厂用电发电厂电气部分.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 厂用电接线及设计,火电厂的主要厂用机械,煤场及输煤系统的机械：抓斗起重机、扒煤机、,推煤机、碎煤机、提升机械、输煤皮带等,制粉机械：磨煤机、给煤机、排粉机、螺旋输粉机等锅炉辅机：给粉机、送风机、引风机、给水泵、除灰泵等,汽机辅机：凝结水泵和循环水泵,变压器冷却用通风机、油泵、水泵等,热电厂的热网给水泵和凝结水泵,其它辅机：油泵、消防泵、疏水泵、行车、电除尘、,直流系统的充电设备、备用励磁机、各种电动阀门等化学水处理车间、修配车间等用电设备,变电所的耗电设备,大型变电所中主要所用负荷是变压器强油循环冷却装置的,油泵、水泵、风扇、蓄电池充电设备、油处理设备、空气,压缩机、变压器检修间、采暖通风等中小型变电所中主要是变压器的冷却风扇、蓄电池和充电,设备或整流操作电源、采暖通风、断路器油的加热设备、,照明和检修用电等厂用电概念,：,电动机以及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊,等用电设备的,总耗电量,，称厂用电或自用电,。

作用：保证主要设备（锅炉、汽机、发电机）及辅助设备,的正常运行厂用电率：,厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，,称为厂用电率厂用计算负荷,平均功率因数，一般取,0.8,厂用电率是发电厂主要的运行经济指标之一火电厂,5%,8%,，热电厂,8%,10%,，水电厂,0.3%,2%,思考：为什么火电厂厂用电率远远高于水电厂？,厂用负荷的分类,：,根据厂用电设备在发电厂生产过程中的作用，厂用电供电中断,时对人身、设备及电能生产造成的危害程度可分为：,I,类厂用负荷：,给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机、,水电厂的调速器、压油泵等,措施：（,1,）设两套互为备用；（,2,）分别接到两独立电源,母线上；（,3,）电动机全部自启动；（,4,）电源自动投入,II,类厂用负荷：,工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备、化学水处理设备等,措施（,1,）两段母线分段；（,2,）手动切换；,（,3,）有条件时参加自启动,III,类厂用负荷：,实验室、中央修配厂、油处理室等负荷,措施：由一个电源供电,事故保安负荷：,直流保安负荷：发电机组的直流润滑油泵交流保安负荷：盘车电动机、交流润滑油泵等。

措施：（大机组）由蓄电池组、柴油发电机组、燃汽轮,机组或有可靠外部独立电源进行供电不间断供电负荷：,实时控制用电子计算机,措施：,UPS,电源供电练习：,G,1,220V,10.5kV,10/6.3,6kVI,6kVII,380/200,M,380V,M,M,厂用电供电电压等级的确定,低压,400V,高压,发电机额定电压,厂用,电动机,的,电压,厂用电网络的可靠性,考虑到电厂用电动机的容量、我国电动机的生产状况，其电压与容量的相互关系、供电系统的经济性，一般供电网络的电压为 低压,0.4KV,，高压,3,、,6,、,10KV,分析各高压供电网的特点，结合实践经验，得出如下结论：,发电厂：,单机容量,PN 300MW,，宜用,10KV,、,3KV,、,380/220V,对于,600MW,机组的厂用电，有如下两种方案：,（,1,）厂用电采用,6KV,和,400V,两个电压等级配置原则：,200KW,以上,的电动机采用,6KV,电压供电，,200KW,以下,的电动机采用,400V,电压供电2,）厂用电采用,10KV,、,3KV,和,400V,两个电压等级配置原则：,2000KW,以上,的电动机采用,10KV,电压供电，,200,2000KW,的电动机采用,3KV,电压供电，,200KW,以下的采用,400V,电压供电。

