发电厂电气部分第五章

五、厂用供电电源及其引接
2. 备用和启动电源
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备用电源的引接应保证其独立性，并且有足够的容量， 且最好能与系统有较紧密的联系。 有发电机电压母线时，从母线段上由备用变压器或 电抗器引接一个备用电源，但不能从该母线段上引接 第二个备用电源。
无发电机电压母线时，由供电可靠的有两个电源的 最低一级电压母线引接。优点：可靠性高；缺点：投 资大。
优点：供电可靠，运行简单，调
度方便，投资和运行费用较低，可
以直接启动大容量电动机。同时， 也可由系统取得厂用电源
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五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(1)高压
A．当有发电机电压母线时，高压厂 用工作电源由各母线段引接，供接在
该段母线上的机组的厂用电负荷。
变电所：0.4kV，但是容量一般不超过750kVA
三、厂用电的电压等级
厂用电动机额定电压确定原则如下：
厂高压 3kV 6kV 电动机功率 ＞100kW ＜100kW ＞200kW ＜200kW ＞1800kW 10kV 200kW～1800kW ＜200kW
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额定电压 用3kV 用380V 用6kV 用380V 用10kV 用3kV 用380V
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发电机出口引接，供本机组厂用负荷。
200MW及以上机组，由于短路电流很
大，可不装设断路器，而采用分相封闭
母线（包括厂用分支），但应保留可拆 连接点。变压器低压侧需装设断路器。
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五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(2)低压
低压厂用工作电源采用380/220电压。 一般由高压厂用母线上通过低压厂用变压器取得。 为了限制短路电流，单台厂用低压变压器容量最大 不得超过750kVA。
五、厂用供电电源及其引接
2. 备用和启动电源
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备用电源主要指由于事故而失去工作电源时，保证给
厂用电供电的电源，故又称事故备用电源。
启动电源是指在厂用工作电源完全消失的情况下，保 证使机组快速启动，向必需的辅助设备供电的电源，其 实质也是一个备用电源。 125MW及以下的机组的厂用备用电源兼作启动电源 在200MW及以上大容量机组的发电厂中，为了机组的安 全和厂用电的可靠，才设置厂用启动电源，并兼作厂用 备用电源。
①Ⅰ类厂用负荷：不允许停电 通常设有两套设备互为备用，分别接到两个独立电源 的母线上，设有电源自动投入装置（自动切换）。 Ⅰ类厂用电动机必须保证自启动。 ②Ⅱ类厂用负荷：允许短时停电（几秒至几分钟） 由两个电源供电，并采用手动切换。 ③Ⅲ类厂用负荷：允许较长时间停电 一般由一个电源供电。
④事故保安负荷：指在停机过程中以及停机后一段时 间内仍应保证供电，否则将引起主要设备损坏、重要 自动装置失灵或推迟恢复供电，甚至危及人身安全的 负荷。
缺点：发电机电压母线发生短路，
发电机母线电压下降，厂用电网络
电压降低，影响电动机运行。母线 故障，厂用电源部分或全部失去。
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五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(1)高压
B．当采用发电机－变压器单元接线时， 厂用高压工作电源一般由主变低压侧引 接，供本机组厂用负荷。 优点：厂用电源电压波动小，不受负荷
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六、厂用电接线的基本形式
并以成套配电装置接受和分配电能。
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发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线，
因火电厂的厂用负荷大多集中在锅炉的辅助机械设备
中，因此一般采用“按炉分段”的接线原则，将厂用高 压母线按锅炉台数分成若干独立段。 按炉分段的好处： 便于管理，检修；
目前电动机生产情况，380V电动机额定功率在300kW 以下，而3kV和6kV电动机最低额定功率分别为75kW和 200kW。
电动机电压(V) 220 380 ＜300 3000 ＞75 6000 ＞200 10000 ＞200
生产容量范围(kW) ＜140
三、厂用电的电压等级
电动机电压(V) 220 380 ＜300 3000 ＞75
5.2
厂用电接线的设计原则 和接线形式
一、厂用电接线的基本要求
济和检修、维护方便等一般要求。
