《電力系統(tǒng)》第6章自用電接線(xiàn)1

1、教學(xué)目的：教學(xué)目的：了解火電廠(chǎng)、水電站的自用負(fù)荷的特點(diǎn)及類(lèi)； 學(xué)會(huì)對(duì)自用負(fù)荷的分析統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行自用變壓器 的選擇；熟悉自用電源的引接方式、自用負(fù)荷 的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。復(fù)習(xí)舊課：復(fù)習(xí)舊課：1.電氣主接線(xiàn)的基本形式、接線(xiàn)特點(diǎn)及應(yīng)用； 2.電氣主接線(xiàn)的定義和圖的表示方法（符號(hào)、 單線(xiàn)、規(guī)范、電壓級(jí)、標(biāo)題欄） 重重 點(diǎn)：點(diǎn)：自用負(fù)荷的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。 難難 點(diǎn)點(diǎn)：自用負(fù)荷的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。引入新課：引入新課：6.1自用負(fù)荷 6.2自用變壓器的選擇 6.1.1 自用負(fù)荷自用負(fù)荷 6.1.1.1 水電站的站水電站的站用負(fù)荷用負(fù)荷 水電站的站用負(fù)荷通常有以下三類(lèi)： （1）水

2、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)站內(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(chǎng)房橋機(jī)、進(jìn)水閥門(mén)和尾水閘門(mén)啟閉機(jī)等；廠(chǎng)房和升壓站的照明和電熱；全廠(chǎng)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)站外公用電站外公用電 主要有壩區(qū)、水利樞紐等用電。 6.1.1.2 火電廠(chǎng)的自火電廠(chǎng)的自用負(fù)荷用負(fù)荷 火電廠(chǎng)的自用機(jī)械主要有如下幾類(lèi)： 中用于卸煤或在煤場(chǎng)范圍內(nèi)運(yùn)煤的設(shè)備；將煤從煤場(chǎng)運(yùn)給碎煤機(jī)；碎煤設(shè)備；制

3、造煤粉設(shè)備；為鍋爐服務(wù)設(shè)備；汽輪發(fā)電機(jī)自用設(shè)備；主變冷卻系統(tǒng)設(shè)備；供熱裝置設(shè)備；其他輔助設(shè)備。 6.1.2 自用電負(fù)荷的分類(lèi)自用電負(fù)荷的分類(lèi) 6.1.2.1 按重要性分類(lèi)按重要性分類(lèi) (1)類(lèi)負(fù)荷。 (2)類(lèi)負(fù)荷。 (3) 類(lèi)負(fù)荷。 6.1.2.2 按運(yùn)行方式分類(lèi)按運(yùn)行方式分類(lèi) (1)A類(lèi)負(fù)荷。 (2)B類(lèi)負(fù)荷。 (3)C類(lèi)負(fù)荷。 (4)D類(lèi)負(fù)荷。 6.1.2.3 按是否自起動(dòng)分類(lèi)按是否自起動(dòng)分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)是指當(dāng)自用電源短時(shí)消失后又恢復(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)行人員作起動(dòng)操作即可自行起動(dòng)，迅速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 6.2自用變壓器的選擇自用變壓器的選擇 6.1.2 自用負(fù)荷的分

4、析統(tǒng)計(jì)自用負(fù)荷的分析統(tǒng)計(jì) 6.2.1.1 計(jì)算計(jì)算自用負(fù)荷的運(yùn)行方式自用負(fù)荷的運(yùn)行方式 自用負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的目的是為了求出最大自用負(fù)荷值，并以此作為選擇自用變壓器和自用電器的依據(jù)。 6.2.1.2自用負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)原則自用負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)原則 (1)計(jì)入經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷。 (2)計(jì)入不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷。 (3)不經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷可不計(jì)入。 (4)互為備用的負(fù)荷只計(jì)入同時(shí)運(yùn)行的容量。 6.2.1.3各負(fù)荷的計(jì)算容量各負(fù)荷的計(jì)算容量 電動(dòng)機(jī)： 式中 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算容量（kVA）； 電動(dòng)機(jī)的額定功率（kW）； 電動(dòng)機(jī)的效率，平均取0.85； 電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)，平均取0.82。MeMMe

