發(fā)電廠電氣部分第五章廠用電接線及設計三

發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)第五章廠用電電氣接線及設計《發(fā)電廠電氣部分》課題組電力工程學院電氣工程系1一、火電廠廠用電接線廠用電接線方式合理與否，對機、爐、電的輔機以及整個發(fā)電廠的運行可靠性有很大影響。廠用電接線應保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，并滿足運行安全可靠、靈活方便等要求。(一）300MW汽輪發(fā)電機組高壓廠用電接線

300MW汽輪發(fā)電機組高壓廠用電系統(tǒng)常用的有兩種接線方案，如圖5-3所示。圖5-3（a）所示方案1，不設6kV公用負荷母線段，將全廠公用負荷（如輸煤、除灰、化水等）分別接在各機組A、B段母線上；第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

2圖5-3（b）所示方案2，單獨設置二段公用負荷母線，集中供全廠公用負荷用電，該公用負荷母線段正常由啟動備用變壓器供電。圖5-3高壓廠用電系統(tǒng)供電方案第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

3（a）圖所示方案1的優(yōu)點是公用負荷分接于不同機組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負荷分接于各機組工作母線上，機組工作母線清掃時，將影響公用負荷的備用。另外，由于公用負荷分接于兩臺機組的工作母線上，因此，在機組G1發(fā)電時，必須也安裝好機組G2的6kV廠用配電裝置，并由啟動/備用變壓器供電。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

4（b)圖所示方案2的優(yōu)點：公用負荷集中，無過渡問題，各單元機組獨立性強，便于各機組廠用母線清掃。其缺點：由于公用負荷集中，并因啟動/備用變壓器要用工作變壓器作備用（若無第二臺啟動/備用變壓器作備用時），故工作變壓器也要考慮在啟動/備用變壓器檢修或故障時帶公用負荷母線段運行。因此，啟動/備用變壓器和工作變壓器均較方案1變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

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300MW汽輪發(fā)電機組廠用電接線舉例。某廠廠用電接線如圖5-4所示。廠用電壓共分兩級，高壓為6kV，低壓為380/220V，不設全廠6kV公用廠用母線。圖5-4300MW汽輪發(fā)電機組廠用電系統(tǒng)接線圖第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

6每臺300MW汽輪發(fā)電機從各單元機組的變壓器低壓側接引一臺高壓廠用工作變壓器作為6kV廠用電系統(tǒng)的工作電源。為了限制短路電流，選用分裂繞組變壓器，啟動/備用變壓器引自升高電壓用線，采用明備用。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

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600MW機組單元高壓廠用電系統(tǒng)的接線，與采用的電壓等級數(shù)、廠用工作變壓器的型式和臺數(shù)、啟動備用變壓器的型式和臺數(shù)、啟動備用變壓器平時是否帶公用負荷等因素有關。600MW機組通常都為一機一爐單元設置，采用機、爐、電為一單元的控制方式，因此，廠用電系統(tǒng)也必須按單元設置，各臺機組單元（包括機、爐、電）的廠用電系統(tǒng)必須是獨立的，而且采用單母線多分段（兩段或四段）接線供電。600MW機組高壓廠用電系統(tǒng)有下述兩種接線形式。(二）600MW汽輪發(fā)電機組高壓廠用電接線第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

8方案1。高壓廠用電采用6kV一個電壓等級。如圖5-5所示，高壓廠用電壓采用6kV，設置一臺高壓廠用三相三繞組（或分裂繞組）工作變壓器T1AB、兩臺三相雙繞組啟動/備用變壓器Tfal、Tfa2，啟動/備用變壓器平時帶公用負荷。圖5-5600MW機組高壓廠用電6KV系統(tǒng)接線第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

9高壓廠用電采用6kV電壓等級接線的主要特點是：（1）機組單元（機、爐、電）廠用負荷由兩段高壓廠用母線（1A和1B）分擔。正常運行時由高壓廠用工作變壓器供電，將雙套或更多套設備均勻地分接在兩段母線上，以提高供電可靠性。高壓廠用工作變壓器不帶公用負荷，故其容量較小。第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

