發(fā)電廠電氣部分第五章廠用電接線及設(shè)計(jì)

發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)第五章廠用電電氣接線及設(shè)計(jì)<發(fā)電廠電氣部分>課題組電力工程學(xué)院電氣工程系1第一節(jié)概述一、廠用電發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備〔如鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等〕和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)轉(zhuǎn)、操作、實(shí)驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。第五章廠用電接線及設(shè)計(jì)2發(fā)電廠在消費(fèi)電能的過程中，一方面向系統(tǒng)保送電能，另一方面發(fā)電廠本身也在耗費(fèi)電能。廠用電的電量，大都由發(fā)電廠本身供應(yīng)，且為重要負(fù)荷。其耗電量的高低與電廠類型、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、燃料種類及其熄滅方式、蒸汽參數(shù)等要素有關(guān)。在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電耗電量占全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為“廠用電率〞。kP=(SC/SN)×100%kP=(SC·cosΦav/PN)×100%其中：SC－廠用計(jì)算負(fù)荷SN－發(fā)電機(jī)額定視在功率cosΦav－平均功率因數(shù)PN－發(fā)電機(jī)額定功率第一節(jié)概述3廠用電率是發(fā)電廠主要運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)目的。凝汽式火電廠： 5％～8％熱電廠： 8％～10％水電廠： 0.5％～1％降低廠用電率可以降低發(fā)電本錢，同時(shí)也增大了對(duì)系統(tǒng)的供電量。二、廠用電負(fù)荷分類Ⅰ類廠用負(fù)荷：不允許停電

通常設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上，設(shè)有電源自動(dòng)投入安裝〔自動(dòng)切換〕。

