第六章 水電站自用電接線

1、第六章 水電站自用電接線 【知識(shí)目標(biāo)】 1了解水電廠自用負(fù)荷的特點(diǎn)及分類； 2熟悉自用電的引接方式； 3了解并會(huì)分析廠用電接線； 4掌握自用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)及能進(jìn)行自用變壓器的選擇。 【能力目標(biāo)】 1能夠解釋經(jīng)常、不經(jīng)常、連續(xù)、短時(shí)、斷續(xù)的含義； 2能夠解釋A、B、C、D類負(fù)荷的具體含義； 3能夠分析各類廠用電的接線特點(diǎn)。 自用電，是指發(fā)電廠和變電站本身的 用電。對(duì)于發(fā)電廠，尤其是火力發(fā)電 廠，其自身的用電占發(fā)電負(fù)荷很大的 比重，并且是非常重要的負(fù)荷。廠用 電率是發(fā)電廠的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 廠用電接線的基本要求廠用電接線的基本要求 （1）供電可靠、運(yùn)行靈活。 （2）接線簡(jiǎn)單清晰、投資少、運(yùn)行費(fèi)低。 （

2、3）廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性。 （4）接線的整體性。 （5）電廠分期建設(shè)時(shí)廠用電接線的合理性。 （1 1）水輪發(fā)電機(jī)組的自用電）水輪發(fā)電機(jī)組的自用電 調(diào)速器壓油裝置的壓油泵、漏油泵；機(jī)組軸承的潤(rùn)滑油（水） 泵；水輪機(jī)頂蓋排水泵；機(jī)組技術(shù)供水泵；蝴蝶閥壓油裝置壓 油泵、漏油泵等。 (2)(2)廠內(nèi)公用電廠內(nèi)公用電 水電站油、氣、水系統(tǒng)的用電；直流操作電源與載波通信電源； 廠房橋機(jī)、進(jìn)水閥門(mén)和尾水閘門(mén)啟閉機(jī)等；廠房和升壓站的照 明和電熱；全廠通風(fēng)、采暖及空調(diào)、降溫系統(tǒng)；主變冷卻系統(tǒng) 如冷卻風(fēng)扇、油泵、冷卻油泵；其他如檢修電源、試驗(yàn)室電源 等。 (3)(3)廠外公用電廠外公用電 主要是壩區(qū)、水利樞紐等用

3、電。 一、水電廠的廠一、水電廠的廠用負(fù)荷用負(fù)荷 二、火電廠的自二、火電廠的自用負(fù)荷用負(fù)荷 （1）輸煤部分。 （2）鍋爐部分。 （3）汽機(jī)部分。 （4）電氣及公用部分。 （5）事故保安負(fù)荷。 （6）出灰部分。 （7）廠外水工部分。 （8）化學(xué)水處理部分。 （9）廢水處理部分。 （10）輔助車間。 三三. .變電站的自用負(fù)荷變電站的自用負(fù)荷 變電站的站用電負(fù)荷比發(fā)電廠廠用電負(fù)荷小 得多，站用電負(fù)荷主要有主變壓器的冷卻設(shè)備、 蓄電池的充電設(shè)備或硅整流電源、油處理設(shè)備、 照明、檢修器械以及供水水泵等用電負(fù)荷。其中， 重要負(fù)荷有主變壓器的冷卻風(fēng)扇或強(qiáng)迫油循環(huán)冷 卻裝置的油泵、水泵、風(fēng)扇以及整流操作電源等

4、。 （二）按重要性分類（二）按重要性分類 1. 1.類負(fù)荷類負(fù)荷 I I類負(fù)荷指短時(shí)（即手動(dòng)切換恢復(fù)供電所類負(fù)荷指短時(shí)（即手動(dòng)切換恢復(fù)供電所 需的時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使發(fā)電廠無(wú)法需的時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使發(fā)電廠無(wú)法 正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅下降的負(fù)荷。正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅下降的負(fù)荷。 2. 2.類負(fù)荷類負(fù)荷 類負(fù)荷指允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過(guò)類負(fù)荷指允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過(guò) 長(zhǎng)有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。長(zhǎng)有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。 3.3.類負(fù)荷類負(fù)荷 類負(fù)荷指較長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響發(fā)類負(fù)荷指較長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響發(fā) 電廠生產(chǎn)的負(fù)荷。例如機(jī)

