电气主系统5

电动机 电压（V） 生产容 量范围 （kW）
220
380
3000
6000
10000
小于140
小于300
大于75
大于200
大于200
三、厂用供电电源及其引接
1、工作电源
工作电源是保证正常运行的基本电源，一般应不少于两个； 常用接线： 图(a)和(b)有发电机机端母线：从母线引接； 图(c)和(d)发变单元接线，从主变的低压侧引接；
厂用电接线形式：单母线分段
1、中小型水电厂厂用电
思考： 1）中小型水电厂主接线的特点？ 2）指出厂用工作电源，厂用备用 电源？ 3）厂用备用电源采用明备用还是 暗备用？
2、大容量水电厂厂用电
思考？ 1）中小型水电厂主接线的特 点？ 2）指出厂用工作电源，厂用 备用电源？ 3）厂用备用电源采用明备用 还是暗备用？
二、变电所所用电接线 特点：
所用负荷：容量小、可靠 性较低，供电网络简单； 厂用电压等级：低压 （0.4kV）一级，暗备 用； 厂用电接线形式：单母线 分段，动力和照明混合供 电。；
厂用电接线形式：单母 线分段
§5-4 厂用变压器的选择
三、厂用变压器容量选择
厂用变压器容量选择的基本原则
1.
变压器原、副边额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压相 一致； 变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率； 高压厂用工作变压器 双绕组变压器：
第五章 厂用电接线及设计
上海电力学院电力与自动化学院 《发电厂电气主系统》课程组
教学要求
了解火电厂、水电站的厂用负荷的特点及分类； 学会对厂用负荷的分析统计并进行厂用变压器的 选择； 熟悉厂用电源的引接方式、厂用负荷的供电回路 及厂用电的接线方式； 掌握厂用电动机自启动校验。
§5-1 概述
一、基本概念
2.
ST ≥ 1.1S h + S L
分裂绕组变压器：
⎧高压绕组： Sts1 ≥ ∑ SC − S r ⎨ ⎩ 分裂绕组： Sts 2 ≥ SC
低压厂用工作变压器： Kθ S ≥ S L
1.
厂用变压备用变压器或启动变压器应与最大一台高压厂用工作变 压器的容量相同；低压厂用备用变压器的容量应与最大一台低压 厂用工作变压器容量相同。
自启动分类
根据运行状态，自启动分为三类：
失压自启动。运行中突然出现事故，电压降低，当事 故消除电压恢复时形成的自启动； 空载自启动。备用电源空载状态时，自动投入失去电 源的工作段所形成的自启动； 带负荷自启动。备用电源已带一部分负荷，又自动投 入失去电源的工作段时形成的自启动。
厂用工作电源一般考虑失压自启动；而备用或启 动电源需考虑三种方式。
§5-2 厂用电接线的设计原则和接线形式
一、设计原则
同主接线的设计原则，包括： 保证可靠和连续供电，使主机安全运转； 接线灵活 适当注意经济性和发展的可能性。
具体实现中考虑的问题？
二、厂用电供电电压等级
火电厂两级电压供电的原因
厂用电动机容量相差很大，一级电压不能 Nhomakorabea足要求 从电动机看，高压电动机效率低； 从供电网络看，电压高导线截面小，节省投资；
大容量机组火电厂接线实例
思考： 1）大容量机组火电厂主接线特点？ 2）指出厂用工作电源，厂用备用电源？ 3）厂用备用电源采用明备用还是暗备用？
二、水电厂厂用电接线 特点：
厂用负荷：辅助机械少、容量小、供电网络简单； 厂用电压等级： 中小型水电厂采用低压一级，暗备用； 大容量水电厂分高压（6kV或10kV,坝区专用）和低压 （0.4kV）两级电压，明备用；
四、厂用电接线的基本形式
高压厂用母线
通常采用单母分段形式，采用成套配电装置； 火电厂一般采用“按炉分段”接线原则； 全厂公用负荷应适当集中，可设立公用厂用母线；
低压厂用母线
大型火电厂，单母分段接线——按炉分段； 大型水电厂，单母分段接线——按水轮发电机组分段； 中小型发电厂和变电所——全厂分为二至三段。
3、事故保安电源
对300MW及以上的大容量机组，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 除后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源。 独立且十分可靠的电源； 300MW及以上机组事故保安电源可从外系统引专线；同 时蓄电池组逆变为交流、快速自动程序启动的柴油发电机 组均为可靠的事故保安电源。
2、备用电源和启动电源
备用电源：主要用于事故情况失去工作电源时，起后备作 用，又称事故备用电源； 启动电源:指厂用工作电源完全消失情况下，为保证使机 组快速启动，向必要的辅助设备供电的电源。 我国，200MW以上大型机组设置启动电源，且以启动电 源兼作事故备用电源，统称启动（备用）电源； 备用电源引接应保证其独立性，常见引接方式如下：
2.