Ⅰ類廠用電動(dòng)機(jī)必需保證自啟動(dòng)。第一節(jié)概述4Ⅱ類廠用負(fù)荷：允許短時(shí)停電〔幾秒至幾分鐘〕

由兩個(gè)電源供電，并采用手動(dòng)切換。Ⅲ類廠用負(fù)荷：允許較長(zhǎng)時(shí)間停電

普通由一個(gè)電源供電。0Ⅰ類負(fù)荷〔不停電負(fù)荷〕。這類負(fù)荷由普通的電源自動(dòng)切換系統(tǒng)已無法滿足要求，所以專門采用由不停電電源〔UPS〕供電。0Ⅱ類負(fù)荷〔直流保安負(fù)荷〕。發(fā)電廠的繼電維護(hù)和自動(dòng)安裝、信號(hào)設(shè)備、控制設(shè)備以及汽輪機(jī)和給水泵的直流光滑油泵、發(fā)電機(jī)的直流氫密封油泵等，是由直流系統(tǒng)供電的直流負(fù)荷，稱為直流保安負(fù)荷，或稱為0Ⅱ類負(fù)荷。這類負(fù)荷要求由獨(dú)立的、穩(wěn)定的、可靠的蓄電池組或整流安裝供電。第一節(jié)概述50Ⅲ類負(fù)荷〔交流保安負(fù)荷〕。在200MW及以上機(jī)組的大容量電廠中，自動(dòng)化程度較高，要求在停機(jī)過程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，仍必需保證供電，否那么能夠引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)控制失靈或危及人身平安等嚴(yán)重事故的廠用負(fù)荷，稱為交流保安負(fù)荷，或稱為0Ⅲ類負(fù)荷。如盤車電動(dòng)機(jī)、交流光滑油泵、交流氫密封油泵、消防水泵等。第一節(jié)概述6一、對(duì)廠用電接線的要求〔1〕供電可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏。廠用負(fù)荷的供電除了正常情況下有可靠的任務(wù)電源外，還應(yīng)保證異?；蚴鹿是闆r下有可靠的備用電源，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。另外，由于廠用電系統(tǒng)負(fù)荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變化頻繁，動(dòng)搖大，運(yùn)轉(zhuǎn)方式的變化多樣，要求無論在正常、事故、檢修以及機(jī)組啟停情況下均能靈敏地調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可靠、不延續(xù)地實(shí)現(xiàn)廠用負(fù)荷的供電。(2)各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。(3)全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式7充分思索發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的供電要求，盡能夠地使切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)(備用)電源能在短時(shí)間內(nèi)投入。(5)供電電源應(yīng)盡量與電力系統(tǒng)堅(jiān)持嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò)。當(dāng)機(jī)組無法獲得正常的任務(wù)電源時(shí)，應(yīng)盡量從電力系統(tǒng)獲得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線構(gòu)成一個(gè)整體，一旦機(jī)組缺點(diǎn)時(shí)，以便從系統(tǒng)倒送廠用電。(6)充分思索電廠分期建立和延續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，特別要留意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改動(dòng)接線和改換設(shè)置。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式8①?gòu)S用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和延續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)平安運(yùn)轉(zhuǎn)；②接線應(yīng)能靈敏地順應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)轉(zhuǎn)方式的要求；③廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少缺點(diǎn)范圍，接線也簡(jiǎn)單；④設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)留意其經(jīng)濟(jì)性和開展的能夠性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性；⑤在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線方式等問題進(jìn)展分析和論證。二、廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式9廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等要素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。為了簡(jiǎn)化廠用電接線，且使運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)方便，廠用電電壓等級(jí)不宜過多。在發(fā)電廠中，低壓廠用電壓常采用380V，高壓廠用電壓有3kV、6kV、10kV等。在滿足技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先采用較低的電壓，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；大容量的電動(dòng)機(jī)采用較低電壓時(shí)往往并不經(jīng)濟(jì)。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。三、廠用電的電壓等級(jí)第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式10(一〕按發(fā)電機(jī)容量、電壓確定高壓廠用電壓等級(jí)〔1〕發(fā)電機(jī)組容量在60MW及以下，發(fā)電機(jī)電壓為10.5kV，可采用3kV作為高壓廠用電壓；發(fā)電機(jī)電壓為6.3kV，可采用6kV作為高壓廠用電壓；〔2〕當(dāng)容量在100~300MW時(shí)，宜選用6kV作為高壓廠用電壓；〔3〕當(dāng)容量在600MW以上時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用6kV一級(jí)電壓，也可采用3kV和10kV兩級(jí)電壓作為高壓廠用電壓。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式11(二〕按廠用電動(dòng)機(jī)容量、廠用電供電網(wǎng)絡(luò)確定高壓廠用電壓等級(jí)發(fā)電廠中拖動(dòng)各種廠用機(jī)械設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而且與電動(dòng)機(jī)的電壓和容量有關(guān)。在滿足技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先采用較低電壓的電動(dòng)機(jī)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；由于高壓電動(dòng)機(jī)，制造容量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng)、尺寸較大、價(jià)錢高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。但是，結(jié)合廠用電供電網(wǎng)絡(luò)綜合思索，電壓等級(jí)較高時(shí)，可選擇截面較小的電纜或?qū)Ь€，不僅節(jié)省有色金屬，還能降低供電網(wǎng)絡(luò)的投資。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式12火力發(fā)電廠采用3kV、6kV和10kV作為高壓廠用電壓，其特點(diǎn)分述如下：3kV電壓供電的特點(diǎn)：3kV電動(dòng)機(jī)效率比6kV電動(dòng)機(jī)約高1%~15%，價(jià)錢約低20%；將100kW及以上的電動(dòng)機(jī)接到3kV電壓母線上，100kW以下的電動(dòng)機(jī)普通采用380V，可使低壓廠用變壓器容量和臺(tái)數(shù)減少；由于減少了380V電動(dòng)機(jī)數(shù)量，使較大截面的電纜數(shù)量減少，從而減少了有色金屬耗費(fèi)量。由于減少了380V電動(dòng)機(jī)數(shù)量，使較大截面的電纜數(shù)量減少，從而減少了有色金屬耗費(fèi)量。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式136kV電壓供電的特點(diǎn)：①6kV電動(dòng)機(jī)的功率可制造得較大，200kW以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓供電，以滿足大容量負(fù)荷要求；②6kV廠用電系統(tǒng)與3kV廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，而且短路電流亦較?。虎郯l(fā)電機(jī)電壓假設(shè)為6kV時(shí)，可以省去高壓廠用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電，以防止廠用電系統(tǒng)缺點(diǎn)直接要挾主系統(tǒng)并限制其短路電流。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式1410kV電壓供電的特點(diǎn)：①10kV電動(dòng)機(jī)的功率可制造得更大一些，以滿足大容量負(fù)荷，例如2000kW以上大容量電動(dòng)機(jī)的要求；②1000kW以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓供電，比較經(jīng)濟(jì)合理；③適用于300MW以上大容量發(fā)電機(jī)組，但不能為單一的高壓廠用電壓，由于它不能滿足全廠一切高壓電動(dòng)機(jī)的要求。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式15(三〕廠用電壓等級(jí)的運(yùn)用〔1〕300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的廠用電壓分為兩級(jí)，高壓為6kV，低壓為380V?！?〕600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的廠用電壓，有如下兩種方案：方案1。采用6kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)。200kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓供電，200kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。方案2。采用10kV、3kV和380V三個(gè)電壓等級(jí)。1800kW以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓供電，200~1800kW的電動(dòng)機(jī)由3kV電壓供電，200kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。上述方案1采用一個(gè)6kV等級(jí)的廠用高壓，而方案2采用10kV和3kV兩個(gè)等級(jí)的廠用高壓。原那么上前者可使廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)化，設(shè)備較少，但許多2000kW以上大容量電動(dòng)機(jī)接在6kV母線上，也會(huì)帶來設(shè)備選擇和運(yùn)轉(zhuǎn)方面的問題。600MW機(jī)組廠用電壓等級(jí)采用何種方案，應(yīng)經(jīng)過綜合比較后確定。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式16〔3〕1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電壓等級(jí)。目前在建和已建的1000MW機(jī)組中，可歸納出以下4種方案：方案1〔6kV一級(jí)電壓〕；方案2〔10kV和6kV二級(jí)電壓〕；方案3〔10kV和3kV二級(jí)電壓〕；方案4〔10kV一級(jí)電壓〕。高壓廠用電壓等級(jí)采用上述4種方案中的哪一種，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)經(jīng)過短路電流計(jì)算、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電壓校驗(yàn)、變壓器阻抗選擇以及經(jīng)濟(jì)比較后確定。在上述4種方案中，低壓廠用電壓等級(jí)均采用380V。

