浅谈火电厂厂用电电气的二次优化设计

浅谈火电厂厂用电电气的二次优化设计

刘泽

华能酒泉发电有限公司735000

摘要：随着我国社会经济的快速发展，近几年来我国的电力资源需求越来越高，电力工程的建设规模也在不断扩大，火力发电厂作为我国电力行业中不可或缺的重要组成部分，要保障电力系统的正常运行，满足当前日益增长的电力需求，就要提升火力发电厂的运行安全性和稳定性。本篇文章将从分析当前我国火电厂厂用电电气二次设计中的主要问题入手，探究如何优化火电厂厂用电电气二次设计。

关键词：火电厂；厂用电电气；二次优化设计

虽然当前我国的发电模式有许多，但是火力发电仍然是我国主要的电力供送途径，电力资源是与人们的工作生活和社会各方面建设息息相关的重要国民需求之一，因此，要确保电力资源供应充足，保障人们的正常活动和社会的顺利发展，就要重视火力发电厂的运行。为了满足日益增长的电力资源需求，当前我国火力发电厂中的发电机、变压器电机的容量一直在加大，随着我国科学技术水平的不断提升，火电厂中的电气设备也越来越丰富，电气设备的功能完善度也越来越高，而火电厂厂用电电气一次设计和二次设计是发电厂中各个电气设备运行是否可靠的关键基础，所以，要确保火电厂用电设备能够正常工作，保障火电厂电力系统平稳持续供电，就要通过对火电厂厂用电电气设备进行二次优化设计的方式提高电气设备的保障程度，降低电气设备的能耗损失，才能在提升火电厂电力系统运行稳定性和安全性的同时提高火电厂的运行效率和供电质量。

一、火电厂厂用电电气二次设计的设计要点

    火电厂厂用电电气二次设计质量不仅关乎火电厂的供电水平和运行效率，而且与其运行状态的安全性和稳定性也有着密切的联系，尤其是在当前电力资源供电需求越来越高的背景下，火电厂中逐步增加了大容量机组，各种电气设备的正常运转都需要以火电厂厂用电电气系统为基础，因此，火电厂厂用电电气二次设计的重要性不言而喻。火电厂厂用电电气二次设计的设计要点主要有以下几点：首先，二次设计必须要以火电厂电气设备的实际运行情况为依据，这样才能大力保障电气设备运行的可靠程度，并且增加电气二次设计的选择性[1]。其次，在二次设计时要充分结合火电厂的实际规划，以火电厂的运行活动为主要目标，优先选择采用已经相对成熟完善的相关技术，确保二次设计的优化效果和电气系统的运行质量。最后，火电厂中所需使用的设备数量很多，类型也各不相同，即使是规格相同、规模一样的机组，其电气接线的方式也存在差异，所以，火电厂厂用电电气二次设计中要充分考虑到各种设备之间的保护原理和实际使用情况，才能保障电气二次设计的完善性和有效性。

二、当前我国火电厂厂用电电气二次设计中的主要问题分析

结合火电厂厂用电电气二次设计的实际投入应用情况我们可以发现，在现场节点和与之相对应的保护调试作业环节中容易产生各种问题，造成这一现象出现的原因主要是因为二次设计图纸与用电系统中的端子定义之间存在差异性，从而致使二次保护回路与电气一次设备所设定的相关参数不相匹配。在火电厂厂用电电气常规二次设计中，连锁跳闸回路出现降低或者增长等异常变化也是常见的现象，而在保护设计中，也常常会遇到保护线路出现短路的问题[2]。在火电厂厂用电电气二次设计中如果有更换相关保护装置的要求，就需要对电气二次设计图纸进行较大的改变，从而防止产生工程量遗漏等问题，出现这种现象的原因主要是因为所更换的保护装置产品参数和性能无法完全保持一致。