5、修間、試驗(yàn)室、油處理設(shè)備等。電廠生產(chǎn)的負(fù)荷。例如機(jī)修間、試驗(yàn)室、油處理設(shè)備等。 4. 4.事故保安負(fù)荷事故保安負(fù)荷 在主發(fā)電機(jī)停機(jī)過(guò)程及停機(jī)后的一段在主發(fā)電機(jī)停機(jī)過(guò)程及停機(jī)后的一段 時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng) 控制失靈以及危及人身安全的廠用負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源的要求，控制失靈以及危及人身安全的廠用負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源的要求， 事故保安負(fù)荷可分為兩類。事故保安負(fù)荷可分為兩類。 （1 1）直流保安負(fù)荷。）直流保安負(fù)荷。 （2 2）交流保安負(fù)荷。）交流保安負(fù)荷。 根據(jù)對(duì)電源的要求，事故保安負(fù)荷可分為三類： 直流保安負(fù)荷，如直流潤(rùn)滑

6、油泵、發(fā)電機(jī)的直流氫 密封油泵、事故照明等。直流保安負(fù)荷由蓄電池組供 電。 允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷，如盤(pán)車電動(dòng)機(jī)、頂 軸油泵、交流潤(rùn)滑油泵、交流氫密封油泵、消防水泵 等。允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷平時(shí)由交流廠用電 源供電，交流電源消失時(shí)，由交流保安電源供電。交 流保安電源一般采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)供電，該 機(jī)組能自動(dòng)投入運(yùn)行。 交流不間斷供電負(fù)荷，是指在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行、停 機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電的負(fù) 荷，如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)、熱工儀表及自動(dòng)裝置 設(shè)備等。它一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電。 按運(yùn)行方式分類 按照運(yùn)行方式的不同，自用負(fù)荷可以分為以下幾類： （1）A類

7、A類負(fù)荷即經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括技術(shù)供水 泵、浮充電電源、軸承潤(rùn)滑油泵或水泵、主變冷卻風(fēng) 扇以及照明、通風(fēng)、取暖和空調(diào)等。 （2）B類 B類負(fù)荷即經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括壓油 裝置油泵、廠房滲漏排水泵、高低壓空壓機(jī)、水輪機(jī) 頂蓋排水泵等。 （3）C類 C類負(fù)荷即不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括機(jī)組檢 修排水泵、蓄電池充電電源、油處理室設(shè)備和某些檢 修用電等。 （4）D類 D類負(fù)荷即不經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括閘 門(mén)啟閉機(jī)、蝴蝶閥壓油裝置壓油泵、消防水泵、各種 短時(shí)工作的備用泵等。 以上四種類型中，“經(jīng)?！笔侵该刻於家褂?；“不 經(jīng)?！笔侵刚r(shí)不用，只有在檢修、事故或開(kāi)停機(jī)

8、時(shí)使用；“連續(xù)”是指每次帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)2h以上；“短 時(shí)”是指每次連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)在10120min；“斷 續(xù)”是指每次使用時(shí)從帶負(fù)荷運(yùn)行到停止，反復(fù)周期 性地工作，每個(gè)周期不超過(guò)10min。 按是否自啟動(dòng)分類 按是否自啟動(dòng)，自用負(fù)荷分為具有自啟動(dòng)和不具有自 啟動(dòng)兩類。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)是指當(dāng)自用電源短時(shí)消失后又恢復(fù)（如 切換電源和故障后恢復(fù)）時(shí)，原來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的自用電動(dòng)機(jī) 在電源消失時(shí)停止運(yùn)行后無(wú)需運(yùn)行人員作啟動(dòng)操作即 可自行啟動(dòng)，迅速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。自啟動(dòng)能大大縮短電動(dòng) 機(jī)重新啟動(dòng)的時(shí)間，對(duì)一些不允許長(zhǎng)時(shí)間停電的I、 類負(fù)荷來(lái)說(shuō)是很重要的。 因?yàn)樽杂米儔浩鞯娜萘坑邢?，不可能使所有的電?dòng)機(jī) 都參與自啟動(dòng)，另外有部

