广州大学发电厂电气部分第五章
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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往往不能满足要求。
电动机的容量与电压有关。
同样功率的电动机，电压越高，绝缘加强，尺寸越大， 价格越贵；配电装置越贵。但因额定电流小，可减小 供电电缆的截面，节约有色金属，且线损少，传输经 济，可降低运行费用。
因此厂用电电压应根据发电机额定电压、厂用电动机 的电压和厂用电网络确定。
3) 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。
6kV电压供电的优点：
1) 6kV电动机容量可制造得较大，以满足大容量负荷要求； 2) 与3kV厂用电系统相比，节省有色金属及费用，短路电流
也更小。 3) 发电机电压为6kV时，可省去高压厂用变压器，直接由发
四、厂用电系统中性点接地方式
1. 高压厂用电系统中性点接地方式 （1）中性点不接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A （2）中性点经高电阻接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A，且为了降低间 歇性弧光接地过电压水平 （3）中性点经消弧线圈接地方式
适用于大机组高பைடு நூலகம்厂用电系统接地电容电流大于10A的 情况。可产生感性电流流过接地点，补偿电容电流，自 动熄弧。
第五章 厂用电接线及设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 厂用电接线的设计原则和接线形式 不同类型发电厂的厂用电接线 厂用变压器的选择 厂用电动机的选择和自启动 厂用电源的切换
第一节 概述
一、厂用电
厂用电：发电厂需要大量由电动机拖动的机械设备，保证机 组主要设备（锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和输煤、 磨煤、除尘、水处理等的正常运行。这些电动机以及全厂的 运行、操作、试验、检修、照明等用电设备的用电统称为 “厂用电”。
厂用电率：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数。
凝汽式火电厂：5%－8% 热电厂：8%－13% 水电厂：0.5%－1%
厂用电系统：由厂用变压器（或电抗器）、厂用供电 电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷构成的系统。
厂用电系统的可靠性，对发电厂乃至整个系统的 可靠运行都有直接的影响。在任何情况下，厂用电都 是最重要的负荷，必须能满足发电厂正常运行、事故 处理和检修试验等的需求，尽量缩小厂用电系统发生 故障的影响范围，避免因此造成全厂停电事故。
1）容量为60MW及以下机组，发电机电压为10.5kV时，可采 用3kV作为厂用高压电压。
2）容量为100 ~ 300MW的机组，宜采用6kV作为厂用高压电压。 （300MW机组，厂高压6kV，厂低压380V） 3）300MW以上的机组，可采用6kV作为厂用高压电压，也可
采用3kV和10kV两级电压。 （600MW机组，方案1：厂高压6kV，厂低压380V；
（5）事故保安负荷
要求在事故停机过程中及后面一段时间内，仍必须供电的负荷。 ① 0II类负荷（直流保安负荷）发电机直流润滑油泵、事故氢密 封油泵。 ② 0III类负荷（交流保安负荷） 如盘车电动机、交流润滑油泵 等。 由蓄电池组、柴油发电机组或可靠的外部独立电源作为事 故保安电源。
第二节 厂用接线的设计原则和接线形式
方案2：厂高压3kV、10kV ，厂低压380V ）
2. 水电厂
由于电动机容量不大，通常只设380V一种厂用电 压等级（动力、照明共用的三相四线制系统）。
大型水力发电厂中，在坝区和水利枢纽装设有大 型机械，如闸门启闭装置、船闸或升船机用电动 机，另设专用坝区变压器，以6kV或10kV供电。
厂用电动机额定电压的确定原则：
电机电压母线经电抗器供电，可限制短路电流。
10kV电压供电的优点：
1) 10kV电动机容量可制造得更大一些，满足大容量负荷要 求，如2000kW以上大容量负荷；
2) 适用于300MW以上大容量发电机组，但不能为唯一的高 压厂用电压，因为它不能满足全厂所有高压电动机的要求。
设计技术规程规定厂用电压的确定原则如下： 1. 火电厂
厂用高压：3kV、6kV、10kV 厂用低压：380V、220V
3kV电压供电的优点：
1) 3kV电动机效率比6kV电动机高1%~15%，价格 低20%；
2) 3kV电动机的最小容量（75kW）比6kV电动机的 最小容量（200kW）小，可选择小容量的3kV电 动机，减少380V电动机台数和400V低压厂用变压 器的容量和台数。
一、对厂用电接线的要求
（1）供电可靠，运行灵活。 （2）各机组的厂用电系统应是独立的。 （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。
（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，尽可能使切换操作简便，启动（备用）电 源能在短时内投入。
（5）供电电源应尽可能与电力系统保持紧密的联系。 （6）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统
由两段母线供电，并采用手动切换。
（3）Ⅲ类厂用负荷（较长时间停电，不会直接影响生产的负荷）
如：试验室、修配厂、油处理器的负荷。 通常由一个电源供电，大型发电厂也采用两路电源供电。
（4）0I类负荷（不间停电负荷）
在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中，甚至在停机后的 一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。 如：实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置等。 采用蓄电池组供电的电动发电机或静态逆变装置供电。
的运行方式。
二、厂用电接线的设计原则
➢ 可靠 ➢ 灵活 ➢ 对应供电：本机、炉的厂用负荷由本机组供电。 ➢ 经济性和可发展性 ➢ 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
三、厂用电的电压等级
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。
二、厂用电负荷分类
（1）Ⅰ类厂用负荷 不允许停电的负荷 火电厂：给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给 粉机等。 水电厂：调速器、压油泵、润滑油泵等。
通常有两套设备互为备用，分别接到有两个独立电源的母线上， 自动切换。
