第三章-厂用电

1、第三章 厂用电1.火力发电厂的厂用机械火力发电厂的厂用机械第一节第一节 概述概述一、厂用机械一、厂用机械1）煤场中用来卸煤或在煤场范围内运煤的机械）煤场中用来卸煤或在煤场范围内运煤的机械如：抓斗起重机、扒煤机、推煤机等。如：抓斗起重机、扒煤机、推煤机等。2）将煤从煤场送到碎煤机，然后再送到锅炉的机械）将煤从煤场送到碎煤机，然后再送到锅炉的机械如：加煤斗升降机、链斗运煤机、输煤皮带等。如：加煤斗升降机、链斗运煤机、输煤皮带等。3）碎煤机械）碎煤机械如：煤筛、碎煤机等。如：煤筛、碎煤机等。4）制造煤粉的机械）制造煤粉的机械如：给煤机、磨煤机、排粉机、螺旋式输粉机等。如：给煤机、磨煤机、排粉机、螺旋

2、式输粉机等。5）为锅炉服务的机械）为锅炉服务的机械如：给粉机、鼓风机、引风机、给水泵、除灰泵等。6）为汽轮发电机组服务的机械）为汽轮发电机组服务的机械如：凝结水泵、循环水泵等。7）为变压器冷却服务的机械）为变压器冷却服务的机械如：通风机、油泵、水泵等。8）供热装置的机械）供热装置的机械如：加热网给水泵、凝结水泵等。9）其它辅助机械）其它辅助机械如：油泵、消防泵，生产场所的通风机、电除尘器，蓄电池组充电用的充电机组或整流设备、发电机的备用励磁机等。10）其它辅助车间用的机械）其它辅助车间用的机械如：化学车间、修配场、仓库等方面的机械等。2.水力发电厂的厂用机械水力发电厂的厂用机械一、厂用机械一、

3、厂用机械1）为水轮机和发电机服务的机械）为水轮机和发电机服务的机械如：机组的调速和润换系统的油泵，发电机冷却系统和机组润滑如：机组的调速和润换系统的油泵，发电机冷却系统和机组润滑系统中的水泵等。系统中的水泵等。2）为变压器冷却服务的机械）为变压器冷却服务的机械如：通风泵、油泵、水泵等。如：通风泵、油泵、水泵等。3）为堤坝、进水管、发电机间等服务的机械）为堤坝、进水管、发电机间等服务的机械如：起重机、卷扬机、行车、电梯等。如：起重机、卷扬机、行车、电梯等。4）辅助设备的机械）辅助设备的机械如：供水泵、排水泵、供蓄电池组充电用的充电池组或整流设备、如：供水泵、排水泵、供蓄电池组充电用的充电池组或整

4、流设备、备用励磁机等。备用励磁机等。1. I类负荷类负荷二、厂用电负荷的分类二、厂用电负荷的分类 短时短时（手动切换手动切换恢复供电所需的时间）停电将影响人身恢复供电所需的时间）停电将影响人身或设备安全，使机组运行停顿或发电量大幅下降的负荷。或设备安全，使机组运行停顿或发电量大幅下降的负荷。 如火力发电厂中的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风如火力发电厂中的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机等，以及水力发电厂中的调速器、压油机、送风机、给粉机等，以及水力发电厂中的调速器、压油泵、润滑油泵等。泵、润滑油泵等。 接有接有I类负荷的高、低压厂用母线，类负荷的高、低压厂用母线，应设置备用

5、电源应设置备用电源。当。当一个电源断电后，另一个电源就立即一个电源断电后，另一个电源就立即自动投入自动投入。2. II类负荷类负荷 允许短时停电允许短时停电（几秒至几分钟），但较长时间停电有可（几秒至几分钟），但较长时间停电有可能损耗设备或影响机组正常运行的负荷。能损耗设备或影响机组正常运行的负荷。 如火力发电厂中的工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤机如火力发电厂中的工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤机械和化学水处理设备等，以及水力发电厂中的漏油泵、水轮械和化学水处理设备等，以及水力发电厂中的漏油泵、水轮机上盖排水泵、整流设备、吊车、照明设备等。机上盖排水泵、整流设备、吊车、照明设备等。II类负荷一般

6、由两段母线供电，采用类负荷一般由两段母线供电，采用手动切换手动切换。二、厂用电负荷的分类二、厂用电负荷的分类3. III类负荷类负荷二、厂用电负荷的分类二、厂用电负荷的分类 长时间停电不会直接影响生产的负荷。长时间停电不会直接影响生产的负荷。 如试验室和中央修配厂的用电设备等。如试验室和中央修配厂的用电设备等。 III类负荷一般由一个电源供电。类负荷一般由一个电源供电。三、厂用电负荷的分类三、厂用电负荷的分类4. 事故保安负荷事故保安负荷 200MW以上机组的以上机组的大容量电厂大容量电厂中，要求在中，要求在停机过程停机过程及及以以后一段时间后一段时间内仍应内仍应保证供电保证供电的负荷。否则将