9、分電動(dòng)機(jī)短時(shí)停電對(duì)發(fā)電廠 正常運(yùn)行不會(huì)造成直接影響，所以自用電動(dòng)機(jī)可分為 具有自啟動(dòng)和不具有自啟動(dòng)兩類。一般類和部分 類自用負(fù)荷無(wú)需自啟動(dòng)。 廠用電的電壓等級(jí)廠用電的電壓等級(jí) 按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，容量在75kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓； 220kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓；1000kW以上的電動(dòng)機(jī) 采用10kV電壓具有比較好的經(jīng)濟(jì)性。 大中型火力發(fā)電廠廠用電，一般均用兩級(jí)電壓，大多 為6kV及380220V兩個(gè)等級(jí)。水力發(fā)電廠的廠用電動(dòng)機(jī)容 量均不大，通常只設(shè)380220V一個(gè)電壓等級(jí)。 大型水電廠中，在壩區(qū)和水利樞紐裝設(shè)有大型機(jī)械， 如船閘或升船機(jī)、閘門(mén)啟閉裝置等，這些設(shè)備距主廠房較 遠(yuǎn)，需

10、在那里設(shè)專用變壓器，采用6kV或10kV供電。 發(fā)電廠在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電所消耗的電量占發(fā)電廠 總發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。其計(jì)算公式為： 式中KCY廠用電率，%； ACY廠用電量，kWh； AG總發(fā)電量，kWh。 廠用電率廠用電率 100% CY CY G A K A 發(fā)電廠的廠用電率與電廠類型、容量、自動(dòng)化水 平、運(yùn)行水平等多種因素有關(guān)。 （1）自用電的電壓等級(jí) 自用負(fù)荷的供電電壓主要取決于發(fā)電機(jī)的額定容量、 額定電壓及廠用電動(dòng)機(jī)的電壓、容量和數(shù)量等因素。 發(fā)電廠和變電站中自用電的電壓通常有兩類，其中低 壓供電網(wǎng)絡(luò)為0.4kV（380V/220V），高壓供電網(wǎng)絡(luò) 有3kV、6kV、10

11、kV等。 自用電供電電源自用電供電電源 （2）工作電源 工作電源是指保證發(fā)電廠或變電站正常運(yùn)行的電源。 工作電源應(yīng)不僅要供電可靠，而且要滿足自用負(fù)荷容 量的要求。 （3）備用電源 為了提高可靠性，每一段廠（站）用母線至少要由兩 個(gè)電源供電，其中一個(gè)為工作電源，另一個(gè)為備用電 源。當(dāng)工作電源故障或檢修時(shí)，仍能不間斷地由備用 電源供電。廠用備用電源有明備用和暗備用兩種方式。 明備用就是專門(mén)設(shè)置一臺(tái)變壓器（或線路），它經(jīng)常 處于備用狀態(tài)（停運(yùn)），如圖1（a）所示，其中T3為 明備用。 暗備用就是不設(shè)專用的備用變壓器，而將每臺(tái)工作變 壓器的容量加大，正常運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器都在半載 下運(yùn)行，互為備用狀態(tài)

12、，如圖1（b）所示，T1和T2 互為備用。 廠用備用電源應(yīng)盡量保證其獨(dú)立性，即失去工作電源 時(shí)，不應(yīng)影響備用電源的供電。此外，還應(yīng)裝設(shè)備用 電源自動(dòng)投入裝置。 圖圖1備用電源的類型備用電源的類型 （a）明備用；（b）暗備用 （4）事故保安電源 事故保安電源是為保證事故保安負(fù)荷的用電而設(shè) 置的，并能自動(dòng)投入運(yùn)行。事故保安電源必須是一種 獨(dú)立而又十分可靠的電源。它分直流事故保安電源和 交流事故保安電源兩種。前者由蓄電池組供電；后者 宜采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組或由外部引來(lái)的可靠 交流電源供電。此外，還應(yīng)設(shè)置交流不停電電源。交 流不停電電源宜采用接在直流母線上的逆變機(jī)組或靜 態(tài)逆變裝置。交流事故保安

13、電源接線如圖2所示。 圖圖2 交流事故保安交流事故保安 電源接線示意圖 電源接線示意圖 自用電接線自用電接線 自用電接線是指從自用變壓 器的高壓側(cè)引接到自用負(fù)荷供電 的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，包括電源引接方式、 接線形式和供電網(wǎng)絡(luò)等部分。 廠用電接線的基本要求 廠用電接線的設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求， 考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地用成熟的技術(shù)和設(shè)備， 使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全、經(jīng) 濟(jì)地運(yùn)行。 發(fā)電廠的廠用電發(fā)電廠的廠用電 廠用電接線應(yīng)滿足下列要求： （1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，特別是200MW及以上 機(jī)組應(yīng)做到這一點(diǎn)。任何運(yùn)行方式下，一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其 輔機(jī)的電氣故障不應(yīng)影