5、MjpScosMjSMePMMecos日光燈和高壓汞燈：日光燈和高壓汞燈：式中 日光燈（或高壓汞燈）的計(jì)算負(fù)荷（kVA）； 日光燈（或高壓汞燈）的裝置容量（W）； 日光燈（或高壓汞燈）的額定功率因數(shù)， 一 般取0.40.6。白熾燈：白熾燈： 白熾燈、碘鎢燈、電熱器及電爐等純有功負(fù)荷，計(jì)算容量（kVA）等于其額定容量（kW）。310cosgegegjpSgjSgePgecos電焊機(jī)電焊機(jī)式中 ： 電焊機(jī)的計(jì)算容量（kVA）； 電焊機(jī)的額定容量（kW）； 電焊機(jī)的暫態(tài)率，指焊接時(shí)間與工作周期之 比，一般取0.65。單相負(fù)荷：?jiǎn)蜗嘭?fù)荷： 若單相負(fù)荷能按三相對(duì)稱(chēng)分布，則三相計(jì)算容量 等于各單相容量 之

6、和：hehjSShjShjSjS31S 6.2.1.4自用電最大負(fù)荷自用電最大負(fù)荷 式中 自用電總計(jì)算負(fù)荷（kVA）； 參加統(tǒng)計(jì)的自用電負(fù)荷計(jì)算容量之和（kVA）； 自用電負(fù)荷的平均負(fù)荷率，一般取0.70.8； 自用電負(fù)荷的平均同時(shí)率，一般取0.60.8； 自用電網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)損率，一般取1.05。jwtfSkkkSmaxmaxSjSfktkwk 6.2.2自用變的選擇自用變的選擇 6.2.2.1型式的選擇型式的選擇 前可供選擇的自用變壓器的型式有油浸式和干式兩種，后者又分為普通干式和環(huán)氧樹(shù)脂澆注式等。比較三種變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)及投資，再綜合考慮選擇變壓器的類(lèi)型。由于油浸式變壓器屋內(nèi)布置需要防火防爆小間

7、，且要考慮通風(fēng)散熱以及事故排油設(shè)施，因此，目前中小型水電站推薦采用干式變壓器。 6.2.2.2臺(tái)數(shù)和容量的選擇臺(tái)數(shù)和容量的選擇 中小型水電站自用變壓器一般采用12臺(tái)，2臺(tái)變壓器應(yīng)分別接在2個(gè)獨(dú)立引接點(diǎn)。正常運(yùn)行時(shí)各分擔(dān)一半的自用負(fù)荷；當(dāng)其中一個(gè)自用電源停電或發(fā)生故障時(shí)，由另一臺(tái)自用變擔(dān)負(fù)全部自用負(fù)荷。 故每臺(tái)自用變的容量應(yīng)為：故每臺(tái)自用變的容量應(yīng)為： 式中 單臺(tái)自用變壓器額定容量（kVA）； 自用電最大計(jì)算負(fù)荷（kVA）； 考慮事故情況下的變壓器允許過(guò)負(fù)荷倍數(shù)，對(duì)油 浸式取1.31.4，對(duì)干式取1.11.2。 部分小型水電站只設(shè)一臺(tái)自用變壓器，而另從電站生活區(qū)或附近配電變壓器引接低壓電源作為照

8、明備用，此自用變的選擇一般不考慮正常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，則： maxSSkegeSmaxSgkmaxSSe 6.2.2.3自起動(dòng)校驗(yàn)自起動(dòng)校驗(yàn) 為保證人身安全和發(fā)電廠(chǎng)正常運(yùn)行，要求發(fā)電廠(chǎng)、類(lèi)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)能自起動(dòng)。由于自用母線(xiàn)電壓消失后又恢復(fù)時(shí)，具有自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)同時(shí)自起動(dòng)，巨大的起動(dòng)電流將使主盤(pán)母線(xiàn)電壓急劇下降，過(guò)低的母線(xiàn)電壓又將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)小而延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間，引起磁力起動(dòng)器抖動(dòng)甚至跳躍，造成起動(dòng)困難。 （1）主母線(xiàn)起動(dòng)電壓校驗(yàn)。自起動(dòng)時(shí)主母線(xiàn)電壓與母線(xiàn)額定電壓的百分?jǐn)?shù)可按下式計(jì)算： 式中 起動(dòng)電壓與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)； 高壓側(cè)電源折算到低壓側(cè)時(shí)與低壓側(cè)額定電壓之比 的百分?jǐn)?shù)，一般取1.05；

9、 自用變阻抗電壓百分?jǐn)?shù)； 自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)群的平均起動(dòng)電流倍數(shù)，一般取6-7； 考自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)群總額定容量（kVA）； 自用變壓器額定容量（kVA）。eMKststSSUKUU100%1%1%stU%1U%kUstkMSeS （2）起動(dòng)容量校驗(yàn)。由上式導(dǎo)出允許電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)容量 為： 對(duì)于不同的 ，由上式可得到結(jié)果。 若電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前自用變已帶有負(fù)荷 ，則起動(dòng)容量 可修正如下：stekststMKSUUUUS%100%)%(1%kU0SMSstMKSSSM0教學(xué)目的：教學(xué)目的：了解火電廠(chǎng)、水電站的自用負(fù)荷的特點(diǎn)及類(lèi)； 學(xué)會(huì)對(duì)自用負(fù)荷的分析統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行自用變壓器 的選擇；熟悉自用電源的引接方式、自用負(fù)荷

