第十章-发电厂和变电所的自用电PPT课件.ppt

第十章第十章 发电厂和厂和变电所的自用所的自用电 发电厂和厂和变电所的自用所的自用电，是指，是指发电厂和厂和变电所在生所在生产、运行、运行过程中本身的用程中本身的用电；在；在发电厂厂中称中称为厂用厂用电，在，在变电所中称所中称为所用所用电。给自用自用电供供电的的电源、接源、接线和和设备，必，必须可靠，以保可靠，以保证发电厂和厂和变电所的正常运行。所的正常运行。10.1 发电厂的厂用厂的厂用电一、定一、定义：发电厂和厂和变电所的自用所的自用电，是指，是指发电厂和厂和变电所在生所在生产、运行、运行过程程中本身的用中本身的用电。在。在发电厂中称厂中称为厂用厂用电，在，在变电所中称所用所中称所用电。要求：（要求：（1 1）可靠性高；（）可靠性高；（2 2）耗）耗电量尽可能少。量尽可能少。二、厂用二、厂用电率率 发电厂的厂用厂的厂用电率与率与电厂的厂的类型、机械化和自型、机械化和自动化程度、燃料种化程度、燃料种类及蒸汽参数等因素有关。及蒸汽参数等因素有关。凝汽式凝汽式电厂：厂：5 58 8 热电厂：厂：8 81010 水水电厂：厂：0.30.32 2三、火三、火电厂的主要用厂的主要用电负荷荷n（1）输煤部分：煤煤部分：煤场抓煤机、抓煤机、链斗运煤机、斗运煤机、输煤皮煤皮带、碎煤机、碎煤机、筛煤机等。煤机等。n（2）锅炉部分：磨煤机、炉部分：磨煤机、给粉机、引粉机、引风机、送机、送风机、排机、排粉机、空气粉机、空气预热器等。器等。n（3）汽机部分：凝）汽机部分：凝结水水泵、循、循环水水泵、给水水泵、凝、凝结水水泵、工、工业水水泵、输水水泵等。等。n（4）除灰部分：冲灰水）除灰部分：冲灰水泵、灰、灰浆泵、碎渣机、碎渣机、电气除气除尘器等。器等。n（5）电气部分：气部分：变压器冷却器冷却风机、机、变压器器强油水冷油水冷电源、源、蓄蓄电池充池充电及浮充及浮充电装置、装置、备用励磁用励磁电源、硅整流装置、源、硅整流装置、控制控制电源等。源等。n（6）其他公用部分：化学水）其他公用部分：化学水处理理设备、中央修配厂、中央修配厂、废水水处理理设备、油、油处理理设备、起重机、起重机、试验室、照明等。室、照明等。四、水四、水电厂的主要厂的主要负荷荷n（1）机）机组自用自用电部分：部分：压油装置油油装置油泵、机、机组调速和速和轴承承润滑系滑系统用油用油泵、水内冷系、水内冷系统水水泵、水、水轮机机顶盖排水盖排水泵、漏油、漏油泵、主、主变压器冷却器冷却设备等。等。n（2）全厂公用）全厂公用电部分：厂房吊部分：厂房吊车、快速、快速闸门启启闭设备、闸门室吊室吊车、尾水、尾水闸门吊吊车、蓄蓄电池池组和浮充和浮充电装置、空气装置、空气压缩机、中机、中央修配厂、央修配厂、滤油机、全厂照明等。油机、全厂照明等。五、厂用五、厂用负荷分荷分类1 1类负荷荷：短：短时停停电也可能影响人身或也可能影响人身或设备安全、使生安全、使生产停停顿或或发电量大量下降的量大量下降的负荷。如：荷。如：给水水泵、凝、凝结水水泵、引、引风机、送机、送风机、机、给粉粉机等。机等。2 2类负荷荷：允：允许短短时停停电，但，但较长时间停停电有可能有可能损坏坏设备或影响或影响机机组正常运行的正常运行的负荷。如：工荷。如：工业水水泵、疏水、疏水泵、灰、灰浆泵、输煤系煤系统机械机械等。等。3 3类负荷荷：长时间停停电也不影响生也不影响生产的的负荷。如：修配荷。如：修配车间、实验室等室等4 4事故保安事故保安负荷荷：指：指200MW200MW以上机以上机组在事故停机在事故停机过程中及停机后的一段程中及停机后的一段时间内仍必内仍必须保保证供供电，否，否则可能引起主可能引起主设备损坏、重要的自坏、重要的自动控制装控制装置失灵或危及人身安全的置失灵或危及人身安全的负荷。