火力发电厂电气一次部分设计(图文)

发电厂是电力系统的重要组成环节，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本文以河北华峰沧州热电厂为例，论述了火电厂一次部分设计的关键问题。短路电流计算接线图如图2所示。
关键词：发电厂，一次部分，主接线，短路电流

　　1 前言
　　发电厂是电力系统的重要组成环节，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。在发电厂中，电气一次系统是主干系统，处于关键的地位。可靠、优质的一次系统设计对于整个电厂的运行来说意义重大。
　　本文以河北华峰沧州热电厂为例，论述了火电厂一次部分设计的关键问题。该热电厂位于沧州市西北方向双官亭村北，地形平坦、开阔，试桩场位置在厂址北部。厂址北侧有朔-黄铁路东西向通过，南侧有沧州市环城公路，交通便利。
　　2 电气主接线
　　电气主接线是发电厂（或变电站）中的一次设备按照设计要求连接起来，表示生产、汇聚和分配电能的电路。主接线是构成电力系统的主要环节，主接线的拟定正确与否对电气设备的选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都有重大影响.
　　本设计规划建设4×300MW供热机组，厂内设置220kV配电装置，远期采用双母线单分段接线，共6回出线，母线穿越容量600MW。四台机组均以发电机-变压器单元接线方式接入220kV母线。论文参考网。
　　本期设计建设2×300MW供热机组，220kV配电装置采用双母线接线，2回出线至姚官屯变电站，每回出线的最大输送容量为530MVA，每回出线的导线截面为2xLGJ-500/45。采用双母接线方式，可提高供电可靠性，一组母线故障后，能迅速恢复供电，灵活性较高，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上[2]。
　　本期设计起动/备用电源采用架空线引接于本期220kV配电装置。
　　结合对该发电厂在电力系统中的地位和作用，分期和最终建设规模，负荷大小，系统备用容量等因素的分析，对各种接线方式的适用范围及优缺点进行比较后，遵循可靠性、灵活性和经济性的基本原则，综合考虑最终接线方案如图1所示。[雨林木风2]
　　
　　图1 电气主接线图
　　3 短路电流计算
　　短路是电力系统常见的严重故障，它不仅会影响电力系统的正常供电，还会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备，因此在发电厂及整个系统的设计和运行中，都必须进行短路电流计算[1]。通过短路电流计算，可以确定某一接线是否需要采取限制短路电路的措施，对于选择电气设备，设计配电装置及选择继电保护方式及接地装置的设计均需要计算短路电流。
　　在进行短路电流计算时，按照以下原则进行：容量和接线按本工程设计最终容量计算，考虑电力系统远景规划；短路电流一般按三相短路验算，若其他种类较三相严重时，按最严重的情况验算；计算短路点选择通过电器的短路电流为最大那些点[3]。
　　短路电流计算接线图如图2所示。对图中五个短路点进行短路电流计算，计算结果如表1所示。
　　
　　图2 短路电流计算接线图
　　表1 短路电流计算结果
　　

短路点位置	三相对称短路电流周期分量起始有效值（kA）	短路电流冲击值（kA）
220kV母线	40.9	107.1
发电机出口(#1、#2)	143.7	386
#1高压厂用变压器低压侧	37.7	99.02
#2高压厂用变压器低压侧	36.05	94.69
高压起动/备变压器低压侧	35.1	92.22

4 厂用电设计
　　厂用电系统采用6kV和0.4kV两级电压。论文参考网。低压厂用变压器和容量大于等于200kW的电动机负荷由6kV供电，容量小于200kW的电动机、照明和检修等低压负荷由0.4kV供电。
　　4.1 高压厂用电
　　#1机组设1台容量为45/28-28MVA的高压厂用工作变压器，#2机组设1台容量为40/25-25MVA的高压厂用工作变压器。每台机组设两段6kV工作母线，为机组的汽机、锅炉、除尘、脱硫、热网等6kV高压单元负荷供电。
　　低压变压器和容量大于200kW的电动机由6kV配电装置供电。论文参考网。真空断路器用于1250kVA及以上的变压器回路和容量800kW及以上的电动机回路；带熔断器的真空接触器（F-C）用于1250kVA以下的变压器回路和800kW以下的电动机回路。
　　4.2 低压厂用电
　　380/220V低压厂用电系统采用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式。75kW及以上、200kW以下的电动机由PC供电，小于75kW电动机由MCC供电。
　　主厂房低压厂用电系统采用暗备用供电方式。每台机组设2台互为备用、容量为2000kVA的机炉低压厂用变压器和2个机炉PC，为汽机房、锅炉房、锅炉除渣系统以及引风机场地等低压负荷供电。
　　辅助车间低压厂用电接线。按照工艺系统和负荷分布情况，分区域设置辅助车间低压变压器，具体如下。为保证工程翻车机系统供电的可靠性，翻车机低压变压器采用2路6kV电源供电，1路工作1路备用。
　　5 结束语
　　在设计过程中，笔者综合考虑了经济性、可靠性和可发展性等多方面因素，在确保可靠性的前提下，力争经济性。该设计方案已在沧州热电厂投入使用，使用效果良好。

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