摘要：我国电力行业起步较晚，但发展较快，在电力行业不断创新与发展的过程中，发电装置的发电能力及输配电设备的可靠性不断提高，同时自动化系统的工作稳定性及继电保护和安全保护的保护能力也随之不断提升。目前，伴随着电网容量的不断扩大，电气设备性能以及自动化程度的不断提升以及节能减排等政策的出台，发电厂电气一次专业仍需要面对新问题，且需要不断提高设计，以适应新形式。深入分析了火力发电厂电气一次设计的技术要点，并提出建设性建议和意见，以此加强发电厂运行效益。同时，注重工作模式革新，从而全面提升技术水平以及企业经济效益，确保电力能源供应的稳定性。
关键词：发电工程;发电厂;电气一次设计
我国电力行业自改革开放发展至今，其建设技术和建设规模已经远超其它发展中国家，为我国基础建设贡献力量。现阶段我国已经进入到了高速发展阶段，对于电力供应的要求也是越来越高，火力发电厂的稳定性能够进一步促进我国经济的发展，通过对电网的完普能够进一步满足电力的内需，在这个过程中，高压变电站的数量也是越来越多。不过在火力发电厂实际的应用过程中，还是有非常多的安全隐患，应当对这部分的安全隐患进行针对性的研究与分析。对于电气一次性设计进行完善与创新，对于现今的技术要进行积极地应用。才能够进一步保证我国电力供应的稳定。
一、发电厂电气一次设计的意义
发电厂涉及发电、输配电环节，属于电力系统的重要组成部分。火力发电厂发电量占总发电量的比例较大，而且发电厂的规模普遍也较大。当前，工业化水平持续上升，各行业的用电需求量也在持续提升，电力企业应注重提升发电量。火力发电厂的建设限制条件比较多，配置灵活度高，因此优化其电气一次设计，可以确保火力發电厂运行的有效性，充分发挥出经济效益，维护电力系统运行的安全性。在电气一次设计中，应按照工程规模与需求，优化配置配电等级，同时为不同用电负荷提供电源，从而为电网提供电能。此外，火力发电厂一次设计不仅可以提升电力企业运行的安全性，还可以为后续的改扩建提供基础，保证其经济效益。另外，优化一次设计时，应遵循标准化要求，以维护其质量安全，为社会提供优质的电力服务。
二、火力发电厂电气一次设计
1、电气主接线设备技术。通过火力发电厂发电主接线电气设备，通过母线、架空线路方式，对电气主接线设备进行判断。火力发电厂运行系统如图1 所示。考虑雷电伤害下，为了避免电气主接线设备遭受不良影响，应将避雷设施安装在设备安装入口。开展电气一次设计工作时，需要应用抽屉方式安装，便于后期检修与维护。
2、主变压器装置选择。电气一次设计中，必须合理选择主变压器，关注主变压器连接机组的运行容量。当容量数值达到300 MW 时，应当选择三相变压器。对于主变压器来说，当连接机组容量达到600 MW 时，既可以选择单相变压器，也可以选择三相变压器;当连接机组容量达到1000 MW 时，应当选择单相变压器。应用单元连接方式时必须科学连接主变压器、发电机，确保在正常状态下、最大连续容量状态下，使变压器计算结果满足主变压器容量。针对分裂变，应当分别计算高低压绕组，当低压绕组为互备负荷时，高压绕组只需计算运行部分，同时计算低压侧分裂绕组容量。单元机组高厂变，计算低压侧容量时，可以将机组暗备用低压容量之和×0.5+ 最大容量低厂变计算容量×0.5。按照新规范可知，选用低压侧容量的经济性与合理性更高。
3、计算短路电流。在计算短路电流时所涉及的内容较多，如选择与检验电气设备、选择限流设备、整定机电保护装置等。在短路电流计算时，应选择适宜短路点，同时采用满足标准的测量仪器避免短路电流流经测量仪器，导致仪器设备的损坏。应用电流互感器科学计算进出线柜、计量柜短路电流。