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厂用电接线应满足正常运行安全、可靠、灵活、经
另外，厂用电接线还须：
充分考虑发电厂正常、事故、检修、起停等运行 方式下的供电要求，尽可能的使切换操作简便，启 动备用电源能在短时间内投入。
6kV电动机的功率可制造的较大，以满足大容量负 荷的要求
可省去高压厂用变压器，直接由发电机电压母线经 厂用电抗器供电，并可限制短路电流
三、厂用电的电压等级
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因此厂用电电压等级应根据发电机额定电压、厂用 电动机的电压和厂用电网络来确定。 厂用高压：3kV，6kV，10kV 厂用低压：0.4kV（380/220V） 10kV电压供电的优点： 1000kW以上的电动机采用10kV电压供电比较经济 合理。 10kV电动机的功率可制造的更大，以满足大容量负 荷的要求
五、厂用供电电源及其引接
2. 备用和启动电源
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备用电源的引接应保证其独立性，并且有足够的容量， 且最好能与系统有较紧密的联系。
由联络变压器低压绕组引接，但要保证足够的供电 容量。多用作第二个备用电源。此时，备用变压器须 采用有载调压方式。
当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路供 给。
尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量 避免引起全厂停电事故。 便于分期扩建和连续施工，不致中断厂用电的供 电。
三、厂用电的电压等级
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厂用电一般都由主发电机通过厂用变压器或厂用电 抗器由电缆线路供电。
各种厂用机械设备的电动机，容量范围很大，因此 只选择一种电压等级的电动机是不能满足要求的。
第五章
5.1 概述√
厂用电接线及设计
5.2 厂用电接线的设计原则和接线形式√ 5.3 不同类型发电厂的厂用电接线
5.4 厂用变压器的选择
5.5 厂用电动机的选择和自启动校验
5.6 厂用电源的切换
5.1
概述
一、厂用电
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在电力生产过程中，有大量电动机拖动的机械设 备，为发电厂的主要设备（锅炉、汽轮机或水轮机、
3kV电压供电的优点：
3kV电动机效率比6kV电动机效率高，价格较低 3kV电动机的最小容量（75kW）比6kV电动机最小 容量（200kW）小 较大截面的电缆数量减少，减少有色金属消耗量
三、厂用电的电压等级
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因此厂用电电压等级应根据发电机额定电压、厂用 电动机的电压和厂用电网络来确定。 厂用高压：3kV，6kV，10kV 厂用低压：0.4kV（380/220V） 6kV电压供电的优点： 6kV网络节省有色金属及费用，而且短路电流小
A-同一时期内全厂总发电量
厂用电率
凝汽式火电厂： 5% ～ 8%
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厂用电率是发电厂主要运行经济指标之一。
热电厂：
水电厂：
8% ～ 10%
0.5% ～ 1%
降低厂用电率可以降低发电成本，并增加对系统的 供电量。
二、厂用负荷分类
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1. 按其在生产中的作用和突然中断供电时造成危害 的程度分为4类：
五、厂用供电电源及其引接
2. 备用和启动电源
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厂用电源的备用方式有“明备用”或“暗备用” 两种。 暗备用 不设专用的备用变压器，而 是当厂用工作变压器成对出现 时，将每台工作变压器的容量 加大。正常运行时不满载，互 为备用状态。不应装设备用电 源自动投入装置。
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水电厂采用，工作变压器容量比明备用时大。
五、厂用供电电源及其引接
2. 备用和启动电源
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厂用电源的备用方式有“明备用”或“暗备用”两种。 明备用 指在正常运行中全厂专设一台平时不工作的厂用变 压器作为备用电源，当任一台厂用工作变压器检修或 故障以及机、炉起停用时，可将厂用备用变压器投入， 以保持厂用电设备的正常工作。 大型火电厂采用，工作变压器容量小（备用变压器 容量与最大一台工作变压器容量相同），有利于经济 运行，投资少。但需装设备用电源自动投入装置。
缩小故障影响范围。一段母线故障，仅影响一台锅炉；
母线分段运行，可限制短路电流水平，从而选用轻型 电器设备。
