廠用電接線及設計課件

§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用電發(fā)電廠的廠用機械及全廠的運行操作、試驗、修配、照明、電焊等用電設備的用電，統稱為廠用電同一時間段內，廠用電耗電量占發(fā)電廠總發(fā)電量的百分數，成為該時段的廠用電率§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用電廠用電率是發(fā)電廠的主要運行經濟指標之一與發(fā)電廠的類型、機械化和自動化程度、燃料種類及蒸汽參數等因素有關凝汽式火電廠 5%~8%熱電廠 8%~10%水電廠 0.3%~2%§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷分類---按重要程度分類I類負荷II類負荷III類負荷交流不停電負荷事故保安負荷短時停電都可能影響人身及設備安全，使生產停頓或發(fā)電量大量下降的負荷允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設備或影響機組正常運行的負荷長時間停電也不致直接影響生產，僅造成生產不便的負荷兩個獨立電源供電并可自動切換

專設兩套或多套配電設備電動機能夠自啟動

兩個獨立電源供電，可手動切換§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷分類---按重要程度分類交流不停電負荷在機組啟動、運行以及正常和事故停機過程中，甚至在停機后的一段時間內，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負荷。采用專門的不停電電源（UPS）供電0I類負荷§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷分類---按重要程度分類事故保安負荷發(fā)電機組事故停機過程中或者停機后的一段時間內，停電會引起主要設備損壞、重要的自動控制失靈或危及人身安全的負荷。事故保安負荷分為：直流保安負荷交流保安負荷采用專用蓄電池組或整流裝置供電平時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類負荷0III類負荷§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷分類---按運行方式分類使用機會“經?！笔褂玫挠秒娫O備：即電廠在生產過程中，每天都投入使用的用電設備“不經常”使用的用電設備：只在機組檢修、事故、機組啟停期間內使用,或者兩次使用間隔時間很長的用電設備§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷分類---按運行方式分類每次使用時間的長短“連續(xù)”運行：每次使用時，連續(xù)帶負荷運行2h以上“短時”運行：每次使用時，連續(xù)帶負荷運行10～120min“斷續(xù)”運行：從運行到停止，反復周期性地運行，每一周期時間不超過10min§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷的特性重要性運行方式有無連鎖要求是否容易過負荷控制地點§1.1發(fā)電廠的廠用負荷廠用負荷的特性火電廠廠用負荷綜合分類模式舉例§1.2設計原則和接線形式廠用電接線的基本要求供電可靠、運行靈活盡量縮小故障影響范圍，避免全廠停電事故大型機組應設置足夠容量的交流事故保安電源便于擴建非常重要的一點是：各機組的廠用電系統應該是相互獨立的，具有對應供電性。一臺機組的故障停運或其輔機的電氣故障，不應該影響其他機組的正常運行，并能在短時間內恢復本機組的運行?！?.2設計原則則和接線線形式廠用電的的電壓等等級廠用電的的電壓等等級是根根據發(fā)電電機額定定電壓、、廠用電電動機的的電壓和和廠用電電供電網網絡等因因素，相相互配合合，經過過技術經經濟綜合合比較后后確定的的。高壓廠用用電的電電壓等級級：3、6、10kV。