第十章發(fā)電廠和變電所的自用電

1、第十章第十章 發(fā)電廠和變電所的自用電發(fā)電廠和變電所的自用電 發(fā)電廠和變電所的自用電，是指發(fā)電廠和變發(fā)電廠和變電所的自用電，是指發(fā)電廠和變電所在生產(chǎn)、運行過程中本身的用電；在發(fā)電廠電所在生產(chǎn)、運行過程中本身的用電；在發(fā)電廠中稱為廠用電，在變電所中稱為所用電。給自用中稱為廠用電，在變電所中稱為所用電。給自用電供電的電源、接線和設備，必須可靠，以保證電供電的電源、接線和設備，必須可靠，以保證發(fā)電廠和變電所的正常運行。發(fā)電廠和變電所的正常運行。10.1 發(fā)電廠的廠用電發(fā)電廠的廠用電一、定義：一、定義： 發(fā)電廠和變電所的自用電，是指發(fā)電廠和變電所在生產(chǎn)、運行過發(fā)電廠和變電所的自用電，是指發(fā)電廠和變電所在

2、生產(chǎn)、運行過程中本身的用電。在發(fā)電廠中稱為廠用電，在變電所中稱所用電。程中本身的用電。在發(fā)電廠中稱為廠用電，在變電所中稱所用電。 要求：（要求：（1 1）可靠性高；（）可靠性高；（2 2）耗電量盡可能少。）耗電量盡可能少。二、廠用電率二、廠用電率 發(fā)電廠的廠用電率與電廠的類型、機械化和自動化程度、燃料種發(fā)電廠的廠用電率與電廠的類型、機械化和自動化程度、燃料種類及蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。類及蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。 凝汽式電廠：凝汽式電廠：5 58 8 熱電廠：熱電廠： 8 81010 水電廠：水電廠：0.30.32 2%100AAKPP三、火電廠的主要用電負荷三、火電廠的主要用電負荷n（1）輸煤部分：

3、煤場抓煤機、鏈斗運煤機、輸煤皮帶、）輸煤部分：煤場抓煤機、鏈斗運煤機、輸煤皮帶、碎煤機、篩煤機等。碎煤機、篩煤機等。n（2）鍋爐部分：磨煤機、給粉機、引風機、送風機、排）鍋爐部分：磨煤機、給粉機、引風機、送風機、排粉機、空氣預熱器等。粉機、空氣預熱器等。n（3）汽機部分：凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、給水泵、凝結(jié)水）汽機部分：凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、給水泵、凝結(jié)水泵、工業(yè)水泵、輸水泵等。泵、工業(yè)水泵、輸水泵等。n（4）除灰部分：沖灰水泵、灰漿泵、碎渣機、電氣除塵）除灰部分：沖灰水泵、灰漿泵、碎渣機、電氣除塵器等。器等。n（5）電氣部分：變壓器冷卻風機、變壓器強油水冷電源、）電氣部分：變壓器冷卻風機、變壓器強

4、油水冷電源、蓄電池充電及浮充電裝置、備用勵磁電源、硅整流裝置、蓄電池充電及浮充電裝置、備用勵磁電源、硅整流裝置、控制電源等。控制電源等。n（6）其他公用部分：化學水處理設備、中央修配廠、廢）其他公用部分：化學水處理設備、中央修配廠、廢水處理設備、油處理設備、起重機、試驗室、照明等。水處理設備、油處理設備、起重機、試驗室、照明等。四、水電廠的主要負荷四、水電廠的主要負荷n（1）機組自用電部分：壓油裝置油泵、機）機組自用電部分：壓油裝置油泵、機組調(diào)速和軸承潤滑系統(tǒng)用油泵、水內(nèi)冷系組調(diào)速和軸承潤滑系統(tǒng)用油泵、水內(nèi)冷系統(tǒng)水泵、水輪機頂蓋排水泵、漏油泵、主統(tǒng)水泵、水輪機頂蓋排水泵、漏油泵、主變壓器冷卻設

