探索小型熱電廠高壓變壓器的優(yōu)化選擇

揭仕貴

（中國電建集團(tuán)福建省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，福建 福州 350000）

小型熱力發(fā)電廠的優(yōu)化對(duì)于整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行具有重要作用，首先，從空間上優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅優(yōu)化了平面上的布置，提高了空間的利用率，同時(shí)，使各個(gè)部分的分工明確，提高了熱力發(fā)電設(shè)備的可信度和安全性能。通過縝密的設(shè)計(jì)，重新靈活地對(duì)設(shè)備進(jìn)行布置，使設(shè)備在運(yùn)行中，人工維護(hù)的工作量減少，或者減輕了人工維護(hù)的困難度。會(huì)使發(fā)電廠的整體環(huán)境變得更好，同時(shí)，也對(duì)發(fā)電廠未來的擴(kuò)建有幫助。

1 怎樣對(duì)小型熱力發(fā)電廠的變壓器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 要關(guān)注電廠周圍的環(huán)境特點(diǎn)

假設(shè)根據(jù)某地的氣象資料顯示分析,該地的發(fā)電廠自然環(huán)境具有的特點(diǎn)有：氣溫變化不穩(wěn)定，早上和晚上的溫差很大，夏季和冬季的溫差也很大，例如，夏季的溫度很高，甚至高達(dá)40℃，但冬天的溫度很低，如新疆。二是風(fēng)沙比較多，夏季降雨明顯，冬季降雪也很多，然后，凍土層比較厚，結(jié)冰的時(shí)間比較長(zhǎng)。緊挨著村落。以上為熱力發(fā)電廠周邊的環(huán)境特點(diǎn)。通過分析熱力發(fā)電廠周邊的環(huán)境特點(diǎn)，我們可以有效地把握變壓器在該環(huán)境中的變化情況?？梢杂们擅畹霓k法用最簡(jiǎn)單的、最節(jié)省成本的方法去改造變壓器，使其更適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，同時(shí)，減少了耗能，改善了村子周邊的環(huán)境污染，有助于周邊村民的身心健康。

1.2 要觀察變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第二個(gè)部分首先要觀察變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，只有先了解了結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。工程師才能夠在該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的邏輯下進(jìn)行改良。使消耗的成本低、耗時(shí)少。結(jié)合熱力發(fā)電廠變壓器周圍的環(huán)境特點(diǎn)和變壓器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以擬出最佳優(yōu)化方案。

1.3 進(jìn)行技術(shù)上的分析

結(jié)合工程的情況，采用的優(yōu)化措施有：第一，根據(jù)配電裝備的電壓數(shù)，可以采取分廠運(yùn)行的方式，在全熱力發(fā)電廠設(shè)置多個(gè)升壓站，這些升壓站之間不能有電氣之間的聯(lián)系。第二，把相同電壓的配電裝置，布置在多個(gè)配電裝置室內(nèi)，并結(jié)合配電裝置室，網(wǎng)絡(luò)保護(hù)小室和蓄電池室，最后，結(jié)合主廠房，對(duì)變壓器進(jìn)行布置。第三，關(guān)于主要變壓器，主變壓器和高壓廠用備用變壓器采用半戶內(nèi)布置方式，也就是在變壓器的三面設(shè)置外墻及屋面，一面不設(shè)置墻面，使變壓器的一半裸露在室外環(huán)境之中。變壓器的保護(hù)屏就可以在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)小室之內(nèi)就地布置，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)保護(hù)小室的面積。優(yōu)化方案要貫徹全生命周期的設(shè)計(jì)理念，要保證工程的整個(gè)生命周期的費(fèi)用和環(huán)境代價(jià)以及擴(kuò)展回收的因素受到最小的影響。從而使熱力發(fā)電廠有聯(lián)系的周邊人民和社會(huì)企業(yè)用戶都得到滿意。

