中国核电工程有限公司河北分公司 河北省石家庄市 050000
摘要:当前我国社会经济发展水平有了非常显著的提升,同时在生活和生产中对电能的需求量也有了较大的增加为了更好的顺应这种发展趋势,各种新型的发电模式在这一过程中也出现在大众的视野当中,火力发电厂是当前电能生产的一种十分重要的形式,对电厂而言,电气一次性设计和发电的效率以及工作的方式方法有着十分密切的联系,所以我们必须要对其加以重视。
关键词:发电厂;电气;一次设计;技术要点;分析
一、电气主接线
1.1电气出线
在火力发电厂的设计过程中,对于电气主接线形式,一般选择电缆或者架空线路的方式。同时,为了防止雷雨天气对电气设备造成伤害,还需要在接线关口处加装避雷设施。在高压配电设计中,对于电气设备的安装位置,设计人员一般会选择抽屉式,以方便运行维护人员对设备进行检修、维护。
1.2启动/备用电源的接线
对于出线电压在330kv-500kv之间的设备,如果在发电厂中没有比此设备电压更低的电压设备,为了结余装置的容量损耗的电能,在启动/备用电源的接线上,主要选择从该一级电压设备上进行降压接引的方式进行接线工作;对于出线电压为220kv的设备,在进行启动/备用电源的接线工作时,可以直接从该设备的母线上进行接引,完成启动/备用电源的接线。
二、主变压器与发电机的选择
2.1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,通常会选择单相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,则必须选用单相变压器。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。
2.2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,重点要考虑发电机的实际容量,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电机选择的恰当性,加强与汽轮机的协调性。
三、电气主接线设计
3.1主母线的主要接线方式
如果配电装置的电压为330~500kV,则在对其进行接线过程中,一定要对整个电力系统的可靠性、稳定性进行深入考虑。另外,需要对电厂在运行过程中的灵活性、电厂电力输送的可靠性、建设的经济性进行深入考虑。其中,对于330~500kV配电装置的接线,应遵守以下原则:如果进出线的回路数不到6回,必须要保证电力系统在可靠性、稳定性方面的要求得到满足,同时还可以对双母线接线方式进行选用,以进行有效接线;如果进出线的回路数不少于6回,在整个电气系统中,这种配电装置的作用是非常重要的,则应选用一台半断路器,以进行有效接线;如果火力电厂中存在比较多的机组,同时没有较多的进出线的回路数,则在这种情况下,当进出线的回路数不少于6回,同时机组数量和进出线回路数二者之比为2∶1时,在进行接线时,应选用4启接线方式。
针对220kV的配电装置,可以选择两种方式来进行接线,即双母线双分段接线方式、双母线单分段接线方式,且应遵守一定的接线原则,即:如果发电厂中的总装机数量不少于3台,则在对接线方式进行选择时,应对地方供电的可靠性要求、电力系统的稳定性要求进行深入考虑。在电力系统中,如果存在一台断路器出现拒动现象或者出现故障时,则应首先满足地方供电的可靠性要求和电力系统的稳定性要求并以此为条件,对出现的回路数、允许切除的机组数量作为主要依据,以合理确定接线方式。
如果大型电力系统的总容量高于10000MW,同时机组数量多于4台,则在这种情况下,应对双母线双分段接线方式进行选择。当中型电力系统的总容量为5000~10000MW时,如果机组数量有3台,则宜选用双母线单分段接线的接线方式,如果机组数量有4台。
3.2备用电源进行启动的接线方式
在火力发电厂中,对于配电装置的备用电源,如果电压小于220kV,在对其进行接线时,应从配电装置的母线进行直接引接;如果电压为330kV或者500kV,同时其是整个发电厂中电压等级最低的一级电压,为对装置容量电费进行有效节约,宜从330kV电压或者500kV电压的配电装置中,通过降压来进行引接,以上宜作为启动/备用电源的接线方式。
四、火力发电厂电气一次设计的技术要点
4.1发电机的选择
在额定的功率因数与额定电压之下选择发动机,首先要确保其额定容量与汽轮机的额定出力能相互配合,其次要确保发电机与汽轮机之间的最大连续容量能够相互配合,最后需要确定所选择的发电机的冷却器的进水温度必须与汽轮机相应工况下的冷却水温相同。
4.2主变压器的选择
在选择主变压器时,若是与主变压器连接的机组容量为300MW,则选择三相变压器;若是与主变压器连接的机组容量为600MW,一般可选用三相或单相变压器;若是与主变压器连接的机组容量为1000MW,则选用单相变压器。发电机和主变压器之间若是采用单元连接,那么,在选择主变压器的容量时应注意其容量应等于发电机的最大连续容量减去常用工作变压器一台的计算负荷。
4.3有关电气主接线
(1)主母线的接线方式
主母线的接线要根据实际的配电装置进行分析,对于330kV~500kV的配电装置来说,我们需要在接线时注意以下几个方面:第一,在进行主母线的接线时,要统筹全局,全面考虑整个发电厂的发电能力和要求;第二,实际接线时,双母线接线方式主要适用于进出线回路数小于六回的情况;第三,增加半断路器的方式适用于进出线回路数大于等于六回的情况;第四,4/3接线方式主要适用于进出线回路数大于六回同时进线和出线的回路数之比为2∶1的情况。至于对220kV的配电装置进行主母线接线,我们需要在接线时主要以下几个方面:第一,在进行接线方式选择之前,我们要充分掌握发电厂的总装机数量,如果大于等于3台,那么就要充分考虑整个电力系统的工作能力和稳定程度;第二,双母线双分段接线方式适用于大型电力系统;第三,双母线单分段接线方式适用于3台机组的中型电力系统;
(2)启动/备用电源的接线方式
发电厂中220kV及以下的配电装置的启动/备用电源在进行接线时应直接从配电装置的母线上进行引接。若是出线电压是500kV或是330kV,并且发电厂中没有比该电压等级更低的一级电压,而为了能够节省装置容量电费,启动/备用电源的接线方式则可以从500kV或是330kV一级电压配电装置上进行降压引接。
结语:
人们的生活水平在当前现代化社会的发展中逐渐提高,且各行各业都得到了突飞猛进的发展,无论在人们的生产或生活,电能均占有至关重要的作用。我们需要满足人们对电能的需要,并进行电能的开发和创新,并保障电能开发模式的新颖,最终使得现代化的发电模式的作业效率得到提高,使得人们使用的电能质量提高。而火力发电是当前人们进行发电的主要模式之一,若对火力发电进行设计的优化,并革新火力发电的设计方案,将使得发电的效率大大加强,最终提高电能的服务水平。
参考文献:
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