发电厂电气部分-第5章-厂用电资料

1、第五章 厂用电1. 厂用电、厂用电率、厂用电、厂用电率、厂用负荷分类厂用负荷分类2. 厂用电系统的供电电源、电压等级和接线形式厂用电系统的供电电源、电压等级和接线形式3. 厂用变压器的选择和厂用电动机的自启动厂用变压器的选择和厂用电动机的自启动发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，拖动发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，拖动厂用机械设备的电动机以及全厂的运行、操作、厂用机械设备的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，试验、修配、照明、电焊等用电设备的总耗电量，称为厂用电或自用电。称为厂用电或自用电。厂用电概念厂用电概念发电厂和变电站的主要厂用机械发电厂和变电

2、站的主要厂用机械 1 1、火电厂、火电厂（1 1）输煤负荷输煤负荷：抓斗起重机、扒煤机、推煤机、碎煤机、提升：抓斗起重机、扒煤机、推煤机、碎煤机、提升机械、输煤皮带等。机械、输煤皮带等。（2 2）制粉负荷制粉负荷：磨煤机、给煤机、排粉机、螺旋输粉机等。：磨煤机、给煤机、排粉机、螺旋输粉机等。（3 3）锅炉负荷锅炉负荷：送风机、引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、：送风机、引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、给粉机、除灰泵、螺旋输粉机等。给粉机、除灰泵、螺旋输粉机等。（4 4）汽机负荷汽机负荷：凝结水泵、循环水泵、给水泵：凝结水泵、循环水泵、给水泵（5 5）电气及公共负荷电气及公共负荷：变压器冷却通风机

3、、空压机、水泵：变压器冷却通风机、空压机、水泵（6 6）事故保安负荷事故保安负荷：盘车电动机、顶轴油泵、交流润滑油：盘车电动机、顶轴油泵、交流润滑油（7 7）其它辅机其它辅机：化学水处理车间、修配车间等用电设备、油泵、：化学水处理车间、修配车间等用电设备、油泵、消防泵、疏水泵、各种电动阀门、起重机械等。消防泵、疏水泵、各种电动阀门、起重机械等。2 2、水电厂、水电厂（1 1）水轮机的辅机水轮机的辅机：调速及润滑系统的油泵、空气压缩机、发：调速及润滑系统的油泵、空气压缩机、发电机冷却系统及机组润滑系统的水泵、行车等。电机冷却系统及机组润滑系统的水泵、行车等。（2 2）电气部分电气部分：变压器冷却

4、用通风机、油泵、水泵等。：变压器冷却用通风机、油泵、水泵等。（3 3）大坝及船闸设备大坝及船闸设备：闸门启闭机、升船机、起重机、卷扬机：闸门启闭机、升船机、起重机、卷扬机等。等。（4 4）其它辅机其它辅机：供水泵、排水泵、直流系统的充电设备、备用：供水泵、排水泵、直流系统的充电设备、备用励磁机、修理厂设备及厂房通风机等。励磁机、修理厂设备及厂房通风机等。（5 5）常用照明和事故照明设备常用照明和事故照明设备。3 3、变电所、变电所 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、油泵、水泵、风扇、蓄电池充电设备、油处理设备、空气压缩机、

5、变水泵、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、采暖通风压器检修间、采暖通风等。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。修用电等。发电厂和变电站的主要厂用机械发电厂和变电站的主要厂用机械 厂用负荷的分类厂用负荷的分类 1 1、I I类厂用负荷类厂用负荷：短时停电会造成主辅设备损坏、危及人身安全、主机停运：短时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。及影响

6、大量出力的厂用负荷。 如：给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机、水电厂的如：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。调速器、压油泵等。措施：措施：（1 1）设两套互为备用；（）设两套互为备用；（2 2）分别接到两独立电源母线上；（）分别接到两独立电源母线上；（3 3）电动）电动机全部自启动；（机全部自启动；（4 4）电源自动投入）电源自动投入2 2、IIII类厂用负荷类厂用负荷：允许短时停电（几秒至几分钟），恢复供电后，不致造成：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。生产紊乱的厂用负荷。 如：工业水泵、疏水泵、

7、灰浆泵、输煤设备、化学水处理设备等。如：工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备、化学水处理设备等。 措施：措施：（1 1）两段母线分段；（）两段母线分段；（2 2）手动切换；（）手动切换；（3 3）有条件时参加自启动）有条件时参加自启动3 3、IIIIII类厂用负荷类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上不方：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上不方便的厂用负荷。便的厂用负荷。 如：实验室、中央修配厂、油处理室等负荷如：实验室、中央修配厂、油处理室等负荷 措施：措施：由一个电源供电。由一个电源供电。 根据厂用负荷在电厂运行中起的作用、供电中断对人身设备及生产造成的根据厂用负

8、荷在电厂运行中起的作用、供电中断对人身设备及生产造成的影响程度而分为五类：影响程度而分为五类：4 4、事故保安负荷事故保安负荷：在：在200MW200MW及以上的大容量电厂中，在事故停机过程中及停机及以上的大容量电厂中，在事故停机过程中及停机后的一段时间内，仍必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、重要的自后的一段时间内，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。动控制失灵或危及人身安全的负荷。 直流保安负荷：发电机组的直流润滑油泵、事故氢密封油泵。直流保安负荷：发电机组的直流润滑油泵、事故氢密封油泵。 交流保安负荷：盘车电动机、交流润滑油泵、交流密封油

9、泵、消防水泵。交流保安负荷：盘车电动机、交流润滑油泵、交流密封油泵、消防水泵。措施：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（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。电源进行供电。5 5、不间断供电负荷不间断供电负荷：在正常运行期间，以及正常或事故停机过程中，甚至在：在正常运行期间，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。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。如：实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节

