MW機組高低壓廠用電配置原則及系統(tǒng)圖講解

MW機組高低壓廠用電配置原則及系統(tǒng)圖講解第1頁/共53頁講座主要內(nèi)容一、330MW機組廠用電系統(tǒng)簡介二、330MW機組廠用電設(shè)計原則（一）廠用電的電壓等級（二）廠用電系統(tǒng)中性點接地方式（三）廠用負荷分類（四）廠用電源分類及引接（五）廠用電接線形式（六）低壓負荷的供電方式第2頁/共53頁一、330MW機組廠用電系統(tǒng)簡介廠用電接線圖一（中南院設(shè)計風格）廠用電接線圖二（華東院設(shè)計風格）第3頁/共53頁一、330MW機組廠用電系統(tǒng)簡介廠用電接線圖一（中南院設(shè)計風格）廠用電接線圖二（華東院設(shè)計風格）第4頁/共53頁二、330MW機組廠用電設(shè)計原則

（一）廠用電的電壓等級

我公司廠用電系統(tǒng)電壓等級：6KV、380V/220V、直流220V/110V。設(shè)計依據(jù)：第5頁/共53頁（三）廠用電系統(tǒng)中性點接地方式1、6KV系統(tǒng)：中性點經(jīng)低電阻接地2、380V系統(tǒng)：1）工作段中性點電阻接地、其它直接接地（華東院）2）所有中性點直接地接地（中南院）設(shè)計依據(jù)：第6頁/共53頁（三）廠用負荷分類根據(jù)自用負荷在發(fā)電廠運行中所起的作用及其供電中斷對人身、設(shè)備及生產(chǎn)所造成的影響程度，將其分為五類：（1）I類負荷（2）Ⅱ類負荷（3）Ⅲ類負荷（4）事故保安負荷（5）交流不間斷供電負荷第7頁/共53頁I類負荷定義：

指短時(手動切換恢復供電所需的時間)停電也可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負荷。

火電廠的I類負荷：

給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風機、送風機、給粉機及水電廠的調(diào)速器、壓油泵、潤滑油泵等。（1）I類負荷及對供電的要求第8頁/共53頁I類負荷對供電的要求

對接有I類負荷的高、低壓廠用母線，應有兩個獨立電源，即應設(shè)置工作電源和備用電源，并應能自動切換。

I類負荷通常裝有兩套或多套設(shè)備。

I類負荷的電動機必須保證能自啟動。第9頁/共53頁

電動機自起動：

是指當自用電源短時消失后又恢復(如切換電源和故障后恢復)時，原來運轉(zhuǎn)的自用電動機在電源消失時停止運行后無需運行人員作起動操作即可自行起動，迅速恢復運轉(zhuǎn)。

自起動能大大縮短電動機重新起動的時間，對一些不允許長時間停電的I、Ⅱ類負荷來說是很重要的。

由于自用變壓器的容量有限，不可能所有的電動機都參與自起動，另外有部分電動機短時停電對發(fā)電廠正常運行不會造成直接影響。所以自用電動機可分為具有自起動和不具有自起動兩類。一般Ⅲ類和部分Ⅱ類負荷不參加自啟動。第10頁/共53頁（2）Ⅱ類負荷及對供電的要求Ⅱ類負荷指：

允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設(shè)備或影響機組正常運行的負荷。如火電廠的Ⅱ類負荷如：工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤系統(tǒng)機械和有中間煤倉的制粉機械、電動閥門、化學水處理設(shè)備等，以及水電廠中的絕大部分廠用電動機負荷。

第11頁/共53頁Ⅱ類負荷對供電的要求：

對接有類負荷的廠用母線，也應有兩個獨立電源供電，一般采用手動切換。第12頁/共53頁（3）Ⅲ類負荷及對供電的要求

Ⅲ類負荷指:

長時間(幾小時或更長時間)停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便的負荷。如修配車間、試驗室、油處理室等的負荷。

