厂用电接线

厂用分支上一般都应装设高压断路器。该断路器应按发电机端短路进行选择，其 开断电流可能比发电机出口处断路器的还要大，对大容量机组可能选不到合适的断 路器，可加装电抗器或选低压分裂绕组变压器，以限制短路电流。如仍选不出时， 对125MW及以下机组，一般可在厂用分支上按额定电流装设断路器、隔离开关或连
接片，此时若发生故障，应立刻停机；对于200MW及以上的机组，厂用分支都采用
电动机会因二相运行而烧坏。
5 厂用电源及其引接
发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应具有正 常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中，都 以启动电源兼作备用电源。 5.1 工作电源 发电厂的厂用工作电源，是保证正常运行的基本电源。通常，工作电源应不少于
3.2 低压厂用电系统的中性点接地方式
低压厂用电系统中性点接地方式主要有中性点不接地或中性点经高电阻接地和中
性点直接接地两种接地方式。 （1）中性点不接地或中性点经高电阻接地方式。接地电阻值的大小以满足所选用 的接地指示装置动作为原则，但不应超过电动机带单相接地运行的允许电流值（一 般按10A考虑）。在低压厂用电系统中，发生单相接地故障时能继续运行一段时间， 可以避免开关立即跳闸和电动机停运，也防止了由于熔断器一相熔断所造成的电动 机两相运转，提高了低压厂用电系统的运行可靠性。但是，采用中性点不接地方式 后，使用电压为220V的设备必须另设380/220V的、中性点接地的隔离变压器，增 加了损耗和电压波动的几率。
10kV电压供电的特点： ① 10kV电动机的功率可制造得更大一些，以满足大容量负荷，例如2000kW以上大 容量电动机的要求； ② 1000kW以上的电动机采用10kV电压供电，比较经济合理； ③ 适用于300MW以上大容量发电机组，但不能为单一的高压厂用电压，因为它不 能满足全厂所有高压电动机的要求。
消弧线圈的分接头以适应厂用电系统电容电流的变化，但消弧线圈变比的变化又改
变了接地点的电流值。为了保持接地故障电流不变，必须相应地调节二次侧的电阻， 所以二次侧电阻应有与消弧线圈分接头相匹配的调节分接头。这一接地方式运行比 较复杂，要增加接地设备投资，而且接地保护也比较复杂，适用于大机组高压厂用 电系统接地电容电流大于10A的情况。
启动/备用电源的引接应保证其独立性，并且具有足够的供电容量，以下是最常 用的引接方式：
（1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器）引接。
（2）从发电厂联络变压器的低压绕组引接，但应保证在机组全停情况下，能够获 得足够的电源容量。 （3）从与电力系统联系紧密、供电最可靠的一级电压母线引接。这样，有可能因 采用变比较大的启动/备用变压器，增大高压配电装置的投资而致经济性较差，但可
2 厂用电接线的设计原则
2.1 厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂
主机安全运转； 2.2 接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要 求；
2.3 厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电， 这样，当厂用电系统发生故障时，只影响一台发电机组的运行，
缩小故障范围，接线也简单；
两个。
(1)高压 当主接线具有发电机电压母线时，则高压厂用工作电源（厂用变压器或厂用电抗 器）一般直接从母线上引接，如图5-1（a）所示；
当发电机和主变压器为单元接线时，则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接， 如图5-1（b）所示。 图5-1 高压厂用工作电源的引接方式 （a）从发电机电压母线上引接；（b）从主变压器低压侧引接
分相封闭母线，故障率较小，可不装断路器和隔离开关，但应有可拆连接点，以供 检修和调试用，这时，在变压器低压侧务必装设断路器。 低压厂用工作电源，由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。若高压厂用电设 有10kV和3kV两个电压等级，则低压厂用工作电源一般从10kV厂用母线引接。
5.2 备用电源和启动电源
6kV电压供电的特点：
① 6kV电动机的功率可制造得较大，200kW以上的电动机采用6kV电压供电，以满
足大容量负荷要求；
② 6kV厂用电系统与3kV厂用电系统相比，不仅节省有色金属及费用，而且短路电 流亦较小； ③ 发电机电压若为6kV时，可以省去高压厂用变压器，直接由发电机电压母线经电 抗器供厂用电，以防止厂用电系统故障直接威胁主系统并限制其短路电流。
1 厂用电接线的要求
1.5 供电电源应尽量与电力系统保持紧密的联系。当机组无法取
得正常的工作电源时，应尽量从电力系统取得备用电源，这样
可以保证其与电气主接线形成一个整体，一旦机组故障时，以 便从系统倒送厂用电。 1.6 充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的 运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡， 尽量减少改变接线和更换设置。
（3）1000MW汽轮发电机组的高压厂用电压等级。
目前在建和已建的1000MW机组中，可归纳出以下4种方案：方案1（6kV 一级
电压）；方案2（10kV和6 kV 二级电压）；方案3（10kV和3kV 二级电压）；方案4 （10kV 一级电压）。 高压厂用电压等级采用上述4种方案中的哪一种，在设计时应经过短路电流计算、 电动机启动电压校验、变压器阻抗选择以及经济比较后确定。
（2）中性点经高电阻接地方式。高压厂用电系统的中性点经过适当的电阻接地，
可以抑制单相接地故障时健全相的过电压倍数不超过额定相电压的2.6倍，避免故障 扩大。常采用二次侧接电阻的配电变压器接地方式，无需设置大电阻器就可达到预 期的目的。当发生单相接地故障时，短路点流过固定的电阻性电流，有利于馈线的 零序保护动作。中性点经高电阻接地方式适用于高压厂用电系统接地电容电流小于
电流为电容性电流，且三相线电压基本平衡。若单相接地电容电流小于10A时，允
许继续运行2h，为处理故障争取了时间；若厂用电系统单相接地电容电流大于10A
