发电厂自用电接线课件

第6章自用电接线

教学目的：了解火电厂、水电站的自用负荷的特点及分类；学会对自用负荷的分析统计并进行自用变压器的选择；熟悉自用电源的引接方式、自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。重点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。

难点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。

所谓自用电是指发电厂或变电所在生产过程中，自身所使用的电能。尤其是发电厂，为了保证电厂的正常生产，需要许多由电动机拖动的机械为发电厂的主要设备和辅助设备服务，这些机械被称为厂用机械。此外，还要为运行、检修和试验提供用电负荷。发电厂的自用电也称为厂用电。自用电也是发电厂或变电所的最重要的负荷，其供电电源、接线和设备必须可靠，以保证发电厂或变电所的安全可靠、经济合理地运行。

第一节自用负荷

一、水电站的站用负荷

水电站的站用负荷通常有以下三类：

（1）水轮发电机组的自用电

调速器压油装置的压油泵、漏油泵；机组轴承的润滑油（水）泵；水轮机顶盖排水泵；机组技术供水泵；蝴蝶阀压油装置压油泵、漏油泵等。

(2)站内公用电水电站油、气、水系统的用电；直流操作电源与载波通信电源；厂房桥机、进水阀门和尾水闸门启闭机等；厂房和升压站的照明和电热；全厂通风、采暖及空调、降温系统；主变冷却系统如冷却风扇、油泵、冷却油泵；其他如检修电源、试验室电源等。(3)站外公用电主要有大坝及船闸设备，如闸门启闭机，升船机等用电。

二、火电厂的自用负荷火电厂的自用机械主要有如下几类：用于卸煤或在煤场范围内运煤的设备；将煤从煤场运给碎煤机；碎煤设备；制造煤粉设备；为锅炉服务设备；汽轮发电机自用设备；主变冷却系统设备；供热装置设备；其他辅助设备。

三、自用电负荷的分类

1.按重要性分类(1)I类负荷：不能停电的设备，需接到两个独立的电源母线上(2)II类负荷：只能短时停电，应由两段母线供电，并采用手动切换(3)III类负荷：可以停电，由一个电源供电。

2.按运行方式分类

(1)A类负荷：经常连续运转的负荷(2)B类负荷：经常短时断续运转的负荷(3)C类负荷：不经常连续运转的负荷(4)D类负荷：偶然启动运转的负荷

3.按是否自起动分类

指在电源消失时停止运行后无需运行人员作起动操作即可自行起动，迅速恢复运转。（1）能自启动电动机（2）不能自启动电动机

厂用电率发电厂在一定时间内，厂用电所消耗的电量占发电厂总发电量的百分数，称为厂用电率。计算公式为

式中KCY——厂用电率（%）；ACY——厂用电量，kW·h；AG——总发电量，kW·h。发电厂的厂用电率与电厂类型、容量、自动化水平、运行水平等多种因素有关。一般凝汽式火电厂的厂用电率为5%～8%，热电厂为8%～10%，水电厂为0.3%～2.0%。降低厂用电率，减少厂用电的耗电量，不仅能降低发电成本，提高发电厂的经济效益，而且还可以增加对系统的供电量。

厂用电的供电电源

1.厂用电供电电压等级的确定厂用负荷的供电电压，主要取决于发电机的额定容量、额定电压；厂用电动机的电压、容量等因素。发电厂和变电所中一般供电网络的电压:低压供电网络为0.4kV（75KW电动机采用）；高压供电网络有3kV、6kV（220KW以上电动机采用）、10Kv（1000KW以上电动机采用）。

2.工作电源工作电源是指保证发电厂或变电所正常运行的电源。工作电源应不仅要供电可靠，而且要满足厂用负荷容量的要求。厂用工作电源一般取自发电机电压母线，由厂用低压变压器获得。

厂用电的供电电源

3.备用电源为了提高可靠性，每一段厂用母线至少要由两个电源供电，其中一个为工作电源，另一个为备用电源。当工作电源故障或检修时，仍能不间断地由备用电源供电。厂用备用电源有明备用和暗备用两种方式。

