廠用電接線及設(shè)計(jì)課件

§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用電發(fā)電廠的廠用機(jī)械及全廠的運(yùn)行操作、試驗(yàn)、修配、照明、電焊等用電設(shè)備的用電，統(tǒng)稱為廠用電同一時(shí)間段內(nèi)，廠用電耗電量占發(fā)電廠總發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，成為該時(shí)段的廠用電率§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用電廠用電率是發(fā)電廠的主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一與發(fā)電廠的類型、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、燃料種類及蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)凝汽式火電廠 5%~8%熱電廠 8%~10%水電廠 0.3%~2%§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷分類---按重要程度分類I類負(fù)荷II類負(fù)荷III類負(fù)荷交流不停電負(fù)荷事故保安負(fù)荷短時(shí)停電都可能影響人身及設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷允許短時(shí)停電，但較長(zhǎng)時(shí)間停電有可能損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)行的負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)不便的負(fù)荷兩個(gè)獨(dú)立電源供電并可自動(dòng)切換

專設(shè)兩套或多套配電設(shè)備電動(dòng)機(jī)能夠自啟動(dòng)

兩個(gè)獨(dú)立電源供電，可手動(dòng)切換§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷分類---按重要程度分類交流不停電負(fù)荷在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行以及正常和事故停機(jī)過(guò)程中，甚至在停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷。采用專門的不停電電源（UPS）供電0I類負(fù)荷§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷分類---按重要程度分類事故保安負(fù)荷發(fā)電機(jī)組事故停機(jī)過(guò)程中或者停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，停電會(huì)引起主要設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷。事故保安負(fù)荷分為：直流保安負(fù)荷交流保安負(fù)荷采用專用蓄電池組或整流裝置供電平時(shí)由廠用電源供電特殊情況下由專門的交流保安電源供電0II類負(fù)荷0III類負(fù)荷§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷分類---按運(yùn)行方式分類使用機(jī)會(huì)“經(jīng)?！笔褂玫挠秒娫O(shè)備：即電廠在生產(chǎn)過(guò)程中，每天都投入使用的用電設(shè)備“不經(jīng)常”使用的用電設(shè)備：只在機(jī)組檢修、事故、機(jī)組啟停期間內(nèi)使用,或者兩次使用間隔時(shí)間很長(zhǎng)的用電設(shè)備§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷分類---按運(yùn)行方式分類每次使用時(shí)間的長(zhǎng)短“連續(xù)”運(yùn)行：每次使用時(shí)，連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)行2h以上“短時(shí)”運(yùn)行：每次使用時(shí)，連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)行10～120min“斷續(xù)”運(yùn)行：從運(yùn)行到停止，反復(fù)周期性地運(yùn)行，每一周期時(shí)間不超過(guò)10min§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷的特性重要性運(yùn)行方式有無(wú)連鎖要求是否容易過(guò)負(fù)荷控制地點(diǎn)§1.1發(fā)電廠的廠用負(fù)荷廠用負(fù)荷的特性火電廠廠用負(fù)荷綜合分類模式舉例§1.2設(shè)計(jì)原則和接線形式廠用電接線的基本要求供電可靠、運(yùn)行靈活盡量縮小故障影響范圍，避免全廠停電事故大型機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源便于擴(kuò)建非常重要的一點(diǎn)是：各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)該是相互獨(dú)立的，具有對(duì)應(yīng)供電性。