（2）Ⅱ类厂用负荷 允许短时停电（几秒钟至几分钟）的负荷 火电厂：工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备等 水电厂：大部分厂用电机
电动机的容量与电压有关。
同样功率的电动机，电压越高，绝缘加强，尺寸越大， 价格越贵；配电装置越贵。但因额定电流小，可减小 供电电缆的截面，节约有色金属，且线损少，传输经 济，可降低运行费用。
因此厂用电电压应根据发电机额定电压、厂用电动机 的电压和厂用电网络确定。
3) 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。
6kV电压供电的优点：
1) 6kV电动机容量可制造得较大，以满足大容量负荷要求； 2) 与3kV厂用电系统相比，节省有色金属及费用，短路电流
也更小。 3) 发电机电压为6kV时，可省去高压厂用变压器，直接由发
四、厂用电系统中性点接地方式
1. 高压厂用电系统中性点接地方式 （1）中性点不接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A （2）中性点经高电阻接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A，且为了降低间 歇性弧光接地过电压水平 （3）中性点经消弧线圈接地方式
适用于大机组高பைடு நூலகம்厂用电系统接地电容电流大于10A的 情况。可产生感性电流流过接地点，补偿电容电流，自 动熄弧。
第五章 厂用电接线及设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 厂用电接线的设计原则和接线形式 不同类型发电厂的厂用电接线 厂用变压器的选择 厂用电动机的选择和自启动 厂用电源的切换
第一节 概述
一、厂用电
厂用电：发电厂需要大量由电动机拖动的机械设备，保证机 组主要设备（锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和输煤、 磨煤、除尘、水处理等的正常运行。这些电动机以及全厂的 运行、操作、试验、检修、照明等用电设备的用电统称为 “厂用电”。
厂用电率：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数。
凝汽式火电厂：5%－8% 热电厂：8%－13% 水电厂：0.5%－1%
厂用电系统：由厂用变压器（或电抗器）、厂用供电 电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷构成的系统。
厂用电系统的可靠性，对发电厂乃至整个系统的 可靠运行都有直接的影响。在任何情况下，厂用电都 是最重要的负荷，必须能满足发电厂正常运行、事故 处理和检修试验等的需求，尽量缩小厂用电系统发生 故障的影响范围，避免因此造成全厂停电事故。
1）容量为60MW及以下机组，发电机电压为10.5kV时，可采 用3kV作为厂用高压电压。
2）容量为100 ~ 300MW的机组，宜采用6kV作为厂用高压电压。 （300MW机组，厂高压6kV，厂低压380V） 3）300MW以上的机组，可采用6kV作为厂用高压电压，也可
采用3kV和10kV两级电压。 （600MW机组，方案1：厂高压6kV，厂低压380V；
（5）事故保安负荷
要求在事故停机过程中及后面一段时间内，仍必须供电的负荷。 ① 0II类负荷（直流保安负荷）发电机直流润滑油泵、事故氢密 封油泵。 ② 0III类负荷（交流保安负荷） 如盘车电动机、交流润滑油泵 等。 由蓄电池组、柴油发电机组或可靠的外部独立电源作为事 故保安电源。
第二节 厂用接线的设计原则和接线形式
方案2：厂高压3kV、10kV ，厂低压380V ）
2. 水电厂
由于电动机容量不大，通常只设380V一种厂用电 压等级（动力、照明共用的三相四线制系统）。
大型水力发电厂中，在坝区和水利枢纽装设有大 型机械，如闸门启闭装置、船闸或升船机用电动 机，另设专用坝区变压器，以6kV或10kV供电。
厂用电动机额定电压的确定原则：
电机电压母线经电抗器供电，可限制短路电流。
10kV电压供电的优点：
1) 10kV电动机容量可制造得更大一些，满足大容量负荷要 求，如2000kW以上大容量负荷；
2) 适用于300MW以上大容量发电机组，但不能为唯一的高 压厂用电压，因为它不能满足全厂所有高压电动机的要求。
设计技术规程规定厂用电压的确定原则如下： 1. 火电厂
厂用高压：3kV、6kV、10kV 厂用低压：380V、220V
3kV电压供电的优点：
1) 3kV电动机效率比6kV电动机高1%~15%，价格 低20%；
2) 3kV电动机的最小容量（75kW）比6kV电动机的 最小容量（200kW）小，可选择小容量的3kV电 动机，减少380V电动机台数和400V低压厂用变压 器的容量和台数。
一、对厂用电接线的要求
（1）供电可靠，运行灵活。 （2）各机组的厂用电系统应是独立的。 （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。
（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，尽可能使切换操作简便，启动（备用）电 源能在短时内投入。
（5）供电电源应尽可能与电力系统保持紧密的联系。 （6）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统
由两段母线供电，并采用手动切换。
（3）Ⅲ类厂用负荷（较长时间停电，不会直接影响生产的负荷）
如：试验室、修配厂、油处理器的负荷。 通常由一个电源供电，大型发电厂也采用两路电源供电。
（4）0I类负荷（不间停电负荷）
在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中，甚至在停机后的 一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。 如：实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置等。 采用蓄电池组供电的电动发电机或静态逆变装置供电。
的运行方式。
二、厂用电接线的设计原则
➢ 可靠 ➢ 灵活 ➢ 对应供电：本机、炉的厂用负荷由本机组供电。 ➢ 经济性和可发展性 ➢ 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
三、厂用电的电压等级
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。
二、厂用电负荷分类
（1）Ⅰ类厂用负荷 不允许停电的负荷 火电厂：给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给 粉机等。 水电厂：调速器、压油泵、润滑油泵等。
通常有两套设备互为备用，分别接到有两个独立电源的母线上， 自动切换。
（2）Ⅱ类厂用负荷 允许短时停电（几秒钟至几分钟）的负荷 火电厂：工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备等 水电厂：大部分厂用电机