如：荷。如：盘车装置、装置、实时监控用的控用的计算机、算机、热工工仪表及自表及自动装置等。装置等。10.2 发电厂的厂用厂的厂用电接接线一、基本要求一、基本要求 1接接线方式和方式和电源容量源容量应适适应供供电的要求，的要求，尽可能操作方便。尽可能操作方便。2尽量尽量缩小故障影响范小故障影响范围。3对200MW及以上机及以上机组应设置交流足置交流足够容量的交流事故保安容量的交流事故保安电源及源及电能能质量指量指标合格的交流不合格的交流不间断供断供电装置。装置。二、厂用二、厂用电供供电电压等等级的确定的确定 1 1火火电厂厂（1）厂用低压电压：380/220V；（2）厂用高压选择：60MW机组：可采用3kV；100300MW：宜采用6kV；300MW及以上机组：可采用6kV或采用3kV和10kV两种电压等级。2 2水水电厂厂 机组厂用电只设380/220V厂用低压电压，由三相四线制供电。坝区和水利枢纽区可设专用的坝区变压器，以6kV或10kV供电。3 3小容量小容量发电厂厂 单机在12MW及以下一般只设置380/220V厂用低压电压。三、厂用供三、厂用供电电源及其引接方式源及其引接方式 发电厂的厂用厂的厂用电电源，必源，必须供供电可靠，除可靠，除有正常工作有正常工作电源外，源外，应设有有备用用电源或起源或起动电源。源。对机机组容量在容量在200MW及以上的及以上的发电厂，厂，还应设置交流事故保安置交流事故保安电源，以源，以满足厂用足厂用电系系统在各种工作状在各种工作状态下的要求。下的要求。1工作工作电源源（1 1）定）定义：工作工作电源是保源是保证各段厂用母各段厂用母线正正常工作常工作时的的电源，它不但要保源，它不但要保证供供电的可的可靠性，而且能靠性，而且能满足足该段厂用段厂用负荷功率和荷功率和电压的要求。的要求。（2 2）引接方式：）引接方式：1 1）高）高压厂用工作厂用工作电源的引接源的引接：从：从发电机机电压母母线或或单元接元接线主主变低低压侧引接。引接。2 2）低）低压厂用工作厂用工作电源的引接：一般由源的引接：一般由对应的高的高压厂用母厂用母线段上引接。段上引接。下一下一页返返 回回2备用用电源或起源或起动电源源（1 1）定）定义：厂用厂用备用用电源是指在事故情况下失去工作源是指在事故情况下失去工作电源源时，保，保证给厂用厂用电供供电的的备用用电源，故称事故源，故称事故备用用电源。因此要求源。因此要求备用用电源供源供电应可靠，并有足可靠，并有足够大的容量。大的容量。起起动电源是指在厂用工作源是指在厂用工作电源完全消失的情况下，保源完全消失的情况下，保证使机使机组快速起快速起动时，向必需的，向必需的辅助助设备供供电的的电源。因此，起源。因此，起动电源源实质上是一个上是一个备用用电源，不源，不过对供供电的可靠性要求更高。的可靠性要求更高。（2 2）引接方式：）引接方式：1）高）高压厂用厂用备用用电源的引接源的引接 发电机机电压母母线，避免与工作，避免与工作电源接一源接一块；两个及以上两个及以上电源最低一源最低一级电压母母线引接；引接；联络变低低压绕组；厂外厂外较低低电压电网或区域网或区域变电所所较低低电压母母线引接。引接。2）低）低压厂用厂用备用用电源的引接源的引接 从高从高压厂用母厂用母线上引接，避免与工作上引接，避免与工作变接在一接在一组母母线上；上；200MW及以上机及以上机组，由高，由高压厂用起厂用起动/备用用变压器引接。器引接。（3）明）明备用和暗用和暗备用用火火电厂中一般均装厂中一般均装设专门的的备用用电源，称源，称为明明备用。