一臺(tái)機(jī)組的故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)該影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行，并能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行?！?.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級(jí)廠用電的電壓壓等級(jí)是根據(jù)據(jù)發(fā)電機(jī)額定定電壓、廠用用電動(dòng)機(jī)的電電壓和廠用電電供電網(wǎng)絡(luò)等等因素，相互互配合，經(jīng)過(guò)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜綜合比較后確確定的。高壓廠用電的的電壓等級(jí)：：3、6、10kV。低壓廠用電的的電壓等級(jí)：：0.4kV（380/220V）。§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級(jí)假設(shè)電動(dòng)機(jī)容容量為S，則若UN增大，則IN減小，導(dǎo)線及及電纜截面減減小，但絕緣投資增增加；若UN減小，則絕緣投資減減小但I(xiàn)N增大，導(dǎo)線及及電纜截面增增大；結(jié)論：對(duì)于一一定的容量S，應(yīng)有一個(gè)經(jīng)經(jīng)濟(jì)電壓。§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級(jí)發(fā)電機(jī)電壓和和容量60MW及以下火電機(jī)機(jī)組，發(fā)電機(jī)機(jī)電壓為10.5kV時(shí)，可采用3kV；發(fā)電機(jī)電壓壓為6.3kV時(shí)，可采用6kV100~300MW火電機(jī)組，宜宜選用6kV600MW及以上火電機(jī)機(jī)組，可采用用6kV一級(jí)電壓，也也可采用3kV和10kV兩極電壓§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級(jí)發(fā)電機(jī)電壓和和容量水電廠廠區(qū)用用電，通常采采用0.4kV一級(jí)電壓壩區(qū)用電，采采用6kV或者10kV電壓小容量火電廠廠及變電站，，只設(shè)0.4kV一級(jí)電壓§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級(jí)電動(dòng)機(jī)容量容量小于75kW時(shí)，只能選380/220V容量在75~200kW時(shí)，只能選380/220V、3kV容量在200~300kW時(shí)，可選380/220V、3、6、10kV容量大于300kW時(shí)，只能選3、6、10kV電動(dòng)機(jī)電壓/V2203803000600010000生產(chǎn)容量范圍

/kW＜140＜300＞75＞200＞200§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式中性點(diǎn)接地方方式高壓廠用電系系統(tǒng)中性點(diǎn)接接地方式與接地電容電電流的大小有有關(guān)：當(dāng)接地電容電電流小于10A時(shí)，可采用不不接地方式，，也可采用高高電阻接地方方式；當(dāng)接地電容電電流大于10A時(shí)，可采用經(jīng)經(jīng)消弧線圈或或消弧線圈并并聯(lián)高電阻的的接地方式。。一般發(fā)電廠的的高壓廠用電電系統(tǒng)多采用用中性點(diǎn)經(jīng)高高電阻接地方方式§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式中性點(diǎn)接地方方式低壓廠用電系系統(tǒng)中性點(diǎn)接接地方式中性點(diǎn)經(jīng)高阻阻接地方式優(yōu)點(diǎn)：發(fā)生單單相接地故障障時(shí)，可以避避免開關(guān)立即即跳閘和電動(dòng)動(dòng)機(jī)停運(yùn)，也也防止了由于于熔斷器一相相熔斷所造成成的電動(dòng)機(jī)兩兩相運(yùn)轉(zhuǎn)，提提高了運(yùn)行可可靠性。600MW機(jī)組單元廠用用電系統(tǒng)多采采用此種接地地方式?！?.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式中性點(diǎn)接地方方式低壓廠用電系系統(tǒng)中性點(diǎn)接接地方式中性點(diǎn)直接接接地方式特點(diǎn)：發(fā)生單單相接地故障障時(shí)，相電壓壓不會(huì)不對(duì)稱稱和過(guò)電壓，，保護(hù)裝置立立即動(dòng)作于跳跳閘；低壓廠廠用網(wǎng)絡(luò)比較較簡(jiǎn)單，動(dòng)力力和照明、檢檢修回路可以以共用，但會(huì)會(huì)降低可靠性性；大容量電電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)會(huì)會(huì)影響照明。?