7、引起主要设备损的负荷。否则将引起主要设备损坏、重要的自动控制失灵或推迟恢复供电。坏、重要的自动控制失灵或推迟恢复供电。注意：通常大容量机组应设事故保安负荷。注意：通常大容量机组应设事故保安负荷。按对电源的不按对电源的不同要求分为：同要求分为：直流保安负荷（直流保安负荷（0II类）类）交流保安负荷（交流保安负荷（0III类）类）如发电机组的直流润滑油泵等。如发电机组的直流润滑油泵等。200MW及以上机组的盘车电动机，交流及以上机组的盘车电动机，交流润滑油泵、消防水泵等。润滑油泵、消防水泵等。5. 不间断供电负荷（不间断供电负荷（0I类）类）三、厂用电负荷的分类三、厂用电负荷的分类 在机组运行期间

8、，以及正常或事故停机过程中设置在停机后的一段时在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中设置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，称为不间断供电负荷。间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷，称为不间断供电负荷。如实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置。如实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置。一般采用由蓄电池供电或配备数控的静态逆变装置。一般采用由蓄电池供电或配备数控的静态逆变装置。 火力发电厂中一般都设有火力发电厂中一般都设有2台及以上台及以上厂用高压变压器厂用高压变压器和和厂用低压厂用低压变压器变压器，以满足厂用电负荷的需要。，以满足厂用电负荷的

9、需要。 而在水力发电厂和变电所则只而在水力发电厂和变电所则只 设厂设厂(所所)用低压变压器。用低压变压器。一般把厂用变压器以下所有的厂用电负荷供电网络称为厂用电系统。一般把厂用变压器以下所有的厂用电负荷供电网络称为厂用电系统。小知识：小知识：第二节第二节 厂用电接线的设计原则和接线形式厂用电接线的设计原则和接线形式一、厂用电接线的要求一、厂用电接线的要求1、各机组的厂用电系统应是独立的；、各机组的厂用电系统应是独立的；2、全厂公用性负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用、全厂公用性负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线；负荷母线；3、充分考虑发电厂各种运行方式下的供电要求，尽可能使、充

10、分考虑发电厂各种运行方式下的供电要求，尽可能使切换操作简便，启动电源能在短时间内投入；切换操作简便，启动电源能在短时间内投入；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、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，要便于过渡，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、改变接线和更换设备。尽量减少、改变接线和更换设备。5、200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。第二节第二节 厂用电接线的设计原则和接线形式厂用电接线的设计原则和接线形式二、厂用电的设计原则二、厂用

11、电的设计原则可靠性可靠性 还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接方式、厂用电接线形式等问题进行分析论证。及其引接方式、厂用电接线形式等问题进行分析论证。灵活性灵活性经济性经济性第二节第二节 厂用电接线的设计原则和接线形式厂用电接线的设计原则和接线形式三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定 为简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电电压等为简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电电压等级不宜过多。级不宜过多。厂用电或所用电常用的电压等级：厂用电或所用电常用的电压等级：低压厂用电：低压厂用电：0.4kV高压厂用电：

12、高压厂用电：3、6、10kV三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定1、3kV电压等级供电的优点电压等级供电的优点3kV电动机效率比电动机效率比6kV电动机约高电动机约高1%15%，价格约低，价格约低20%；3kV电动机的最小容量比电动机的最小容量比6kV电动机小，可将电动机小，可将75kW以以上的电动机接到上的电动机接到3kV电压母线上，从而使电压母线上，从而使0.4kV低压厂用低压厂用变压器容量和台数减少；变压器容量和台数减少；由于减少由于减少380V电动机数量，使较大截面的电缆数量减电动机数量，使较大截面的电缆数量减少，从而减少了有色金属消耗量。少，从而减少了有色金属消耗

13、量。三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定2、6kV电压等级供电的优点电压等级供电的优点对同样的厂用电系统，对同样的厂用电系统，6kV网络不仅节省有色金属及费网络不仅节省有色金属及费用，而且短路电流也较小；用，而且短路电流也较小；6kV电动机的功率可以制造的较大，可以满足大容量负电动机的功率可以制造的较大，可以满足大容量负荷要求；荷要求；发电机电压若为发电机电压若为6kV时，可以省去高压常用变压器，直时，可以省去高压常用变压器，直接由发电机电压母线经电抗器供电，采用电抗器可防止厂接由发电机电压母线经电抗器供电，采用电抗器可防止厂用电系统故障威胁主系统，并限制厂用电系统短路电流

14、。用电系统故障威胁主系统，并限制厂用电系统短路电流。三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定3、10kV电压等级供电的优点电压等级供电的优点10kV电动机的功率可制造的更大一些，可满足更大容电动机的功率可制造的更大一些，可满足更大容量负荷的需求；量负荷的需求；适应于适应于300MW以上大容量发电机组，但不能作为单一以上大容量发电机组，但不能作为单一厂用电压，因为不能满足全厂所有工业电动机的要求。厂用电压，因为不能满足全厂所有工业电动机的要求。三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定4、实际经验表明、实际经验表明（1）火电厂）火电厂电压等级选择：电压等级选择：容量