此用。此类备用用电源在正常情况下不源在正常情况下不工作或只工作或只带少量的公用少量的公用负荷，而当某一工作荷，而当某一工作电源失去源失去时，它就能自，它就能自动投入以完全投入以完全代替之。但在小型火代替之。但在小型火电厂和厂和水水电厂中也有不另厂中也有不另设专用用备用用电源，而由两个厂用工作源，而由两个厂用工作电源相互作源相互作为备用，称用，称为暗暗备用。用。发电厂厂备用厂用用厂用变压器台数配置原器台数配置原则电 厂厂 类 型型厂用高厂用高压变压器器厂用低厂用低压变压器器100MW100MW及以下机及以下机组6 6台以下台以下设1 1台台备用用6 6台及以上台及以上设2 2台台备用用8 8台以下台以下设1 1台台备用用8 8台及以上台及以上设2 2台台备用用100100125MW125MW机机组采用采用单元控元控制制5 5台以下台以下设1 1台台备用用5 5台及以上台及以上设2 2台台备用用8 8台以下台以下设1 1台台备用用8 8台及以上台及以上设2 2台台备用用200MW200MW300MW300MW机机组每每2 2台台设1 1台台备用用200MW200MW机机组，每，每2 2台机台机组设1 1台台备用用300MW300MW机机组，每台机，每台机组设1 1台台备用用600MW600MW机机组每每2 2台机台机组设1 1台或台或2 2台台备用用每台机每台机组设1 1台台备用用（4 4）自起）自起动 当工作当工作电源断开或厂用源断开或厂用电压降低降低时，厂用母，厂用母线上上电动机的机的转速即下降，甚至速即下降，甚至停止运行。但由于停止运行。但由于惯性原因，性原因，转速下降有一惰行速下降有一惰行过程，程，电动机不会立即停机不会立即停转。若失去若失去电压后，后，电动机不与厂用母机不与厂用母线断开，断开，经过很短很短时间，一般在，一般在0.50.51.5s1.5s内，厂用内，厂用电压又恢复或又恢复或备用用电源自源自动投入，此投入，此时电动机机还在惰行在惰行过程中，程中，电动机便会自机便会自动起起动恢复到恢复到稳定运行状定运行状态，这一一过程称程称为电动机的自起机的自起动。1 1）自起自起动过程中出程中出现的的问题：一是因一是因为同同时参加自起参加自起动的的电动机数目多，很大的起机数目多，很大的起动电流，在厂用流，在厂用变压器器和和线路等元件中引起路等元件中引起电压降，使厂用母降，使厂用母线电压大大降低，危及厂用大大降低，危及厂用电系系统的的稳定运行；定运行；二是厂用母二是厂用母线电压降低，使降低，使电动机起机起动过程程时间增增长，电动机机绕组发热，影，影响响电动机的寿命和安全。机的寿命和安全。2）解决）解决办法：法：限制同限制同时参加自起参加自起动电动机的台数，即机的台数，即对不重要不重要电动机加装低机加装低电压保保护装置，装置，首先断开，不参加自起首先断开，不参加自起动；对重要重要电动机，加装低机，加装低电压保保护和自和自动重合重合闸装装置，分批自起置，分批自起动，这样便改善了重要便改善了重要电动机的自起机的自起动条件。条件。（1 1）定）定义：对200MW200MW及以上的及以上的发电机机组，当厂用，当厂用电源完全消失源完全消失时，为确保在事故状确保在事故状态下能安全停机，下能安全停机，应设置交流事故保安置交流事故保安电源，并能自源，并能自动投入，保投入，保证事故保安事故保安负荷用荷用电。（2 2）引接方式：）引接方式：1 1）柴油）柴油发电机机组；2 2）外接）外接电源；源；3 3）蓄）蓄电池池组；4 4）交流不停）交流不停电电源。源。