第13頁/共53頁Ⅲ類負荷對供電的要求：

對Ⅲ類負荷，一般由一個電源供電。在大型電廠中，也常采用兩路電源供電。第14頁/共53頁（4）事故保安負荷事故保安負荷指:200MW及以上機組在事故停機過程中及停機后的一段時間內(nèi)仍必須保證供電，否則可能引起主設(shè)備損壞、重要的自動控制裝置失靈或危及人身安全的負荷。第15頁/共53頁事故保安負荷分兩類1)直流保安負荷，簡稱“0Ⅱ”類負荷。如汽機、給水泵的直流潤滑油泵，發(fā)電機的直流氫密封油泵等，其電源為蓄電池組。2)允許短時停電的交流保安負荷，簡稱“0Ⅲ”類負荷。如200MW及以上機組的盤車電動機、交流潤滑油泵、交流氫密封油泵、除灰用事故沖洗水泵、消防水泵等。平時由交流廠用電源供電，失去廠用工作電源和備用電源時，交流保安電源(如柴油發(fā)電機組、燃氣輪機組或外部獨立電源等)應自動投入。第16頁/共53頁（5）交流不間斷供電負荷

交流不間斷供電負荷簡稱“0I”類負荷，指在機組啟動、運行及停機(包括事故停機)過程中，甚至停機以后的一段時間內(nèi)，要求連續(xù)提供具有恒頻恒壓特性電源的負荷。如實時控制用電子計算機、熱工儀表及自動裝置等。一般由接于蓄電池組的逆變裝置或由蓄電池供電的直流電動發(fā)電機組供電。第17頁/共53頁（四）廠用電源分類及引接1.廠用電源種類：

工作電源備用電源啟動電源事故保安電源交流不停電電源(UPS)第18頁/共53頁2、廠用工作電源的引接廠用工作電源的作用：是保證發(fā)電廠正常運行最基本的電源。廠用工作電源分兩類：

高壓廠用工作電源低壓廠用工作電源第19頁/共53頁

1）高壓廠用工作電源及引接高壓廠用變壓器主變壓器第20頁/共53頁在大型發(fā)電廠，發(fā)電機與主變壓器成單元接線，高壓廠用工作電源（變壓器）由該單元主變壓器低壓側(cè)引接。高壓廠用變壓器第21頁/共53頁

高壓廠用工作變壓器第22頁/共53頁2）低壓廠用工作電源及引接低壓廠用變壓器種類：工作變壓器、公用變壓器、除塵變壓器、照明變壓器、輸煤變壓器、化水變壓器、檢修變壓器、水工變第23頁/共53頁

低壓廠用工作變壓器高壓側(cè)一般由對應的高壓廠用母線段上引接；各低壓側(cè)分別接至相應低壓廠用母線段。第24頁/共53頁3、廠用備用電源和啟動電源的引接廠用備用電源的作用：主要作為事故備用，即在工作電源故障時代替工作電源的工作。大型火電廠采用明備用方式，即設(shè)置一臺專門的備用變壓器。第25頁/共53頁備用變壓器的臺數(shù)第26頁/共53頁啟動電源的作用：電廠首次啟動或工作電源完全消失的情況下，為保證機組快速啟動，向必需的輔助設(shè)備供電的電源。啟動電源實質(zhì)上是兼作事故備用電源，故稱啟動／備用電源，不過對供電可靠性的要求比備用電源更高。第27頁/共53頁300MW汽輪發(fā)電機組

高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案：第28頁/共53頁4、事故保安電源（1）事故保安電源的作用對200MW及以上的發(fā)電機組，當廠用工作電源和備用電源都消失時，為確保事故狀態(tài)下安全停機，事故消失后又能及時恢復供電，應設(shè)置事故保安電源，以滿足事故保安負荷的連續(xù)供電。事故保安電源屬后備的備用電源。第29頁/共53頁（2）事故保安電源類型1)柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組是一種廣泛采用的事故保安電源，其容量按照事故負荷選擇，并采用快速自動程序啟動(20秒）。

第30頁/共53頁2)外接電源。當發(fā)電廠附近有可靠的變電站或另外的發(fā)電廠時，事故保安電源也可以從附近的變電站或發(fā)電廠引接。3)蓄電池組。蓄電池組是一種獨立而又十分可靠的保安電源。正常情況下，它承擔全廠的操作、信號、保護及其他直流負荷用電；事故情況下，它能提供直流保安負荷用電，如潤滑油泵、氫密封油泵及事故照明等。第31頁/共53頁330MW機組事故保安電源接線圖

第32頁/共53頁5、交流不停電電源(UPS)

作用：向不允許間斷供電的交流負荷供電。由于目前生產(chǎn)的蓄電池組最大容量有限，故不能帶很多事故保安負荷，且持續(xù)供電時間亦不能超過1小時，所以，也需要柴油發(fā)電機組或外接電源配合工作。