15、容量60MW及以下：及以下：当发电机电压为当发电机电压为10.5kV时，可采时，可采用用3kV作为厂用高压电压；作为厂用高压电压；容量容量100300MW：宜选用宜选用6kV作为厂用高压电压；作为厂用高压电压；容量容量300MW及以上：及以上： 若技术经济合理，可采用两种高若技术经济合理，可采用两种高压厂用电压，即压厂用电压，即3kV和和10kV。火电厂中电动火电厂中电动机的选择：机的选择：厂用电压厂用电压3kV时：时： 100kW以上电动机一般采用以上电动机一般采用3kV；100kW以下电动机一般采用以下电动机一般采用380V。200kW以上的电动机采用以上的电动机采用6kV；200kW以下

16、的电动机采用以下的电动机采用380V。厂用电压厂用电压6kV时：时：三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定4、实际经验表明、实际经验表明（1）火电厂电压等级及电机选择举例）火电厂电压等级及电机选择举例600MW机组可采用两种供电方式：机组可采用两种供电方式：2002000kW的电动机采用的电动机采用3kV；（1）采用）采用6kV一级高压厂用电；一级高压厂用电；（2）采用）采用3kV和和10kV两级高压厂用电；两级高压厂用电；大于大于2000kW的电动机采用的电动机采用10kV。小于小于200kW的电动机采用的电动机采用380V。具体采用哪种方式，要进行技术经济论证。具体采用哪

17、种方式，要进行技术经济论证。三、厂用电系统电压等级的确定三、厂用电系统电压等级的确定4、实际经验表明、实际经验表明（2）水电厂电压等级选择：）水电厂电压等级选择：通常只设通常只设380/220V一种厂用电压等级。一种厂用电压等级。 但是，坝区和水利枢纽一般距厂区较远，可能有些大型机械。如闸但是，坝区和水利枢纽一般距厂区较远，可能有些大型机械。如闸门启闭装置、航运使用的船闸或升降机等设施用电，常需另设专用坝区门启闭装置、航运使用的船闸或升降机等设施用电，常需另设专用坝区变压器，以变压器，以610kV电压供电。电压供电。（3）中小容量发电厂或变电所电压等级选择：）中小容量发电厂或变电所电压等级选择

18、：一般电动机容量都不大，只采用一般电动机容量都不大，只采用380/220V电压等级即可。电压等级即可。每台厂（所）低压变压器的容量最大不宜超过每台厂（所）低压变压器的容量最大不宜超过750kVA。四、厂用电中性点接地方式四、厂用电中性点接地方式中性点：中性点： 发电机、变压器、电动机的三相绕组星形连结的公共点。发电机、变压器、电动机的三相绕组星形连结的公共点。中性线：中性线： 从中性点引出的导线。从中性点引出的导线。零点：零点：如果中性点接地，则该点又称为零点。如果中性点接地，则该点又称为零点。1、中性点运行方式分类、中性点运行方式分类（1）中性点直接接地）中性点直接接地（2）中性点不接地）中

19、性点不接地零线：零线：从零点引出的导线。从零点引出的导线。供电系统中性点运行方式指电源或变压器中性点采用什么方式接地？供电系统中性点运行方式指电源或变压器中性点采用什么方式接地？中性点中性点接地方式接地方式（3）中性点经电阻接地）中性点经电阻接地（4）中性点经消弧线圈接地）中性点经消弧线圈接地大接地电流大接地电流系统系统统称为中性点非直接统称为中性点非直接接地，适用于接地，适用于小接地小接地电流系统电流系统（1）中性点不接地系统：）中性点不接地系统：适用：适用： 单相接地电容电流单相接地电容电流10A的情况。的情况。特点：特点： 单相接地后，可继续运行单相接地后，可继续运行2小时。小时。2、高

20、压厂用电系统中常用的中性点运行方式、高压厂用电系统中常用的中性点运行方式（1）中性点经高阻接地（）中性点经高阻接地（600MW机组）机组）（2）中性点直接接地）中性点直接接地3、低压厂用电系统中常用的中性点运行方式、低压厂用电系统中常用的中性点运行方式（2）中性点经高阻接地系统：）中性点经高阻接地系统：适用：适用：单相接地电容电流单相接地电容电流10A的情况。的情况。四、厂用供电电源及其引接方式四、厂用供电电源及其引接方式（1）工作电源）工作电源（2）备用电源和启动电源）备用电源和启动电源厂用电源厂用电源（3）事故保安电源）事故保安电源可由可由发电机电压回路发电机电压回路通过厂用高压变压器或电

21、抗器取得。通过厂用高压变压器或电抗器取得。特点：这种引接方式，操作简单、调度方便，投资和运行费用都较低。特点：这种引接方式，操作简单、调度方便，投资和运行费用都较低。即使发电机组全部停止运行，仍可以从电力系统倒送电能给厂用电源。即使发电机组全部停止运行，仍可以从电力系统倒送电能给厂用电源。1、工作电源、工作电源 必须供电可靠，工作电源应不少于两个！必须供电可靠，工作电源应不少于两个！（1）高压厂用电源引接方式：）高压厂用电源引接方式：由高压厂用母线通过由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。低压厂用变压器引接。若有若有10kV和和3kV两个电压等级时，两个电压等级时，一般从一般从10kV母线引接

22、。母线引接。（2）低压厂用电源引接方式：）低压厂用电源引接方式： 主要用于工作电源因事故或检修而失电时，主要用于工作电源因事故或检修而失电时，代替工作电源，起后备作用。代替工作电源，起后备作用。 一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供的电源。可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供的电源。2、备用电源和启动电源、备用电源和启动电源厂用备用电源：厂用备用电源：启动电源：启动电源： 启动电源适用于启动电源适用于200MW以上大型发电机组，且以启动电以上大型发电机组，且以启动电源兼做事故备用电源，统称源兼做事故备用电源

