火力发电厂电气一次的部分设计分析
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摘要：我国正处于电气时代，因而要想获得经济的平稳发展，必须要提高火力发电厂的建设速度和质量以此来满足用户的用电需求。对此，当设计人员进行火力发电厂电气一次的部分设计的时候，必须要挑选标准规格的主接线电气设备、设备和线路，正确计算配电室负荷和短路电流，按照正确的设计方法完成高压线路的继电保护装置和接地技术的设计工作，从而为生产出优质的电力资源提供质量保障，确保我国用电较多的行业的飞速发展，最终提高我国的国民生产总值和国际地位。
关键词：
中图分类号：F407 文献标识码： A
引言
随着社会经济的不断发展、时代的不断进步，人们对电力的需求越来越大，因此，火力发电厂成为当前火力发电最主要的形式之一。同时，为了满足人们更高的用电需求，越来越多的新兴发电形式涌现出来，社会竞争日益激烈。因此，笔者结合多年来电厂电气发电的规律和自己所总结的经验，对已投入使用的机器进行了系统的分析，对电厂电气一次系统设计进行
了总结，并且对设备的接线方式进行了探讨。
一、主接线电气设备的选择情况分析
通常情况下，火力发电厂的设计人员可以通过电缆线路（封闭母线、共箱母线）或架空线路引进的方法来完成主接线电气设备的选择工作。另外，为了防止恶劣的雷电天气造成电机出现毁坏的情况发生，设计人员还可在入口处安装避雷装置。除了主接电气设备外，其他的中心配电室中设备如进线柜、电压互感器等设备的安装设计则要根据具体的安装情况来选择合适的安装方法。一般来讲，设计人员主要采用抽屉式的方法来完成电气设备中柜子的设计工作，从而为检修人员的检修工作提供便利，保障设备的安全。
二、配电室负荷的计算情况分析
1、计算配电室负荷的方法
配电室中的电力负荷又叫电力负载。电力负荷越大，说明电力设备的做功能力越大。要想完成火力发电厂的供电设计，必须要准确计算出配电室负荷，以此来选出最优的电气设备和导线的组合方式，从而利用最少的消耗生产出最优质的电力资源，帮助火力发电厂在激烈的市场竞争中占据优势地位。通常情况下，设计人员可以采用系数法和二项式系数法来完成配电室负荷的计算工作。
2、确定无功功率补偿的方法
要想让火力发电厂顺利地完成发电工作，必须要有感应电动机、电弧炉等感性负载作为支撑，然而大量的感性负载的应用还会降低机器设备的自然功率，因而降低了电力资源的产量。为了满足电力需求者对优质足量的电力资源的需求，设计人员必须要通过人工补偿的方法来充分发挥火力发电厂内设备的潜能，提高设备的自然功率，对此，准确计算设备和变压器低压侧实际无功功率才能提高无功补偿功率的精确度。
3、变压器的选择方法
在火力发电厂中，电力变压器是非常重要的一次设备。在发电过程中，该设备的主要作用是完成电能的升降工作，从而为电能的输送、分配和使用提供便利。在选择变压器的时候，要根据火力发电厂的实际发电量来选择合适的变压器，为了减少火力发电厂的安全隐患，设计人员还要根据火力发电厂对安全的要求来挑选型号符合上述要求的变压器。
三、计算短路电流的方法和注意事项
在火力发电厂实际的生产过程中，要想提高生产的安全系数，设计人员可以采用标么值法来测定短路电流，以此来为电气设备、继电保护装置等的调试和安装提供安全保障。在计算短路电流的时候，要正确选取短路点，以此来测定出流经设备的电流，并准确调试限流设备的电流值。为了准确选择计量仪表，计算短路电流时要将测量仪表和继电器等设备分离开来，尽量降低这些设备的绝缘水平，简化他们的构造，力求为工作
人员提供安全的工作环境。另外，设计人员还可通过电流互感器来降低烧坏测量仪器和继电器的可能性。
四、设备和线路的选择情况分析
1、选择电气设备应遵循的几点原则
完成上述工作之后，就要正确选取电气设备和线路。一般情况下，设计人员在选择的时要遵循如下几点原则。
（1）要按照电气设备正常工作时的额定电压和额定电流来选择符合规格的电气设备。
（2）为了防止电气设备出现过载的现象，必须要在短路的假设基础上完成电气设备的动、热稳定的校验工作。
（3）设计人员在判断开关电器的断流能力时，必须要以装置地点的三相短路为前提条件。（4）电气设备的选择必须要根据火力发电厂的具体情况，并留有改造升级余地。
2、正确选择母线和绝缘子线路的方法
在选择绝缘子线路的时候，必须要考虑绝缘子所处的位置和绝缘子的额定电压，为了确保线路的稳定，还要对短路时绝缘子线路的动稳定进行校验。对于穿墙管套来说，必须要了解其额定电压和电流。另外，为了在穿墙管套在短路时确保整个电路的正常使用，必须要在短路的假设基础上完成动、热稳定的校验工作。
3、正确选择高压开关柜和低压配电屏的方法