上述柴油發(fā)電機組一般不允許在廠用電系統(tǒng)并列運行，所以，當廠用工作電源和備用電源都消失時，有短暫的自動切換過程，這短時的間斷供電對于某些保安負荷(如實時控制用電子計算機等)也是不允許的。第33頁/共53頁交流不停電電源（UPS)種類

由蓄電池經(jīng)靜態(tài)逆變裝置逆變機組(直流電動機—交流發(fā)電機組)將直流變?yōu)榻涣鞯?4頁/共53頁（五）廠用電接線形式1、“按爐分段”原則——

即將廠用電母線按鍋爐臺數(shù)分成若干獨立段。同一單元的輔機獨立接至同一段；并由一臺高壓廠用變壓器供電第35頁/共53頁2.高壓廠用母線分段形式高壓廠用電分為IA、IB，脫硫段，爐后集中段設(shè)計依據(jù)：第36頁/共53頁接線圖備用電源開關(guān)工作電源開關(guān)第37頁/共53頁3、低壓380／220V廠用母線廠接線形式中南院設(shè)計風格：

每臺機組：鍋爐A段、鍋爐B段、汽機A段、汽機B段、除塵A段、除塵B段、保安A段、保安B段、照明段、公用段、除灰段

公用部分：循環(huán)水泵房A段、B段、化水段A段、B段、輸煤A段、B段、檢修段（兩臺機一段）華東院設(shè)計風格：

每臺機組：工作A段、工作B段、除塵A段、除塵B段、汽機保安段、鍋爐保安段、照明段、公用段、

公用部分：循環(huán)水泵房A段、B段、化水段A段、B段、輸煤A段、B段、檢修段（兩臺機一段）、除灰A段、B段第38頁/共53頁設(shè)計依據(jù)：第39頁/共53頁1、動力中心供電（PC）

（六）、低壓負荷的供電方式選擇2、電動機控制中心(MCC)3、就地動力控制箱

第40頁/共53頁動力中心(PC)供電方式：在一個單元機組中設(shè)有若干個動力中心(PC)：由低壓廠用變壓器的低壓側(cè)直接供電的部分，直接供電給容量較大的電動機和容量較大的靜態(tài)負荷；第41頁/共53頁電動機控制中心(MCC)：

由動力中心(PC)引接若干個電動機控制中心(MCC)：供電給容量較小的電動機和容量較小的雜散負荷，其保護、操作設(shè)備集中，取消了就地動力箱；第42頁/共53頁就地配箱：

再由電動機控制中心(MCC)引接車間就地配電箱：供電給本車間小容量的雜散負荷。第43頁/共53頁動力中心(PC)引接若干個電動機控制中心(MCC)；再由電動機控制中心(MCC)引接車間就地配電屏(PDP)。就地動力控制箱電動機控制中心(MCC)動力中心(PC)個別供電成組供電第44頁/共53頁一般情況是：

75kW及以上的電動機由PC直接供電（個別供電）；

75kW以下的電動機由MCC供電（成組供電）。容量特別小、數(shù)量多，控制聯(lián)鎖多采用就地控制箱

第45頁/共53頁個別供電是指每臺電動機經(jīng)一條饋電線路直接接在相應電壓(高壓或低壓)的廠用母線段上。所有高壓廠用電動機及容量較大的低壓電動機都是采用個別供電方式。

個別供電個別供電第46頁/共53頁成組供電一般只用于低壓電動機。由低壓廠用母線段經(jīng)一條饋電線路供電給電動機控制中心(MCC)或車間配電屏(PDP)，然后將一組較小容量電動機連接在MCC或PDP母線上，即廠用母線上的一條線路供一組電動機。

成組供電成組供電第47頁/共53頁

各PC一般均設(shè)兩段母線，每段母線由一臺低壓廠用變壓器供電，兩臺低壓廠用變壓器分別接至廠用高壓母線的不同分段上，其備用方式可以是明備用或暗備用。

PC和MCC均采用抽屜式開關(guān)柜。第48頁/共53頁

容量400t／h及以上的鍋爐有兩段高、低壓廠用母線，其鍋爐或汽機同一用途的甲、乙輔機，如甲、乙凝結(jié)水泵，甲、乙引風機，甲、乙送風機等，應分別接在本機組的兩段廠用母線上；工藝上屬于同一系統(tǒng)的兩臺及以上的輔機，如同一制粉系統(tǒng)中的排粉機和磨煤機，應接在本機組的同一段廠用母線上。