23、，统称启动（备用）电源启动（备用）电源。要求：备用电源具有要求：备用电源具有供电独立性供电独立性，并具有足够的供电容量，最好能，并具有足够的供电容量，最好能与电与电力系统紧密联系力系统紧密联系，在，在全厂停电情况下仍能从系统获得厂用电源全厂停电情况下仍能从系统获得厂用电源。从从发电机电压母线的不同分段发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器上，通过厂用备用变压器(或或电抗器电抗器)引接。引接。（1）备用电源的引接方式）备用电源的引接方式从发电厂从发电厂联络变压器的低压绕组联络变压器的低压绕组引接，但应保证在机组全停引接，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。情况下，能够获得足

24、够的电源容量。从与从与电力系统电力系统联系紧密、联系紧密、供电可靠的一级电压母线供电可靠的一级电压母线引接。引接。当技术经济合理时，可由当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路外部电网引接专用线路，经过变压，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。器取得独立的备用电源或启动电源。这样，可能因采用变比较大的厂用高压变压器，增大高压配电装置的投资这样，可能因采用变比较大的厂用高压变压器，增大高压配电装置的投资而致使经济性较差，但可靠性较高。而致使经济性较差，但可靠性较高。（2）备用电源的设置方式）备用电源的设置方式暗备用暗备用明备用明备用中小型水电厂和中小型水电厂和降压变电所降压变电所大型火电厂

25、大型火电厂 300MW及以上的发电机组，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，事故消失后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以满足事故保安负荷的连续供电。3、事故保安电源、事故保安电源定义：类型蓄电池组柴油发电机组可靠的外部独立电源五、厂用电接线示意图公用负荷？公用负荷？六、厂用电接线的基本形式六、厂用电接线的基本形式1、高压厂用母线的接线、高压厂用母线的接线单母线分段接线，且单母线分段接线，且？按炉分段。按炉分段。按炉分段：按炉分段：将厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷将厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段

26、母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷也接在该段上，均接在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷也接在该段上，而该段母线由其对应的发电机组供电。而该段母线由其对应的发电机组供电。大型锅炉，每台锅炉可设两段母线。大型锅炉，每台锅炉可设两段母线。（1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉运行，使事故）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉运行，使事故影响范围局限在一机一炉。影响范围局限在一机一炉。（2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择。）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择。（3）同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运行管理和检修。）

27、同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运行管理和检修。优点：优点：六、厂用电接线的基本形式六、厂用电接线的基本形式2、低压厂用母线的接线、低压厂用母线的接线（1）对大型发电厂，常采用按炉分段原则；）对大型发电厂，常采用按炉分段原则； （2）对中小型发电厂，则根据实际厂用低压负荷大小和重要程度，一）对中小型发电厂，则根据实际厂用低压负荷大小和重要程度，一般全厂只分为二段或三段。般全厂只分为二段或三段。（1）应根据负荷容量及对供电可靠性要求，分别接在各段母线上，但）应根据负荷容量及对供电可靠性要求，分别接在各段母线上，但是要适当集中。是要适当集中。（3）同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运

28、行管理和检修。）同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运行管理和检修。3、全厂公用性负荷：、全厂公用性负荷：（2）当公用负荷较多、容量较大时。可设置公用母线段，但对相同的）当公用负荷较多、容量较大时。可设置公用母线段，但对相同的I类公用电动机不应全部接在同一母线上。类公用电动机不应全部接在同一母线上。第三节第三节 不同类型发电厂的厂用电接线不同类型发电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线 火力发电厂的机、炉以及燃料运输和煤粉制备等系统，火力发电厂的机、炉以及燃料运输和煤粉制备等系统，辅助机械较多，容量大，范围广。辅助机械较多，容量大，范围广。 多采用多采用6kV和和38

29、0/220V两级电压，以两级电压，以单母线接线形式单母线接线形式组组成厂用电系统，根据成厂用电系统，根据按炉分段原则按炉分段原则分配厂用各级负荷。分配厂用各级负荷。一、火电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线300MW机组高压厂用电接线机组高压厂用电接线 公用负荷分接于不同机组公用负荷分接于不同机组变压器上，供电可靠性高，投变压器上，供电可靠性高，投资省。资省。方案方案1：不设公用负荷母线段不设公用负荷母线段 机组工作母线清洗时，将机组工作母线清洗时，将影响公用负荷的备用。机组影响公用负荷的备用。机组1发电时，必须安装好机组发电时，必须安装好机组2的的厂用配电装置。厂用配电装置。优点：优点：缺

30、点：缺点： 各单元机组独立性强，各单元机组独立性强，便于机组母线清扫。便于机组母线清扫。 工作变压器和备用工作变压器和备用变压器容量较大，投资大。变压器容量较大，投资大。优点：优点：缺点：缺点：一、火电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线300MW机组高压厂用电接线机组高压厂用电接线方案方案2：设公用负荷母线段设公用负荷母线段启动备用变压器平时带公用负荷启动备用变压器平时带公用负荷方案方案1： 高压设高压设6kV一个电压等级一个电压等级一、火电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线600MW机组高压厂用电接线机组高压厂用电接线两台启备变两台启备变(明备用明备用)，又，又称公用备用变压器称公用备用

