，而在布置为空冷装置提供电能的配电设备时，需要将其布置在空冷配电室中。以上电气设备布置需要遵循减少母线长度，减少安装工作量的原则。与此同时，在条件允许的情况下，GIS布置需要满足现场冲击耐压试验的要求。
3.6配电室电荷的计算
对于火力发电厂的配电室而言，其电力负荷越大，对电力设备的做功能力需求越高，同时需要更高的效率。因此，在火力发电厂的电气一次设计中，供电设计主要会受到配电时间和计算的影响。与此同时，配电时间和计算的计算还会影响到优选电气设备以及导线组合方式。一般情况下，在进行配电时间和计算时，需要应用二项式系数法于系数法。在火力发电厂进行发电的生产过程中，维持其正常运转的主要部件是感应电动机与电弧炉等感性负载，在这个过程中多余的感性负载会造成机器设备的发电功率降低，这样会对资源的综合利用率造成不利影响。因此，在进行火力发电厂电气一次设计时，为了对设计中存在的不足进行补偿，需要进行人工补偿，擦磁能充分发挥其内部设备具有的潜能。只有这样，才能保证变压器低压侧无功功率的准确性，以便确定无功补偿功率。此外，为了有效的提高火力发电厂生产过程中的安全性，需要通过标值法对短路电流进行测定，并将测定结果作为尽量保护装置和电气设备调试的参数。在进行短路电流测定时，应保证选取短路点的准确性，测量短路点流经设备的电流强度。为了有效的提高测量中使用仪器的精度，需要保证将测量仪器与继电器分开，并提高设备的绝缘性能，在条件允许的情况下，可以使用电流互感器保护测量仪器以及继电器。已知不同类型的负荷在单位面积上的需求量，乘以建筑面积或使用面积得到的负荷量。
在应用系数法或二项式法进行计算时，需要统一换算到负载持续率ε为25%以下的有功功率：
Ps=PN√εN/0.25=2PN√εN
而在应用系数法进行计算时，需要统一换算到负载持续率ε为100%以下的有功功率：
Ps=PN√εN/
3.7高压线路继电保护设计要点
在火力发电厂中，为了有效的避免高压线路中的设备出现问题，需要采取必要的继电保护措施，提高发电系统与供电系统的运行稳定性。在具体的高压线路继电保护设计中，在选择继电保护装置之前，需要先确定过载负荷，同时选择合适的速断和电流等参数。而对于变压器的塑造保护，则需要在其应用过程中实现变压器两端的迅速断开与闭合动作，以便获得更好的保护效果，保证高压线路的正常运行。
4结束语
总而言之，在我国的社会经济发展过程中，需要完善的能源供应体系，其中电力供应是重要组成部分。在目前的电力行业中，火力发电是主要的发电方式，因此，火力发电厂的生产效率是影响电力供应的关键因素。在火力发电厂的运行过程中，为了获得更高的生产效率，必须重视电气一次设计工作，保证发电厂具有稳定的生产能力，减少事故的发生。因此，在火力发电厂电气一次设计中，我们需要准确的把握设计技术要点，根据发电厂的实际情况制定科学的设计方案，妥善的解决火力发电厂电气一次设计中的遇到的问题，促进发电厂的健康发展。
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