14、響另一臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，并能在短期內(nèi)恢 復(fù)運(yùn)行。 （2）充分考慮機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程中的供電要求。一般均應(yīng)配 置可靠的啟動(dòng)電源，在機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要 少，并能與工作電源短時(shí)并列。 （3）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn) 行方式，特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響。要便于過(guò)渡，盡 量避免改變接線和更換設(shè)備。 （4）200MW及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源， 當(dāng)全廠停電時(shí)，可快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入向保安負(fù)荷供電。另外， 還要設(shè)計(jì)符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷供電，以滿足不允許 間斷供電的熱工保護(hù)和計(jì)算機(jī)等負(fù)荷。 廠用電的電壓等級(jí) 確定廠用電電壓等級(jí)，需從電動(dòng)機(jī)的容量范

15、圍和廠用 電供電電源兩方面綜合考慮，這樣才能保證供電可靠 及良好的經(jīng)濟(jì)效果。廠用電電壓只用一種電壓等級(jí)是 不太合理的。但電壓等級(jí)過(guò)多，會(huì)造成廠用電接線復(fù) 雜，運(yùn)行維護(hù)不方便，會(huì)降低供電可靠性。一般情況 下，廠用電供電電壓一般選用高壓和低壓兩級(jí)。 廠用母線的接線方式 發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)通常采用單母線不分段或分段接 線。 在火電廠中，因?yàn)殄仩t的輔助設(shè)備多、容量大，所以 高壓廠用母線都按鍋爐臺(tái)數(shù)分段。凡屬同一臺(tái)鍋爐的 廠用電動(dòng)機(jī)都接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪 機(jī)的廠用電動(dòng)機(jī)一般也接在該段母線上。但每臺(tái)汽輪 機(jī)組有兩臺(tái)循環(huán)水泵和兩臺(tái)凝結(jié)水泵時(shí)，因其中一臺(tái) 屬備用性質(zhì)，允許分別接在不同分段上。鍋爐

16、容量在 4001000t/h時(shí)，每一高壓廠用母線應(yīng)分為兩段。 廠用母線按爐分段的優(yōu)點(diǎn)如下： （1）一段母線故障時(shí)，僅影響一臺(tái)鍋爐運(yùn)行。 （2）鍋爐的輔助機(jī)械可與鍋爐一起檢修。 （3）因各段母線分開(kāi)運(yùn)行，故可限制廠用電路內(nèi)的 短路電流。 對(duì)于低壓廠用母線，當(dāng)鍋爐容量在230t/h及以下時(shí)， 一般也按機(jī)爐數(shù)對(duì)應(yīng)分段，并用閘刀開(kāi)關(guān)將母線分為 兩段；鍋爐容量在400t/h及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由 兩段母線供電，兩段母線可由同一臺(tái)變壓器供電；鍋 爐容量在1000t/h上時(shí)，每段母線可由一臺(tái)變壓器供 電。 對(duì)于水電廠，其高壓和低壓的廠用電接線一般采用單 母線不分段或分段形式。 廠用電源的引接方式 廠用電的

17、引接點(diǎn)是指自用變壓器的高壓側(cè)與電廠或電 網(wǎng)的連接點(diǎn)。 （1）高壓廠用工作電源的引接方式 高壓廠用工作電源應(yīng)由發(fā)電機(jī)電壓回路引接，并盡量 滿足爐、機(jī)、電的對(duì)應(yīng)性要求。 當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，高壓廠用工作電源由各母 線段引接，供給接在該母線段的機(jī)組的廠用負(fù)荷。 當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器成單元連接時(shí)，高壓廠用工作 電源一般由主變壓器低壓側(cè)引接，供給該機(jī)組的廠用 負(fù)荷。 當(dāng)兼有發(fā)電機(jī)電壓母線和單元連接機(jī)組時(shí)，根據(jù)上 述原則引接各自的高壓廠用工作電源。 高壓廠用工作電源的引接方式如圖3所示。 圖圖3 高壓廠用工作高壓廠用工作 電源的引接方式電源的引接方式 （a）從發(fā)電機(jī)電 壓母線上引接； （b）從主變壓器 低