5、備等。變壓器冷卻設備等。n（2）全廠公用電部分：廠房吊車、快速閘）全廠公用電部分：廠房吊車、快速閘門啟閉設備、閘門室吊車、尾水閘門吊車、門啟閉設備、閘門室吊車、尾水閘門吊車、蓄電池組和浮充電裝置、空氣壓縮機、中蓄電池組和浮充電裝置、空氣壓縮機、中央修配廠、濾油機、全廠照明等。央修配廠、濾油機、全廠照明等。五、廠用負荷分類五、廠用負荷分類1 1類負荷類負荷：短時停電也可能影響人身或設備安全、使生產(chǎn)停頓或發(fā)：短時停電也可能影響人身或設備安全、使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負荷。如：給水泵、凝結(jié)水泵、引風機、送風機、給粉電量大量下降的負荷。如：給水泵、凝結(jié)水泵、引風機、送風機、給粉機等。機等。2 2類

6、負荷類負荷：允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設備或影響：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。如：工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤系統(tǒng)機械機組正常運行的負荷。如：工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤系統(tǒng)機械等。等。3 3類負荷類負荷：長時間停電也不影響生產(chǎn)的負荷。如：修配車間、實驗：長時間停電也不影響生產(chǎn)的負荷。如：修配車間、實驗室等室等4 4事故保安負荷事故保安負荷：指：指200MW200MW以上機組在事故停機過程中及停機后的一段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，否則可能引起主設備損壞、重要的自動控制裝時間內(nèi)仍必須保證供電，否則可能引起主

7、設備損壞、重要的自動控制裝置失靈或危及人身安全的負荷。如：盤車裝置、實時監(jiān)控用的計算機、置失靈或危及人身安全的負荷。如：盤車裝置、實時監(jiān)控用的計算機、熱工儀表及自動裝置等。熱工儀表及自動裝置等。10.2 發(fā)電廠的廠用電接線發(fā)電廠的廠用電接線一、基本要求一、基本要求 1接線方式和電源容量應適應供電的要求，接線方式和電源容量應適應供電的要求，盡可能操作方便。盡可能操作方便。 2盡量縮小故障影響范圍。盡量縮小故障影響范圍。 3對對200MW及以上機組應設置交流足夠及以上機組應設置交流足夠容量的交流事故保安電源及電能質(zhì)量指標容量的交流事故保安電源及電能質(zhì)量指標合格的交流不間斷供電裝置。合格的交流不間斷

8、供電裝置。二、廠用電供電電壓等級的確定二、廠用電供電電壓等級的確定 1 1火電廠火電廠（1）廠用低壓電壓：380/220V；（2）廠用高壓選擇： 60MW機組：可采用3kV； 100300MW：宜采用6kV； 300MW及以上機組：可采用6kV或采用3kV和10kV兩種電壓等級。 2 2水電廠水電廠 機組廠用電只設380/220V廠用低壓電壓，由三相四線制供電。壩區(qū)和水利樞紐區(qū)可設專用的壩區(qū)變壓器，以6kV或10kV供電。 3 3小容量發(fā)電廠小容量發(fā)電廠 單機在12MW及以下一般只設置380/220V廠用低壓電壓。三、廠用供電電源及其引接方式三、廠用供電電源及其引接方式 發(fā)電廠的廠用電電源，必