第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式17〔4〕水力發(fā)電廠的廠用電壓等級(jí)。對(duì)水力發(fā)電廠，由于水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備運(yùn)用的電動(dòng)機(jī)容量均不大，通常只設(shè)380V一種廠用電壓等級(jí)，由動(dòng)力和照明公用的三相四線制系統(tǒng)供電。大型水力發(fā)電廠中，在壩區(qū)和水利樞紐裝設(shè)有大型機(jī)械，如船閘或升船機(jī)、閘門啟閉安裝等，這些設(shè)備距主廠房較遠(yuǎn)，需在那里設(shè)公用變壓器，采用6kV或10kV供電。

第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式18高壓〔3kV、6kV、10kV〕廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選擇，與接地電容電流的大小有關(guān)：當(dāng)接地電容電流小于10A時(shí)，可采用不接地方式，也可采用高電阻接地方式；當(dāng)接地電容電流大于10A時(shí)，可采用經(jīng)消弧線圈或消弧線圈并聯(lián)高電阻的接地方式。普通發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)多采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。上述中性點(diǎn)接地方式的特點(diǎn)和適用范圍表達(dá)如下：〔1〕中性點(diǎn)不接地方式。當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，流過短路點(diǎn)的電流為電容性電流，且三相線電壓根本平衡。假設(shè)單相接地電容電流小于10A時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h，為處置缺點(diǎn)爭(zhēng)取了時(shí)間；假設(shè)廠用電系統(tǒng)單相接地電容電流大于10A四、廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式(一〕高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式19時(shí)，接地處的電弧不能自動(dòng)熄滅，將產(chǎn)生較高的電弧接地過電壓〔可達(dá)額定相電壓的3.5~5倍〕并易開展成為多相短路，故接地維護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，中斷對(duì)廠用設(shè)備的供電。這種中性點(diǎn)不接地方式曾廣泛運(yùn)用于火力發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)，今后仍會(huì)在接地電容電流小于10A的高壓廠用電系統(tǒng)中采用?！?〕中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娮杞拥?，可以抑制單相接地缺點(diǎn)時(shí)健全相的過電壓倍數(shù)不超越額定相電壓的2.6倍，防止缺點(diǎn)擴(kuò)展。常采用二次側(cè)接電阻的配電變壓器接地方式，無需設(shè)置大電阻器就可到達(dá)預(yù)期的目的。當(dāng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，短路點(diǎn)流過固定的電阻性電流，有利于饋線的零序維護(hù)動(dòng)作。中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式適用于高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流小于10A，且為了降低間歇性弧光接地過電壓程度和便于尋覓接地缺點(diǎn)點(diǎn)的情況。