10（2）公用用負荷由由兩段廠廠用公用用母線（（C1和和C2））分擔。。正常運運行時，，兩臺啟啟動/備備用變壓壓器各帶帶一段公公用母線線（亦稱稱公用段段），兩兩段公用用母線分分開運行行。由于于啟動/備用變變壓器常常帶公用用負荷，，故又稱稱其為公公用備用用變壓器器。第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線11（3）當一一臺啟動動/備用用變壓器器停役或或由于其其他設備備有異常常使一臺臺啟動/備用變變壓器不不能運行行時，可可由另一一臺啟動動/備用用變壓器器帶兩段段公用母母線。因因此，對對公用負負荷而言言，2臺臺啟動/備用變變壓器是是互為備備用的電電源。第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線12方案2。高壓壓廠用電電采用10kV和3kV兩個個電壓等等級。如如圖5-6所示示，每個個機組單單元設置置2臺三三相三繞繞組工作作變壓器器（高壓壓廠用變變壓器））T1A、T1B，分分接至四四段高壓壓廠用母母線，既既帶機組組單元負負荷，又又帶公用用負荷。。每兩臺臺機組設設公用的的2臺三三繞組變變壓器作作啟動/備用變變壓器T12A、T12B，，平時不不帶負荷荷。圖5-6600MW機組高高壓廠用用電10kV和和3kV系統(tǒng)接接線第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線13高壓廠用用電采用用10kV和3kV兩個個電壓等等級接線線的特點點：工作作電源經(jīng)經(jīng)2臺三三繞組變變壓器，，啟動/備用變變壓器第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線14某廠1000MW汽汽輪發(fā)電電機組高高壓廠用用電系統(tǒng)統(tǒng)接線，，如圖5-7所所示。(三）1000MW汽汽輪發(fā)電電機組高高壓廠用用電接線線圖5-71000MW機組組高壓廠廠用電10kV系統(tǒng)接接線第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線15由圖可以以看出，，高壓廠廠用電壓壓采用10kV，高壓壓廠用電電系統(tǒng)采采用單母母線接線線，每臺臺機組設設置10kV高高壓廠用用工作母母線A、、B、C、D四四段，分分別由兩兩臺分裂裂低壓繞繞組的高高壓廠用用工作變變壓器供供電。第三節(jié)不不同同類型發(fā)發(fā)電廠的的廠用電電接線16工作變壓壓器的高高壓側電電源由本本機組發(fā)發(fā)電機引引出線上上引接，，其中A、B段段10kV母線線由第一一臺高壓壓廠用工工作變壓壓器的兩兩個低壓壓分裂繞繞組經(jīng)共共箱母線線引接；；C、D段10kV母母線由第第二臺高高壓廠用用工作變變壓器的的兩個低低壓分裂裂繞組經(jīng)經(jīng)共箱母母線引接接?；闉閭溆眉凹俺蓪Τ龀霈F(xiàn)的高高壓廠用用電動機機及低壓壓廠用變變壓器分分別由不不同的10kV母線段段上引接接。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線17啟動/備用變壓壓器10kV側通過過共箱母線線連接到每每臺機組的的四段10kV工作作母線上作作為備用電電源，A、、B段10kV母線線由第一臺臺啟動/備備用變壓器器的兩個低低壓分裂繞繞組經(jīng)共箱箱母線引接接；C、D段10kV母線由由第二臺啟啟動/備用用變壓器的的兩個低壓壓分裂繞組組經(jīng)共箱母母線引接。。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線18廠用高壓變變壓器、啟啟動/備用變壓壓器低壓中中性點采用用低電阻接接地方式，，接地電阻阻為60ΩΩ。兩臺啟啟動/備用用變壓器分分別由220kV升升壓站各引引接一回電電源，確保保在一臺啟啟動/備用用電源檢修修或其他情情況下，可可保證有一一臺啟動/備用變壓壓器投入工工作。高壓壓廠用工作作變壓器與與啟動/備備用變壓器器裝有備用用電源快速速切換裝置置。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線19這種高壓廠廠用電系統(tǒng)統(tǒng)接線的特特點是，高高壓廠用母母線設4段，互互為備用的的負荷接入入兩臺廠用用變壓器的的兩個低壓壓分裂繞組組上?？膳c與啟動/備備用變壓器器組成一對對一的接線線方式，任任何一臺廠廠用變壓器器停運，只只要投入相相應的啟動動/備用變變壓器即可可供電，可可靠性極高高，調度也也非常靈活活。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線20二、水電廠廠用用電接線對水電廠來來說，廠用用電負荷屬屬最重要負負荷之一。。水電廠廠廠用機械的的數(shù)量、容容量及重要要程度等與與機組容量量有關，并并受水頭、、流量和水水輪機型式式以及運行行方式等條條件影響。。