淺談火力發(fā)電廠電氣一次的部分設(shè)計(jì)

1、 -35-科技論壇淺談火力發(fā)電廠電氣一次的部分設(shè)計(jì)姜?jiǎng)倮?黑龍江省電力勘察設(shè)計(jì)研究院,黑龍江哈爾濱150000主接線是變配電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分,主接線的確定對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置以及供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性有很密切的關(guān)系。企業(yè)常見的主接線形式很多,有線路一變壓器組單元接線,單母線接線(包括分段接線和不分段接線兩種,雙母線接線,橋式接線(包括內(nèi)橋式接線和外橋式接線兩種。目前采用較多的是單母線分段接線。1關(guān)于主接線電氣設(shè)備的選擇可采用電纜線路或架空線路引進(jìn),為了防止雷電波侵入變電所時(shí)擊毀其中的電氣設(shè)備,在入口處一般需裝設(shè)避雷器。中心配電室設(shè)計(jì)需要的電壓互感器,避雷器柜,進(jìn)線柜,計(jì)量柜

2、,出線柜都需根據(jù)實(shí)際情況考慮。柜子一般取為抽屜式,檢修維護(hù)方便、安全,并且不需要再裝設(shè)隔離開關(guān)。進(jìn)、出線柜的主要開關(guān)電器多采用少油斷路器。在正常工作時(shí)用來接通負(fù)荷電流,電路發(fā)生短路時(shí)用來切斷巨大的短路電流。2計(jì)算中心配電室的復(fù)合計(jì)算方法2.1如何確定計(jì)算負(fù)荷電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載,負(fù)荷的大小標(biāo)志著電力設(shè)備做功能力的大小。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的基本依據(jù),計(jì)算負(fù)荷的準(zhǔn)確與否,直接影響電氣設(shè)備和導(dǎo)線選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法等。國際通用的方法是需要系數(shù)法。2.2如何確定無功功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載,從而使功率因數(shù)減低。如在

3、充分發(fā)揮設(shè)備潛力,改善設(shè)備運(yùn)行性能,提高其自然功率因數(shù)的情況下,尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí),則需要考慮人工補(bǔ)償。通過計(jì)算低壓側(cè)實(shí)際無功功率,以及變壓器低壓側(cè)無功功率得出實(shí)際無功補(bǔ)償功率。在實(shí)際設(shè)計(jì)中大多采用低壓集中補(bǔ)償。2.3怎樣選擇變壓器電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備,其功能是將電力系統(tǒng)中的電能升高或降低,以利于電能的合理輸送、分配和使用。根據(jù)實(shí)際需求來正確選擇變壓器,另外還要考慮到對(duì)防火防爆安全等方面的要求,以便全面正確的選擇變壓器的型號(hào)。3計(jì)算短路電流在實(shí)際生產(chǎn)中,選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備,整定和校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置,整定自動(dòng)化裝置,選擇限流設(shè)備,合理選擇主接線方案等工作,都需要對(duì)短路電流

4、進(jìn)行計(jì)算,一般都是采用標(biāo)么制法計(jì)算短路電流。關(guān)于短路點(diǎn)的確定方面,計(jì)算短路電流時(shí)按總配電所高壓母線側(cè)各主要開關(guān)電器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)、母線動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)和繼電保護(hù)整定計(jì)算選兩處短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算。在計(jì)量儀表形式的選擇上,為使測量儀表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化,使測量儀表和繼電器與高壓系統(tǒng)隔離,降低儀表和繼電器的絕緣水平,簡化儀表構(gòu)造同時(shí)保證工作人員安全,另外,避免短路電流直接流過測量儀表及繼電器線圈。因此、進(jìn)、出線柜以及計(jì)量柜采用電流互感器。計(jì)費(fèi)所用儀表由供電局決定。4如何選擇設(shè)備和線路 4.1如何選擇電氣設(shè)備在系統(tǒng)主接線、負(fù)荷計(jì)算和短路電流計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行電氣設(shè)備選擇,在選擇時(shí)遵守了以下幾項(xiàng)原則:a.按正常工

5、作條件選擇電氣設(shè)備的額定值b.按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定。c.安裝置地點(diǎn)的三相短路條件校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力。d.安裝置地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)形式。4.2如何對(duì)母線和絕緣子線路進(jìn)行選擇支持絕緣子是根據(jù)額定電壓和裝置地點(diǎn)來選擇,并校驗(yàn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定。穿墻套管是根據(jù)額定電壓、額定電流來選擇,按短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。選擇時(shí),支持絕緣子和穿墻套管的額定電壓不應(yīng)低于實(shí)際工作電壓,穿墻套管的額定電流應(yīng)大于和等于最大長期工作電流。短路時(shí)的電動(dòng)力不應(yīng)使絕緣子和穿墻套管損壞。4.3如何選擇高壓開關(guān)柜和低壓配電屏以及計(jì)量儀表高壓開關(guān)柜分為手車式和固定式兩大類。固定