三、如何优化火电厂厂用电电气二次设计

1. 优化继电保护系统的设计

继电保护系统是保障火电厂各个电气设备正常工作、维护电力系统安全稳定运行的重要手段，所以，优化继电保护系统的设计是优化火电厂厂用电电气二次设计中的主要核心内容。一般来讲，优化继电保护系统的设计主要包括以下方面：首先是我们可以选择使用常规的数字类型微机保护设备作为继电保护装置；其次，则是要提升配置在变压设备机组和发电机等设备中的继电保护系统与故障滤波装置之间的匹配程度；最后，则是要利用一定的联网通信接口（比如RS485）进行保护屏保护装置与继电保护工程站之间的通讯传输工作。其中，值得注意的是要将各个线路建设于所使用联网通信接口的总线上，才能保障通讯传输效果能够满足机电保护系统的通讯需求[3]。除此之外，要实现继电保护管理系统的通讯工作，还要通过计算机通用串行接口达到点对点信号输出的通信效果，而计算机监控系统利用通用串行接口也能增加继电保护装置的定位功能，进一步提升继电保护管理系统的运行质量。

2. 优化直流系统设计

    直流系统设计是火电厂厂用电电气设计中的重要内容之一，直流系统的设计质量不仅会影响火电厂厂用电电气设计的整体质量，而且与火力发电厂电力系统的运行状态有着直接的关联。对于直流系统设计的优化我们可以从以下几个方面入手：其一是火电厂直流系统电压值要按照通常的电压要求标准设定为二百二十伏，以保证直流系统的正常运行；其二，直流系统在火电厂中发挥的主要作用是为控制负荷与动力系统提供相应的电力能源，而不同的分支线路所需的动力和电力荷载量各不相同，因此，要在机房和中控室中配置与之对应的直流分柜，以实现直流系统的优化效果；其三，相关设计人员要在直流系统设计中增加构建包括设备层、采样层、现场管理层以及主控层的直流监控系统，在这四个构成部分中，主控层则是直流监控系统的核心关键。通常情况下，主控层与通讯管理机是经由联网通信接口实现连接的，所以，相关设计人员可以充分利用联网通信接口的优势作用在充电柜和电池柜等相关设备中安装通讯管理机，从而促使直流系统与火电厂计算机监控系统之间进行通讯传输。对直流系统的设计进行上述优化，不仅可以加强火电厂的监测和控制功能，而且在网络信号出现问题或者主控层出现故障时也可以通过现场管理层完成相关监控工作，为火电厂的监测控制效果提供了进一步的保障。

3. 科学合理的选择电流互感器参数

火电厂厂用电电气系统的设计包含众多电气设备，所需设计内容繁多复杂，而所使用的电气设备在不同的用电环境中以及不同的电力资源需求下都会有不同的表现，所以，电气系统相关设计人员在选择使用相关电气设备的类型时要以火电厂的实际运行情况为基础，确保所用电气设备类型的适用性。此外，电流互感器作为火电厂厂用电电气二次设计中的主要设备，其相关参数的设定是否具有科学性和合理性也是影响火电厂电气系统运行质量的关键因素。因此，在二次设计中选择设定电流互感器参数时，需要结合火电厂厂用电电气一次设计中回路的变化情况，分析一次设计中的电路负荷容量，并以此为依据明确火电厂厂用电电气二次设计中回路所需调整的范围。在电流互感器参数的二次设计时要注重强化各个回路之间的配合程度，以保障回路设计的安全可靠为原则，有效避免由于二次设计中电流互感器参数发生变化而导致引发其他相关安全问题。

参考文献：

[1] 张玮玮. 火电厂电气二次系统设计分析[J]. 今日自动化,2019(2):11-12.

[2] 包周琦. 火力发电厂用电电气的二次优化设计[J]. 科学与财富,2020,12(26):141.

[3] 张昱. 火电厂用电动机二次接线的设计[J]. 中国新技术新产品,2021(20):51-53. 姓名：刘泽（1993.11--）；性别：男，籍贯：山西省朔州人，民族：汉族，学历：本科，毕业于山西农业大学信息学院；现有职称：初级工程师；研究方向：电气工程及其自动化；

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