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6000 ＞200
10000 ＞200
生产容量范围(kW) ＜140
同样功率的电动机，额定电压越高，自身尺寸越大， 重量越大，功率因数低，价格贵；但因工作电流小， 可减小供电电缆截面，节约有色金属，降低电能损耗 和运行费用。
三、厂用电的电压等级
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因此厂用电电压等级应根据发电机额定电压、厂用 电动机的电压和厂用电网络来确定。 厂用高压：3kV，6kV，10kV 厂用低压：0.4kV（380/220V）
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变化时主变压器电压波动的影响；当升高
电压侧断路器跳闸后，仍可由发电机供给 厂用工作电源；若接在主变低压侧，则可 由系统倒送厂用电。
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五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(1)高压
B．当采用发电机－变压器单元接线时， 厂用高压工作电源一般由主变低压侧或
发电机）和辅助设备保证运行。这些电动机再加上全
厂的运行、操作、试验、修配、照明等用电设备的总 耗电量，统称为厂用电或自用电。
厂用电率
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厂用电大都由发电厂本身供给而且为重要负荷之一。 厂用电耗电量与发电厂类型、燃料的种类及其燃烧
方式、蒸汽参数以及机械化程度有关。
在一定时间内，厂用电耗电量占全部发电量的百分 数，称为“厂用电率”。 kP = (Ap / A)×100% 其中： Kp － 某一时期的厂用电率 Ap －厂用电耗电量
三、厂用电的电压等级
火电厂
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设计技术规程规定厂用高压的确定原则如下： 发电机容量在60MW以下，UN=10.5kV时，则 厂高压用3kV 发电机容量在100MW～300MW时，厂高压用 6kV 发电机容量在600MW及以上时，若技术经济合 理，可用3kV、10kV两个厂高压 水电厂：0.4kV一个等级
五、厂用供电电源及其引接
3. 事故保安电源
供给事故保安负荷的电源。
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对200MW及以上大容量机组，当厂用电源完全消失时，
为确保在事故状态下能安全停机，应设事故保安电源。 事故保安电源必须是独立而又十分可靠的电源，采用 380/220V电压。 交流保安负荷：快速启动的柴油发电机组或外部 引入的可靠电源
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发电机出口引接，供本机组厂用负荷。
厂用分支回路上一般应装设高压断路
器，该断路器按发电机机端短路进行选
择和校验。（可以考虑加装电抗器或用 低压分裂绕组变压器）
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五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(1)高压
B．当采用发电机－变压器单元接线时， 厂用高压工作电源一般由主变低压侧或
直流保安负荷：蓄电池组
交流不停电负荷（热工仪表和自动装置）：直流 逆变器
五、厂用供电电源及其引接
3. 事故保安电源
图为某电厂200MW发电 机组的事故保安电源接 线示意图 1.每台机组设置一段事 故保安母线，两个机组 共用一台柴油发电机组。 2.热工仪表及自动装置 由直流逆变器供电（每 台机组设置一段）
四、厂用电系统中性点接地方式 高压厂用电系统中性点接地方式
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低压厂用电系统中性点接地方式
五、厂用供电电源及其引接
1. 工作电源
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是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。
(1)高压
A．当有发电机电压母线时，高压厂 用工作电源由各母线段引接，供接在
该段母线上的机组的厂用电负荷。
二、厂用负荷分类
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根据对电源的不同要求，事故保安负荷可又分为：
④0Ⅰ类负荷（不停电负荷）：蓄电池组逆变装置， UPS
⑤0Ⅱ类负荷（直流保安负荷）：由直流系统供电的
直流负荷。要求由独立的、稳定的、可靠的蓄电池组
或整流装置供电。
⑥0 Ⅲ类负荷(交流保安负荷)：平时由交流厂用电供 电，一但失去厂用工作电源和备用电源，交流保安电 源应自动投入。通常，由柴油发电机组、燃汽轮机组 或可靠的外部独立电源作为交流保安电源。