第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式20〔3〕中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。在這種接地方式下，廠用電系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，中性點(diǎn)的位移電壓產(chǎn)生感性電流流過接地點(diǎn)，補(bǔ)償電容電流，將接地點(diǎn)的綜合電流限制到10A以下，到達(dá)自動(dòng)熄弧、繼續(xù)供電的目的。為了提高接地維護(hù)的靈敏度和選擇性，通常在消弧線圈二次側(cè)并聯(lián)電阻。當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷變化時(shí)，需改動(dòng)消弧線圈的分接頭以順應(yīng)廠用電系統(tǒng)電容電流的變化，但消弧線圈變比的變化又改動(dòng)了接地點(diǎn)的電流值。為了堅(jiān)持接地缺點(diǎn)電流不變，必需相應(yīng)地調(diào)理二次側(cè)的電阻，所以二次側(cè)電阻應(yīng)有與消弧線圈分接頭相匹配的調(diào)理分接頭。這一接地方式運(yùn)轉(zhuǎn)比較復(fù)雜，要添加接地設(shè)備投資，而且接地維護(hù)也比較復(fù)雜，適用于大機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流大于10A的情況。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式21(二〕低壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式低壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地和中性點(diǎn)直接接地兩種接地方式?！?〕中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。接地電阻值的大小以滿足所選用的接地指示安裝動(dòng)作為原那么，但不應(yīng)超越電動(dòng)機(jī)帶單相接地運(yùn)轉(zhuǎn)的允許電流值〔普通按10A思索〕。在低壓廠用電系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，可以防止開關(guān)立刻跳閘和電動(dòng)機(jī)停運(yùn)，也防止了由于熔斷器一相熔斷所呵斥的電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了低壓廠用電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。但是，采用中性點(diǎn)不接地方式后，運(yùn)用電壓為220V的設(shè)備必需另設(shè)380/220V的、中性點(diǎn)接地的隔離變壓器，添加了損耗和電壓動(dòng)搖的幾率。

第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式22〔2〕中性點(diǎn)直接接地方式。在低壓廠用電系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，中性點(diǎn)不發(fā)生位移，防止了相電壓出現(xiàn)不對(duì)稱和超越250V，維護(hù)安裝立刻動(dòng)作于跳閘。低壓廠用網(wǎng)絡(luò)比較簡(jiǎn)單，動(dòng)力和照明、檢修網(wǎng)絡(luò)可以共用，但照明、檢修回路的缺點(diǎn)往往危及動(dòng)力回路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了廠用電系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)，100kW以上的低壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)使燈光變暗，高壓熒光燈能夠由于電壓降低而熄滅〔重燃需歷時(shí)6~10min〕，影響任務(wù)。對(duì)于采用熔斷器維護(hù)的電動(dòng)機(jī)，由于一相熔絲熔斷，電動(dòng)時(shí)機(jī)因二相運(yùn)轉(zhuǎn)而燒壞。

第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式23發(fā)電廠的廠用電源，必需供電可靠，且能滿足各種任務(wù)形狀的要求，除應(yīng)具有正常的任務(wù)電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。普通電廠中，都以啟動(dòng)電源兼作備用電源。發(fā)電廠的廠用任務(wù)電源，是保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)的根本電源。通常，任務(wù)電源應(yīng)不少于兩個(gè)。(1)高壓當(dāng)主接線具有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，那么高壓廠用任務(wù)電源〔廠用變壓器或廠用電抗器〕普通直接從母線上引接，如圖5-1〔a〕所示；五、廠用電源及其引接(一〕任務(wù)電源第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式24當(dāng)發(fā)電機(jī)和主變壓器為單元接線時(shí)，那么廠用任務(wù)電源從主變壓器的低壓側(cè)引接，如圖5-1〔b〕所示。