9、須供電可靠，除發(fā)電廠的廠用電電源，必須供電可靠，除有正常工作電源外，應設有備用電源或起有正常工作電源外，應設有備用電源或起動電源。對機組容量在動電源。對機組容量在200MW及以上的發(fā)及以上的發(fā)電廠，還應設置交流事故保安電源，以滿電廠，還應設置交流事故保安電源，以滿足廠用電系統(tǒng)在各種工作狀態(tài)下的要求。足廠用電系統(tǒng)在各種工作狀態(tài)下的要求。1工作電源工作電源（1 1）定義：）定義：工作電源是保證各段廠用母線正工作電源是保證各段廠用母線正常工作時的電源，它不但要保證供電的可常工作時的電源，它不但要保證供電的可靠性，而且能滿足該段廠用負荷功率和電靠性，而且能滿足該段廠用負荷功率和電壓的要求。壓的要求。（

10、2 2）引接方式：）引接方式： 1 1）高壓廠用工作電源的引接：從發(fā)電機電）高壓廠用工作電源的引接：從發(fā)電機電壓母線或單元接線主變低壓側(cè)引接。壓母線或單元接線主變低壓側(cè)引接。 2 2）低壓廠用工作電源的引接：一般由對應）低壓廠用工作電源的引接：一般由對應的高壓廠用母線段上引接。的高壓廠用母線段上引接。2備用電源或起動電源備用電源或起動電源（1 1）定義：）定義：廠用備用電源是指在事故情況下失去工作電源時，保證廠用備用電源是指在事故情況下失去工作電源時，保證給廠用電供電的備用電源，故稱事故備用電源。因此要求備用電源供給廠用電供電的備用電源，故稱事故備用電源。因此要求備用電源供電應可靠，并有足夠大

11、的容量。電應可靠，并有足夠大的容量。 起動電源是指在廠用工作電源完全消失的情況下，保證使機組快速起起動電源是指在廠用工作電源完全消失的情況下，保證使機組快速起動時，向必需的輔助設備供電的電源。因此，起動電源實質(zhì)上是一個動時，向必需的輔助設備供電的電源。因此，起動電源實質(zhì)上是一個備用電源，不過對供電的可靠性要求更高。備用電源，不過對供電的可靠性要求更高。 （2 2）引接方式：）引接方式： 1）高壓廠用備用電源的引接）高壓廠用備用電源的引接 發(fā)電機電壓母線，避免與工作電源接一塊；發(fā)電機電壓母線，避免與工作電源接一塊； 兩個及以上電源最低一級電壓母線引接；兩個及以上電源最低一級電壓母線引接； 聯(lián)絡變

12、低壓繞組；聯(lián)絡變低壓繞組； 廠外較低電壓電網(wǎng)或區(qū)域變電所較低電壓母線引接。廠外較低電壓電網(wǎng)或區(qū)域變電所較低電壓母線引接。 2）低壓廠用備用電源的引接）低壓廠用備用電源的引接 從高壓廠用母線上引接，避免與工作變接在一組母線上；從高壓廠用母線上引接，避免與工作變接在一組母線上； 200MW及以上機組，由高壓廠用起動及以上機組，由高壓廠用起動/備用變壓器引接。備用變壓器引接。（3）明備用和暗備用）明備用和暗備用火電廠中一般均裝設專門的火電廠中一般均裝設專門的備用電源，稱為明備用。此備用電源，稱為明備用。此類備用電源在正常情況下不類備用電源在正常情況下不工作或只帶少量的公用負工作或只帶少量的公用負荷，

13、而當某一工作電源失去荷，而當某一工作電源失去時，它就能自動投入以完全時，它就能自動投入以完全代替之。但在小型火電廠和代替之。但在小型火電廠和水電廠中也有不另設專用備水電廠中也有不另設專用備用電源，而由兩個廠用工作用電源，而由兩個廠用工作電源相互作為備用，稱為暗電源相互作為備用，稱為暗備用。備用。 發(fā)電廠備用廠用變壓器臺數(shù)配置原則發(fā)電廠備用廠用變壓器臺數(shù)配置原則電電 廠廠 類類 型型廠用高壓變壓器廠用高壓變壓器廠用低壓變壓器廠用低壓變壓器100MW100MW及以下機組及以下機組6 6臺以下設臺以下設1 1臺備用臺備用6 6臺及以上設臺及以上設2 2臺備用臺備用8 8臺以下設臺以下設1 1臺備用臺