；鹆Πl(fā)電廠低低壓廠用電系系統(tǒng)宜采用此此種接地方式式?！?.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電源及其其引接方式廠用電源廠用工作電源源備用電源和啟啟動(dòng)電源事故保安電源源保證發(fā)電廠正正常運(yùn)行最基基本的電源作為事故備用用，在工作電電源故障時(shí)代代替工作電源源的工作首次啟動(dòng)或工工作電源完全全消失的情況況下，為保證證機(jī)組快速啟啟動(dòng)，向必需需的輔助設(shè)備備供電的電源源用于工作、備備用電源都消消失時(shí)，向事事故保安負(fù)荷荷供電的電源源，后備的備備用電源§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電源及其其引接方式廠用工作電源源保證發(fā)電廠正正常運(yùn)行最基基本的電源要求：供電可靠、電電壓和容量滿滿足要求獨(dú)立性，與機(jī)機(jī)組具有對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系投資省、運(yùn)行行靈活經(jīng)濟(jì)§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電源及其其引接方式廠用工作電源源---高壓廠用工作作電源的引接接方式引接于發(fā)電機(jī)機(jī)電壓母線引接于主變低低壓側(cè)§1.2設(shè)計(jì)原則和接接線形式廠用電電源及及其引引接方方式廠用工工作電電源---低壓廠廠用工工作電電源的的引接接方式式由對(duì)應(yīng)應(yīng)的高高壓廠廠用母母線段段上經(jīng)經(jīng)低廠廠變引引接。。對(duì)于于不設(shè)設(shè)高壓壓廠用用母線線段的的發(fā)電電廠，，低壓壓廠用用工作作電源源可從從發(fā)電電機(jī)電電壓母母線上上或發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)出口口引接接。§4.2設(shè)計(jì)原原則和和接線線形式式廠用電電源及及其引引接方方式廠用工工作電電源---實(shí)例單元接接線的的廠用用工作作變壓壓器從從主變變壓器器低壓壓側(cè)引引接§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式備用電源作為事故備備用，在工工作電源故故障時(shí)代替替工作的電電源要求：獨(dú)立性有足夠的容容量與電力系統(tǒng)統(tǒng)聯(lián)系緊密密§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式備用電源---引接方式引接于發(fā)電電機(jī)電壓母母線引接于具有有兩個(gè)及以以上電源的的最低一級(jí)級(jí)電壓母線線引接于聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓器的的低壓繞組組引接于廠外外或區(qū)域變變電站電壓壓較低的電電壓母線§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式備用電源---備用方式明備用設(shè)有專門的的備用變壓壓器，當(dāng)廠廠用工作電電源退出后后，備用電電源自動(dòng)投投入，恢復(fù)復(fù)對(duì)該廠用用母線段的的供電備用電源容容量應(yīng)等于于最大一臺(tái)臺(tái)工作變壓壓器的容量量多用于大中中型電廠，，特別是火火電廠§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式備用電源---備用方式暗備用不另設(shè)專門門備用變壓壓器，工作作變壓器之之間互為備備用將每臺(tái)工作作變壓器的的容量加大大，正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)均在在輕載狀態(tài)態(tài)下運(yùn)行多用于中小小型水電廠廠或變電所所§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式啟動(dòng)電源機(jī)組首次啟啟動(dòng)或工作作電源完全全消失的情情況下，為為保證機(jī)組組快速啟動(dòng)動(dòng)，向必要要的輔助設(shè)設(shè)備供電的的電源。實(shí)質(zhì)上在兼兼作事故備備用電源，，稱作啟動(dòng)動(dòng)/備用電源對(duì)供電的可可靠性要求求更高200MW及以上的大大型機(jī)組的的廠用備用用電源必須須具有啟動(dòng)動(dòng)電源的功功能?！?.