31、变压器高厂变不带高厂变不带公用负荷公用负荷高压设高压设10kV和和3kV两个电压等级两个电压等级也可用于仅有也可用于仅有6kV一个电压等级的高压厂用电系统。一个电压等级的高压厂用电系统。方案方案2：一、火电厂的厂用电接线一、火电厂的厂用电接线600MW机组高压厂用电接线机组高压厂用电接线平时不带负荷平时不带负荷二、水电厂的厂用电接线二、水电厂的厂用电接线1、对于中小型水力发电厂，厂用电母线一般都采用、对于中小型水力发电厂，厂用电母线一般都采用单母线单母线分段，且只分两段。分段，且只分两段。两台厂用变压器以两台厂用变压器以暗备用方式暗备用方式向两段母线供电。向两段母线供电。2、对于大型水力发电厂

32、，厂用电母线则、对于大型水力发电厂，厂用电母线则按机组台数分段按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并每段由单独厂用变压器供电，并设置专用的备用变压器设置专用的备用变压器。三、变电所的所用电接线三、变电所的所用电接线1、小型变电所：、小型变电所：2、大中型枢纽变电所或装有同步调相机的变电所：、大中型枢纽变电所或装有同步调相机的变电所：一般装设一般装设2台台所用变压器，分别接到母线的不同分段上。所用变压器，分别接到母线的不同分段上。大多只装大多只装1台台所用变压器。所用变压器。380V所用电母线采用低压断路器分段。所用电母线采用低压断路器分段。3、备用电源：、备用电源：（大型枢纽变电所设置）

33、（大型枢纽变电所设置）有外接电源时：有外接电源时： 设置一台备用变压器，容量与设置一台备用变压器，容量与工作变压器相同，装设备用电工作变压器相同，装设备用电源自动投入装置。源自动投入装置。无外接电源时：无外接电源时： 设置一台自启动的设置一台自启动的柴油发电机柴油发电机组组做备用电源，容量至少满足做备用电源，容量至少满足主变冷却装置负荷和断路器及主变冷却装置负荷和断路器及隔离开关操动机构电源的需要。隔离开关操动机构电源的需要。第四节第四节 厂用变压器的选择厂用变压器的选择一、了解发电厂主要厂用负荷及运行方式一、了解发电厂主要厂用负荷及运行方式1、主要厂用负荷、主要厂用负荷 发电厂的主要厂用负荷

34、包括全厂机、炉、电、燃、运等用电设备。发电厂的主要厂用负荷包括全厂机、炉、电、燃、运等用电设备。与发电厂的类型、容量、燃料种类和供水条件等因素有关。与发电厂的类型、容量、燃料种类和供水条件等因素有关。每天都要使用的负荷。每天都要使用的负荷。2、厂用负荷运行方式：、厂用负荷运行方式：“经常经常” “不经常不经常”“短时短时”“断续断续”经常：经常：仅在检修、事故或机组启停期间使用的负荷。仅在检修、事故或机组启停期间使用的负荷。不经常：不经常：“经常经常”“”“不经常不经常”主要表征该类负荷的使用机会。主要表征该类负荷的使用机会。负荷每次连续运行在负荷每次连续运行在2h以上。以上。连续：连续：负荷

35、每次连续运行在负荷每次连续运行在10120min。短时：短时：“连续连续”“”“短时短时”用于区别负荷每次使用时间的长短。用于区别负荷每次使用时间的长短。负荷反复周期性工作，每个工作周期不超过负荷反复周期性工作，每个工作周期不超过10min。断续：断续：目的：选择既满足要求且容目的：选择既满足要求且容量又不至于过大的变压器量又不至于过大的变压器一、了解发电厂主要厂用负荷及运行方式一、了解发电厂主要厂用负荷及运行方式二、厂用负荷的统计计算二、厂用负荷的统计计算1、计算原则、计算原则 1）经常经常连续连续运行的负荷应全部计入。运行的负荷应全部计入。 如火电厂中用于送风机、排粉机、给水泵、循环水泵。

36、凝结水泵如火电厂中用于送风机、排粉机、给水泵、循环水泵。凝结水泵等的电动机。水电厂中用于机组轴承润滑系统用泵、水内冷系统水泵、等的电动机。水电厂中用于机组轴承润滑系统用泵、水内冷系统水泵、主变压器冷却器等的电动机。主变压器冷却器等的电动机。 2）连续连续而而不经常不经常运行的负荷应计入。运行的负荷应计入。 如：火电厂中的充电机、备用励磁机以及用于备用给水泵和事故如：火电厂中的充电机、备用励磁机以及用于备用给水泵和事故备用油泵的电动机等；水电厂中的备用励磁机和充电机等。备用油泵的电动机等；水电厂中的备用励磁机和充电机等。1、计算原则、计算原则 3）经常经常而而断续断续运行的负荷应计入。运行的负荷