圖5-1高壓廠用任務(wù)電源的引接方式〔a〕從發(fā)電機(jī)電壓母線上引接；〔b〕從主變壓器低壓側(cè)引接第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式25廠用分支上普通都應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器。該斷路器應(yīng)按發(fā)電機(jī)端短路進(jìn)展選擇，其開斷電流能夠比發(fā)電機(jī)出口處斷路器的還要大，對(duì)大容量機(jī)組能夠選不到適宜的斷路器，可加裝電抗器或選低壓分裂繞組變壓器，以限制短路電流。如仍選不出時(shí)，對(duì)125MW及以下機(jī)組，普通可在廠用分支上按額定電流裝設(shè)斷路器、隔分開關(guān)或銜接片，此時(shí)假設(shè)發(fā)生缺點(diǎn)，應(yīng)立刻停機(jī)；對(duì)于200MW及以上的機(jī)組，廠用分支都采用分相封鎖母線，缺點(diǎn)率較小，可不裝斷路器和隔分開關(guān)，但應(yīng)有可拆銜接點(diǎn)，以供檢修和調(diào)試用，這時(shí)，在變壓器低壓側(cè)務(wù)必裝設(shè)斷路器。低壓廠用任務(wù)電源，由高壓廠用母線經(jīng)過低壓廠用變壓器引接。假設(shè)高壓廠用電設(shè)有10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)，那么低壓廠用任務(wù)電源普通從10kV廠用母線引接。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式26廠用備用電源用于任務(wù)電源因事故或檢修而失電時(shí)替代任務(wù)電源，起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容量，最好能與電力系統(tǒng)嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)獲得廠用電源。啟動(dòng)電源普通是指機(jī)組在啟動(dòng)或停運(yùn)過程中，任務(wù)電源不能夠供電的工況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供電源。因此，啟動(dòng)電源本質(zhì)上也是一個(gè)備用電源。我國(guó)目前對(duì)200MW以上大型發(fā)電機(jī)組，為了確保機(jī)組平安和廠用電的可靠才設(shè)置廠用啟動(dòng)電源，且以啟動(dòng)電源兼作事故備用電源，統(tǒng)稱啟動(dòng)/備用電源。(二〕備用電源和啟動(dòng)電源第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式27啟動(dòng)/備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，并且具有足夠的供電容量，以下是最常用的引接方式：〔1〕從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，經(jīng)過廠用備用變壓器〔或電抗器〕引接?！?〕從發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在機(jī)組全停情況下，可以獲得足夠的電源容量?！?〕從與電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密、供電最可靠的一級(jí)電壓母線引接。這樣，有能夠因采用變比較大的啟動(dòng)/備用變壓器，增大高壓配電安裝的投資而致經(jīng)濟(jì)性較差，但可靠性較高?！?〕當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接公用線路，經(jīng)過變壓器獲得獨(dú)立的備用電源或啟動(dòng)電源。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式28廠用電源的備用方式有“明備用〞或“暗備用〞兩種。明備用指在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中全廠專設(shè)一臺(tái)平常不任務(wù)的廠用變壓器作為備用電源，當(dāng)任一臺(tái)廠用任務(wù)變壓器檢修或缺點(diǎn)以及機(jī)、爐起停用時(shí)，可將廠用備用變壓器投入，以堅(jiān)持廠用電設(shè)備的正常任務(wù)。適宜大型火電廠采用，可使任務(wù)變壓器容量小〔備用變壓器容量與最大一臺(tái)任務(wù)變壓器容量一樣〕，有利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，投資少。但需裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入安裝。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式29暗備用不設(shè)公用的備用變壓器，而是當(dāng)廠用任務(wù)變壓器成對(duì)出現(xiàn)時(shí)，將每臺(tái)任務(wù)變壓器的容量加大。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不滿載，互為備用形狀。不應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入安裝。適宜水電廠采用，雖然任務(wù)變壓器容量比明備用時(shí)大。但是由于水電廠用電率不高，故運(yùn)轉(zhuǎn)損耗不大，該方式但節(jié)省了明備用所需的配電安裝與占地，有利于水電廠地形有限的設(shè)備布置。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式30對(duì)200MW及以上的大容量機(jī)組，當(dāng)廠用任務(wù)電源和備用電源都消逝時(shí)，為確保在嚴(yán)重事故形狀下能平安停機(jī)，事故消除后又能及時(shí)恢復(fù)供電，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以保證事故保安負(fù)荷，如光滑油泵、密封油泵、熱工儀表及自動(dòng)安裝、盤車安裝、頂軸油泵、事故照明和計(jì)算機(jī)等設(shè)備的延續(xù)供電。事故保安電源必需是一種獨(dú)立而又非?？煽康碾娫?，通常采用快速自動(dòng)程序啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池組以及逆變器將直流變?yōu)榻涣髯鳛榻涣魇鹿时０搽娫?。?duì)200MW及以上機(jī)組還應(yīng)由附近110kV及以上的變電站或發(fā)電廠引入獨(dú)立可靠公用線路，作為事故備用保安電源。(三〕事故保安電源第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式31圖5-2所示為某發(fā)電廠200MW發(fā)電機(jī)組的事故保安電源接線表示圖。圖5-2事故保安電源接線表示圖第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式32事故保安電源通常采用380/220V電壓，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一段事故保安母線，采用單母線接線。每2臺(tái)發(fā)電機(jī)組設(shè)置1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組作為事故保安電源。熱工儀表及自動(dòng)安裝等要求延續(xù)供電的負(fù)荷，那么由直流逆變器所銜接的不停電母線〔每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一段〕供電，其電壓為220V。對(duì)于1000MW發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組，作為本機(jī)的事故保安電源。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置二段380V事故保安母線，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分別由低壓任務(wù)電源供電，事故時(shí)由柴油發(fā)電機(jī)組供電。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式33發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線，并以成套配電安裝接受和分配電能。因火電廠的廠用負(fù)荷大多集中在鍋爐的輔助機(jī)械設(shè)備中，因此普通采用“按爐分段〞的接線原那么，將廠用高壓母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成假設(shè)干獨(dú)立段。廠用電各級(jí)電壓母線均采用按鍋爐分段接線方式，具有以下特點(diǎn)：假設(shè)某一段母線發(fā)生缺點(diǎn)，只影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐；②廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；③將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)轉(zhuǎn)管理和安排檢修。六、廠用電接線方式第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式34隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，汽輪機(jī)輔機(jī)的容量也越來越大，如射水泵、凝結(jié)水泵等設(shè)備都進(jìn)入了高壓廠用負(fù)荷的范疇。加之大容量機(jī)組都實(shí)行機(jī)、爐單元集中控制，所以“按鍋爐分段〞的原那么，實(shí)踐已是“按機(jī)組分段〞了。第二節(jié)廠用電接線的設(shè)計(jì)原那么和接線方式35一、火電廠廠用電接線廠用電接線方式合理與否，對(duì)機(jī)、爐、電的輔機(jī)以及整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性有很大影響。廠用電接線應(yīng)保證廠用供電的延續(xù)性，使發(fā)電廠能平安滿發(fā)，并滿足運(yùn)轉(zhuǎn)平安可靠、靈敏方便等要求。(一〕300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的有兩種接線方案，如圖5-3所示。圖5-3〔a〕所示方案1，不設(shè)6kV公用負(fù)荷母線段，將全廠公用負(fù)荷〔如輸煤、除灰、化水等〕分別接在各機(jī)組A、B段母線上；第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