明备用就是专门设置一台变压器（或线路），它经常处于备用状态（停运）。暗备用就是不设专用的备用变压器。而将每台工作变压器的容量加大，正常运行时，每台变压器都在半载下运行，互为备用状态。厂用备用电源应尽量保证其独立性，即失去工作电源时，不应影响备用电源的供电。此外，还应装设备用电源自动投入装置。

厂用电接线1.厂用电接线的基本要求（1）供电可靠、运行灵活。（2）接线简单清晰、投资少、运行费用低。（3）尽量缩小厂用电系统的故障停电范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。（4）接线的整体性。厂用电接线应与发电厂电气主接线紧密配合，体现其整体性。（5）电厂分期建设时厂用电接线的合理性。应便于分期扩建或连续施工，不致中断厂用电的供应。尤其是对备用电源的接入和公共负荷的安排要全面规划、便于过渡。厂用电接线线2.厂用电接接线的基基本形式式发电厂厂厂用电系系统接线线通常都都采用单母线分分段接线线形式，并并多以成成套配电电装置接接受和分分配电能能。在火电厂厂中，高高压母线线均采取按炉炉分段的的接线原原则，即将厂厂用电母母线按照照锅炉的的台数分分成若干干独立段段，凡属属同一台台锅炉及及同组的的汽轮机机的厂用用负荷均均接于同同一段母母线上，，这样既既便于运运行、检检修，又又能使事事故影响响范围局局限在一一机一炉炉，不致致过多干干扰正常常运行的的完好机机炉。低低压厂用用母线一一般也按按炉分段段，高压压厂用电电源则由由相应的的高压厂厂用母线线提供。。一、自用负荷荷的分析析统计1.计算自用负荷荷的运行行方式自用负荷荷统计的的目的是是为了求求出最大大自用负负荷值，，并以此此作为选选择自用用变压器器和自用用电器的的依据。。2.自用负荷荷的统计计原则(1)计入经常常连续运转转和经常短时时断续运运转的负负荷。(2)计入不经经常连续运转转的负荷。(3)偶然运行行的负荷荷可不计计入。(4)互为备用用的负荷荷只计入入同时运运行的容容量。第2节自用用变压器器的选择择3.各负荷的的计算容容量（1）电动机机：——电动机的计算容量（kVA）；——电动机的额定功率（kW）；——电动机的效率，平均取0.85；——电动机的额定功率因数，平均取0.82。（2）日光灯灯和高压压汞灯：：（3）白炽灯灯：白炽灯、、碘钨灯灯、电热热器及电电炉等纯纯有功负负荷，计计算容量量（kVA）等于其其额定容容量（kW）。——日光灯（或高压汞灯）的计算负荷（kVA）；——日光灯（或高压汞灯）的装置容量（W）；——日光灯（或高压汞灯）的额定功率因数，一般取0.4～0.6。(5)单相负荷荷：若单相负负荷能按按三相对对称分布布，则三三相计算算容量等等于各单相容容量之和和：(4)电焊机——电焊机的计算容量（kVA）；——电焊机的额定容量（kW）；——电焊机的暂态率，指焊接时间与工作周期之比，一般取0.65。4.自用电最最大负荷荷——自用电总计算负荷（kVA）；——参加统计的自用电负荷计算容量之和（kVA）；——自用电负荷的平均负荷率，一般取0.7～0.8；——自用电负荷的平均同时率，一般取0.6～0.8；——自用电网络的网损率，一般取1.05。二、自用变的的选择1.型式的选选择目前可供供选择的的自用变变压器的的型式有有油浸式和干式两种，后后者又分分为普通通干式和和环氧树树脂浇注注式等。。比较三三种变压压器的优优缺点及及投资，，再综合合考虑选选择变压压器的类类型。由由于油浸式变变压器屋屋内布置置需要防防火防爆爆小间，，且要考考虑通风散热热以及事事故排油油设施，，因此，，目前中小小型水电电站推荐荐采用干式变压器。。2.台数和容容量的选选择中小型水水电站自自用变压压器一般般采用1~2台，2台变压器器应分别别接在2个独立引引接点。。