对于中小型的工厂来说，为了提高安装的效率以及经济效益，可以选择固定式高压开关柜，而手车式高压开关柜则大多应用于大型的火电发电厂，与固定式高压开关柜相比，手车式高压开关柜的检修工作更加便捷，其价格和提供的电力资源可靠性更高，火力发电厂可根据自身的规模来选择高压开关柜。对于计量仪表来说，可以根据其自身所在的线路的情况来进行选择。
4、正确选择和敷设电缆的有效方法
（1）电缆的选择
基本上电缆的选择都要以提高火力发电厂的安全系数为前提。在火力发电厂中处于易燃易爆场所的电缆应该选择C类阻燃电缆。在消防、火灾报警、不停电电源等系统中的电缆则一般采用动力电缆，为了完成对上述系统的控制工作的控制系统内的电缆则采用耐火性能较好的耐火电缆。
（2）电缆的敷设
在敷设火力发电厂主厂房的电缆的时候，可以在不考虑步道的基础上利用架空敷设的方法来完成敷设工作，另外，还省略了在配电室下面设置电缆夹层的这一步骤。为了确保火力发电厂的安全运行，除了主厂房的电缆，其他地方的电缆都应采用按照减少电缆之间的干扰的条件来进行敷设，做到交、直独立敷设，电缆沟专用的原则。
五、保护高压线路的继电保护装置的设计情况分析
1、安装继电保护装置的作用
对于火力发电厂来说，如果高压线路中的各项设备出现问题，就会出现供电系统无法继续工作，甚至严重威胁工作人员的生命安全，所以为了防止上述事件的发生，设计人员必须要对高压线路进行继电保护。另外，一旦供电系统出现问题，检修人员就要消除故障，确保火力发电厂的正常运转。
2、实现高压线路的继电保护的设计方法
为了实现高压线路的继电保护，设计人员必须要根据过电流、速断、过负荷等保护的基本情况来进行继电保护的设计工作。以变压器的速断保护为例，其保护过程的顺利完成要参照线路速断保护过程来进行，还要在线路速断保护的基础上快速将变压器两端的短（断）路器断开。
六、接地技术的设计方法
火力发电厂的工作人员经常会出现触电的现象，厂内的设备也会出现损坏的现象，因而不利于火力发电厂的持续发电，所以必须要依靠接地技术来防止上述事件的发生，这就要求设计人员要利用自然接地体等设计方式确保电气设备与大地之间的良好连接。为了保证电气设备的正常工作或防止人身触电，而将电气设备的某部分与大地做良好的电气连接。称
为接地。接地的目的有以下几个：
1、防止人触电
2、.防止电气设备的机械性损坏
3、防止火灾及爆炸
4、电气设备正常工作
接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地线通常采用扁钢或圆钢，接地体通常采用角钢。将端部削尖，打入地中。接地体有自然接地体和人工接地体，一般采用自然接地体。接地体围绕变电所周围敷设。高压配电室和低压配电室分别有两处和接地体连接。变压器室有一处和接地体连接，另外，高压配电室、低压配电室和变压器室在室内用扁钢联成一体。高压开关柜、补偿电容器和低压配电屏的外壳与底座角铁用螺丝牢固连接，外引接地线和变电所内各接地装置的接地联络线和底座角铁连接，变压器的工作接地由中性点引下。接地电阻计算按满足高压小接地系统的保护接地和低压电气设备的保护接地、工作接地电阻计算。
七、变配电所的照明和主控室的配电屏的选择
1、变配电所的照明设计
电气照明是现代人工照明的极其重要的手段，是现代建筑中不可缺少的部分，在现代建筑中发挥了极其重要的作用。它不仅满足了人们对照明采光的基本要求。保证了人们正常的工作、学习、生活等。还能创造优美、理想的光照环境，美化人们的生活环境，因此正确进行电器照明设计非常重要。照明电源来自低压侧，若发生故障则采用镉镍蓄电池供电照明，照明设计的原则为安全，实用，经济，美观，主要是保证照明质量。结合设计的实际情况对照明设计中用到的设备通过查相关手册做出选择。
2、主控室中配电屏的选择
这个也要具体情况具体分析。以查相关手册为选择标准。这样，一个中心配电室的一次部分设计基本完成，后续工作是要根据给定相关数据写计算书。以及用作图工具做出工程图。
结束语
综上所述，时代在发展，经济在进步，对于促进经济发展的电力资源的质量也要得到提高，所以我们必须要加强对火力发电厂电气一次的部分设计的分析，为国家的现代化建设提供充足的电力资源，从而实现经济的持续增长。
参考文献
[1]张建晖.浅谈火力发电厂电气一次的部分设计[J].《科技创业家》，2012，（12）.
[2]姜胜利.浅谈火力发电厂电气一次的部分设计[J].《黑龙江科技信息》，2010，（28）.
[3]李开天.火力发电厂电气一次的部分设计分析[J].《技术与市场》，2014，（10）.
作者简介：曹志广 男 2011年毕业于 山东理工大学 电气工程及其自动化专业