低壓廠用用電的電電壓等級級：0.4kV（380/220V）?！?.2設計原則則和接線線形式廠用電的的電壓等等級假設電動動機容量量為S，則若UN增大，則IN減小，導導線及電電纜截面面減小，，但絕緣投投資增加加；若UN減小，則絕緣投投資減小小但IN增大，導導線及電電纜截面面增大；；結論：對對于一定定的容量量S，應有一一個經濟濟電壓。?！?.2設計原則和和接線形式式廠用電的電電壓等級發(fā)電機電壓壓和容量60MW及以下火電電機組，發(fā)發(fā)電機電壓壓為10.5kV時，可采用用3kV；發(fā)電機電電壓為6.3kV時，可采用用6kV100~300MW火電機組，，宜選用6kV600MW及以上火電電機組，可可采用6kV一級電壓，，也可采用用3kV和10kV兩極電壓§1.2設計原則和和接線形式式廠用電的電電壓等級發(fā)電機電壓壓和容量水電廠廠區(qū)區(qū)用電，通通常采用0.4kV一級電壓壩區(qū)用電，，采用6kV或者10kV電壓小容量火電廠廠及變電站，，只設0.4kV一級電壓§1.2設計原則和接接線形式廠用電的電壓壓等級電動機容量容量小于75kW時，只能選380/220V容量在75~200kW時，只能選380/220V、3kV容量在200~300kW時，可選380/220V、3、6、10kV容量大于300kW時，只能選3、6、10kV電動機電壓/V2203803000600010000生產容量范圍

/kW＜140＜300＞75＞200＞200§1.2設計原則和接接線形式中性點接地方方式高壓廠用電系系統中性點接接地方式與接地電容電電流的大小有有關：當接地電容電電流小于10A時，可采用不不接地方式，，也可采用高高電阻接地方方式；當接地電容電電流大于10A時，可采用經經消弧線圈或或消弧線圈并并聯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多采用用中性點經高高電阻接地方方式§1.2設計原則和接接線形式中性點接地方方式低壓廠用電系系統中性點接接地方式中性點經高阻阻接地方式優(yōu)點：：發(fā)生生單相相接地地故障障時，，可以以避免免開關關立即即跳閘閘和電電動機機停運運，也也防止止了由由于熔熔斷器器一相相熔斷斷所造造成的的電動動機兩兩相運運轉，，提高高了運運行可可靠性性。600MW機組單單元廠廠用電電系統統多采采用此此種接接地方方式。?！?.2設計原原則和和接線線形式式中性點點接地地方式式低壓廠廠用電電系統統中性性點接接地方方式中性點點直接接接地地方式式特點：：發(fā)生生單相相接地地故障障時，，相電電壓不不會不不對稱稱和過過電壓壓，保保護裝裝置立立即動動作于于跳閘閘；低低壓廠廠用網網絡比比較簡簡單，，動力力和照照明、、檢修修回路路可以以共用用，但但會降降低可可靠性性；大大容量量電動動機啟啟動會會影響響照明明?；鹆αΠl(fā)發(fā)電電廠廠低低壓壓廠廠用用電電系系統統宜宜采采用用此此種種接接地地方方式式。?！?.2設計計原原則則和和接接線線形形式式廠用用電電源源及及其其引引接接方方式式廠用電源源廠用工作作電源備用電源源和啟動動電源事故保安安電源保證發(fā)電電廠正常常運行最最基本的的電源作為事故故備用，，在工作作電源故故障時代代替工作作電源的的工作首次啟動動或工作作電源完完全消失失的情況況下，為為保證機機組快速速啟動，，向必需需的輔助助設備供供電的電電源用于工作作、備用用電源都都消失時時，向事事故保安安負荷供供電的電電源，后后備的備備用電源源§1.2設計原則則和接線線形式廠用電源源及其引引接方式式廠用工作作電源保證發(fā)電電廠正常常運行最最基本的的電源要求：供電可靠、電電壓和容量滿滿足要求獨立性，與機機組具有對應應關系投資省、運行行靈活經濟§1.2設計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)電機機電壓母線引接于主變低低壓側§1.2設計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---低壓廠用工作作電源的引接接方式由對應的高壓壓廠用母線段段上經低廠變變引接。對于于不設高壓廠廠用母線段的的發(fā)電廠，低低壓廠用工作作電源可從發(fā)發(fā)電機電壓母母線上或發(fā)電電機出口引接接?！?.2設計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---實例單元接線的廠廠用工作變壓壓器從主變壓壓器低壓側引引接§1.2設計原則和接接線形式廠用電源及其其引接方式備用電源作為事故備用用，在工作電電源故障時代代替工作的電電源要求：獨立性有足夠的容量量與電力系統聯聯系緊密§1.2設計原則和接接線形式廠用電源及其其引接方式備用電源---引接方式引接于發(fā)電電機電壓母母線引接于具有有兩個及以以上電源的的最低一級級電壓母線線引接于聯絡絡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設計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---備用方式明備用設有專門的的備用變壓壓器，當廠廠用工作電電源退出后后，備用電電源自動投投入，恢復復對該廠用用母線段的的供電備用電源容容量應等于于最大一臺臺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設計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工作作變壓器的的容量加大大，正常運運行時均在在輕載狀態(tài)態(tài)下運行多用于中小小型水電廠廠或變電所所§1.2設計原則和和接線形式式廠用電源及及其引接方方式啟動電源機組首次啟啟動或工作作電源完全全消失的情情況下，為為保證機組組快速啟動動，向必要要的輔助設設備供電的的電源。