【正文】 壓廠用電接線原則低壓廠用電也應(yīng)采用單母線接線，鍋爐容量為50MW以下時(shí)，且在母線上接有機(jī)爐的1類負(fù)荷時(shí)，宜按爐或機(jī)對應(yīng)分段；鍋爐容量為200MW及以上時(shí)，每臺(tái)鍋爐應(yīng)設(shè)置2段及以上母線。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可進(jìn)行變壓器的選擇。變壓器的選擇包括容量、臺(tái)數(shù)、類型的選擇。變壓器原、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。聯(lián)接組別一致使同一電壓等級的廠用工作、備用變壓器輸出電壓相位一致。變壓器的容量必須保證廠用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。在廠用電中，變壓器臺(tái)數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)、重要程度有關(guān)。選擇臺(tái)數(shù)配置符合下列原則：1. 高壓廠用工作變壓器的臺(tái)數(shù)（1） 125MW級機(jī)組的高壓廠用工作電源宜采用1臺(tái)雙卷變壓器。（2） 200MW級～300MW級機(jī)組的高壓廠用工作電源宜采用1臺(tái)分裂變壓器。（3） 600MW級機(jī)組的高壓廠用工作電源可采用1臺(tái)分裂變壓器或1臺(tái)分裂家1臺(tái)雙卷變壓器。（4） 1000MW級機(jī)組的高壓廠用工作電源可采用2臺(tái)分裂變壓器或1臺(tái)分裂變壓器加1臺(tái)雙卷變壓器2. 低壓廠用變壓器臺(tái)數(shù)是根據(jù)負(fù)荷工藝來決定，采用成對設(shè)置。3. 高壓啟動(dòng)/備用變壓器的臺(tái)數(shù)（1） 小型發(fā)電廠，一般沒4～6臺(tái)廠用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用高壓備用電壓器。（2） 單機(jī)容量100～125MW的機(jī)組采用單元接線時(shí)，一般每2~4臺(tái)廠用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用高壓備用電壓器。（3） 單機(jī)容量200MW以上的機(jī)組采用單元接線時(shí)，一般每2臺(tái)廠用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用高壓備用電壓器。（4） 單機(jī)容量600MW及以上的機(jī)組，一般每2臺(tái)廠用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用高壓備用電壓器。4. 低壓啟動(dòng)/備用電壓器（1） 單機(jī)容量在125MW及以下的中、小發(fā)電廠，一般沒6~8臺(tái)廠用低壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠用低壓備用電壓器。（2） 容量為200MW的機(jī)組，每2臺(tái)機(jī)組可合用1臺(tái)低壓廠用備用變壓器。（3） 容量為300MW及以上的機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組宜設(shè)1臺(tái)低壓廠用備用變壓器。本設(shè)計(jì)是4*660MW級機(jī)組，工作電壓選擇為分裂變壓器，每兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)高壓啟動(dòng)/備用變壓器廠用電變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率，因此，對廠用高壓變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷的110%與廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度。1. 廠用高壓工作變壓器容量，當(dāng)為雙繞組變壓器時(shí)按下式容量； （）式中—廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷之和； —廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和；2. 當(dāng)分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足高壓繞組 （）分裂繞組 （）式中—廠用變壓器高壓繞組容量； —廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷； （） —分裂繞組兩支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷； （） —廠用變壓器分裂繞組容量；3. 啟動(dòng)/備用變壓器容量雙繞組變壓器 （）分裂組變壓器 （） （）式中 ： —啟動(dòng)/備用變壓器高壓繞組容量； —啟動(dòng)/備用變壓器低壓繞組原有負(fù)荷容量； —最大一臺(tái)廠用分裂繞組的計(jì)算負(fù)荷； —啟動(dòng)/備用分裂繞組的計(jì)算負(fù)荷之和； —啟動(dòng)/備用分裂繞組互為備用的重復(fù)負(fù)荷； 1. 變壓器的型號變壓器的型號是由字母和數(shù)字兩個(gè)部分組成的，一般可表示如下：其中：1為變壓器的產(chǎn)品型號，由多個(gè)字母組成；2為設(shè)計(jì)序號；3為額定容量，kVA；4為高壓繞組電壓等級，kV；2. 變壓器型式的選擇主要包括有：相數(shù)、繞組數(shù)、調(diào)壓方式、連接組別等，以下分別介紹。（1） 相數(shù)選擇變壓器有三相變壓器和單相變壓器。在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，一般選用三相變壓器。單相變壓器組是由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高。只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件限制時(shí)，才考慮用單相變壓器組。對于500KV發(fā)電廠和變電所，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證來確定選用三相變壓器還是單相變壓器組。在本設(shè)計(jì)中，電壓等級是500KV，因此選用三相變壓器。（2）繞組數(shù)的選擇發(fā)電廠的容量為100MW及以上的機(jī)組時(shí)，一般采用發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線形式接入系統(tǒng)。采用擴(kuò)大單元接線的變壓器，適宜采用低壓分裂繞組的變壓器，可以大大限制短路電流。根據(jù)以上選擇原則，并結(jié)合主接線采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線形式，主變壓器選用雙繞組變壓器。（3） 繞組聯(lián)結(jié)方式電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種，高壓繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號Y表示，如果將中性點(diǎn)引出則用YN表示，對于中、低壓繞組則用y及yn表示；高壓繞組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號D表示，低壓繞組用d表示。我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)都需要選擇YN的聯(lián)結(jié)方式，對于110KV變壓器的35KV側(cè)也采用yn的聯(lián)結(jié)方式，以便接入消弧線圈，而6～10KV側(cè)采用d形,因此，變壓器高壓側(cè)采用YN，低壓側(cè)采用d形聯(lián)結(jié)方式。（4）調(diào)壓方式選擇變壓器的調(diào)壓方式分帶負(fù)荷切換的有載（有勵(lì)磁）調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷切換的無載（無勵(lì)磁）調(diào)壓方式兩種。在能滿足電壓正常波動(dòng)情況下一般采用無載調(diào)壓方式。對于接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，要求變壓器的二次電壓維持在一定的水平，應(yīng)該采用有載調(diào)壓方式。