37、应计入。 如：火电厂中用于疏水泵、空气压缩机等电动机；水电厂中用于如：火电厂中用于疏水泵、空气压缩机等电动机；水电厂中用于压油泵、漏油泵、水轮机顶盖排水泵、空气压缩机等电动机。压油泵、漏油泵、水轮机顶盖排水泵、空气压缩机等电动机。 4）短时而短时而不经常不经常运行的负荷一般可不计入运行的负荷一般可不计入 5）由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算同时运行的台数。）由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算同时运行的台数。 6）分裂绕组变压器的高低压绕组负荷应分别计算。）分裂绕组变压器的高低压绕组负荷应分别计算。 如：修理车间的行车、检修用电焊机等。如：修理车间的行车、检修用电焊机等。二、厂

38、用负荷的统计计算二、厂用负荷的统计计算2、计算方法、计算方法 （1）换算系数法）换算系数法轴功率法轴功率法换算系数法换算系数法)(KPSPS电动机的计算功率电动机的计算功率厂用分段母线上的计算负荷厂用分段母线上的计算负荷K 换算系数换算系数 （1）换算系数法）换算系数法电动机计算功率电动机计算功率P的计算的计算5P4 . 0P14. 0P5P1）连续运行连续运行的电动机应全部计入（包括的电动机应全部计入（包括经常连续运行经常连续运行和和连续而不经常连续而不经常运行的设备）运行的设备） P=PN （PN电动机的额定功率，电动机的额定功率，kW）2）经常短时经常短时或或经常断续经常断续运行的电动机

39、应部分计入运行的电动机应部分计入 P=0.5PN （PN电动机的额定功率，电动机的额定功率，kW）3）不经常短时不经常短时或或不经常断续不经常断续运行的电动机不予考虑运行的电动机不予考虑 P=04）中央修配厂中央修配厂的电动机的电动机P全部电动机额定功率总和全部电动机额定功率总和其中最大其中最大5台电动机的额定功率之和台电动机的额定功率之和与电动机运行与电动机运行特点有关特点有关若经电抗器供电若经电抗器供电(过载过载能力小能力小)，应全部计入。，应全部计入。 （1）换算系数法）换算系数法电动机计算功率电动机计算功率P的计算的计算36 . 035. 0PPP53 . 013. 0PPP55 .

40、022. 0PPP5）煤场机械煤场机械大型机械：大型机械：P值应根据机械工作情况具体分析确定。值应根据机械工作情况具体分析确定。中小型机械：中小型机械：翻斗机：翻斗机：轮斗机：轮斗机：6）照明负荷照明负荷idPKP 需要系数，一般取需要系数，一般取0.81。表示用电设备组。表示用电设备组在投入电网运行时，需从电网实际取用的有在投入电网运行时，需从电网实际取用的有功功率所必须考虑的一个综合系数。功功率所必须考虑的一个综合系数。安装容量安装容量与电动机运行与电动机运行特点有关特点有关二、厂用负荷的统计计算二、厂用负荷的统计计算 （2）轴功率法）轴功率法mKmaxp在最大负荷期间，投入运行的电动机的

41、额定容量之和与全部在最大负荷期间，投入运行的电动机的额定容量之和与全部电动机的总容量之比。电动机的总容量之比。同时率同时率新建电厂取新建电厂取0.9，扩建电厂取，扩建电厂取0.95cosLmSospKSmax电机的轴功率是工艺需要电机提供的机械功率，和电机与机电机的轴功率是工艺需要电机提供的机械功率，和电机与机械设备的连接方式等有关。械设备的连接方式等有关。最大运行轴功率最大运行轴功率对应于轴功率的电动机效率对应于轴功率的电动机效率LS对应于轴功率的电动机功率因数对应于轴功率的电动机功率因数厂用低压计算负荷之和厂用低压计算负荷之和三、厂用变压器的选择三、厂用变压器的选择 厂用变压器的容量必须满

42、足厂用负荷从电源获得足够的功率。厂用变压器的容量必须满足厂用负荷从电源获得足够的功率。并考虑周围温度的影响及变压器允许过负荷能力。并考虑周围温度的影响及变压器允许过负荷能力。 变压器原边电压必须与引接电源电压一致，副边电压与厂用网变压器原边电压必须与引接电源电压一致，副边电压与厂用网络电压一致。络电压一致。1、电压的选择、电压的选择高压厂用变压器高压厂用变压器低压厂用变压器低压厂用变压器2、容量的选择、容量的选择 高厂变容量=高压厂用负荷的110%+低压常用计算负荷之和高压厂用变压器容量选择低压分裂绕组：2、容量的选择 A、双绕组变压器B、分裂绕组变压器ST=1.1Sh+SLShSL厂用电的高

43、压计算负荷之和厂用电的低压计算负荷之和StS2= SC =1.1Sh+SL高压绕组：StS1= SC -Sr分裂绕组两分支重复计算负荷厂用变压器分裂绕组计算负荷K低压厂用变压器容量选择低压厂用变压器容量选择2、容量的选择、容量的选择 S电压厂用工作变压器容量电压厂用工作变压器容量LSSKSL厂用电的低压计算负荷之和厂用电的低压计算负荷之和对应于全年周围空气温度的修正系数对应于全年周围空气温度的修正系数随地区而异，一般装于屋外和由屋外进风的室内变压器取随地区而异，一般装于屋外和由屋外进风的室内变压器取0.931.05之间，对由主厂房进风的室内变压器取之间，对由主厂房进风的室内变压器取0.90.9

