厂用电系统知识培训

2×660MW机组培训厂用电系统一.厂用电系统

厂用电系统是指由机组高、低压厂变和启动变及其供电网络和厂用负荷组成的系统。供电范围包括主厂房内厂用负荷、输煤系统、脱硫系统、除灰系统、水处理系统、循环水系统等。厂用电电压等级有两种即为6kV和400V。大于200kW的电动机由6kV高压厂用母线供电，200kW及以下容量的电动机由低压400V母线供电。厂用电系统简图1.厂用电及厂用负荷分类及要求

厂用电负荷，根据其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及重要性可分为四类：

I类厂用负荷：凡是属于单元机组本身运行所必需的负荷，短时停电会造成主辅设备损坏、危及人身安全、主机停运及影响大量出力的负荷，都属于I类负荷。如火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、一次风机等。通常，它们设有两套或多套相同的设备。这些负荷分别接到两个独立电源的母线上，并设有备用电源，当工作电源失去，备用电源就立即自动投入。II类厂用负荷：允许短时停电(几分至几个小时)，恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂用负荷，属于II类厂用负荷。此类负荷一般属于公用性质负荷，不需要24h连续运行，而是间断性运行，如上煤、除灰、水处理系统等的负荷。一般它们也有备用电源，常用手动切换厂用供电电源及其引接方式发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足电厂各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。高压工作电源与启动/备用电源

#2高厂变(22KV)启备变(220KV)#1高厂变(22KV)大容量机组，发电机出口一般不装断路器，厂用分支采用封闭母线，厂用工作电源直接从发电机出口引出，为保证在机组停电的情况下，能从电力系统取得足够的电源。高压启/备变电源一般从与系统连接的母线中选取电源可靠的最低一级电压母线引取。有两台机组并列运行时，一台启备变可同时作为两台机组的启动/备用电源。为了保证系统电压变化时厂用电压的稳定，启备变采用有载调压装置。本期工作与系统联系的最低一级电压为220KV母线。厂用低压工作电源与备用电源

低压工作电源由厂用高压母线引接到低压厂用变压器取得。低压备用变压器的电源由高压厂用母线上引接，但应尽量避免同低压厂用工作变压器接在同一段高压母线上。厂用400V动力中心基本接线400V公用动力中心接线低压备用电源有两种备用方式，一种是明备用，即有专用的备用变压器若不设专用备用电源，而由两个工作电源相互作为备用，称为暗备用。为了防止自动投入过程中扩大事故，确保正常部分的运行，在确认400V母线无故障且故障母线低压侧断路器在断开的前提下，由运行人员手动合上联络开关，为失电母线供电。厂用电系统示意图高压厂用系统运行方式：（1）正常运行方式：6KV1、2段A、B母线正常运行时，分别由#1、#2高压变供电，高厂变电源分别取自发电机至主变压器之间的封闭母线上，即主变低压侧。6KV1、2段A、B母线的备用电源取自220KV母线，由高压启/备变接带。正常运行时，启/备应不接通220kV高压断路器，不带公用负荷，当工作电源因故障断开时，由快切自动投入装置进行切换接通，代替故障的工作电源，承担全部厂用负荷。（2）发电机组启动前由启/备接带6KV段A、B母线电源，在发电机并网后带一定负荷且机组稳定运行时，可将6KV段A、B母线电源倒机组高厂变运行。这种由启动兼备用的电源变压器，从备用的角度看是一种暗备用(或热备用)。（3）高启备变220kV开关正常运行方式为接I母（或II母）运行，6kV工作1A、1B（2A、2B)段各备用电源开关热备用，高启备变空载或热备用运行，作为#1、#2机组6kV厂用电的备用电源。（4）6kV1A、1B(2A、2B)段在机组启停、停役后或事故情况下，分别由高启备变供电；当某一工作电源需要检修时，则将相应母线切换至高启备变供电。（5）在输煤系统设置厂区6kV输煤A、B段。6kV输煤A段由6kV工作6A段引接一路电源，6kV输煤B段由6kV工作7B段引接一路电源，两路电源设有联络开关，互为暗备用。6kV厂用电系统的切换：（1）6KV1A、1B（2A、2B）段母线由工作电源切换到高压启备变备用电源供电，或者由高压启备变备用电源切换到工作电源供电时,均利用快切装置同期进行。（2）两台机组同时运行时，一台机组紧急停机，该机组的厂用电可快速切换至高压启备变供电。两台机组同时紧急停机时，每一台机组的厂用电均切至高压启备变供电，但必须合理分配负荷，防止高压启备变过负荷运行。（3）一般不允许同时启动两台机组，必须按顺序启动两台机组，即一台机组启动正常后，方能启动另一台机组。特殊情况下必须同时启动两台机组，应合理分配负荷，防止高压启备变过负荷运行。（4）发电机并列、解列过程中，6kV厂用电切换操作一般应在机组负荷升、降到180MW左右，机组运行稳定的情况后，工作电源和备用电源之间满足同期条件后进行。400V厂用系统