優(yōu)化方案設(shè)計(jì)師應(yīng)該具有負(fù)責(zé)任的精神，要對(duì)工程和社會(huì)以及人民負(fù)責(zé)任，認(rèn)真完成技術(shù)分析和方案設(shè)計(jì)。具體分析如下：

（1）為了提高發(fā)電廠的空間利用率。方案優(yōu)化設(shè)計(jì)師可以在總平面上下功夫，合理地根據(jù)周邊環(huán)境以及內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行總平面的合理布理。比如，優(yōu)化電壓等級(jí)數(shù)量，高壓配電裝置出線的布置隔靠近出線走廊，優(yōu)化高壓配電裝置與變壓器的連接方式，減少場(chǎng)內(nèi)高壓電纜敷設(shè)通道，這樣就可以使平面的優(yōu)化具有更加有利的外部條件，同時(shí)，也節(jié)省了運(yùn)行損耗成本，減少了高壓電纜的長(zhǎng)度，降低了高壓電纜的投資，提高了供電的可靠性。

（2）分工明確，提高效率。在變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該使廠內(nèi)的各個(gè)功能分區(qū)更加明確。優(yōu)化應(yīng)該將配電裝置和變壓器劃分為專用的電氣設(shè)備區(qū)域，運(yùn)行維護(hù)需要有專門的人員進(jìn)行，這樣就可以集中電氣分區(qū)。這樣的設(shè)計(jì)方式是很多優(yōu)化設(shè)計(jì)最常用的一種設(shè)計(jì)方式，所以具有成熟的技術(shù)，是工程中經(jīng)常用到的設(shè)計(jì)。

（3）提高設(shè)備的安全性，更加提高了整體運(yùn)行過程中的高效。國內(nèi)對(duì)于電纜附件的研究相對(duì)來說比較少，一些高新技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)不能夠很熟練地把握，所以整個(gè)電纜在運(yùn)行的過程中的可靠性比較低，也會(huì)因?yàn)闊崃Πl(fā)電廠所處的環(huán)境條件比較復(fù)雜，氣溫相差比較大，比如，冬天會(huì)有積雪層和凍土層，這樣容易對(duì)電纜造成很大的壓力，在施工過程中，設(shè)計(jì)師和工程師要考慮相應(yīng)的措施。即使是二者都考慮到了這樣的措施，但是，也沒有辦法把這些負(fù)面影響徹底消除，這樣對(duì)運(yùn)行也很不利。所以最重要的辦法就是盡可能最大地減少電纜進(jìn)出線的數(shù)量?？梢园迅邏簜溆米儔浩魍ㄟ^架空連接，這樣可以大大提高電壓整體運(yùn)行的可靠性。

（4）方案設(shè)計(jì)要考慮靈活的布置方式，將配電裝置拆成多個(gè)高壓配電裝置室。分工明確，效率高。優(yōu)化布置方案之后，總體的布置方案變得靈活，可以更強(qiáng)地適應(yīng)不同廠商提供的供電設(shè)備，也能夠滿足總圖布置和建筑立面設(shè)計(jì)的調(diào)整需要。

（5）減少了運(yùn)行維護(hù)過程中的工作量，節(jié)省了人員成本。通過對(duì)關(guān)鍵配電裝置的布置和優(yōu)化布置，機(jī)房的設(shè)備基本上采用了戶內(nèi)和半戶內(nèi)的布置方式，其中主變壓器、高壓廠用變壓器和高壓備用變壓器也采用半戶內(nèi)的的布置方式。

（6）優(yōu)化后的變電氣設(shè)備安裝和檢修更加便利，優(yōu)化后因?yàn)椴捎昧藨魞?nèi)和半戶內(nèi)的布置方式，使變電器在日常的維護(hù)中十分便利，所以設(shè)備在安裝時(shí)，就可以采用特殊的設(shè)施和和措施。留有充足的檢修空間，所有設(shè)備都可以通過預(yù)留好的可拆通道進(jìn)行搬運(yùn)，安裝就位和檢修維護(hù)都是十分便利的。改良后的熱力發(fā)電廠，環(huán)境十分友好。因?yàn)闇p少了能源損耗，減少了排污污染和噪音以及電磁輻射，所以對(duì)周邊的居民和社會(huì)反應(yīng)都是比較友好的。