44、7之间。之间。备用变压器容量选择备用变压器容量选择2、容量的选择、容量的选择 厂用高压备用变压器容量厂用高压备用变压器容量= 最大一台高压厂用工作变压器的容量最大一台高压厂用工作变压器的容量厂用低压备用变压器容量厂用低压备用变压器容量= 最大一台低压厂用工作变压器的容量最大一台低压厂用工作变压器的容量限制变压器低压侧的短路容量，使开关设备能选择轻型限制变压器低压侧的短路容量，使开关设备能选择轻型电器。电器。要求阻抗应大于要求阻抗应大于10%的计算阻抗的计算阻抗3、厂用变压器的阻抗、厂用变压器的阻抗 原因：原因：过大将影响厂用电动机的自启动。过大将影响厂用电动机的自启动。尽量选择分裂绕组变压器尽

45、量选择分裂绕组变压器厂用变压器的选择举例厂用变压器的选择举例解解 ：某发电厂有某发电厂有2台台300MW汽轮发电机组，每台机组厂用电从各汽轮发电机组，每台机组厂用电从各自单元机组的变压器低压侧引接一台厂用高压变压器。自单元机组的变压器低压侧引接一台厂用高压变压器。6kV负荷统计见表负荷统计见表5-3，试选择该厂用高压变压器。，试选择该厂用高压变压器。 （1）形式的选择）形式的选择该常用变压器选用双绕组；该常用变压器选用双绕组；低压分裂变压器；低压分裂变压器；电压比为电压比为18/6-6kV（2）I号厂用变压器容量的确定号厂用变压器容量的确定6kV负荷统计见下表负荷统计见下表： （换算系统法计算

46、）（换算系统法计算）IA/IB段高压侧负荷计算：段高压侧负荷计算：IA段高压侧负荷：段高压侧负荷：SH =(KP)= K1P1+ K2P2 =1x7065+0.85x8390=14196.5IB段高压侧负荷：段高压侧负荷：SH =(KP)= K1P1+ K2P2 =1x2815+0.85x7850=9487.5重复负荷：重复负荷：SH =(KP)= K1P1+ K2P2 =1x315+0.85x630=850.5（2）I号厂用变压器容量的确定号厂用变压器容量的确定IA/IB段低压侧负荷计算：段低压侧负荷计算：IA段低压侧负荷：段低压侧负荷： SL =(KS)= 0.85x4850=4122.5

47、IB段低压侧负荷：段低压侧负荷： SL =(KS)= 0.85x9280=7888重复容量：重复容量：SL =(KS)= 0.85x2850=2422.5IA段：段：SC =1.1SH+SL= 1.1X1491.5+4122.5=19738.6各分裂绕组计算负荷：各分裂绕组计算负荷：IB段：段：SC =1.1SH+SL= 1.1X9487.5+7888=18324高压绕组计算负荷：高压绕组计算负荷：SC -Sr= 19738.6+18324-3358=34704.6选择分裂绕组变压器容量：选择分裂绕组变压器容量：40000/2X20000一、厂用机械特性一、厂用机械特性第五节第五节 厂用电动机

48、的选择和自启动校验厂用电动机的选择和自启动校验恒转矩负载特性恒转矩负载特性非线性上升的负载转矩特性非线性上升的负载转矩特性1、厂用机械的负载转矩特性、厂用机械的负载转矩特性一、厂用机械特性一、厂用机械特性电力拖动运动方程电力拖动运动方程 电动机产生的电磁转矩电动机产生的电磁转矩Me，用以克服机械负荷的阻转矩，用以克服机械负荷的阻转矩Mm后的后的剩余转矩，就会使机械传动系统产生加速运动，剩余转矩，就会使机械传动系统产生加速运动，1、厂用机械的负载转矩特性、厂用机械的负载转矩特性其旋转运动方程为：其旋转运动方程为：eMdtdJmMJdtdJMMme电动机产生的电磁转矩电动机产生的电磁转矩机械负载转

49、矩机械负载转矩惯性转矩惯性转矩包括电动机在内的整个机组的转动惯量包括电动机在内的整个机组的转动惯量机组旋转角速度机组旋转角速度其中：其中：dtdJMMme一、厂用机械特性一、厂用机械特性实用计算运动方程：实用计算运动方程：1、厂用机械的负载转矩特性、厂用机械的负载转矩特性602ndtdnGDMMme37522GD241GDgJ 飞轮惯量，由产品目录查得。一、厂用机械特性一、厂用机械特性电动机的工作状态：电动机的工作状态：1、厂用机械的负载转矩特性、厂用机械的负载转矩特性dtdnGDMMme3752（1）Me= Mm时，时， dn/dt=0，n=0或或n=常数，常数， 拖动系统处于拖动系统处于稳

