大型火電廠廠用電系統(tǒng)

1、大家好,講座主要內(nèi)容,一、電氣設(shè)備概述 二、大型火電廠電氣主接線概述 三、大型火電廠廠用電系統(tǒng)簡介 （一）主要廠用電負荷及分類 （二）廠用電的電壓等級 （三）廠用電源分類及引接 （四）廠用電接線形式 （五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng) 四、廠用電源的切換 五、大型火電廠變壓器概述 六、發(fā)電機變壓器組保護簡介,三、大型火電廠廠用電系統(tǒng)簡介（一）主要廠用電負荷及分類（二）廠用電的電壓等級（三）廠用電源及引接（四）廠用電接線形式（五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng),大型火電廠電氣系統(tǒng),一）火電廠的主要廠用電負荷及分類,火電廠的主要廠用負荷,1）鍋爐部分 （2）汽

2、機部分 （3）電氣及公用部分 （4）事故保安負荷 （5）輸煤部分 （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,1）鍋爐部分,2）汽機部分,3）電氣及公用部分,4）事故保安負荷,5）輸煤部分,6）出灰部分,7,火電廠的廠用負荷分類,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）類負荷 （3）類負荷 （4）事故保安負荷 （5）交流不間斷供電負荷,1）i類負荷及對供電的要求,i類負荷： 指短時(手動切換恢復(fù)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

3、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(fēng)機、送風(fēng)機、給粉機及水電廠的調(diào)速器、壓油泵、潤滑油泵等,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(yīng)有兩個獨立電源，即應(yīng)設(shè)置工作電源和備用電源，并應(yīng)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,電動機自起動： 是指當自用電源短時消失后又恢復(fù)(如切換電源和故障后恢復(fù))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(fù)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、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

4、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。一般類和部分類負荷不參加自啟動,2）類負荷及對供電的要求,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(xué)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,類負荷對供電的要求,對接有類負荷的廠用母線，也應(yīng)有兩個獨立電源 供電，一般采用手動切換,3）類負荷及對供電的要求,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

5、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,類負荷對供電的要求,對類負荷，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,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,事故保安負荷分兩類,1)直流保安負荷，簡稱“0”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“0”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

6、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(yīng)自動投入,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,二）廠用電的電壓等級,1.廠用高壓電壓： 10kv、 300mw機組6kv、3kv 2.廠用低壓電壓： 220380v 3.直流電源： 220v或110v,三）廠用電源分類及引

7、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,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,1）高壓廠用工作電源及引接,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,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、 江邊變壓器等,低壓廠用工作變壓器高壓側(cè)一般由對應(yīng)的高壓廠用母線段上引接；各低壓側(cè)分別接至相應(yīng)低壓

8、廠用母線段,低壓廠用工作變壓器的引接,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,備用電源的設(shè)置方式,明備用,正常運行時，備用變壓器不承擔(dān)任何負荷或只承擔(dān)公用負荷，當某廠用工作母線段失去電源時，借助于備用電源自動投入裝置將相應(yīng)的備用分支斷路器投入，迅速恢復(fù)對該廠用工作母線段供電。 備用變壓器的容量一般等于最大一臺廠用工作變壓器的容量，當承擔(dān)有公用負荷時，尚需考慮公用負荷,備用變壓器,備用變壓器的臺數(shù),在引接第二個備用電源時，應(yīng)保證對第一個備用電源的相對獨立性，當其中一臺檢

9、修時，另一臺作為全廠備用,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,200mw及以上大型機組才設(shè)置啟動電源，因其出口不裝斷路器，不可能由主變壓器倒送電啟動(單元并入系統(tǒng)前，主變壓器高壓側(cè)斷路器是斷的,300mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案,600mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案（一,600mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案（二,低壓廠用備用電源的引接,4、事故保安電源,1）事故保安電源的作用 對200mw及

10、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(fù)供電，應(yīng)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,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,事故保安電源類型,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(dān)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，

11、如潤滑油泵、氫密封油泵及事故照明等,某200mw機組事故保安電源接線圖,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,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?四）廠用電接線形式,1、“按爐

12、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,2.高壓廠用母線分段形式,鍋爐容量為400th以下時，每爐設(shè)一段； 鍋爐容量為400th及以上時，每爐的每級高壓廠用母線不少于兩段，兩段母線可由一臺高壓廠用變壓器供電,3、低壓380220v廠用母線廠接線形式,大型火電廠低壓廠用母線： 一般亦按爐分段 分段方式與高壓廠用母線基本相似,對火電廠具體情況是,鍋爐容量為220th，且在母線上接有機爐的i類負荷時，宜按爐或機分段； 鍋爐容量為400th670th時，每爐設(shè)兩段(可由一臺低壓廠用變壓器供電)； 鍋爐容量為1000th及以上時，每爐

13、設(shè)兩段及以上,廠用電接線的基本形式,4、公用負荷接線 200mw及以上大容量機組，如公用負荷較多、容量較大，當采用集中供電方式合理時，可設(shè)立高壓公用母線段,5、大容量機組新型的低壓廠用電系統(tǒng)采用動力中心（pc）電動機控制中心(mcc) 的組合方式,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,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,再由電動機控制中心(mcc)引接車間就地配電屏(pdp)： 供電

14、給本車間小容量的雜散負荷,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,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(yīng)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,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,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，

15、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,老式的低壓廠用電系統(tǒng)采用中央配電屏一車間配電盤動力箱的組合方式，其中央屏設(shè)備采用普通配電屏(如pgl、ggd等)，車間盤采用普通配電箱(如xilf等，其中只能用熔斷器，不能用斷路器)，可靠性、靈活性較差,容量400th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(fēng)機，甲、乙送風(fēng)機等，應(yīng)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(yīng)接在本機組的同一段廠用母線上,400th以下的鍋爐，每爐只有一段高、低壓廠用母線，有時甚至沒有對應(yīng)的低壓母線，其互為備用的重要設(shè)備(如凝結(jié)水泵)可采用交叉供電方式，即甲接在本爐的廠用母線段，乙接在另一爐的廠用母線段,五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng),小結(jié),發(fā)電廠廠用電是指發(fā)電廠本身的用電，是非常重要的負荷，其電能主要取自電廠本身發(fā)出的能量。 為了保證發(fā)電機組在啟停、正常運行和發(fā)生故障等工況下能對廠用機械設(shè)備可靠地供電，廠用電源及其引接必須可靠，要求除有工作廠用電源外，還應(yīng)設(shè)有備用電源。對200mw及以上機組的火力發(fā)電廠，還應(yīng)增設(shè)啟動電源和事故保安電源。根據(jù)具體情況和要求，可以把備用