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式啟動(dòng)電源---黑啟動(dòng)大面積停電電后的系統(tǒng)統(tǒng)自恢復(fù)通通俗地稱為為黑啟動(dòng)所謂黑啟動(dòng)動(dòng)，是指整整個(gè)系統(tǒng)因因故障停運(yùn)運(yùn)后，系統(tǒng)統(tǒng)全部停電電，處于全全“黑”狀狀態(tài)，不依依賴別的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)幫助，，通過(guò)系統(tǒng)統(tǒng)中具有自自啟動(dòng)能力力的發(fā)電機(jī)機(jī)組啟動(dòng)，，帶動(dòng)無(wú)自自啟動(dòng)能力力的發(fā)電機(jī)機(jī)組，逐漸漸擴(kuò)大系統(tǒng)統(tǒng)恢復(fù)范圍圍，最終實(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系系統(tǒng)的恢復(fù)復(fù)§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式啟動(dòng)電源---黑啟動(dòng)黑啟動(dòng)的關(guān)關(guān)鍵是電源源點(diǎn)的啟動(dòng)動(dòng)，水輪發(fā)發(fā)電機(jī)組與與火電、核核電機(jī)組相相比，具有有輔助設(shè)備備簡(jiǎn)單、廠廠用電少，，啟動(dòng)速度度快等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，理所當(dāng)當(dāng)然成為黑黑啟動(dòng)電源源的首選。?！?.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式啟動(dòng)電源---黑啟動(dòng)水電站的黑黑啟動(dòng)是指指在無(wú)廠用用交流電的的情況下，，僅僅利用用電廠儲(chǔ)存存的兩種能能量——蓄電池儲(chǔ)存存的電能和和液壓系統(tǒng)統(tǒng)儲(chǔ)存的液液壓能量，，完成機(jī)組組自啟動(dòng)，，對(duì)內(nèi)恢復(fù)復(fù)廠用電，，對(duì)外配合合電網(wǎng)調(diào)度度恢復(fù)電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行?！?.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式備用電源和和啟動(dòng)電源源---實(shí)例從最低一級(jí)級(jí)升高電壓壓母線上引引接高壓廠廠用備用變變壓器§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源對(duì)200MW及以上的機(jī)機(jī)組，當(dāng)廠廠用工作電電源和備用用電源都消消失時(shí)，為為保證事故故狀態(tài)下安安全停機(jī)，，事故消除除后又能及及時(shí)恢復(fù)機(jī)機(jī)組運(yùn)行，，應(yīng)設(shè)置事事故保安電電源。用于工作、、備用電源源都消失時(shí)時(shí)，向事故故保安負(fù)荷荷供電的電電源，后備備的備用電電源§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源---類型蓄電池組：：一種獨(dú)立立而又十分分可靠的保保安電源正常運(yùn)行時(shí)時(shí)：承擔(dān)全全廠直流負(fù)負(fù)荷用電；；事故情況下下：一方面面提供直流流保安負(fù)荷荷用電，另另一方面經(jīng)經(jīng)過(guò)逆變器器將直流變變?yōu)榻涣?，，兼作交流流保安電源源?！?.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源---類型柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組：廣泛采用，，通常與蓄蓄電池配合合使用；容量按事故故負(fù)荷選擇擇，采用快快速自啟動(dòng)動(dòng)程序；大容量柴油油發(fā)電機(jī)組組需考慮冷冷卻問(wèn)題；；通常每2臺(tái)發(fā)電機(jī)組組設(shè)1臺(tái)柴油發(fā)電電機(jī)組?！?.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源---類型外接電源：：當(dāng)發(fā)電廠附附近有可靠靠的變電站站或另外的的發(fā)電廠時(shí)時(shí)，事故保保安電源也也可以從附附近的變電電站或發(fā)電電廠引接§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源---類型交流不停電電電源（UPS）：柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組快速啟啟動(dòng)和切換換需要時(shí)間間；可由蓄電池池經(jīng)靜態(tài)逆逆變裝置或或逆變機(jī)組組將直流變變?yōu)榻涣?，，向不允許許中斷供電電的交流負(fù)負(fù)荷供電；；蓄電池組最最大容量有有限，需要要柴油發(fā)電電機(jī)組或外外接電源配配合工作。。