正常运行行时各分分担一半半的自用用负荷；；当其中中一个自自用电源源停电或或发生故故障时，，由另一一台自用用变担负负全部自自用负荷荷。部分小型水电站只设一台自用变压器，而另从电站生活区或附近配电变压器引接低压电源作为照明备用，此自用变的选择一般不考虑正常过负荷运行，则：故每台自自用变的的容量应应为：——单台自用变压器额定容量（kVA）；——自用电最大计算负荷（kVA）；——考虑事故情况下的变压器允许过负荷倍数，对油浸式取1.3～1.4，对干式取1.1～1.2。3.厂用电动动机自起动校校验为保证人人身安全全和发电电厂正常常运行，，要求发发电厂Ⅰ、Ⅱ类负荷的的电动机机能自起起动。由由于自用用母线电电压消失失后又恢恢复时，，具有自自起动的的电动机机同时自自起动，，巨大的的起动电电流将使使主盘母母线电压压急剧下下降，过过低的母母线电压压又将导导致电动动机起动动转矩过过小而延延长起动动时间，，引起磁磁力起动动器抖动动甚至跳跳跃，造造成起动动困难。。（1）主母线线起动电电压校验。自起动时时主母线线电压与与母线额额定电压压的百分分数可按按下式计计算：——起动电压与额定电压之比的百分数；——高压侧电源折算到低压侧时与低压侧额定电压之比的百分数，一般取105；——自用变阻抗电压百分数；——自起动电动机群的平均起动电流倍数，一般取6-7；——自起动电动机群总额定容量（kVA）；——自用变压器额定容量（kVA）。（2）起动容容量校验。由上式导导出允许许电动机机自起动动容量为为：若电动机起动前自用变已带有负荷，则起动容量可修正如下：自用电接接线是指指从自用用变压器器高压侧侧的引接接到自用用负荷供供电的整整个网络络，包括括电源引接接方式、接线形式式和供电网络络等部分。。一、自自用电源源的引接接方式自用电的的引接点点是指从从自用变变压器高高压侧与与电厂或或电网的的连接点点。显然然，引接点的的可靠性性很大程程度上决决定了自自用电的的可靠性性。由于引接接点本身身并非供供电源，，为了满满足对自自用电的的要求，，要求引引接点必必须与一一个或几几个电源源相连，，实现多多电源的的供电。。为了保证证供电的的可靠性性，自用用负荷一一般采用用双电源源供电，，既有工作电源源又有备备用电源源，当工工作电源源故障或或消失时时，由备备用电源源继续供供电。备用电源源的运行行方式简简称电源源备用方方式，通通常有明明备用和和暗备用用两种。。第3节水水电站自自用电接接线中小型水水电站的的自用电电源尽可可能从电电压较低低的高压压母线上上引接，，常用的的引接方方式有以以下几种种：（1）两台自自用变分分别接在在单元接接线的发发电机电电压母线线或分段段母线作作为引接接点，采采用暗备备用方式式，这种种备用方方式电源源自用变变高压侧侧一般采采用高压压熔断器器引入。。（2）两台自自用变压压器以发发电机电电压母线线为内侧侧自用电电源引接接点，以以对侧有有可靠电电源（如如对侧是是电网或或发电厂厂）的输输电线路路或升压压侧母线线为外侧侧自用电电源引接接点。（3）设一台台自用变变作为水水电站自自用电源源内侧引引接点，，作为自自用电工工作电源源，供给给全部自自用负荷荷。二、自用用电的接接线形式式1.单层辐射射式供电电2.双层辐射射式供电电3.干线式供供电4.互为备用用式供电电主盘主盘分盘分盘分盘分盘1．变电所所的自用用电负荷荷在中小型型降压变变电所中中，自用用电的负负荷主要要是照明明、蓄电电池的充充电设备备、硅整整流设备备、变压压器的冷冷却风扇扇、采暖暖、通风风、油处处理设备备、检修修器具以以及供水水水泵等等。其中中，重要要负荷有有主变压压器的冷冷却风扇扇或强迫迫油循环环冷却装装置的油油泵、水水泵、风风扇以及及整流操操作电源源等。第4节变变电站自自用电接接线变电所自用电接接线2.变电所的的自用电电接线变电所的的自用电电接线简简单，中