36圖5-3〔b〕所示方案2，單獨(dú)設(shè)置二段公用負(fù)荷母線，集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公用負(fù)荷母線段正常由啟動(dòng)備用變壓器供電。圖5-3高壓廠用電系統(tǒng)供電方案第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

37〔a〕圖所示方案1的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組任務(wù)母線上，機(jī)組任務(wù)母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。另外，由于公用負(fù)荷分接于兩臺(tái)機(jī)組的任務(wù)母線上，因此，在機(jī)組G1發(fā)電時(shí)，必需也安裝好機(jī)組G2的6kV廠用配電安裝，并由啟動(dòng)/備用變壓器供電。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

38〔b)圖所示方案2的優(yōu)點(diǎn)：公用負(fù)荷集中，無過渡問題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。其缺陷：由于公用負(fù)荷集中，并因啟動(dòng)/備用變壓器要用任務(wù)變壓器作備用〔假設(shè)無第二臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器作備用時(shí)〕，故任務(wù)變壓器也要思索在啟動(dòng)/備用變壓器檢修或缺點(diǎn)時(shí)帶公用負(fù)荷母線段運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，啟動(dòng)/備用變壓器和任務(wù)變壓器均較方案1變壓器分支的容量大，配電安裝也增多，投資較大。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

39300MW汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電接線舉例。某廠廠用電接線如圖5-4所示。廠用電壓共分兩級(jí)，高壓為6kV，低壓為380/220V，不設(shè)全廠6k