低压厂用电系统电压采用400/230V。低压厂用电系统采用中性点直接接地方式，低压厂用母线为单母线分段接线。

400V低压厂用电系统，通常在一个单元中设有若干个动力中心(简称PC)和由PC供电的若干个电动机(马达)控制中心(简称MCC)。从电动机控制中心又可接出至车间就地配电屏(PDP)，供本车间小容量杂散负荷。（1）每台机组设两台2000KVA汽机变压器，互为备用，高压侧由6KV工作母线A、B段引接，低压侧各带一段汽机PC，向汽机400V负荷供电。（2）每台机组设两台2500KVA锅炉变压器，互为备用，高压侧由6KV工作母线A、B段引接，低压侧各带一段锅炉PC，向锅炉400V负荷供电。（3）每台机组设三台1600除尘变，其中一台为公备用除尘变，互为备用，高压侧电源由6KV工作母线A、B段引入，低压侧各带一段除尘PC；公备用除尘变取自6KV6A段或7B段，低压侧带一段除尘PC公备用C段。工作方式上分别为明备用，分别向400V除尘负荷供电。（4）两台机组设二台2000kVA低压公用变压器，互为备用，高压侧由6kV6B段和6KV7A段引入，低压侧各带一段公用PC，向主厂房和就近的低压公用负荷供电。（5）两台机组设二台1000kVA化水变、二台800kVA净水变、二台630kVA照明变，互为备用，高压侧电源由6kV6B段和6kV7A段引入，低压侧各带一段化水PC、一段净水PC、一段照明PC，分别向400V化水、净水和照明负荷供电。400V保安段基本接线对于在失去正常厂用电的事故中，会危及机组主、辅机安全，造成永久性损坏的负荷，即机组的保安负荷，由专门设置的保安电动机控制中心对其集中供电。每台660MW机组设置一台柴油发电机作为交流保安负荷的备用电源(也称交流保安电源)。每台机组400V保安段设保安PC1A、保安PC1B两段，保安PC1A、1B段电源分别取自汽机PCA、B段、锅炉PCA、B段；正常一路电源运行，一路备用，可以实现连锁自投，为保证机组事故停机，避免主设备遭受损坏，每台机组装有容量为1200KW的柴油机组一台，直接接到400V保安PC段母线，由保安PC段直接向保安PC1A、保安PC1B供电，以备紧急情况下使用。保安段的事故运行方式：柴油发电机带保安段运行且通过两个联络开关分别带保安PC1A、保安PC1B段运行。厂用电源的切换厂用电分为工作电源和备用电源两种。正常运行时，厂用负荷母线由工作电源供电，而备用电源处于热备用状态。对于大容量机组，由于采用发电机变压器组单元接线，工作电源从发电机出口引接，若发电机出口不装设断路器，为了发电机组的起动尚需设置起动电源并兼作备用电源。在此情况下，机组起动时，其厂用负荷需由启／备变供电，待机组起动完成后，再切换至由工作电源供电；而在机组正常停机(计划停机)时，又要事先将厂用负荷从工作电源切换至备用电源，以保证安全停机。此外，在工作电源发生事故时，又要求备用电源尽快投入。因此，厂用电源的切换在发电厂中是经常发生的。机组厂用电切换有如下要求：其一，厂用电系统的任何设备(电动机、断路器等)不能由于厂用电的切换而承受不允许的过载和冲击；其二，在厂用电切换过程中，必须尽可能地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。厂用电源的切换方式：按运行状态区分：（1）正常切换。在正常运行时，由于运行的需要（如开、停机）厂用母线从一个电源切换到另一个电源，对切换速度没有特殊要求。（2）事故切换。由于发生事故(包括单元接线中的厂总变、发电机、主变压器、汽轮机和锅炉等事故)，厂用母线的工作电源被切除时，要求备用电源自动投入，以实现尽快安全切换。按断路器的动作顺序区分：（1）并联切换。在切换期间，工作电源和备用电源是短时并联运行的，它的优点是保证厂用电连续供电，缺点是并联期间短路容量增大，增加了断路器的断流要求。但由于并联时间很短(一般在几秒内)，发生事故的几率低，所以在正常的切换中被广泛采用。但应注意观测工作电源与备用电源之间的差拍电压和相角差。（2）断电切换(串联切换)。其切换过程是，一个电源切除后，才允许投入另一个电源，一般是利用被切除电源断路器的辅助触点去接通备用电源断路器的合闸回路。因此厂用母线上出现一个断电时间，断电时间的长短与断路器的合闸速度有关。其优缺点与并联切换相反。（3）同时切换。在切换时，切除一个电源和投入另一个电源的脉冲信号同时发出。由于断路器分闸时间和合闸时间的长短不同以及本身动作时间的分散性，在切换期间，一般有几个周波的断电时间，但也有可能出现1～2周波两个电源并联的情况。所以在厂用母线故障及在母线供电的馈线回路故障时应闭锁切换装置，否则会因短路容量增大而有可能造成断路器爆炸的危险。快切装置的厂用电切换选用的是南京东大金智电气自动化有限公司的MFC2000-2型快切装置如待残压衰减到一定幅值后投入备用电源，则由于断电时间过长，母线电压和电动机的转速都下降很大，将严重影响锅炉运行工况，在这种情况下：一方面有些辅机势必退出运行；另一方面，备用电源合上后，由于电动机成组自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而导致自起动困难，甚至被迫停机停炉。快切装置的厂用电切换方式