18、壓側(cè)引接； （c）從發(fā)電機(jī)母 線側(cè)和主變的 高壓側(cè)引接； （d）從發(fā)電機(jī)母線 側(cè)和主變的高壓 側(cè)母線引接 自用電接線 （2）低壓廠用電源的引接方式 低壓廠用工作變壓器一般由高壓廠用母線段上引接。 當(dāng)無(wú)高壓廠用母線段時(shí)，可從發(fā)電機(jī)電壓主母線上或 發(fā)電機(jī)出口引接。 按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應(yīng)由對(duì)應(yīng) 的高壓廠用母線段供電。 （3）備用電源和啟動(dòng)電源的引接方式 廠用備用電源在工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源， 起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容量，最好 能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得廠 用電源。 啟動(dòng)電源一般是指機(jī)組在啟動(dòng)或停運(yùn)過(guò)程中，工作電源不可

19、能 供電的情況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供的電源。 備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，并且具有足夠的供 電容量，以下是其最常用的引接方式： 從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，通過(guò)廠用備用變 壓器（或電抗器）引接。 從發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在 機(jī)組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。 從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密、供電可靠的最低一級(jí)的電 壓母線引接。這樣，有可能因采用比較大的廠用高壓 變壓器，增大高壓配電裝置的投資而使經(jīng)濟(jì)性較差， 但這種方法可靠性較高。 當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路， 經(jīng)過(guò)變壓器取得獨(dú)立的備用電源及啟動(dòng)電源。 變電站用電設(shè)備的用電系統(tǒng)稱為站用電。站用電比廠 用電小得

20、多。在大、中型變電站中，站用負(fù)荷要大些， 它包括主變壓器的強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵， 變壓器修理間和油處理室的動(dòng)力設(shè)備；當(dāng)采用壓縮空 氣斷路器或氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還有空氣壓縮機(jī)；當(dāng)裝 有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，還有調(diào)相機(jī)的空氣冷卻器和潤(rùn)滑系 統(tǒng)的油泵和水泵等。 變電站的自用電接線變電站的自用電接線 站用電源的設(shè)置 根據(jù)技術(shù)規(guī)程以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，500kV變電站必須裝設(shè)2臺(tái)或2臺(tái)以 上的站用工作變壓器。 當(dāng)有可靠的外接電源時(shí)，一般設(shè)置1臺(tái)與站用工作變壓器容量相 同的備用變壓器作為備用源；當(dāng)無(wú)可靠的外接電源時(shí)，可設(shè)1臺(tái)自啟 動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，其容量應(yīng)至少滿足主變壓器的冷卻 裝置負(fù)荷和斷路器及隔離

21、開(kāi)關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的需要。當(dāng)變電站裝設(shè) 站用備用變壓器時(shí)，一般均裝備用電源自動(dòng)投入裝置，以保證工作變 壓器因故退出運(yùn)行時(shí)，備用變壓器能自動(dòng)投入運(yùn)行。 對(duì)于中型變電站或裝有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)2臺(tái)站用變 壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母 線采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）進(jìn)行分段，并以低壓成 套配電裝置供電，如圖4（a）所示。 小型變電站大多只裝l臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接， 站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系 統(tǒng)，如圖4（b）所示。 圖圖4 站用電源的設(shè)置站用電源的設(shè)置 （a）2臺(tái)站用變壓器；（b）1臺(tái)站用變壓器 站用電源的

22、引接 （1）當(dāng)站內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由較低電壓 母線上引接12臺(tái)站用變壓器，這種引接方式具有經(jīng) 濟(jì)性和可靠性較高的特點(diǎn)。如果能用不同電壓等級(jí)的 母線上分別引接兩個(gè)站用電源，則更可保證站用電的 不間斷供電。 （2）由主變壓器第三繞組引接時(shí)，站用變壓器的高 壓側(cè)要選用斷流容量大的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流 電抗器。 （3）由于低壓電網(wǎng)故障機(jī)會(huì)較多，故從站外低壓電 網(wǎng)引接站用備用電源的可靠性較差，多用于只有一臺(tái) 主變壓器或一段較低電壓母線時(shí)的過(guò)渡階段。500kV 變電站多由附近的發(fā)電廠或變電站引接專用線路作為 站用備用電源。圖5所示為站用電源常用的引接方式。 圖圖5 站用電源的引接站用電源的引接