厂用供电电源及其引接,工作电源,对于大容量机组，各机组的厂用工作电源必须是,独立的,，保证机组正常运行的最基本电源，要求供电可靠，且应满足整套机炉的全部厂用负荷的要求，并可能还要承担一部分公用负荷备用电源和启动电源,备用电源,事故或检修情况下失去工作电源时，起后备作用的电源要求供电独立，有足够的供电容量启动电源,机组在启动或停运时，如果厂用工作电源完全消失，由,启动电源向必要的辅助设备供电,事故保安电源,当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保在事故状态下能,安全停机，事故消除后又能及时恢复供电，保证事故保安负荷,连续供电蓄电池组,柴油发电机,外接电源,10.5kV,6kVII,G,1,6kVI,380/200,M,380V,M,M,主厂房,MCC,主厂房保安,PC,M,M,-,-220V,柴油发电机,1,启动,/,备用变 压 器,1,主变,M,1,汽机变,1,高压厂变,2,汽机变,主厂房,PC,不同类型电厂的（高压）厂用电接线,火电厂,300MW,机组,通常有以下两种方案：,1.,设置,公用负荷母线,，给全厂,公用负荷（输煤，除灰，化水）供电2.,不,设公用母线,，将,其接于各机组母线上。

自学,600MW,机组的接线形式,厂用变压器的选择,厂用变的选择主要考虑厂用,高压工作变压器,和,启动,/,备用变压器,选择的内容包括：,额定电压,根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定台数与型式,主要与高压厂用母线的段数有关母线段数与电压等级有关只有,6KV,一种电压等级，母线分两段：,1,台,100,分裂绕组变压器，分供两母线,2,台,50,双绕组变压器，分供两母线,有,10KV,和,3KV,两种电压等级，,10KV,两段母线，,3KV,两段母线：,2,台,50,三绕组变压器，分供四段母线,容量,变压器额定容量的选择计算，主要是计算出每台厂用变可能通过的,负荷值,，需要将每台机、炉的厂用负荷以及全厂公用负荷计算统计,出来，按厂用负荷的供电要求，将负荷分配到厂用母线各段，统计,各段母线的负荷，以确定变压器的额定容量阻抗,阻抗大，可限制低压侧短路电流，但影响厂用电动机的自启动采用分裂绕组变压器，正常工作时阻抗较小，出口短路时，阻抗较大厂用负荷的计算,为选出即能满足负荷要求而容量又不致过大的变压器，需将厂用负荷,按使用时的持续时间进行分类统计每天都使用的 厂用设备称,“,经常,”,使用设备；仅在事故、检修或机炉起停,过程中使用的称,“,不经常,”,。

按每次使用时间的长短可分为,“,连续,”,（,2h,以上）,、,“,短时,”,（,10,120min,）、,“,断续,”,（周期性工作，每一周期不超过,10min,）计算每段母线上的负荷，采用“换算系数法”,S,（,KP,）,S,厂用分段上的计算负荷（,KVA,）,K,换算系数,P,电动机计算功率（,KW,）,K,K,m,K,l,/,cos,K,m,同时系数,K,l,负载率,效率,1,、连续运行的电动机,2,、,经常短时、经常断续运行的电动机,3,、,不经常短时、不经常断续的设备,4,、,修配车间功率,5,、,煤厂机械功率,6,、,照明负荷,P=P,N,P=0.5P,N,P=0,P=0.14P,+0.4P,5,P=0.35P,+0.6P,3,P=K,d,P,i,K,d,需要系数，一般取,0.8,1,P,i,安装容量,厂用电动机的自启动校验,M,#1,启动,/,备用变压器,#1,高压厂变,厂用电动机的自启动校验,M,#1,启动,/,备用变压器,#1,高压厂变,厂用电动机的自启动校验,M,#1,启动,/,备用变压器,#1,高压厂变,厂用电动机的自启动校验,M,几个概念,惰行：运行中的电动机，当断开电源或厂用,电压降低时，电动机转速下降，甚至会停止运,行，这一转速下降的过程称惰行。