10、装置等。措施：措施：由蓄电池供电的电动发电机组、配备数控的静态逆变装置由蓄电池供电的电动发电机组、配备数控的静态逆变装置厂用负荷的分类厂用负荷的分类 厂用电率厂用电率 厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数。厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数。 厂用电率是发电厂主要的运行经济指标之一。厂用电率是发电厂主要的运行经济指标之一。火电厂：火电厂： 5% 5% - - 8% 8%热电厂：热电厂： 8% 8% - - 13% 13%水电厂：水电厂： 0.5% 0.5% - - 1% 1%厂用电接线的基本要求厂用电接线的基本要求 1.1.各机组特别是各机组特别是200MW200MW及以

11、上大型机组的厂用电系统应是及以上大型机组的厂用电系统应是独立独立的。的。2.2.全厂性全厂性公用负荷应分散公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用母线。接入不同机组的厂用母线或公用母线。3.3.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，尽可能地使切换要求，尽可能地使切换操作简单操作简单，启动（备用）电源能在短时，启动（备用）电源能在短时内投入。内投入。4.4.充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方充分考虑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，尽量式，特别要注意对

12、公用负荷供电的影响，尽量便于过渡且少改便于过渡且少改变接线和更换设备变接线和更换设备。5.200MW5.200MW及以上机组应设置及以上机组应设置足够容量足够容量的交流事故的交流事故保安电源保安电源。设计符。设计符合电能质量指标的交流不间断电源。合电能质量指标的交流不间断电源。厂用电的电压等级厂用电的电压等级 根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的可靠性等因素，相互配合，经经济、技术综合比较后确定的。可靠性等因素，相互配合，经经济、技术综合比较后确定的。 为简化厂用接线，运行维护方便，发电厂和变电站中，厂用低为简化厂用接线，运行维护

13、方便，发电厂和变电站中，厂用低压采用压采用400V400V，厂用高压有，厂用高压有3kV3kV、6kV6kV、10kV10kV等。等。 按发电机容量、电压决定高压厂用电压：按发电机容量、电压决定高压厂用电压： 火力发电厂火力发电厂 单机容量单机容量PN 60MWPN M Mm m，加速，加速(3)(3)M Me e M Mm m，减速，减速电动机的自启动校验电动机的自启动校验电动机的自启动校验电动机的自启动校验- - 异步电动机转矩异步电动机转矩MeMe与电压与电压U U平方成正比。平方成正比。- - 额定电压下运行时，最大转矩约为额定转矩的额定电压下运行时，最大转矩约为额定转矩的2 2倍。倍

14、。- - 启动电流是额定电流的启动电流是额定电流的4-74-7倍倍2.电动机自启动校验的原因电动机自启动校验的原因在厂用变中产生较大压降在厂用变中产生较大压降 因此在进行厂用电设计时，必须作出电动机自启动的合理安排，因此在进行厂用电设计时，必须作出电动机自启动的合理安排，进行能够可靠自启动的校验。进行能够可靠自启动的校验。 厂用母线电压降低厂用母线电压降低自启动时间拉长自启动时间拉长参加自启动的电动机数量参加自启动的电动机数量过多（容量过大）过多（容量过大）总启动电流大总启动电流大( (I IN N的的4-74-7倍倍) )tlxIUU*0*2UMe可能发生电动机转子和绕组可能发生电动机转子和

15、绕组过热甚至烧毁的事故过热甚至烧毁的事故3 3、自启动临界电压、自启动临界电压 随着电压下降，电动机转矩急剧下降。出现随着电压下降，电动机转矩急剧下降。出现憜憜行的电压称为行的电压称为临界电压临界电压 。 为保证厂用为保证厂用I I类负荷自启动类负荷自启动 且考虑惯性因素，规定厂用母线且考虑惯性因素，规定厂用母线电压在电动机自启动时，不应低于电压在电动机自启动时，不应低于P158P158页表页表5-45-4中的数值。中的数值。 电动机的自启动校验电动机的自启动校验4 4、自启动校验的方法、自启动校验的方法方法方法1 1：已知参加自启动电动机的总容量，校验厂用母线电压：已知参加自启动电动机的总容

16、量，校验厂用母线电压是否低于最低允许值。是否低于最低允许值。单台电动机自启动或成组电动机自启动单台电动机自启动或成组电动机自启动 （5-275-27）电动机经厂高变和厂低变串联自启动电动机经厂高变和厂低变串联自启动 （5-305-30）（）（5-345-34）方法方法2 2：将厂用母线电压定为自启动允许的最低限值，校验参：将厂用母线电压定为自启动允许的最低限值，校验参加自启动电动机的总容量，即：加自启动电动机的总容量，即： ttavllSxkUUUPcos)(0max(KW) （5-36）电动机的自启动校验电动机的自启动校验参加自启动的电动机总容量超过参加自启动的电动机总容量超过P Pmm 时

17、，可采取的措施时，可采取的措施1 1）限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电动机加）限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电动机加装低压电压保护装置，延时装低压电压保护装置，延时0.50.5S S断开，不参加自启动。断开，不参加自启动。2 2）负载转矩为定值的重要设备电动机，因它只能在接近额定）负载转矩为定值的重要设备电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不要参加自启动，可采用低电压保护和自动电压下启动，也不要参加自启动，可采用低电压保护和自动重合闸装置。即当厂用母线电压低于临界值时，该设备从母重合闸装置。即当厂用母线电压低于临界值时，该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。3 3）对重要的机械设备，应选用具有高启动转矩和允许过载倍）对重要的机