23、 (a),(b)一臺(tái)站用變壓器接 到兩段低壓母線上； (c)兩臺(tái)站用變壓器接 到兩段低壓母線上； （d）一臺(tái)站用變壓器 接到低壓母線上， 另一臺(tái)接到連絡(luò)線 路的斷路器外側(cè)； （e）兩臺(tái)站用變壓器中的 一臺(tái)引接在主變壓器低壓側(cè)， 另一臺(tái)及調(diào)相機(jī)啟動(dòng) 變壓器接到站外電源上 站用電接線方式 站用電系統(tǒng)采用380220V中性點(diǎn)直接接地的三相四 線制，動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源。其接線方式如下： （1）站用電母線低壓側(cè)多采用單母線接線方式。當(dāng) 有兩臺(tái)站用變壓器時(shí)，采用單母線分段接線方式平時(shí) 分列運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。 （2）500kV變電站設(shè)置有不間斷供電裝置向通信設(shè) 備、交流事故照明及監(jiān)控

24、計(jì)算機(jī)等負(fù)荷供電，其余負(fù) 荷都允許停電一段時(shí)間，故可不設(shè)置失壓?jiǎn)?dòng)的備用 電源自動(dòng)投入裝置，但要避免備用電源投合在故障母 線上，擴(kuò)大成全站停電事故。 （3）具備條件時(shí)，調(diào)相機(jī)專用負(fù)荷優(yōu)先采用從站用 變壓器低壓側(cè)直接供電的方式。 對(duì)水電廠來(lái)說(shuō)，廠用電負(fù)荷屬重要負(fù)荷之一。水電廠 廠用機(jī)械的數(shù)量、容量及重要程度等與機(jī)組容量有關(guān)， 并受水頭、流量和水輪機(jī)型式以及運(yùn)行方式等條件影 響。一般水電廠最基本的廠用電負(fù)荷是水輪機(jī)調(diào)速系 統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵、壓縮空氣系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、發(fā) 電機(jī)冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的水泵、全廠輔助機(jī)械系統(tǒng) 的電動(dòng)機(jī)、閘門(mén)啟閉設(shè)備、照明及水利樞紐等設(shè)施用 電。 水電廠廠用電接線一般采用單母

25、線分段接線形式。 水電廠自用電接線實(shí)例及分析水電廠自用電接線實(shí)例及分析 圖7所示為某大型水電廠的廠用電接線圖。該電廠共有四 臺(tái)發(fā)電機(jī)組，廠用高壓為10kV，通過(guò)T21、T22、T23、 T24四臺(tái)高壓工作廠用變壓器分別從四臺(tái)主變壓器低壓側(cè) 引過(guò)來(lái)，另外還從降壓站引接一條全廠的備用線過(guò)來(lái)，以 保證發(fā)電機(jī)全部停電時(shí)，仍可從該段取得電源。低壓廠用 母線共分為5段，它們之間互為暗備用。10kV的母線通過(guò) 電纜線一方面接到低壓廠用變壓器降為380/220V電壓等 級(jí)供電給低壓負(fù)荷，另一方面接到升船機(jī)等高壓負(fù)荷。 圖圖7 某大型水電廠廠用電接線某大型水電廠廠用電接線 變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置

26、，直流系 統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及 供水和消防系統(tǒng)，對(duì)500kV變電站，還包括高壓斷路 器和隔離開(kāi)關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源。盡管這些負(fù)荷的容量 并不太大，但由于500kV變電站在電力系統(tǒng)中的樞紐 地位，出于運(yùn)行安全的考慮，其站用電系統(tǒng)必須具有 高度的可靠性。 變電站自用電接線實(shí)例及分析變電站自用電接線實(shí)例及分析 圖8所示為某變電站自用電網(wǎng)絡(luò)的接線圖。 由主變壓器低壓側(cè)35kV母線引接兩臺(tái)500kVA站用變 壓器，備用變壓器電源由附近的變電站10kV母線引接。 在主要車間設(shè)置專用屏，通過(guò)雙投刀開(kāi)關(guān)由（或） 段站用母線上引接電源。 圖圖8 500kV變電站的站用電接線示意圖變電站的站

27、用電接線示意圖 廠用變壓器的廠用變壓器的 選擇選擇 廠用變壓器的選擇 廠用變壓器的選擇主要考慮廠用高壓工作變壓器和啟 動(dòng)或備用變壓器的選擇，其選擇內(nèi)容包括變壓器的臺(tái) 數(shù)、型式、額定電壓、容量等。 為了正確選擇廠用變壓器容量，首先應(yīng)對(duì)廠用主要用 電設(shè)備的容量、數(shù)量及其運(yùn)行方式有所了解，并予以 分類和統(tǒng)計(jì)，最后確定廠用變壓器容量。 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 6.4.1.1 廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則 （1）經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入，如引風(fēng)機(jī)、 送風(fēng)機(jī)、給水泵、排粉機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、真 空泵等的電動(dòng)機(jī)。 （2）連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入，如充電機(jī)、 備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵、備用

