05-01-03-厂用电接线.pptx

第1页：第五章 厂用电

第五章 厂用电：本章讲解发电厂厂用电系统的构成，包括厂用电率、厂用负荷分类、厂用电接线、厂用电源及其引接，以及不同类型发电厂的厂用电接线方案。

第2页：5.1 概述

§5.1 概述：本节介绍厂用电率的定义与计算方法，以及按供电中断危害程度划分的厂用负荷类别。

第3页：厂用电率

一、厂用电率：厂用电率由厂用计算负荷（见§5-4）、平均功率因数（一般取0.8）和发电机的额定功率确定。

第4页：Ⅰ类厂用负荷

二、厂用负荷分类：按用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度可分为四类。

① Ⅰ类厂用负荷

短时（手动切换恢复供电所需要的时间）停电会造成主辅设备损坏、危及人身安全、主机停运及影响大量出力的厂用负荷，通常它们都设有两套设备互为备用。供电方式：两个独立的电源供电，当一个电源断电后，另一个电源立即自动投入。

第5页：Ⅱ类厂用负荷

② Ⅱ类厂用负荷：允许短时停电（几秒至几分钟），恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂用负荷。供电方式：两个独立的电源供电，并采用手动切换。

第6页：Ⅲ类厂用负荷

③ Ⅲ类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便的厂用负荷。供电方式：由一个电源供电；但在大型发电厂，也常采用两路电源供电。

第7页：事故保安负荷

④ 事故保安负荷：在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在事故停机过程中及停机后一段时间内仍必须保证供电，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。根据对电源的要求不同，事故保安负荷又可分为：

• 直流保安负荷：如发电机组的直流润滑油泵、事故氢密封油泵等；
• 交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控制用的电子计算机等。

第8页：事故保安负荷的供电方式

④ 事故保安负荷（供电方式）：

• 直流保安负荷的直流电源由蓄电池组供电；
• 交流保安负荷的交流电源由快速自启动柴油发电机组且有自动投入装置功能，或燃气轮机组，或具有可靠的外部独立电源供电；
• 对交流不间断供电负荷，可接于蓄电池组的逆变装置。

第9页：5.2 厂用电接线

§5.2 厂用电接线：本节介绍对厂用电接线的要求、设计原则、电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接，以及厂用电接线形式。

第10页：对厂用电接线的要求

一、对厂用电接线的要求：

• ① 各机组的厂用电系统应是独立的；
• ② 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；
• ③ 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）电源能在短时内投入；
• ④ 充分考虑发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；
• ⑤ 对200MW及以上大型机组应设置足够容量的交流事故保安电源。

第11页：厂用电接线的设计原则

二、厂用电接线的设计原则：

• ① 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 接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的需要；
• 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；
• ④ 适当注意经济性和发展的可能性，并积极慎重地采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性；
• ⑤ 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。

第12页：厂用电的经济电压

三、厂用电的电压等级：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。假设电动机容量为 S，若 UN 增大，则 IN 减小，导线及电缆截面减小，但绝缘投资增加；若 UN 减小，则绝缘投资降低，但 IN 增大，导线及电缆截面增大。结论：对于一定的容量 S，应有一个经济电压。

第13页：厂用电电压等级的配置

三、厂用电的电压等级：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。

第14页：高压厂用电系统中性点接地方式

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：高压（3、6、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。

第15页：低压厂用电系统中性点接地方式

2. 低压厂用电系统中性点接地方式：

中性点经高电阻接地方式

优点：发生单相接地故障时，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，提高了运行可靠性；600MW机组单元厂用电系统多采用此种接地方式。

中性点直接接地方式

特点：发生单相接地故障时，相电压不会不对称和过电压，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、检修回路可以共用，但会降低可靠性；大容量电动机启动会影响照明。火力发电厂低压厂用电系统宜采用此种接地方式。