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时，接地处的电弧不能自动熄灭，将产生较高的电弧接地过电压（可达额定相电压 的3.5~5倍）并易发展成为多相短路，故接地保护应动作于跳闸，中断对厂用设备的 供电。这种中性点不接地方式曾广泛应用于火力发电机组的高压厂用电系统，今后 仍会在接地电容电流小于10A的高压厂用电系统中采用。
10A，且为了降低间歇性弧光接地过电压水平和便于寻找接地故障点的情况。
（3）中性点经消弧线圈接地方式。在这种接地方式下，厂用电系统发生单相接地 故障时，中性点的位移电压产生感性电流流过接地点，补偿电容电流，将接地点的 综合电流限制到10A以下，达到自动熄弧、继续供电的目的。为了提高接地保护的 灵敏度和选择性，通常在消弧线圈二次侧并联电阻。当机组的负荷变化时，需改变
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厂用电接线
2013.5
汕头
1 厂用电接线的要求
1.1 供电可靠，运行灵活。 1.2 各机组的厂用电系统应是独立的。 1.3 全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷 母线。 1.4 充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下 的供电要求，尽可能地 使切换操作简便，启动(备用)电源 能在短时间内投入。
（2）中性点直接接地方式。在低压厂用电系统中，发生单相接地故障时，中性点
不发生位移，防止了相电压出现不对称和超过250V，保护装置立即动作于跳闸。低
压厂用网络比较简单，动力和照明、检修网络可以共用，但照明、检修回路的故障 往往危及动力回路的正常运行，降低了厂用电系统的可靠性；同时，100kW以上的 低压电动机启动时，会使灯光变暗，高压荧光灯可能由于电压降低而熄灭（重燃需 历时6~10min），影响工作。对于采用熔断器保护的电动机，由于一相熔丝熔断，
电压供电，200~1800kW的电动机由3kV电压供电，200kW以下的电动机采用380V 电压供电。 上述方案1采用一个6kV等级的厂用高压，而方案2采用10kV和3kV两个等级的厂 用高压。原则上前者可使厂用电系统简化，设备较少，但许多2000kW以上大容量 电动机接在6kV母线上，也会带来设备选择和运行方面的问题。 600MW机组厂用电压等级采用何种方案，应经过综合比较后确定。
靠性较高。
（4）当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备 用电源或启动电源。
①
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，
厂用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。 备用电源应具有独立性和足够的供电容量，最好能与电力系统紧密联系，在全厂停
电情况下仍能从系统取得厂用电源。
启动电源一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为 该机组的厂用负荷提供电源。因此，启动电源实质上也是一个备用电源。我国目前 对200MW以上大型发电机组，为了确保机组安全和厂用电的可靠才设置厂用启动电 源，且以启动电源兼作事故备用电源，统称启动/备用电源。
以保持厂用电设备的正常工作。
适合大型火电厂采用，可使工作变压器容量小（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。
② 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。
适合水电厂采用，虽然工作变压器容量比明备用时大。但是由于水电厂用电率不
在上述4种方案中，低压厂用电压等级均采用380V。
3 厂用电系统中性点接地方式
3.1 高压厂用电系统中性点接地方式
高压（3kV、6kV、10kV）厂用电系统中性点接地方式的选择，与接地电容电流
的大小有关：当接地电容电流小于10A时，可采用不接地方式，也可采用高电阻接
地方式；当接地电容电流大于10A时，可采用经消弧线圈或消弧线圈并联高电阻的 接地方式。一般发电厂的高压厂用电系统多采用中性点经高电阻接地方式。上述中 性点接地方式的特点和适用范围叙述如下： （1）中性点不接地方式。当高压厂用电系统发生单相接地故障时，流过短路点的
中，低压厂用电压常采用380V，高压厂用电压有3kV、6kV、10kV等。在满足技术
要求的前提下，优先采用较低的电压，以获得较高的经济效益；大容量的电动机采 用较低电压时往往并不经济。为了正确选择高压厂用电的电压等级，需进行技术经 济论证。
火力发电厂采用3kV、6kV和10kV作为高压厂用电压，其特点分述如下：
2 厂用电接线的设计原则
2.4 设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重
地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性； 2.5 在设计厂用电系统接线时，还应对厂用电的电压等级、中 性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进 行分析和论证。
3 厂用电电压等级
厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络 等因素，相互配合，经过技术经济综合比较后确定的。 为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电电压等级不宜过多。在发电厂
3kV电压供电的特点：
①3kV电动机效率比6kV电动机约高1%~15%，价格约低20%；
•将100kW及以上的电动机接到3kV电压母线上，100kW以下的电动机一般采用
380V，可使低压厂用变压器容量和台数减少； ①由于减少了380V电动机数量，使较大截面的电缆数量减少，从而减少了有色金属 消耗量。由于减少了380V电动机数量，使较大截面的电缆数量减少，从而减少了有 色金属消耗量。
(三）厂用电压等级的应用
（1）300MW汽轮发电机组的厂用电压分为两级，高压为6kV，低压为380V。 （2）600MW汽轮发电机组的厂用电压，有如下两种方案： 方案1。采用6kV和380V两个电压等级。200kW及以上的电动机采用6kV电压供电， 200kW以下的电动机采用380V电压供电。
方案 2。采用10kV、3kV和380V三个电压等级。1800kW以上的电动机采用10kV