4、电缆选择与敷设设计。第一，电缆选择。电气一次设计中，必须高度重视电缆选择问题。在电力能源中，电缆属于重要的传输媒介，因此必须慎重选择其型号与种类。按照电力参数、工作环境，实行综合化选择。例如，动力系统比较适合动力电缆，也可以应用至其他系统中，将动力电缆应用到普通场景中，也可维护系统稳定性与安全性。针对特殊环境，需要应用专用特殊电缆，例如特殊装置铜心电缆。当电缆运行温度大于100 ℃时，应选择矿物质绝缘电缆;当电缆运行温度小于-20 ℃时，必须满足绝缘类型、低温环境要求。一般来说，可以选择交联聚乙烯类、聚乙烯类绝缘电缆。第二，电缆敷设技术优化。为了确保电缆的运行效果，需要选用架空敷设方式，即发电厂厂区电缆应用综合管架敷设法，并且联合辅助车辆敷设电缆。在敷设电缆时，应当合理区分敷设电缆类型，不同的电缆采用不同的架空敷设方式。第三，电缆防火设施。发电厂涉及多台机组时，不同机组通道必须确保独立性，且机组、主厂房、建筑电缆通道出口位置需合理设置防火隔墙。在电缆主通道分支位置，合理设置阻火段、防火墙。电缆、电缆托架均应当采用阻火包、阻火包带、防火涂料。完成电缆敷设后，使用防火堵料封堵孔洞。同时，在电缆通道内设置自动灭火装置、火灾报警装置。
三、电气一次设计的控制
1、电缆的选择。发电厂主厂房区域和输煤系统、燃油系统的电力电缆和控制电缆采用C级阻燃电缆;消防系统、火灾报警系统、不停电电源、事故保安电源及重要保护跳闸回路采用耐火电缆;有可能酸碱腐蚀的场所采用防腐电缆。电缆绝缘材料：高压电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，低压电缆采用聚氯乙烯绝缘及护套电缆。缆芯材料均可采用铜芯。高压电缆、电缆支架敷设电缆、直埋电缆采用钢带铠装电缆。发电厂电缆选择的一般要求，电缆的选择应因地制宜，在北方冬季施工时，应考虑采用更适合低温环境的交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆。低温环境不适合使用聚氯乙烯电缆。
2、电缆的敷设方式。电缆的敷设方式分为多种。比如，在发电厂主厂房中的电缆敷设应该选择架空敷设。这种敷设方式的特点是不需要考虑太多的因素，可以直接采用。在火力发电厂区内一般选用的电缆敷设方式是综合管架敷设，同时，区内辅助性的车辆所选用的电缆敷设方式是管架敷设。对于具有腐蚀性的场所，在选用电缆敷设方式时应该选用桥架敷设，而在其他一些本身没有腐蚀性的场所应该采用镀锌、钢材质的电缆套管。
3、科学的设计气一次接地网。提高电气一次接地网设计的科学性，不仅可以使变电站的供配电环境得到很大的改良，减少变电站事故产生的次数，同时也有助于提高变电站运行的稳定性。电力企业应当对电气一次接地网的建设引起足够的重视，逐步改进某些不合理的设计;此外，进行设计的相关工作人员应当结合变电站的具体情况，根据不同变电站各自的特点，对变电站电气一次主接地网进行设计，从而逐步提升设计方案的实用性和科学性，促使变电站的运行整体效益不断提高。
综上所述，火力发电厂设计工作必须注重技术标准规范与约束。文章结合火力发电厂的实际情况，深入分析了其电气一次设计技术要点，重点关注发电机选择、主变压器选择、电缆选择敷设、短路电流与电力负荷计算、电力设备配置等，从而全面确保电气一次性设计效果，保证发电厂安全稳定运行，从根本上确保火力发电厂的长久稳定发展。
参考文献
[1] 张国海. 浅谈火力发电厂电气一次的部分设计[J]. 黑龙江科技信息，2019（28）：35.
[2] 孙竞瑜. 大中型发电厂电气一次设计要点探讨[J]. 建筑·建材·装饰，2018，9（7）：37-39.