水电厂厂用电
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第一节发电厂的厂用电
一、厂用电和厂用电率
在火电厂和水电厂的生产过程中,都需要许多机械为主要设备和辅助设备服务,以保证发电厂的正常生产,这些机械设备称为厂用机械。厂用机械除极少数(如汽动给水泵),都用电动机拖动。所有厂用电动机的用电,以及全厂其它方面,如运行操作、试验、修配、照明等的用电,统称为厂用电。为了维持发电厂的正常运行,必须保证厂用电的可靠性。
在一定时间内,如一月或一年内,厂用电的耗电量占发电厂总发电量的百分数,称为发电厂的厂用电率。降低厂用电率可以降低发电厂的发电成本,同时相应地增大了对系统的供电量。因此运行中要“少用多发”,提高发电厂的经济效益。发电厂的厂用电率与发电厂和类型、自动化程度等有关。一般凝汽式火电厂的厂用电率为5%-8%,热电厂的厂用电率为8%-10%,水电厂的厂用电率为0.2%-2.0%。
二、水电厂的主要厂用负荷
(1)机组自用电部分,压油装置油泵、机组调速和轴承润滑系统用油、水内冷水系统、水轮机项盖排水泵、漏油泵、主变压器冷却设备等。
(2)全厂公用电部分:厂房吊车、快速闸门启闭设备、闸门室吊车、尾水闸门吊车、蓄电池组和浮充电装置、空气压缩机、中央修配厂、滤油机、全厂照明等。
三、厂用电负荷按重要性分类
厂用电负荷,按其用电设备在生产中的作用,以及中断供电时对设备,人身造成的危害程度不同,按其重要性一般分为四类:
(1)一类负荷:凡短时(包括手动切换恢复供电所需的时间)停电,可能影响人身和设备安全,使主设备生产停顿或发电量下降的负荷,如火电厂的给水泵、吸风机等;水电厂的水轮发电机的调速和润滑油泵、空气压缩机等。对一类负荷应有两个独立的母线供电,当一个电源失去
后,另一个电源立即自动投入。以一类厂用电动机应保证自启动。
(2)二类负荷:允许短时停电(几秒甚至几分钟),但是停电时间过长可能损坏设备或引起生产混乱的负荷。如火电厂的工业水泵、输煤机械等,水电厂的大部分厂用负荷。对二类负荷,应有两个独立电源供电的母线供电,一般允许采用手动切换。
(3)三类负荷:长时间停电不会直接影响生产的负荷。如中央修配厂、油处理室等。对三类负荷,一般由一个电源供电。
(4)事故保安负荷:在事故停机过程中及停机后的一段时间内,及应保证供电,否则可能引起主要设备损坏、重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷,中汽轮机的盘车电动机、发电机组的直流润滑油泵等。根据对电源的不同要求,事故保安负荷又可以分为三种:一是直流保安负荷,由蓄电池组供电。如事故照明。
二是交流不停电保安负荷,一般由接于蓄电池组的逆变装置供电,如实时控制用计算机。
三是允许短时停电的交流保安负荷。厂用电中断时,必须保证给事故保安负荷供电,对大容量机组应设置事故保安电源。
第二节发电厂的厂用电接线
一、厂用电供电电压的确定
发电厂的厂用电负荷主要是电动机和照明。给厂用负荷供电的电压,主要决定于厂用负荷的电压、供电网络、发电机组容量和额定电压等因素。
发电厂中厂用电动机的功率范围很大,可以从几瓦到几千瓦。机组容量愈大,所需厂用电动机的功率也愈大,因此为了给厂用电动机和照明供电,厂用电供电电压一般选用高压和低压两级。火电厂可采用3、6、10kV作为高压厂用电的电压。对于水电厂,由于水轮发电机组辅助设备使用的电动机功率不大,一般只用380/220V一级电压,采用动力和照明供电共用的三相四线制系统供电。但坝区和水利枢,距厂区较远,且有些大型机械需另设专用变压器,可由6-10kV
系统供电。
厂用电动机的容量和电压的关系如下:
当发电机额定电压与厂用高压一致时,可由发电机出口或发电机电压母线直接引线取得厂用高压。为了限制短路电流,引线上可加装电抗器。当发电机额定电压高于厂用高压时,则用厂用降压变压器,简称高厂变,取得厂用高压。380/220V厂用低压,则用低压厂用降压变压器取得。
二、厂用电接线的一般原则
(1)接线应保证供电的可靠性和连续性,并尽量简单清楚,以避免复杂的切换操作;
(2)对大,中型水电厂的自用电母线应当分段,每一分段母线应有独立的工作电源(由发电机通过自用电变压器引出)和备用电源,装设备用电源自动投入装置;
(3)有几个自用电源时,在接线上应考虑它们能互为备用;
(4)如果自用变压器或厂用电动机接在母线上,应考虑当母线发生故障时,尽量保证大部分主要厂用机械仍然能继续工作。
三、厂用电电源及其接线
厂用电电源一般由发电机电压母线(当发电机电压侧采用单母线分段时),或单元接线的分支线(当发电机采用单元或扩大单元接线时)供电,而不采用自高压母线取得自用电源,因为这样会使接线复杂,且经济性较差。对于大容量水电厂则由于在系统中中有非常重要的地位,要求自用电更为可靠,因此应尽可能的自地区电网取得厂用电的备用电源。
中型水电厂自用电一般应对如有两个独立的自用电源。大型水电厂,自用电应有三个独立的自用电源,其中第三个电源作为备用电源,自地区电网取得。单机容量在1000kW以下的水电
厂,可只设一个自用电源。
自用变压器的台数一般与自用电源数相等。
自用电接线一般都采用单母线分段接线,分段母线间用高压断路器或低压自动空气开关分段联络。
自用电源的备用有两种方式:明备用和暗备用。
暗备用是在正常运行中,所有自用电源(变压器、线路)都投入工作,每台变压器只在低负荷下运行,没有明显停运的备用变压器。当一台变压器发生故障时,另一台应能担负全厂或两个分段母线的全部重要负荷,并且保证需要自启动的电动机在故障消除后能够自启动。
明备用是正常运行中有不工作的专门自用变压器或线路,它的容量应等于平时工作的容量最大的自用电变压器容量。运行中任一台自用变压器断开时,它都可以自动投入,供给全部自用电负荷。
四、我厂的厂用接线
6kV厂用电的接线采用单母线供电方式,电源由12B或54B供给,中性点不接地供电系统。我厂发电机与主变压器成单元接线,采用的是由发电机与变压器之间引接低压厂用电源,供给该机组的厂用电负荷。采用三相四线制供电,中性点直接接地运行方式。
第二章厂用配电装置------高压断路器
高压断路器具有独完善的灭弧装置和操作机构,它能接通和断开各种状况下的高压电路中的电流,用以完成电气主接线运行方式的改变和尽快切除故障电路,所以它是发电厂和变电所中最要的电气设备之一。
第一节概述
一、断路器的用途和对它的基本要求
1.合闸状态时是良好的导体,不因热和电动力的作用而损坏。