§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式事故保安電電源---接線§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電接線線的基本形形式單母線分段段接線高壓母線““按爐分段段”可靠性高：：故障范圍在在一機(jī)一爐爐；調(diào)度靈活，，運(yùn)行、檢檢修方便；；400t/h以上的大容容量鍋爐，，每個(gè)電壓壓等級(jí)不少少于兩段§1.2設(shè)計(jì)原則和和接線形式式廠用電接線線的基本形形式廠用公用母母線段全廠公用性性負(fù)荷，應(yīng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷荷功率及可可靠性的要要求，分別別接在各段段母線上，，做到盡量量均勻分配配200MW及以上的大大型機(jī)組，，當(dāng)采用集集中供電方方式合理時(shí)時(shí)，可設(shè)置置公用母線線段正常運(yùn)行行時(shí)，可可由啟動(dòng)動(dòng)/備用變壓壓器向公公用母線線段供電電§1.2設(shè)計(jì)原則則和接線線形式廠用電接接線的基基本形式式低壓0.4kV廠用電的的接線大型火（（水）電電廠：采用單母母線分段段接線，，接爐（（或水輪輪發(fā)電機(jī)機(jī)組）分分段；中、小型型電廠和和變電站站：全廠（或或全站））只分二二段或三三段。§1.3典型廠用用電電接線分分析小容量火火電廠的的廠用電電接線§1.3典型廠用用電接線線分析中型熱電電廠的廠廠用電接接線§1.3典型廠用用電接線線分析300MW汽輪發(fā)電電機(jī)組高壓廠用用電接線線方案I：不設(shè)公公用負(fù)荷母線線§1.3典型廠用用電接線線分析300MW汽輪發(fā)電電機(jī)組高壓廠用用電接線線方案II：設(shè)置公公用負(fù)荷荷母線§4.3典型廠用用電接線線分析300MW汽輪發(fā)電電機(jī)組高壓廠用用電接線線§1.3典型廠用用電接線線分析600MW汽輪發(fā)電電機(jī)組高壓廠用用電接線線方案I：采用6kV一個(gè)電壓壓等級(jí)~600MWG1去G2T1AB6kV1A6kV1BTfa16kVCA6kVCBTfa2§1.3典型廠用用電接線線分析600MW汽輪發(fā)電電機(jī)組高壓廠用用電接線線方案II：采用10kV和3kV兩個(gè)電壓壓等級(jí)~600MWG1去G2T1A10kV1A2T1B3kVT12AT12B1A110kV1B23kV1B1§1.3典型廠用用電接線線分析水電廠的的廠用電接接線§1.3典型廠用用電接線線分析變電站的的站用電接線線§1.4廠用變壓壓器的選選擇選擇的基基本原則則和考慮慮的因素素額定電壓壓聯(lián)接組別別短路電壓壓百分?jǐn)?shù)數(shù)和調(diào)壓壓型式容量§1.4廠用變壓壓器的選選擇廠用負(fù)荷荷的計(jì)算算計(jì)算原則則經(jīng)常/不經(jīng)常而連續(xù)運(yùn)行的設(shè)設(shè)備應(yīng)予予以計(jì)算算經(jīng)常而短時(shí)/斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)設(shè)備適當(dāng)當(dāng)計(jì)算不經(jīng)常而短時(shí)/斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)設(shè)備不予予計(jì)算同一變壓壓器供電電的互為為備用的的設(shè)備只只計(jì)算運(yùn)運(yùn)行部分分不同變壓壓器供電電的互為為備用的的設(shè)備應(yīng)應(yīng)全部計(jì)計(jì)算分裂變壓壓器應(yīng)分分別計(jì)算算高壓側(cè)側(cè)和低壓壓側(cè)負(fù)荷荷§1.4廠用變壓壓器的選選擇廠用負(fù)荷荷的計(jì)算算計(jì)算方法法---換算系數(shù)數(shù)法根據(jù)換算算系數(shù)K和電動(dòng)機(jī)機(jī)的計(jì)算算功率P(kW)，便可求求得廠用用計(jì)算負(fù)負(fù)荷S(kVA)，即S=Σ(KP)廠用母線線的計(jì)算算負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的的計(jì)算功功率Km同時(shí)系數(shù)數(shù)KL負(fù)荷率η電動(dòng)機(jī)的的效率電動(dòng)機(jī)的的功率因因數(shù)§1.4廠用變壓壓器的選選擇廠用負(fù)荷荷的計(jì)算算計(jì)算方法法---換算系數(shù)數(shù)法電動(dòng)機(jī)的的計(jì)算功功率經(jīng)常/不經(jīng)常而而連續(xù)運(yùn)運(yùn)行的設(shè)設(shè)備經(jīng)常而短短時(shí)/連續(xù)運(yùn)行行的設(shè)備備P=PNP=0.5PN§1.4廠用變壓壓器的選選擇廠用負(fù)荷荷的計(jì)算算計(jì)算方法法---換算系數(shù)數(shù)法電動(dòng)機(jī)的的計(jì)算功功率不經(jīng)常而短短時(shí)/連續(xù)運(yùn)行的的設(shè)備中央修配廠廠計(jì)算功率率P=0P=0.14P∑+0.4P∑5§1.4廠用變壓器