水电厂的厂用电与直流系统

水电厂的厂用电与直流系统

一、水电厂的厂用电

1.水电厂的厂用电概念

水电厂机电辅助设备用电及照明用电称为水电厂的厂用电

2.厂用电负荷由以下几部分组成

一类负荷：重要机械及监控、保护、自动装置等二次设备用电；允许电源中断的时间，仅为电源操作切换时间，它们停止工作后，会引起主机减少出力或停止发电，甚至可能使主机或辅助设备损坏。

对于水电厂的一类负荷，一般都设置两台以上相同的设备，其电源各自独立，当一台设备停电或故障后，另一台设备还可以正常工作，这样就不会因为一台设备故障而影响机组的安全生产。因此，对于大中型水轮发电机组的机旁动力盘，一般都分成两段，各段电源相互独立，而且两段电源之间还装设有备用电源自动投入装置，两段电源互为备用，以提高供电的可靠性。

二类负荷：次重要机械它们停止工作后，一般不会影响水电站机组的出力，可由运行人员采取措施使它们恢复工作。允许短时停电数十分钟，但必须设法恢复。

三类负荷：不重要机械，允许较长时间停电，当它们停止工作后，可以较长时间进行修理以恢复工作，不会影响水电站的运行。

水电厂厂用电系统的作用是能够保证各类负荷的正常供电，在事故时能保证一类负荷的供电，来满足水电厂安全、经济、稳定运行的需要。

3、水电厂对厂用电接线的基本要求

水电厂厂用电供电可靠性的高低，将直接影响到安全生产的好坏。为了保证厂用电的连续、可靠供电，厂用电应满足下列基本要求：

(1)．安全可靠，运行灵活

厂用电接线方式和电源容量应能适应正常供电、事故时备用等方面的要求，同时还应满足切换操作的方便。一旦发生事故时，应能尽量缩小事故范围，并能将备用电源及设备及时地投入，发生全厂停电时，应能尽快地从系统中取得供电电源。

(2)．投资少，运行费用低，接线简单、清晰

在考虑安全可靠的同时，还必须注意到它的经济性。因为不必要的相互连接，过多的备用设备和备用电源，不但会造成基建投资费用的浪费和运行费用的增加，而且还将使厂用电接线复杂、运行操作繁琐、增加设备的故障机会和维修工作量等。

(3)．分段设置，互为备用

对于大中型水电厂，其厂用母线应分段运行，每一段母线上应有独立的工作电源和备用电源，并装设备用电源自动投入装置，以防在一段母线发生事故时，导致厂用电全部消失的事故。．

(4)．与电气主接线的关系

厂用电接线应根据电气主接线的方式来考虑，尤其是高压厂用备用电源的引接问题。厂用电接线对有无厂外系统电源以及电厂在电力系统中所处的地位等应

做统一考虑。

(5)．整体性

厂用电接线要考虑到电厂分期建设、连续施工等情况。对全厂性的公用负荷，要结合远景全面规划、统一安排、便于过渡。对扩建工作，应充分注意到原厂用电系统的特点，做到厂用电系统的整体性。

4.厂用电电源的种类

①由主发电机通过厂用变压器或电抗器给厂用电系统供电。

②装设独立的厂用电电源

③有些电厂为保证泄水建筑物能可靠供电，还设有柴油发电机组作为紧急

备用电源。

④从系统中引入电源作为水电厂的厂用电或事故备用电源，即外来电源。

5.了解厂用电系统常见的两种备用方式

①暗备接线方式

没有明显断开备用电源，只是几个工作电源之间互为备用的接线方式，称为暗备用接线方式。

②明用接线方式

正常情况下，有明显断开备用电源的接线方式称为明备用接线方式；

6.备用电源自动投人装置(AAT)

(1)备用电源自动投入装置概念

备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障断开后，能自动、迅速地将备用电源投人工作或将用户切换到备用电源上，使负荷不至于停电的一种装置。

(2)备用电源方式分类

明备用接线方式正常情况下，有明显断开备用电源的接线方式称为明备用接线方式；

暗备用接线方式没有明显断开备用电源，只是几个工作电源之间互为备用的接线方式，称为暗备用接线方式。

(3)AAT装置应该满足下列基本要求

ⅰ.工作母线电压无论因何种原因消失时，AAT装置均应启动，使备用电源自动投入，以确保不问断地对负荷供电；

ⅱ.电源断开后，备用电源才能投入。为了防止将备用电源投入到故障元件上，而造成事故扩大；

ⅲ.AT只应动作一次。AAT只应动作一次。由于只有在工作母线发生永久性故障的情况下，才会引起备用电源投入后，继电器保护动作将备用电源断开。而这种情况下，AAT再次动作成功的希望很小，反而可能因系统受到多次冲击而扩大事故。

ⅳ.动作应迅速。保证在躲过电弧去游离时间的前提下，尽可能快地投入备用电源。

ⅴ.在电压互感器二次侧熔断器熔断时，不应误动作，因为此时工作母线并未失去电压。

ⅵ.备用电源无压时AAT装置置应不动作。

ⅶ.运行方式应灵活。在一个电源同时作为几个工作电源的备用电源的情

况下，当备用电源已替代某一工作电源后，若其他工作电源又被断开，AAT 仍应动作；

为满足上述基本要求，AAT装置一般由启动、自动合闸两部分组成。启动部分的作用是，当母线因各种原因失去电压时，断开工作电源；自动合闸部分的作用是，在工作电源断开后，将备用电源断路器投人。

7.厂用配电装置

低压开关电器，通常是指工作电压在交流l000V或直流1200V及以下，用来切断或接通电路的电器。常用的有闸刀开关、自动空气开关、接触器和磁力启动器等。

(1).闸刀开关’

闸刀开关利用拉长电弧来灭弧，是最简单的低压开关电器，用来作为接通、切断小电流电路和很小容量的电动机全电压启动的开关电器，还可配合自动空气开关来隔离电压。

闸刀开关只能手动操作，用做开关电器时必须配合熔断器，在发生短路故障或过负荷时，由熔断器自动切断电路。

(2).自动空气开关

自动空气开关是一种可以用手动或电动分、合闸，而且在电路过负荷或欠电压时能自动分闸的低压开关电器。可用作非频繁操作的出线开关或电动机的电源开关。

(3).接触器

接触器是一种可供远距离操作和自动控制，而且可以进行频繁操作的低压开关电器。

(4).磁力启动器

磁力启动器由三极交流接触器和两个热继电器(串接在两相中)组合而成，它主要用作直接启动的鼠笼式感应电动机的远方控制设备。在过负荷时，其中的热继电器加热元件在电流作用下加热双金属片，使之弯曲，热继电器触点分离，使接触器电磁线圈断电而释放，电动机停止运行。磁力启动器可以保护电动机过负荷。

(5).厂用高压开关电器

厂用电系统中，用于3～lOkV电压等级的开关称为厂用高压开关。

根据其能否移开的特性可分为：①移开式小车开关，②固定式开关；

根据其灭磁介质的不同可分为：①少油断路器②真空断路器③sF6断路器。

由于移开式小车开关在移开后有明显的断开点，所以不用配置隔离开关；且当移开式小车开关损坏后，只需将相同参数的备用小车开关插人即可恢复使用。