2 對(duì)小型熱力發(fā)電廠進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)需要哪些條件

2.1 負(fù)責(zé)任的方案設(shè)計(jì)師和工程師

任何方案設(shè)計(jì)都離不開設(shè)計(jì)師，作為熱力發(fā)電廠變壓器改良的設(shè)計(jì)師來說，應(yīng)該具有專業(yè)的技術(shù)水平以及超強(qiáng)的責(zé)任心，在方案設(shè)計(jì)前期進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，通過分析和研究找到最佳合理的解決辦法方案設(shè)計(jì)中期，要不斷地根據(jù)發(fā)電廠的調(diào)試狀況進(jìn)行改良，直到找到最合適的方法。后期在熱力發(fā)電廠的變壓器改良后，投入使用時(shí)，應(yīng)該定期對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行檢查回訪。工程師要和設(shè)計(jì)師相結(jié)合，工程師要監(jiān)督在改良過程中的一些技術(shù)問題，這要求工程師具有耐心、細(xì)心和責(zé)任心。

2.2 熱力發(fā)電廠自身的條件

熱力發(fā)電廠自身的自然條件也很重要，只有自然條件相對(duì)來說比較溫和，才能使變壓器得到最有效的利用。如上我所說的，東北地區(qū)冬天的積雪比較厚，夏天的溫度也比較高，這就會(huì)影響發(fā)電廠的效率。所以熱力發(fā)電廠建立時(shí)要選在氣候適宜的地方，最好離周邊的居民較遠(yuǎn)。這樣可以減少發(fā)電廠對(duì)周邊居民帶來的負(fù)面影響，因?yàn)榘l(fā)電廠本身會(huì)造成一些水體污染電輻射，這樣會(huì)對(duì)周邊居民的身心造成不良影響，造成一些不必要的社會(huì)問題。

2.3 變壓器的發(fā)展技術(shù)水平

我國的變壓器技術(shù)一直處于一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的時(shí)期，各個(gè)方面還不太完善，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，功能完善的變壓器，使運(yùn)輸電流的效能更高。節(jié)省材料，保護(hù)環(huán)境,減少污染。所以在改良變壓器的時(shí)候，要選擇功能比較完善效率比較高的變壓器。這屬于硬件方面的要求。

3 結(jié)語

從上文來看，熱力發(fā)電廠的變壓器優(yōu)化裝置需要很多有利的外部條件，同時(shí)，也需要相關(guān)技術(shù)人員的高度的責(zé)任心和良好的技術(shù)水平，同時(shí)，也需要變壓器自身的質(zhì)量過硬。只有多方面相結(jié)合才能發(fā)揮熱力發(fā)電站最好的作用，消耗最低的能源，創(chuàng)造更多的效益。熱力發(fā)電廠是我們生活中常見的一種發(fā)電形式，對(duì)熱力發(fā)電廠進(jìn)行改革需要專業(yè)人士進(jìn)行重視，因?yàn)闊崃Πl(fā)電廠關(guān)系著社會(huì)和民生，當(dāng)熱力發(fā)電廠，發(fā)展的比較完善，從各個(gè)方面減少了環(huán)境污染，提高人們生活的質(zhì)量。這才是對(duì)社會(huì)最大的貢獻(xiàn)。發(fā)電廠變壓器優(yōu)化布置設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，要秉持著長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的理念，節(jié)省成本的理念，保護(hù)環(huán)境的理念，進(jìn)行工程施工。最好能在平面上節(jié)省空間，提高最大的利用率，更加完善我國未來的發(fā)電裝置。