3事故保安事故保安电源和交流不停源和交流不停电电源源四、厂用四、厂用电接接线的基本形式的基本形式 高低压厂用母线通常都采用单母线接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。10.3 变电所的所用所的所用电一、所用一、所用电负荷荷变电所所用所所用负荷的用荷的用电称称为所用所用电。（1）主）主变压器冷却系器冷却系统、强迫油循迫油循环油油泵电动机、冷却器机、冷却器风扇扇电动机，机，水冷水冷变压器的水循器的水循环系系统电动机。机。（2）变电所的消防系所的消防系统，包括消防水，包括消防水泵，变压器的水器的水喷雾系系统的水的水泵电动机。机。（3）变电所采暖、通所采暖、通风、空、空调系系统的的电源。在采暖地区源。在采暖地区变电所的所的电锅炉、炉、电暖气等暖气等电采暖采暖设备；各；各户内配内配电装置室，装置室，电抗器室、蓄抗器室、蓄电池室的通池室的通风机；主控室、机；主控室、继电保保护小室、小室、值班人班人员休息室的空休息室的空调。（4）变电所所给排水系排水系统的水的水泵电动机。机。（5）变电所的所的户内外照明。内外照明。（6）电器器设备控制箱的加控制箱的加热、通、通风、去湿。、去湿。（7）蓄）蓄电池充池充电。（8）变电所的所的检修，修，试验电源。源。（9）生活用）生活用电。二、所用二、所用电源源（1）当所内有）当所内有较低低电压母母线时，一般均由，一般均由较低低电压母母线上上引接引接12台所用台所用变压器，如器，如图108（a）、（）、（b）、）、（c）所示。）所示。这种引接方式具有种引接方式具有经济性和可靠性性和可靠性较高的高的优点。点。（2）当有可靠的）当有可靠的635kV电源源联络线，将一台所用，将一台所用变压器器接于接于联络线断路器外断路器外侧，更能保，更能保证所用所用电的不的不间断供断供电，如如图108（d）所示，）所示，这种引接方式种引接方式对采用交流操作的采用交流操作的变电所及取消蓄所及取消蓄电池而采用硅整流或复式整流装置取得直流池而采用硅整流或复式整流装置取得直流电源的源的变电所尤所尤为必要。必要。（3）由主）由主变压器第三器第三绕组引接，如引接，如108（e）图中的中的1号所号所用用变压器。所用器。所用变压器的高器的高压侧要要选用断流容量大的开关用断流容量大的开关设备，否，否则要加装限流要加装限流电抗器。抗器。图中的中的2号所用号所用变压器及器及调相机的起相机的起动变压器由所外器由所外电源引接。源引接。三、所用三、所用电接接线 变电所所用所所用电一般采用一般采用380/220V中性点直接接地的三相四中性点直接接地的三相四线制，系制，系统中性点直接接地。中性点直接接地。380V作作为动力力电源供各种源供各种电动机，机，220V主要供照明和加主要供照明和加热。1中小型中小型变电所所 一般采用一般采用20kVA所用所用变压器即能器即能满足要求。所用足要求。所用电接接线很很简单，一般用一台所用，一般用一台所用变压器。器。2大型大型变电所所 所用所用电较多，一般装多，一般装设两台或三台所用两台或三台所用变压器。器。380/220V侧通常采用分通常采用分为两段的两段的单母母线接接线。每台所用。每台所用变压器接一器接一段母段母线，两段母，两段母线之之间设分段断路器正常分裂运行。分段断路器正常分裂运行。四、所用四、所用电接接线举例例装装有有两两台台所所用用变压器器的的220kV所所用用电接接线 装装有有三三台台所所用用变压器器的的500kV所所用用电接接线 已知某电厂有2台135MW和2台50MW火力发电机组，1个升高电压110kV与系统相连，一个10kV发电机电压母线供当地负荷。其中110kV有6回出线，采用双母带旁母专用旁路断路器接线；10kV有16回电缆出线，采用双母三分段接线。