50、定运行状态稳定运行状态。（2）Me Mm时，时， dn/dt0， 拖动系统处于拖动系统处于加速状态加速状态。（3）Me Mm时，时， dn/dtM*m时，时，电机启动电机启动当当M*e=M*m时，时，电机稳定运行电机稳定运行电动机的电磁转电动机的电磁转矩曲线矩曲线被拖动机械设备被拖动机械设备的电磁转矩曲线的电磁转矩曲线（2）异步电动机的启动）异步电动机的启动直接启动，不需要特殊设备；直接启动，不需要特殊设备；启动特点：启动特点：启动时间短，启动电流可达额定电流启动时间短，启动电流可达额定电流47倍倍，引起电动，引起电动机发热。机发热。电源电压在启动时显著下降。电源电压在启动时显著下降。结论：结

51、论：对于启动困难的电动机，必要时应进行启动校验。对于启动困难的电动机，必要时应进行启动校验。二、厂用电动机的类型及其特点二、厂用电动机的类型及其特点（1）特点：）特点：A、采用直流励磁，可以工作在、采用直流励磁，可以工作在“超前超前”或或“滞后滞后”的不同运行状的不同运行状态。态。2、同步电动机、同步电动机B、结构比较复杂，并需附加一套励磁系统。、结构比较复杂，并需附加一套励磁系统。 工作在工作在“超前超前”运行状态时，它可以提高厂用电系统的功率因数，运行状态时，它可以提高厂用电系统的功率因数，同时减少厂用电系统的损耗和电压损失。同时减少厂用电系统的损耗和电压损失。C、对电压波动不十分敏感。、

52、对电压波动不十分敏感。 因其转矩与电压成正比，而异步电动机的转矩与电压的平方成因其转矩与电压成正比，而异步电动机的转矩与电压的平方成正比，并且装有自动励磁调节装置且能强行励磁，从而在电压降低正比，并且装有自动励磁调节装置且能强行励磁，从而在电压降低时，仍能维持其运行稳定性。时，仍能维持其运行稳定性。（2）启动特点：）启动特点：同步电动机启动、控制均较麻烦，启动时转矩不大。同步电动机启动、控制均较麻烦，启动时转矩不大。在厂用电系统中，有时只在大功率低转速的机械上采用。在厂用电系统中，有时只在大功率低转速的机械上采用。二、厂用电动机的类型及其特点二、厂用电动机的类型及其特点（1）特点：）特点：A、

53、借助调节磁场电流，可在大范围内均匀而平滑地调速；、借助调节磁场电流，可在大范围内均匀而平滑地调速；3、直流电动机、直流电动机B、启动转矩较大；、启动转矩较大；C、不依赖厂用交流电源；、不依赖厂用交流电源；（2）适用：）适用：A、用于对调速性能和启动性能要求较高的厂用机械。、用于对调速性能和启动性能要求较高的厂用机械。D、制造工艺复杂、成本高、维护量大、可靠性也较差。、制造工艺复杂、成本高、维护量大、可靠性也较差。B、用于事故保安负荷中的汽轮机直流备用润滑油泵等。、用于事故保安负荷中的汽轮机直流备用润滑油泵等。三、厂用电动机选择三、厂用电动机选择（1）厂用电动机一般都采用）厂用电动机一般都采用交

54、流电动机。交流电动机。（2）只有要求在很大范围内调节转速及当厂用交流电源消）只有要求在很大范围内调节转速及当厂用交流电源消失后仍要求工作的设备才选择失后仍要求工作的设备才选择直流电动机直流电动机。1、形式选择、形式选择（3）只有对反复、重载启动或需要小范围内调速的机械，）只有对反复、重载启动或需要小范围内调速的机械，如吊车、抓斗机等才选用如吊车、抓斗机等才选用线绕式电动机或同步电动机。线绕式电动机或同步电动机。（4）对）对200MW及以上机组的大容量辅机，为了提高运行的及以上机组的大容量辅机，为了提高运行的经济性可采用经济性可采用双速电动机双速电动机。属于异步电动机变极调速，通过改变定子绕组属

55、于异步电动机变极调速，通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。从而改变电动机的转速。 三、厂用电动机选择三、厂用电动机选择（1）电压：）电压：2、厂用电动机容量的选择、厂用电动机容量的选择与供电网络一致。与供电网络一致。（2）转速：）转速： 电机的转速应符合被拖动设备的要求。电机的转速应符合被拖动设备的要求。（3）容量：）容量： PNPS电动机额电动机额定容量定容量被拖动机械设被拖动机械设备轴功率备轴功率四、电机的自启动校验四、电机的自启动校验（1）厂用电系统中运行的电动机，当突然断开电源或厂用）厂用电系统中运行的电

56、动机，当突然断开电源或厂用电压降压时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一电压降压时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为转速下降的过程称为惰行。惰行。 若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间（一般在（一般在0.51.5s）内，厂用电压又恢复或通过自动切换装）内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启置将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。1、自启动概念、自启动概念四、电机的自启动校验四、电机的自启动校验（1）失压自启动）失压自启动2、自启动类型、自启动类型 运行中突然出现事故的自启动；运行中突然出现事故的自启动；（2）空载自启动）空载自启动 备用电源处于空载状态时，自动投入失去电源的工作母线段时形备用电源处于空载状态时，自动投入失去电源的工作母线段时形成的自启动；成的自启动；（3）带负荷自启动）带负荷自启动 备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作母线段时备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作母线段时形成的自启动；形成的自启动；厂用电源仅考虑失压自启动；厂用电源仅考虑失压自启动；而启备变电源考虑三种