實質上在兼兼作事故備備用電源，，稱作啟動動/備用電源對供電的可可靠性要求求更高200MW及以上的大大型機組的的廠用備用用電源必須須具有啟動動電源的功功能。§1.2設計計原原則則和和接接線線形形式式廠用用電電源源及及其其引引接接方方式式啟動動電電源源---黑啟啟動動大面面積積停停電電后后的的系系統統自自恢恢復復通通俗俗地地稱稱為為黑黑啟啟動動所謂謂黑黑啟啟動動，，是是指指整整個個系系統統因因故故障障停停運運后后，，系系統統全全部部停停電電，，處處于于全全““黑黑””狀狀態(tài)態(tài)，，不不依依賴賴別別的的網網絡絡幫幫助助，，通通過過系系統統中中具具有有自自啟啟動動能能力力的的發(fā)發(fā)電電機機組組啟啟動動，，帶帶動動無無自自啟啟動動能能力力的的發(fā)發(fā)電電機機組組，，逐逐漸漸擴擴大大系系統統恢恢復復范范圍圍，，最最終終實實現現整整個個系系統統的的恢恢復復§1.2設計計原原則則和和接接線線形形式式廠用用電電源源及及其其引引接接方方式式啟動動電電源源---黑啟啟動動黑啟啟動動的的關關鍵鍵是是電電源源點點的的啟啟動動，，水水輪輪發(fā)發(fā)電電機機組組與與火火電電、、核核電電機機組組相相比比，，具具有有輔輔助助設設備備簡簡單單、、廠廠用用電電少少，，啟啟動動速速度度快快等等優(yōu)優(yōu)點點，，理理所所當當然然成成為為黑黑啟啟動動電電源源的的首首選選。?！?.2設計計原原則則和和接接線線形形式式廠用用電電源源及及其其引引接接方方式式啟動動電電源源---黑啟啟動動水電電站站的的黑黑啟啟動動是是指指在在無無廠廠用用交交流流電電的的情情況況下下，，僅僅僅僅利利用用電電廠廠儲儲存存的的兩兩種種能能量量———蓄電電池池儲儲存存的的電電能能和和液液壓壓系系統統儲儲存存的的液液壓壓能能量量，，完完成成機機組組自自啟啟動動，，對對內內恢恢復復廠廠用用電電，，對對外外配配合合電電網網調調度度恢恢復復電電網網運運行行。?！?.2設計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備用電電源和和啟動動電源源---實例從最低低一級級升高高電壓壓母線線上引引接高高壓廠廠用備備用變變壓器器§1.2設計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事故保保安電電源對200MW及以上上的機機組，，當廠廠用工工作電電源和和備用用電源源都消消失時時，為為保證證事故故狀態(tài)態(tài)下安安全停停機，，事故故消除除后又又能及及時恢恢復機機組運運行，，應設設置事事故保保安電電源。。用于工工作、、備用用電源源都消消失時時，向向事故故保安安負荷荷供電電的電電源，，后備備的備備用電電源§1.2設計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事故保保安電電源---類型蓄電池池組：：一種種獨立立而又又十分分可靠靠的保保安電電源正常運運行時時：承承擔全全廠直直流負負荷用用電；；事故情情況下下：一一方面面提供供直流流保安安負荷荷用電電，另另一方方面經經過逆逆變器器將直直流變變?yōu)榻唤涣?，，兼作作交流流保安安電源源。?.2設計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事故保保安電電源---類型柴油發(fā)發(fā)電機機組：：廣泛采采用，，通常常與蓄蓄電池池配合合使用用；容量按按事故故負荷荷選擇擇，采采用快快速自自啟動動程序序；大容量量柴油油發(fā)電電機組組需考考慮冷冷卻問問題；；通常每每2臺發(fā)電電機組組設1臺柴油油發(fā)電電機組組?！?.2設計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事故保保安電電源---類型外接電電源：：當發(fā)電電廠附附近有有可靠靠的變變電站站或另另外的的發(fā)電電廠時時，事事故保保安電電源也也可以以從附附近的的變電電站或或發(fā)電電廠引引接§1.2設計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事故保保安電電源---類型交流不不停電電電源源（UPS）：柴油發(fā)發(fā)電機機組快快速啟啟動和和切換換需要要時間間；可由蓄蓄電池池經靜靜態(tài)逆逆變裝裝置或或逆變變機組組將直直流變變?yōu)榻唤涣鳎?