14、備用8 8臺及以上設臺及以上設2 2臺備用臺備用100100125MW125MW機組采用單元控機組采用單元控制制5 5臺以下設臺以下設1 1臺備用臺備用5 5臺及以上設臺及以上設2 2臺備用臺備用8 8臺以下設臺以下設1 1臺備用臺備用8 8臺及以上設臺及以上設2 2臺備用臺備用200MW200MW300MW300MW機組機組每每2 2臺設臺設1 1臺備用臺備用200MW200MW機組，每機組，每2 2臺機組設臺機組設1 1臺備用臺備用300MW300MW機組，每臺機組設機組，每臺機組設1 1臺備用臺備用600MW600MW機組機組每每2 2臺機組設臺機組設1 1臺或臺或2 2臺備用臺備用每臺

15、機組設每臺機組設1 1臺備用臺備用（4 4）自起動）自起動 當工作電源斷開或廠用電壓降低時，廠用母線上電動機的轉(zhuǎn)速即下降，甚至當工作電源斷開或廠用電壓降低時，廠用母線上電動機的轉(zhuǎn)速即下降，甚至停止運行。但由于慣性原因，轉(zhuǎn)速下降有一惰行過程，電動機不會立即停轉(zhuǎn)。停止運行。但由于慣性原因，轉(zhuǎn)速下降有一惰行過程，電動機不會立即停轉(zhuǎn)。若失去電壓后，電動機不與廠用母線斷開，經(jīng)過很短時間，一般在若失去電壓后，電動機不與廠用母線斷開，經(jīng)過很短時間，一般在0.50.51.5s1.5s內(nèi)，廠用電壓又恢復或備用電源自動投入，此時電動機還在惰行過程中，內(nèi)，廠用電壓又恢復或備用電源自動投入，此時電動機還在惰行過程中，

16、電動機便會自動起動恢復到穩(wěn)定運行狀態(tài)，這一過程稱為電動機的自起動。電動機便會自動起動恢復到穩(wěn)定運行狀態(tài)，這一過程稱為電動機的自起動。 1 1）自起動過程中出現(xiàn)的問題：自起動過程中出現(xiàn)的問題： 一是因為同時參加自起動的電動機數(shù)目多，很大的起動電流，在廠用變壓器一是因為同時參加自起動的電動機數(shù)目多，很大的起動電流，在廠用變壓器和線路等元件中引起電壓降，使廠用母線電壓大大降低，危及廠用電系統(tǒng)的和線路等元件中引起電壓降，使廠用母線電壓大大降低，危及廠用電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；穩(wěn)定運行； 二是廠用母線電壓降低，使電動機起動過程時間增長，電動機繞組發(fā)熱，影二是廠用母線電壓降低，使電動機起動過程時間增長，電動機繞

17、組發(fā)熱，影響電動機的壽命和安全。響電動機的壽命和安全。 2）解決辦法：）解決辦法： 限制同時參加自起動電動機的臺數(shù)，即對不重要電動機加裝低電壓保護裝置，限制同時參加自起動電動機的臺數(shù)，即對不重要電動機加裝低電壓保護裝置，首先斷開，不參加自起動；對重要電動機，加裝低電壓保護和自動重合閘裝首先斷開，不參加自起動；對重要電動機，加裝低電壓保護和自動重合閘裝置，分批自起動，這樣便改善了重要電動機的自起動條件。置，分批自起動，這樣便改善了重要電動機的自起動條件。 （1 1）定義：）定義：對對200MW200MW及以上的發(fā)電機組，當廠用電及以上的發(fā)電機組，當廠用電源完全消失時，為確保在事故狀態(tài)下能安全停機

