电力一次设计的技术要点分析

电力一次设计的技术要点分析

吴彬

身份证 320482198908107332

摘要：我国经济发展速度不断提高，对能源的基础需求总量随之增加，在能源使用过程中，电能是基础能源之一，不仅为社会稳定发展提供保证，还为大众的生活提供能源支持，所以提高能源使用效率有深远含义。

关键词：电力一次设计；技术要点；煤炭资源；设计原则

对于电厂来说，想要生产出更多的电能要消耗大量能源，长期以往不仅对自然环境造成破坏，还会导致能源枯竭，针对此种现状，技术人员要提升电力设备以及运行方案的生产效率，才能从根本上保证电能资源生产速度可以满足社会发展的基础需求。

一、电力一次设计概论

火力发电是目前我国电力生产的主要方式之一，此种发电形式在电力生产过程中需要大量的煤炭资源，是我国传统的电能生产途径，由于火力发电在电力系统中具有十分重要的地位，所以该系统的电力一次设计水平直接影响发电效果。

二、电力一次设计原则

在发电厂运转过程中，电力一次设计主要对发电厂或者变电站的一次设备型号选择、线路连接以及位置设定等方面进行合理规划，这就要求电力一次进行方案设计时，重点关注电力系统电路参数计算、电压计算以及电缆铺设线路。

对于电力企业来说，电力生产的首要目标是安全性，所以在电力一次设计中，线路是否能够科学连接是保证供电效果的基础条件。如果线路经常停止电力供应，不仅会给发电厂带来巨大的经济损耗，还为社会大众的生产和生活造成不便，尤其在我国经济发展比较发达的地区，经常由于线路损坏、电路故障导致停电，如果不能及时解决，既损失了实时电价，还会直接危害大众生命健康[1]。

由此可见，对于电力一次设计方案来说，线路连接形式是保证方案科学性的重要因素，但是电力主接线设计方案并不是一成不变的，同一种线路连接设计方案在不同的发电厂所展现出的作用各不相同，因此实际开展电力一次设计时，为保证线路连接稳定性，要将发电厂实际情况考虑在内。

除此之外，线路在运行过程中，如果需要将线路运行进行调整和调度，则要改变线路以及电力一次设计方案的运行模式，有效实现参数调度基础目标，如果设计方案以及线路中出现安全事故后，要第一时间断开设备，切除故障设备和线路，最大程度缩小故障问题带来的影响范围，保证维护人员自身安全。

三、电力一次设计技术要点

（一）发电设备

电力一次设计过程中，发电设备是保证方案设计效果的核心条件，而在电力系统额定功率因素以及额定电压条件下选择发电设备，首先要确保发电设备的额定容量与电力传输设备的额定功率相互吻合；其次，要确保发电设备与电力传输设备的最大容量相互吻合；最后，应进一步明确发电设备的冷却器进水温度与电力传输设备冷却水温处于相同状态。

（二）变压器

选择电力变压器时，如果与主要变压器所连接的设备基础容量为300MW，那么变压器型号则需要选择三相变压；如果与主要变压器所连接的设备基础容量为600MW，则需要选择三相或者单相变压设备；如果与主要变压器所连接的设备容量超过1000MW，则需要选择单相变压设备。除此之外，发电设备与主要变压器连接形式的选择上，如果使用单元连接模式，那么选择主要变压设备基础容量时，要格外关注其容量数据应等于发电设备最大连续电力产出容量减常见变压设备容量，从而得到相关的电压负荷参数[2]。

（三）主母线连接模式

发电厂的电力一次设计方案中，电力连接线路的设计是方案中的设计难点和重点内容，根据电力一次方案设计情况，线路主要分为两个部分：主母线连接形式以及备用电源连接模式。其中主母线连接模式要想保证合理性，则要根据实际配电设备和装置进行详细分析，并且从以下几个方面分别阐述。

第一，主母线连接时，为保证线路连接的科学性，应保证线路方案设计的全局性，同时综合考虑发电厂的基础发电能力水平以及发电需求。第二，线路连接方式的选择上，主母线接线方式主要应用在进出线数量始终小于回线路情况。第三，如果需要在线路上增加断路设备，那么增加断路设备的方式则要适用于进出线回路大于6回的情况。