6、式高壓開關(guān)柜普遍固定的應(yīng)用于一般中小型工廠。優(yōu)點(diǎn)是簡單經(jīng)濟(jì)。而手車時(shí)又稱為移開式,較固定式開關(guān)柜具有檢修安全方便、供電可靠性高的優(yōu)點(diǎn),但其價(jià)格較貴。根據(jù)具體情況恰當(dāng)選擇。低壓配電屏主要分為固定式和抽屜式兩種。固定式比較經(jīng)濟(jì),但是不便于維修設(shè)備。而抽屜式供電可靠性較高,同時(shí)又便于對(duì)設(shè)備檢修。要考慮實(shí)際設(shè)計(jì)要求再選擇。計(jì)量儀表按所處線路額定電壓、電流選擇。5對(duì)高壓線路進(jìn)行繼電保護(hù)5.1繼電保護(hù)的任務(wù)和要求之所以要安裝繼電保護(hù)裝置。是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)和電氣設(shè)備,由于絕緣老化、損壞或其它原因,可能發(fā)生各種故障和不正常工作狀態(tài)。其中,最嚴(yán)重和最常見的故障是短路。巨大的短路電流將給供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和人身安

7、全帶來極大的危害和威脅。供電系統(tǒng)發(fā)生故障,必需迅速切除。以減小事故范圍,保證系統(tǒng)無故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行;而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí),要給值班人員發(fā)出信號(hào),使值班人員及時(shí)進(jìn)行處理,以免引起設(shè)備故障。繼電保護(hù)裝置按其所承擔(dān)的任務(wù),必須滿足以下四個(gè)基本要求即選擇性、快速性、靈敏性、和可靠性。5.2對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)在設(shè)計(jì)中,變壓器保護(hù)通常要考慮:過電流保護(hù)、速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)。變壓器的過電流保護(hù),其原理與線路過電流保護(hù)完全相同。變壓器速斷保護(hù),其原理與線路速斷保護(hù)的原理基本一致,只是速斷保護(hù)動(dòng)作后。無延時(shí)的斷開變壓器兩側(cè)的短路器。過負(fù)荷保護(hù),變壓器過負(fù)荷保護(hù)是反應(yīng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的過載情

8、況,一般僅僅動(dòng)作于延時(shí)報(bào)警信號(hào)。變壓器的過負(fù)荷電流多為三相對(duì)稱,因此過負(fù)荷保護(hù)只需要在一相上安裝一個(gè)電流繼電器。溫度保護(hù),允許最高溫度為70,故溫度保護(hù)設(shè)定上限值為65。即當(dāng)溫度高于65時(shí)動(dòng)作,進(jìn)而保護(hù)電路。6接地技術(shù)為了保證電氣設(shè)備的正常工作或防止人身觸電,而將電氣設(shè)備的某部分與大地做良好的電氣連接。稱為接地。接地的目的有以下幾個(gè):a.防止人觸電b.防止電氣設(shè)備的機(jī)械性損壞c.防止火災(zāi)及爆炸d.電氣設(shè)備正常工作接地裝置由接地體和接地線兩部分組成。接地線通常采用扁鋼或圓鋼,接地體通常采用角鋼。將端部削尖,打入地中。接地體有自然接地體和人工接地體,一般采用自然接地體。接地體圍繞變電所周圍敷設(shè)。高

9、壓配電室和低壓配電室分別有兩處和接地體連接。變壓器室有一處和接地體連接,另外,高壓配電室、低壓配電室和變壓器室在室內(nèi)用扁鋼聯(lián)成一體。高壓開關(guān)柜、補(bǔ)償電容器和低壓配電屏的外殼與底座角鐵用螺絲牢固連接,外引接地線和變電所內(nèi)各接地裝置的接地聯(lián)絡(luò)線和底座角鐵連接,變壓器的工作接地由中性點(diǎn)引下。接地電阻計(jì)算按滿足高壓小接地系統(tǒng)的保護(hù)接地和低壓電氣設(shè)備的保護(hù)接地、工作接地電阻計(jì)算。7變配電所的照明和主控室的配電屏的選擇7.1變配電所的照明設(shè)計(jì)電氣照明是現(xiàn)代人工照明的極其重要的手段,是現(xiàn)代建筑中不可缺少的部分,在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮了極其重要的作用。它不僅滿足了人們對(duì)照明采光的基本要求。保證了人們正常的工作、學(xué)習(xí)、生活等。還能創(chuàng)造優(yōu)美、理想的光照環(huán)境,美化人們的生活環(huán)境,因此正確進(jìn)行電器照明設(shè)計(jì)非常重要。照明電源來自低壓側(cè),若發(fā)生故障則采用鎘鎳蓄電池供電照明,照明設(shè)計(jì)的原則為安全,實(shí)用,經(jīng)濟(jì),美觀,主要是保證照明質(zhì)量。結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)際情況對(duì)照明設(shè)計(jì)中用到的設(shè)備通過查相關(guān)手冊(cè)做出選擇。7.2主控室中配電屏的選擇這個(gè)也要具體情況具體分析。以查相關(guān)手冊(cè)為選擇標(biāo)準(zhǔn)。這樣,一個(gè)中心配電室的一次部分設(shè)計(jì)基本完成,后續(xù)工作是要根據(jù)給定相關(guān)數(shù)據(jù)寫計(jì)算書。以及用作圖工具做出工程圖。參考文獻(xiàn)1岳志娟.火