厂用电抗器的容量应满足最大运行负荷的需要，并留有适当的裕 度以防过载。 适当选择电抗器的电抗百分值——8%之内
§5-5 厂用电动机自启动校验
一、厂用电动机自启动定义和分类 电动机的惰行：厂用电系统中运行的电动机，当断开电 源或厂用电压降低时，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惰行。 电动机自启动：若电动机失去电压以后，不与电源断 开，在很短时间（一般在0.5~1.5s）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，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一 过程称为电动机的自启动。
从发电机电压母线的不同分段引接； 从与电力系统系统相连的最低一级电压母线引接； 从联络变压器的低压绕组引接； 当技术经济合理时，可有外部电网引接专用线路。
备用方式：明备用和暗备用；
一般选择原则
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 （0.38/0.22kV）；高压供电网络为3kV、6kV、10kV等。为了简 化厂用接线，电压等级不宜过多。 具体如下： 热电厂：发电机容量在60MW及以下、发电机电压为10.5kV时可采 用3kV厂用高压电压；容量在100～300MW时宜选用6kV作为厂用 高压电压；容量300MW以上，可采用3kV和10kV两段电压；低压采 用0.4kV。 水电厂：通常只设0.4KV 一种厂用电压等级，三相四线制；另设专 用坝区变压器以6KV或10KV供电。 变电所： 0.4KV 一级电压供电
为何要进行厂用电动机自启动校验？
若参加自启动的电动机的数量多、容量大时，启动电流过 大，可能会使厂用母线及厂用系统电压下降，甚至引起电 动机本身发热，这些数值如果超过允许指标，将危及厂用 系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电 动机自启动校验。
二、电动机自启动时厂用母线电压最低限值
名 称 类 型 高温高压电厂 高压厂用母线 中压电厂 由低压母线单独供电电动机自 启动 低压厂用母线 由低压母线与高压母线串接供 电电动机自启动 60~65 60 55 自启动电压为额定电 压的百分数（%） 65~70
注：对于高压厂用母线，失压或空载自启动时取上限值；带负荷自启动时取下限值。
三、电动机自启动校验
U *0 x*m U *0 U *1 = = x*t + x*m 1 + x*t S*m ∑
思考题
什么叫厂用电和厂用电率？ 何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校 验？如果厂用变压器容量小于自启动电动机总容量时，应 如何解决？
厂用电：为保证电厂或变电站的主体设备（如锅炉、汽轮 机、水轮机、发电机、主变压器）正常工作的辅助机械的 用电称为厂用电或自用电。 厂用电率：厂用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。
S c cos ϕ av kp = × 100% PN
二、厂用电分类
按作用和突然供电中断时造成的危害程度，分为四类： Ⅰ类厂用负荷：是指短时停电会造成设备损坏、危及人身 安全，使机组停运及大量影响出力的自用机械； Ⅱ类厂用负荷：是指允许短时停电（几秒到几分钟）的自 用机械； Ⅲ类常用负荷：是指允许较长时间停电的自用机械； 事故保安负荷：停机及停机后的一段时间内仍应保证供 电，否则可能引起自动失灵、损坏设备、危及人身安全。
§5-3 不同类型发电厂的厂用电接线
一、火电厂厂用电接线 特点：
厂用负荷：辅助机械多、容量大、供电网络复杂； 厂用电压等级：分高压（6kV）和低压（0.4kV）两级电压； 厂用电接线形式：单母线分段
中小型热电厂接线实例
思考： 1）中小型热电厂主接线特点？ 2）指出厂用工作电源，厂用备用电源？ 3）厂用备用电源采用明备用还是暗备用？