而对于电压为 220kV的配电设备来说，主母线的连接方式则需要重点关注以下几个方面。

第一，线路连接方式的选择上，设计人员则需要充分掌握发电厂设备安装数量，如果总装机数量大于3台，在线路连接形式的选择上要综合考虑电力系统的综合工作能力以及系统稳定程度。第二，双母线的连接方式相对较多，所以要根据电力系统的运转要求与实际情况科学选择，如果电力系统属于大型运转规模，则需要使用双母线双分线连接方式，如果电力系统是3台以上的中型机组形式，线路则要选择双母线单分线连接形式。

（四）电力设备位置设计

发电厂实际开展电力一次设计过程中，电力设备位置设计是保证设备运行效率的重要影响因素，科学、合理的布置电力设备能够保证日常发电工作效果，对此设计人员实际布置设备之前要熟悉发电厂的区域划分，保证设备运转效果。

中型电力设备想要正常运转，在布置形式上需要搭配110kV～220kV的高压配电装置以及 330kV～500kV的敞开式高压配电设备；如果想要将GIS设置在室内环境中则需要重视排风系统，则要在设备安装区域内空气上方以及地面设定相应的排风口，有效增加室内环境的空气流动速度，提高室内安全性；电力设备的网络继电器在位置设定上则需要根据发电厂实际情况，最大化程度优化电缆铺设路径；在电厂电力设备位置设定环节中，低压电动机控制区域要根据房产的位置合理设定，有效提升工作效率。

（五）电缆线路铺设方式

1.电缆性能选择

电缆的选择是电厂电力一次设计的重要技术要点之一，这是因为电缆在电厂电力运转过程中主要承担电能运输的作用，对此想要保证电厂正常生产电力能源，需要根据不同设备使用特点科学选择不同型号电缆材料。

一般情况下，C型的电缆线路主要应用在发电厂易燃区域，由于该电缆自身材料具有特殊性，所以能够有效避免出现火灾问题造成的经济和人员损失；动力电缆线路也通常应用在动力系统中，比如：消防系统、应急灯系统以及安全保证系统等；耐火电缆由于自身具有一定安全保证性能，所以一般情况下主要应用在核心的控制系统中，比如：监控系统、动力系统等。

除了以上常见的电缆线路以外，还有部分特殊的电缆，比如：电缆材质中，铜芯电缆通常应用在电力一次设计中比较核心的环节，以此增加安全系数；信息数据处理系统在选择电缆材质时，比如：计算机控制系统以及网络系统等，不仅要求电缆内芯要包含铜芯材质，自身材质的选择上还应增加系统的基础屏蔽功能，最大程度提高电缆的安全性和保密性。

同时，线缆材质的选择除了常规搭配方式以外，还应结合电厂实际情况综合分析，不能根据设计人员主观臆断，而是需要在详细掌握电厂实际生产情况、周边环境以及自然气候条件后具体问题具体分析。比如：在电厂高温区域通常要根据设备运行温度选择具有耐高温性能的电缆材质，而在低温区域则要结合温度实际情况选择交联聚乙烯绝缘电缆。

2.电缆铺设

对于电力一次设计来说，电缆的铺设想要保证质量，除了要关注电缆自身材质，还应根据电厂实际情况科学选择电缆铺设方式，比如：发电厂主要厂房的电缆使用的铺设方式为架空铺设，而厂区内部的电缆铺设方式则为综合管道铺设，而车辆设备所使用的电缆则同样选择架空铺设。

结束语：

由此可见，为保证电能生产效率，对电力一次系统进行方案设计时，应保证电力设备与线路连接模式之间能够相互配合、重视电力一次系统中电缆线路铺设、设备型号选择以及设备配置设计等方面，以此确保电力系统的安全运行，最大程度提升发电厂的经济收益。

参考文献：

[1]魏余林.智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展[J].光源与照明,2021(07):85-86.

[2]程斌.智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展探析[J].中国设备工程,2020(22):21-22.