2,.,电动机的自启动：电动机失去电压后，不与,电源断开，在很短时间内（,0.5,1.5S,），厂,用电压恢复或通过自动切换装置将备用电源投,入，此时电动机憜行未结束，又自动启动恢复,到稳定状态运行，这一过程称为3.,自启动校验的原因：参加自启动的电动机数量过多，容量过大时，,总的,启动电流将很大,，在厂用变中产生较大压降，使厂用母线电压明,显降低，自启动时间拉长，可能发生电动机转子和绕组过热甚至烧毁,的事故因而危机厂用系统的稳定运行和电动机的安全与寿命为保,证自启动能够实现，必须验算厂用母线电压，或根据母线电压的限制,条件，计算能进行自启动的电动机容量思考：结合异步电动机模型，分析电动机启动电流为何远远高于正常额定工作电流？,电动机自启动时厂用母线电压最低限值,异步电动机转矩,MD,与电压,U,平方成正比额定电压下运行时，,最大转矩约为额定转矩的,2,倍随着电压下降，电动机转矩急,剧下降，出现憜行的电压称为临界电压电动机正常启动时，厂用母线电压的最低允许值为,80,电动机自启动时，,高压母线：,60,70,低压母线：,55,60,电压校验,已知参加自启动电动机的容量和有关参数，求母线电压，,校验是否满足最低允许值。

自启动电动机允许容量,已知厂用母线最低允许自启动电压和有关参数，求最大允,许的电动机总容量，校验同时启动的电动机容量是否小于,允许容量厂用电源的切换,概述,机组启动,机组停机,备用电源,工作电源,1,高压厂变,1,启备变,6kV,工作母线,工作电源,备用电源,要求：,1.,厂用电系统的任何设备（电动机、断路器）不能由于厂用电,的切换而承受不允许的过载和冲击2.,在切换中，必须尽可能保证机组的连续输出功率、机组控制,的稳定和机炉的安全运行,冲击产生的原因,：,工作电源和备用电源有较大的电压差和相角差电压差可通过备用变压器的分接头调节；,相角差取决于电网潮流，不能控制,相角差小于,15,度，厂用变能承受电磁环网造成的冲击电流相角差大于,15,度，必须改变运行方式或采用快速切换厂用电失电影响与切换分析,电动机经,0.5,秒转速降至,0.85,0.95,，投入备用电源，可迅速恢复运行母线存在残压，大小和频率随时间衰减母线残压与备用电源电压的关系,假设备用电源与工作电源相位相同：,切除工作电源的时刻为,0,，备用电源与母线残压的相角差和电压差,迅速增大，当相角差第一次达到,180,度,时（反相），电压差达到最大值,，时间为,0.35,0.45s,，若此时合上备用电源，将产生最大的合闸冲击,电流，对电动机的冲击最严重。

因此，切换电源时必须避开接近反相,的时刻结论,：一般厂用电源的快速切换，要求工作电源切除后，在母线,与备用电源电压之间的相角差远未达到第一次反相之前合上备用,电源，可保证合上备用电源时电动机的转速下降少，且冲击电流,也小,厂用电源的切换方式,按运行状态分,正常切换,事故切换,按断路器的动作顺序分,并联切换,断电切换,同时切换,按切换速度分,快速切换：母线残压与备用电源电压的相角差还没达到电动机,允许承受的合闸冲击电流前，合上备用电源慢速切换：（残压切换），工作电源切除后，当母线残压下降,到额定电压的,20,40,后合上备用电源10.5kV,6kVII,G,1,6kVI,1,启动,/,备用变 压 器,1,主变,1,高压厂变,2,汽机变,1,汽机变,2,锅炉变,1,锅炉变,1,公用变,2,公用变,6kV,公用,I,6kV,公用,II,方案一,返回,10.5kV,6kVII,G,1,6kVI,1,启动,/,备用变 压 器,1,主变,返回,2,汽机变,1,汽机变,2,锅炉变,1,锅炉变,1,公用变,2,公用变,方案二,变电站,I,段,#2,站用变,#0,备用变,II,段,380/220V,检 修,电源,主控室,电源一,照明一,主控室,电源二,照明二,电缆室电源,10kV,10kV,外部线路,交流屏,低电压等 级,电动机,高电压等 级,容量大,绝缘要求 高,体积大,磁路长,效率低,损耗大,电流小,节省导线,容量小,效率高,返回,。