10、的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。復(fù)習(xí)舊課：復(fù)習(xí)舊課：1.電氣主接線(xiàn)的基本形式、接線(xiàn)特點(diǎn)及應(yīng)用； 2.電氣主接線(xiàn)的定義和圖的表示方法（符號(hào)、 單線(xiàn)、規(guī)范、電壓級(jí)、標(biāo)題欄） 重重 點(diǎn)：點(diǎn)：自用負(fù)荷的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。 難難 點(diǎn)點(diǎn)：自用負(fù)荷的供電回路及自用電的接線(xiàn)方式。引入新課：引入新課： 6.3水電站自用電接線(xiàn)水電站自用電接線(xiàn) 6.3水電站自用電接線(xiàn)水電站自用電接線(xiàn) 自用電接線(xiàn)是指從自用變壓器高壓側(cè)的引接到自用負(fù)荷供電的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，包括電源引接方式、接線(xiàn)形式和供電網(wǎng)絡(luò)等部分。 6.3.1 自用電源的引接方式自用電源的引接方式 自用電的引接點(diǎn)是指從自用變壓器高壓側(cè)與電廠(chǎng)或電網(wǎng)的連接點(diǎn)。顯然，引

11、接點(diǎn)的可靠性很大程度上決定了自用電的可靠性。由于引接點(diǎn)本身并非供電源，為了滿(mǎn)足對(duì)自用電的要求，要求引接點(diǎn)必須與一個(gè)或幾個(gè)電源相連，實(shí)現(xiàn)多電源的供電。 為了保證供電的可靠性，自用負(fù)荷一般采用雙電源供電，既有工作電源又有備用電源，當(dāng)工作電源故障或消失時(shí)，由備用電源繼續(xù)供電。 備用電源的運(yùn)行方式簡(jiǎn)稱(chēng)電源備用方式，通常有明備用和暗備用兩種。 中小型水電站的自用電源盡可能從電壓較低的高壓母線(xiàn)中小型水電站的自用電源盡可能從電壓較低的高壓母線(xiàn)上引接，常用的引接方式有以下幾種：上引接，常用的引接方式有以下幾種： （1）兩臺(tái)自用變分別接在單元接線(xiàn)的發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)或分段母線(xiàn)作為引接點(diǎn)，采用暗備用方式，這種備用方式

12、電源自用變高壓側(cè)一般采用高壓熔斷器引入。 （2）兩臺(tái)自用變壓器以發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)為內(nèi)側(cè)自用電源引接點(diǎn)，以對(duì)側(cè)有可靠電源（如對(duì)側(cè)是電網(wǎng)或發(fā)電廠(chǎng)）的輸電線(xiàn)路或升壓側(cè)母線(xiàn)為外側(cè)自用電源引接點(diǎn)。 （3）設(shè)一臺(tái)自用變作為水電站自用電源內(nèi)側(cè)引接點(diǎn)，作為自用電工作電源，供給全部自用負(fù)荷。 6.3.2 自用電的接線(xiàn)形式自用電的接線(xiàn)形式 由于自用負(fù)荷的正常工作直接影響了整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行，為了保證對(duì)自用負(fù)荷的供電可靠性，除了保證自用電引接點(diǎn)的可靠性外，還應(yīng)保證自用電低壓網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)的供電可靠性。 對(duì)于自用負(fù)荷供電回路常采用以下幾種方式供電： （1）單層輻射式供電。單層輻射式供電是指負(fù)荷由自用母線(xiàn)直接供電的接線(xiàn)。 （2）雙層輻射式供電。雙層輻射式供電是指由主盤(pán)成輻射式供給分盤(pán)再由分盤(pán)成輻射式向各負(fù)荷供電的接線(xiàn)方式。 （3）干線(xiàn)式供電。 （4）互為備用式供電。互為備用式供電是指在雙層輻射式供電的基礎(chǔ)上，為了提高分盤(pán)的供電可靠性，分盤(pán)之間用電纜連接起來(lái)互為備用，或分盤(pán)直接從另一主盤(pán)上再引接一個(gè)備用回路以提高可靠性的供電方式。 6.3.3 變電站自用電接線(xiàn)變電站自用電接線(xiàn) 變電站的自