前已介绍，厂用电源切换的方式可按开关动作顺序分，也可按起动原因分，还可按切换速度进行分类按开关动作顺序分类：并联切换、串联切换、同时切换。

按起动原因分类：

正常手动切换。由运行人员手动操作起动，快切装置按事先设定的手动切换方式（并联、同时）进行分合闸操作。事故自动切换。由保护接点起动。发变组、厂变和其它保护出口跳工作电源开关的同时，起动快切装置进行切换，快切装置按事先设定的自动切换方式（串联、同时）进行分合闸操作。不正常情况自动切换。有两种不正常情况，一是母线失压。母线电压低于整定电压达整定延时后，装置自行起动，并按自动方式进行切换。二是工作电源开关误跳，由工作开关辅助接点起动装置，在切换条件满足时合上备用电源。按切换速度分类：

快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换厂用电系统倒闸操作

6kV工作母线送电操作（1）检查有关工作票已收回，安全措施已拆除。（2）对开关、母线测绝缘合格。（3）将该段母线的工作电源进线PT送电。（4）将备用电源进线PT送电。（5）将该段母线PT送电。（6）将工作电源开关送至试验位，做分、合闸试验正常后送至工作位置。（7）将备用电源开关送至试验位，做分、合闸试验正常后送至工作位置。（8）合上工作电源开关对母线充电，正常后投入厂用电快切装置。（9）将已送电母线上的低厂变恢复正常运行方式。（10）将已送电母线的负荷恢复送电。6kV工作段母线由工作电源切至备用电源：（1）检查备用电源开关在良好备用状态。（2）检查厂用电快切装置控制方式开关投入正确。（3）检查快切装置已复位。（4）检查快切装置出口开放无闭锁信号。（5）在DCS画面上将快切装置切换方式置并联位。（6）投入快切装置切换按钮。（7）检查备用电源开关自动合闸。（8）检查工作电源开源自动跳闸，工作母线电压正常。（9）复位快切装置。低压厂用变压器停电操作（两段母线为同一系统）：（1）合上母线联络开关。（2）断开低厂变低压侧开关。（3）断开低厂变高压侧开关。（4）将低厂变低压侧开关拉至检修位置。（5）将低厂变高压侧开关拉至检修位置。（6）按要求布置安全措施。400V母线停电操作：（1）将要停电母线所带MCC电