火力发电厂里面有关电气部分的设计, 它的最主要的任务就是要在做到发电和输电都很靠谱, 而且还能省钱这个大前提下面去选定一个电气的主接线方案, 然后再把主要的那些电气设备该怎么选规格、怎么选型这件事给弄好, 同时要布置继电保护以及自动装置这些东西, 最后还得写出一整套完整的关于电气设计的文件, 在做这个设计工作的时候, 必须完全按照GB/T 34888、DL/T 5153这些现在已经有的标准来干活。
电气主接线设计
主接线这个事儿在电气设计里头, 属于特别核心的环节, 我们要根据机组的容量大小、机组的数量有多少, 还有接入系统时候用的那个电压等级是多少, 这些条件都摆好后，才能去把这个主接线的具体形式给确定下来。
在单台机组接入220kV或者500kV系统的情形下, 我们通常是会使用三绕组变压器来进行直接接入的, 而这时候所选用的接线方式则是桥形结构或者是角形结构。
当多台机组并联接入同一个电压等级的母线的时候, 应当选用单母线分段这种接线方式, 或者选用双母线这样的接线方式。
对于高厂用以及低厂用电系统来说, 通常采用的方式是单母线分段, 而在每一段之中, 都会设置一台工作变压器和一台备用变压器。
在设计的时候需要做一下验算, 验算的内容包括短路电流, 还有电压损失, 以及无功平衡这些方面, 这样做是为了保证整个系统在N-1这样的工况情况下, 依然能够符合安全运行的要求。
主要电气设备选型
为主变压器选择规格时, 需要按照单机容量的数值增加百分之十五到百分之二十的裕度来做决定, 应该优先选那些能耗较低的型号, 其阻抗的具体数值, 是需要和系统相互配合的, 这样做的目的是为了限制短路电流。
发电机出线所使用的断路器以及隔离开关, 需要根据额定电压、额定电流这些参数, 还有开断容量来进行选型。所选设备的热稳定电流数值, 不能低于可能出现的最大三相短路电流。
厂用变压器这一种设备, 在实际情况里, 高压侧的所用变压器是按照具体的负荷计算的结果来选择的, 而低压那边的母线所对应的电压, 通常都是6kV或者是380V。
电抗器, 要依照限制短路电流这样的实际需求来确定它的额定参数, 同时要依据滤除高次谐波这样的实际需求来确定它的额定参数。
所有设备的选型必须跟系统短路计算出来的结果保持一致, 具体的计算方法以及参数怎么取值这件事, 可以去参考一下m.lingheal.com上面发布的那些电气设计的技术文档库。
继电保护与自动装置
配置发电机保护系统, 具体的保护措施包含纵差保护、匝间短路保护、失磁保护以及逆功率保护, 并且需要将动作值按照制造厂提供的曲线来进行整定。
主变的保护装置要包含以下内容, 一个是轻瓦斯保护, 还有一个是重瓦斯保护, 除此之外还要配置差动保护以及过电流保护。
在电力系统的线路保护方案中, 对于电压等级达到220千伏以及更高标准的输电线路, 工程上主要采用纵联差动保护装置或者是高频保护技术；针对110千伏电压等级的输电线路, 则采用的是具备方向特性的过电流保护方式。
在厂用电系统当中, 对过电流保护以及接地保护这两项内容进行了设置。
这个保护整定必须要去满足那个选择性的要求, 并且还要去满足速动性方面的要求, 同时灵敏度也要达标, 然后在各级保护装置相互之间, 还需要保持那种非常明确的、带有级差的配合状态。
设计依据与交付文件
编制依据包含DL/T 5153《火力发电厂设计技术规程》, 还包含GB 50052《供配电系统设计规范》, 再一个就是GB/T 14549《电能质量 公用电网谐波》。最终的交付文件里面有电气一次主接线图, 还有二次原理图, 接着是设备材料清单, 随后是保护整定说明书, 最后还有电气总平面布置图。
整个设计的过程, 应该形成一种闭环的状态, 就是先确定主接线, 然后再算短路, 接着选设备, 然后配置保护, 再做整定计算, 最后把图纸出校, 这些环节上面的数据, 必须要互相去验证一下, 逻辑也要自洽, 只有这样了, 才能进到施工安装的阶段里去。