第16页：厂用工作电源及其引接

五、厂用电源及其引接 1. 工作电源：

含义

保证正常运行的基本电源。

要求

供电可靠，电压和容量满足要求。

引接方式

有机压母线的机组：从该母线上引接；单元接线的机组：从主变低压侧引接；扩大单元接线的机组：从发电机出口或主变低压侧引接。

第17页：厂用备用电源及其引接

2. 备用电源：

含义

用于事故情况失去工作电源时，起后备作用的电源。

要求

供电独立性，足够的供电容量。

引接方式

从发电机电压母线的不同分段上引接；从与系统连接紧密、供电可靠的最低一级电压母线上引接；从联络变压器的低压绕组引接。

第18页：明备用与暗备用

2. 备用电源（设置方式）：

第19页：厂用启动电源

3. 启动电源：

含义

在厂用工作电源完全消失情况下，为保证机组快速启动，向必要的辅助设备供电的电源；实质上它也是一个备用电源，只对200MW以上机组，用于工作电源完全消失时保证机组快速启动。

引接方式

从与系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母线上引接；从联络变压器的低压绕组引接；从外部电网通过专用线路引接。

第20页：事故保安电源的含义

4. 事故保安电源：含义为用于工作、备用电源都消失时，向事故保安负荷供电的电源。

第21页：事故保安电源的引接方式

4. 事故保安电源（引接方式）：

• 蓄电池组：一种独立而又十分可靠的保安电源。正常运行时承担全厂直流负荷用电；事故情况下一方面提供直流保安负荷用电，另一方面经过逆变器将直流变为交流，兼作交流保安电源。
• 柴油发电机组：一种广泛采用的事故保安电源，通常与蓄电池配合使用，通常每2台发电机组设1台柴油发电机组。
• 可靠的外部独立电源：从外部系统引进独立专用线路。

第22页：事故保安电源接线图

4. 事故保安电源：本页以接线图形式表示事故保安电源与厂用工作电源、备用电源之间的切换关系，保证在极端工况下仍能向事故保安负荷供电。

第23页：厂用电接线形式与按炉分段

六、厂用电接线形式：

• 1. 通常采用单母线接线形式；
• 2. 火电厂一般都采用“按炉分段”的接线原则：即将厂用电母线按照锅炉的台数分成若干独立段（可靠性高：故障范围在一机一炉；调度灵活；运行、检修方便）；
• 3. 对大容量锅炉（大于400t/h），每台锅炉可由两段母线供电。

第24页：低压厂用电的接线

4. 低压380/220V厂用电的接线：

• ① 大型火（水）电厂：采用单母线分段接线，接炉（或水轮发电机组）分段；
• ② 中、小型电厂和变电所：全厂（或全所）只分二段或三段。

第25页：5.3 不同类型发电厂厂用电接线

§5.3 不同类型发电厂厂用电接线：本节分别介绍火电厂、水电厂和变电站的厂用电接线方案。

第26页：300MW机组高压厂用电接线方案Ⅰ

一、火电厂厂用电接线 1. 300MW汽轮发电机组高压厂用电接线：方案Ⅰ为不设公用负荷母线。300MW发电机经厂用高压变压器 T1 接入 6kV 工作段 1A、1B，并设启动备用变压器 T0。

第27页：300MW机组高压厂用电接线方案Ⅱ

方案Ⅱ：设置公用负荷母线：在方案Ⅰ基础上增设 6kV 公用 A、6kV 公用 B 两段公用负荷母线，将全厂公用负荷集中供电。

第28页：

第29页：600MW机组高压厂用电接线方案Ⅰ

2. 600MW汽轮发电机组高压厂用电接线：方案Ⅰ为高压厂用电采用6kV一个电压等级。600MW发电机经厂用高压变压器分接 6kV1A、6kV1B 及 6kVCA、6kV CB 等分支。

第30页：600MW机组高压厂用电接线方案Ⅱ

方案Ⅱ：高压厂用电采用10kV和3kV两个电压等级：600MW发电机经厂用高压变压器分别引出10kV（1A1、1B1）和3kV（1A2、1B2）两段，分别接不同容量的厂用负荷。

第31页：水电厂厂用电接线

二、水电厂厂用电接线：水电厂机压负荷很小或完全没有，厂用电接线相对简化，一般只设0.4kV一级厂用电压，并按机组或全厂分段供电。

第32页：变电站站用电接线

三、变电站站用电接线：变电站站用电一般只设0.4kV一级电压，全所分二段或三段，由站用变压器供电。