18、，源完全消失時，為確保在事故狀態(tài)下能安全停機，應設置交流事故保安電源，并能自動投入，保證應設置交流事故保安電源，并能自動投入，保證事故保安負荷用電。事故保安負荷用電。 （2 2）引接方式：）引接方式： 1 1）柴油發(fā)電機組；）柴油發(fā)電機組； 2 2）外接電源；）外接電源； 3 3）蓄電池組；）蓄電池組； 4 4）交流不停電電源。）交流不停電電源。3事故保安電源和交流不停電電源事故保安電源和交流不停電電源四、廠用電接線的基本形式四、廠用電接線的基本形式 高低壓廠用母線通常都采用單母線接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。10.3 變電所的所用電變電所的所用電一、所用電負荷一、所用電負荷變電

19、所所用負荷的用電稱為所用電。變電所所用負荷的用電稱為所用電。（1）主變壓器冷卻系統(tǒng)、強迫油循環(huán)油泵電動機、冷卻器風扇電動機，）主變壓器冷卻系統(tǒng)、強迫油循環(huán)油泵電動機、冷卻器風扇電動機，水冷變壓器的水循環(huán)系統(tǒng)電動機。水冷變壓器的水循環(huán)系統(tǒng)電動機。（2）變電所的消防系統(tǒng)，包括消防水泵，變壓器的水噴霧系統(tǒng)的水泵）變電所的消防系統(tǒng)，包括消防水泵，變壓器的水噴霧系統(tǒng)的水泵電動機。電動機。（3）變電所采暖、通風、空調(diào)系統(tǒng)的電源。在采暖地區(qū)變電所的電鍋）變電所采暖、通風、空調(diào)系統(tǒng)的電源。在采暖地區(qū)變電所的電鍋爐、電暖氣等電采暖設備；各戶內(nèi)配電裝置室，電抗器室、蓄電池室爐、電暖氣等電采暖設備；各戶內(nèi)配電裝置室

20、，電抗器室、蓄電池室的通風機；主控室、繼電保護小室、值班人員休息室的空調(diào)。的通風機；主控室、繼電保護小室、值班人員休息室的空調(diào)。（4）變電所給排水系統(tǒng)的水泵電動機。）變電所給排水系統(tǒng)的水泵電動機。（5）變電所的戶內(nèi)外照明。）變電所的戶內(nèi)外照明。（6）電器設備控制箱的加熱、通風、去濕。）電器設備控制箱的加熱、通風、去濕。（7）蓄電池充電。）蓄電池充電。（8）變電所的檢修，試驗電源。）變電所的檢修，試驗電源。（9）生活用電。）生活用電。二、所用電源二、所用電源（1）當所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均由較低電壓母線上）當所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均由較低電壓母線上引接引接12臺所用變壓器，如圖臺所用變壓

21、器，如圖108（a）、（）、（b）、（）、（c）所示。這種引接方式具有經(jīng)濟性和可靠性較高的優(yōu)點。所示。這種引接方式具有經(jīng)濟性和可靠性較高的優(yōu)點。（2）當有可靠的）當有可靠的635kV電源聯(lián)絡線，將一臺所用變壓器電源聯(lián)絡線，將一臺所用變壓器接于聯(lián)絡線斷路器外側(cè)，更能保證所用電的不間斷供電，接于聯(lián)絡線斷路器外側(cè)，更能保證所用電的不間斷供電，如圖如圖108（d）所示，這種引接方式對采用交流操作的）所示，這種引接方式對采用交流操作的變電所及取消蓄電池而采用硅整流或復式整流裝置取得直變電所及取消蓄電池而采用硅整流或復式整流裝置取得直流電源的變電所尤為必要。流電源的變電所尤為必要。（3）由主變壓器第三繞組引接，如）由主變壓器第三繞組引接，如108（e）圖中的）圖中的1號號所用變壓器。所用變壓器的高壓側(cè)要選用斷流容量大的開所用變壓