，向不不允許許中斷斷供電電的交交流負負荷供供電；；蓄電池組最最大容量有有限，需要要柴油發(fā)電電機組或外外接電源配配合工作。?！?.2設計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設計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：：故障范圍在在一機一爐爐；調度靈活，，運行、檢檢修方便；；400t/h以上的大容容量鍋爐，，每個電壓壓等級不少少于兩段§1.2設計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荷，應應根據負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及以上的大大型機組，，當采用集集中供電方方式合理時時，可設置置公用母線線段正常運行時時，可由啟啟動/備用變壓器器向公用母母線段供電電§1.2設計原則和和接線形式式廠用電接線線的基本形形式低壓0.4kV廠用電的接接線大型火（水水）電廠：：采用單母線線分段接線線，接爐（（或水輪發(fā)發(fā)電機組））分段；中、小型電電廠和變電電站：全廠（或全全站）只分分二段或三三段?！?.3典型廠用電電接線線分析小容量火電電廠的廠用用電接線§1.3典型廠用電電接線分析析中型熱電廠廠的廠用電電接線§1.3典型廠用用電接線線分析300MW汽輪發(fā)電電機組高壓廠用用電接線線方案I：不設公公用負荷母線線§1.3典型廠用用電接線線分析300MW汽輪發(fā)電電機組高壓廠用用電接線線方案II：設置公公用負荷荷母線§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)電電機組高壓廠用用電接線線方案I：采用6kV一個電壓壓等級~600MWG1去G2T1AB6kV1A6kV1BTfa16kVCA6kVCBTfa2§1.3典型廠用電接接線分析600MW汽輪發(fā)電機組組高壓廠用電接接線方案II：采用10kV和3kV兩個電壓等級級~600MWG1去G2T1A10kV1A2T1B3kVT12AT12B1A110kV1B23kV1B1§1.3典型廠用電接接線分析水電廠的廠用電接線§1.3典型廠用電接接線分析變電站的站用電接線§1.4廠用變壓器的的選擇選擇的基本原原則和考慮的的因素額定電壓聯接組別短路電壓百分分數和調壓型型式容量§1.4廠用變壓器的的選擇廠用負荷的計計算計算原則經常/不經經常常而連續(xù)續(xù)運行行的的設設備備應應予予以以計計算算經常常而短時時/斷續(xù)續(xù)運行行的的設設備備適適當當計計算算不經經常常而短時時/斷續(xù)續(xù)運行行的的設設備備不不予予計計算算同一一變變壓壓器器供供電電的的互互為為備備用用的的設設備備只只計計算算運運行行部部分分不同同變變壓壓器器供供電電的的互互為為備備用用的的設設備備應應全全部部計計算算分裂裂變變壓壓器器應應分分別別計計算算高高壓壓側側和和低低壓壓側側負負荷荷§1.4廠用用變變壓壓器器的的選選擇擇廠用用負負荷荷的的計計算算計算算方方法法---換算算系系數數法法根據據換換算算系系數數K和電電動動機機的的計計算算功功率率P(kW)，便便可可求求得得廠廠用用計計算算負負荷荷S(kVA)，即即S=ΣΣ(KP)廠用用母母線線的的計計算算負負荷荷電動動機機的的計計算算功功率率Km同時時系系數數KL負荷荷率率η電動動機機的的效效率率電動動機機的的功功率率因因數數§1.4廠用用變變壓壓器器的的選選擇擇廠用用負負荷荷的的計計算算計算算方方法法---換算算系系數數法法電動動機機的的計計算算功功率率經常常/不經經常常而而連連續(xù)續(xù)運運行行的的設設備備經常常而而短短時時/連續(xù)運運行的的設備備P=PNP=0.5PN§1.4廠用變變壓器器的選選擇廠用負負荷的的計算算計算方方法---換算系系數法法電動機機的計計算功功率不經常常而短短時/連續(xù)運運行的的設備備中央修修配廠廠計算算功率率P=0P=0.14P∑+0.4P∑5§1.4廠用變變壓器器的選選擇廠用負負荷的的計算算計算方方法---換算系系數法法電動