一般水電廠廠最基本的的廠用負荷荷是水輪機機調速系統(tǒng)統(tǒng)和潤滑系系統(tǒng)油泵、、壓縮空氣氣系統(tǒng)的空空氣壓縮機機、發(fā)電機機冷卻系統(tǒng)統(tǒng)和潤滑系系統(tǒng)的水泵泵、全廠輔輔助機械系系統(tǒng)的電動動機、閘門門啟閉設備備、照明及及水利樞紐紐等設施用用電。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線21水電廠的廠廠用電接線線也都采用用單母線分分段形式。。中、小型水水電廠通常常廠用母線線只分為兩兩段，由兩兩臺廠用變變壓器以暗暗備用方式式給兩段廠廠用母線供供電；大容量水電電廠，廠用用母線則按按機組臺數(shù)數(shù)分段，每每段由單獨獨廠用變壓壓器供電，，并設置專專用備用變變壓器。為了供給廠廠外壩區(qū)閘閘門及水利利樞紐防洪洪、灌溉取取水、船閘閘或升船機機、筏道、、魚梯等設設施用電，，可設專用用壩區(qū)變壓壓器，按其其距主廠房房遠近、負負荷大小以以及發(fā)電機機電壓等條條件，可采采用6kV或10kV電電壓供電，，其余廠用用電負荷均均以380/220V供電。。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線22圖5-8所示示為大型水水電廠的廠廠用電接線線。圖5-8大大型水電電廠廠用電電接線第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線23該廠裝有4臺發(fā)電機機組，具有有6kV大大容量電動動機拖動的的壩區(qū)機械械設備，且且距廠房較較遠，同時時水庫還兼兼有防洪、、航運等任任務，因此此，廠用電電采用6kV及380V兩級級電壓。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線246kV公用用系統(tǒng)為單單母線分段段接線，由由高壓廠用用變壓器T9和T10供電，，備用方式式為暗備用用方式，每臺機組的的廠用電負負荷采用了了380/220V電電壓，分別別由廠用變變壓器T5~T8供供電，從各各自的發(fā)電電機出口處處引接。第三節(jié)不不同類型型發(fā)電廠的的廠用電接接線25此外，還在在2臺發(fā)電機機組的出口口處裝設了了斷路器QF1和QF2，這這樣，即使使在全廠停停運時，仍仍可以從電電力系統(tǒng)取取得廠用電電源，即廠廠用電由變變壓器T1或T4低低壓側取得得電源。第三三節(jié)節(jié)不不同同類類型型發(fā)發(fā)電電廠廠的的廠廠用用電電接接線線26三、、變變電電站站站站用用電電接接線線變電電站站的的主主要要站站用用電電負負荷荷是是變變壓壓器器冷冷卻卻裝裝置置，，直直流流系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的充充放放電電裝裝置置和和晶晶閘閘管管整整流流設設備備，，照照明明、、檢檢修修及及供供水水和和消消防防系系統(tǒng)統(tǒng)，，對對500kV變變電電站站，，還還包包括括高高壓壓斷斷路路器器和和隔隔離離開開關關的的操操作作機機構構電電源源。。盡盡管管這這些些負負荷荷的的容容量量并并不不太太大大，，但但由由于于500kV變變電電站站在在電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的樞樞紐紐地地位位，，出出于于運運行行安安全全的的考考慮慮，，其其站站用用電電系系統(tǒng)統(tǒng)必必須須具具有有高高度度的的可可靠靠性性。。小型型變變電電站站，，大大多多只只裝裝一一臺臺站站用用變變壓壓器器，，從從變變電電站站低低壓壓母母線線上上引引接接，，站站用用變變壓壓器器二二次次側側為為380/220V中中性性點點直直接接接接地地的的三三相相四四線線制制系系統(tǒng)統(tǒng)。。第三三節(jié)節(jié)不不同同類類型型發(fā)發(fā)電電廠廠的的廠廠用用電電接接線線27對于于中中型型變變電電站站或或裝裝有有調調相相機機的的變變電電站站，，通通常常都都裝裝設設2臺臺站站用用變變壓壓器器，，分分別別接接在在變變電電站站低低壓壓母母線線的的不不同同分分段段上上，，380V站站用用電電母母線線采采用用低低壓壓斷斷路路器器（（即即自自動動空空氣氣開開關關））進進行行分分段段，，并并以以低低壓壓成成套套配配電電裝裝置置供供電電。。小型變變電站站，大大多只只裝一一臺站站用變變壓器器，從從變電電站低低壓母母線上上引接接，站站用變變壓器器二次次側為為380/220V中性性點直直接接接地的的三相相四線線制系系統(tǒng)。。500kV變電電站必必須裝裝設2臺或或2臺臺以上上的站站用工工作變變壓器器。當當有可可靠的的外接接電源源時，，一般般設置置1臺臺與站站用工工作變變壓器器容量量相同同的備備用變變壓器器作為為備用用電源源，并且裝裝設備備用電電源自自動投投入裝裝置，，以保保證工工作變變壓器器因故故退出出運行行時，，備用用變壓壓器能能自動動投入入運行行。當無可可靠的的外接接電源源時，，可設設1臺自自啟動動的柴柴油發(fā)發(fā)電機機組作作為備備用電電源，，其容容量應應至少少滿足足主變變壓器器的冷冷卻裝裝置負負荷和和斷路路器及及隔離離開關關的操操動機機構電電源的的需要要。第三節(jié)節(jié)不不同同類型型發(fā)電電廠的的廠