28、電動(dòng)給水泵等的電 動(dòng)機(jī)。 6.4.1 廠用電負(fù)荷的計(jì)算廠用電負(fù)荷的計(jì)算 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （3）經(jīng)常而斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入，如疏水泵、 空氣壓縮機(jī)等的電動(dòng)機(jī)。 （4）短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算， 如行車、電焊機(jī)等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量 應(yīng)留有適當(dāng)裕度。 （5）向一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算 同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。 （6）對(duì)于分裂變壓器，其高、低壓繞組負(fù)荷應(yīng)分別 計(jì)算。 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 6.4.1.2 廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法 （1）換算系數(shù)法 廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法常采用換算系數(shù)法，按下式計(jì) 算： 式中S廠用母線上的計(jì)算負(fù)荷，kV

29、A； P電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率，kW； K換算系數(shù)，可取表6.1所列的數(shù)值； )(KPS cos Lm KK K （6.2） （6.3） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 Km同時(shí)率； KL負(fù)荷率； 效率； cos功率因數(shù)。 表表6.1 換算系數(shù)換算系數(shù) 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率P，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn) 確定。 對(duì)經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè) 備，即連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入，并按下式計(jì) 算： P=Pe 式中Pe電動(dòng)機(jī)額定功率，kW。 （6.4） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)按下式計(jì) 算： P=0.

30、5Pe 對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不 予計(jì)算，即： P=0 這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。在選擇變壓器容量 時(shí)由于留有裕度，同時(shí)亦考慮到變壓器具有較大的過(guò) 載能力，所以該類負(fù)荷可以不予計(jì)入。但是，若經(jīng)電 抗器供電時(shí)，因電抗器一般為空氣自然冷卻，過(guò)載能 力很小，這些設(shè)備的負(fù)荷均應(yīng)全部計(jì)算在內(nèi)。 （6.5） （6.6） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 對(duì)中央修配廠的用電負(fù)荷，通常按下式計(jì)算： 式中P 全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和，kW； P5其中最大5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和， kW。 5 4 . 014. 0 PPP（6.7） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，對(duì)于

31、大型機(jī)械，應(yīng)根據(jù)機(jī)械工作 情況具體分析確定；對(duì)于中、小型機(jī)械，則按下式計(jì) 算： 其中，翻斗機(jī)按下式計(jì)算： 輪斗機(jī)按下式計(jì)算： 式中P3其中最大3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和， kW。 3 6 . 035. 0 PPP 5 5 . 022. 0 PPP 5 3 . 013. 0 PPP （6.8） （6.9） （6.10） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 對(duì)照明負(fù)荷，其計(jì)算式為： 式中需要系數(shù)，一般取0.81.0； 安裝容量，kW。 id PKP d K i P （6.11） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （2）軸功率法 廠用電負(fù)荷可用軸功率法進(jìn)行計(jì)算。軸功率法的計(jì)算公 式為： 式中 同

32、時(shí)率，新建電廠取0.9，擴(kuò)建電廠 取0.95； 最大運(yùn)行軸功率，kW； 對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)效率； 對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)； 廠用低壓計(jì)算負(fù)荷之和，kVA。 Lm S P KS cos max （6.12） m K max P L S cos 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （1）額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí) 和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次側(cè)額定電 壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。 6.4.2 廠用變壓器的選擇廠用變壓器的選擇 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （2）工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式 工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段 數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級(jí) 有關(guān)。當(dāng)只有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)，母線一般分為兩 段；當(dāng)10kV與3kV電壓等級(jí)同時(shí)存在時(shí)，則分為四段 （10kV和3kV各兩段）。當(dāng)只有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)， 廠用高壓作變壓器可選用一臺(tái)全容量的分裂繞組變壓 器，兩個(gè)分裂支路分別供兩段母線；或選用50容量 的雙繞組變壓器，分別供兩段母線。如出現(xiàn)10kV和 3kV兩種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓工作變壓器可選用兩 臺(tái)50容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （3）廠用變壓器的容量 廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)