由此，在設(shè)計(jì)中采用無載調(diào)壓方式，發(fā)電機(jī)可以通過發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)壓來調(diào)壓。 1. 短路故障的原因（1） 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體因絕緣老化、或遭受機(jī)械損傷，或因雷擊、過電壓引起的絕緣損壞。（2） 電氣設(shè)備因設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不良和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。（3） 運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等都回造成短路。2. 短路故障的危害：（1） 電流急劇增大。短路時(shí)的故障電流可以達(dá)到正常負(fù)荷電流的十幾倍，高達(dá)幾萬甚至十幾萬安培，產(chǎn)生巨大的沖擊力和大量的熱量，引起設(shè)備損壞，危及人身安全。（2） 電網(wǎng)電壓大幅下降。（3） 使系統(tǒng)并列同步運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞。（4） 不對稱短路時(shí)流過的不平衡電流產(chǎn)生大量諧波，干擾通訊，危及設(shè)備和人身安全。2. 短路計(jì)算的目的：（1） 正確的選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)體，使之在短路故障發(fā)生時(shí)不致?lián)p壞。（2） 正確選擇合理的繼電保護(hù)裝置，使其在短路故障時(shí)能可靠切除故障。3. 短路計(jì)算主要用于：（1） 設(shè)備選擇；（2） 繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)和整定；（3） 電網(wǎng)接線方式的合理選擇 1. 高壓短路電流計(jì)算高壓廠電用電系統(tǒng)的短路電流由廠用電源和電動(dòng)機(jī)兩部分供電，按實(shí)用計(jì)算法（1） 三相短路電流分量的起始值式中—短路電流周期分量的起始有效值（KA）； —廠用電源短路電流周期分量的起始有效值(KA)； —電動(dòng)機(jī)反饋電流周期分量的起始有效值（KA）； —基準(zhǔn)電流（KA）； —系統(tǒng)電抗（標(biāo)幺值）； —廠用變壓器的電抗（標(biāo)幺值）；（2） 短路沖擊電流式中—短路沖擊電流（KA）； —廠用電源的峰值電流（KA）； —電動(dòng)機(jī)的反饋峰值電流（KA）； —廠用電源短路電流的峰值系數(shù)； —電動(dòng)機(jī)反饋電流的峰值系數(shù)；（3） t瞬間三相短路電流式中—t瞬間短路電流的周期分量有效值； —t瞬間短路電流的非周期分量有效值； —t瞬間廠用電源短路電流的周期分量有效值； —t瞬間廠用電源短路電流的非周期分量有效值； —t瞬間電動(dòng)機(jī)反饋電流的周期分量有效值； —t瞬間電動(dòng)機(jī)反饋電流的非周期分量有效值；（4） 三相短路電流的熱效應(yīng)式中—短路電流熱效應(yīng)； —短路電流瞬時(shí)值；2. 低壓短路電流低壓（380V）短路電流，由低壓廠用變壓器和異步電動(dòng)機(jī)兩部分供給。（1） 三相短路電流周期分量的起始值式中 —三相短路電流周期分量的起始值； —變壓器短路電流周期分量的起始有效值； —電動(dòng)機(jī)反饋電流電流周期分量的起始有效值； —變壓器低壓側(cè)線電壓，取400V； —每項(xiàng)回路的總電阻和總電抗； —變壓器低壓側(cè)的額定電流；為了保證選擇的電氣設(shè)備的可靠工作，必須按以下原則進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。1. 按正常工作條件進(jìn)行選擇（1） 額定電壓選擇設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于所在線路的額定電壓 （2） 額定電流選擇導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流。（3） 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量應(yīng)不小于設(shè)備分段瞬間的短路電流有效值或短路容量2. 按短路條件校驗(yàn)短路校驗(yàn)就是校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。（1） 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中：為開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流峰值和有效值 為開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值。b 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，為開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值：t為開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間：為開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流；為短路發(fā)熱假想時(shí)間；（2） 電流互感器的短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)a 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，為電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)；為電流互感器的額定一次電流。b 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，為電流互感器的熱穩(wěn)定電流有效值；t為電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間；為電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)；（3） 母線的短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)a 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，為母線材料的最大允許應(yīng)力；為母線通過時(shí)所受的最大計(jì)算應(yīng)力。b 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，A為母線截面積為滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積；C為母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)。（4） 電纜的短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)電纜的短路動(dòng)穩(wěn)定不需要校驗(yàn)。短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)的條件電器設(shè)備的選擇除按正常工作條件選擇和按短路條件校驗(yàn)外，還要考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。 接地設(shè)計(jì)原則為保護(hù)人身及設(shè)備在正常和事故情況下的安全，電氣設(shè)備都應(yīng)裝設(shè)接地裝置。按用途可分為四種：（1） 工作接地：為了保證電氣設(shè)備在正常和事故下能可靠運(yùn)行，將電力系統(tǒng)某一點(diǎn)與大地連接（2） 保護(hù)接地：為保護(hù)人身和設(shè)備的安全，將電氣設(shè)備由于絕緣損壞引發(fā)的事故，將電氣設(shè)備架構(gòu)接地。（3） 防雷接地：為雷電保護(hù)裝置向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。接地的一般要求：（1） 正常和事故情況下，電氣設(shè)備外殼要接地。首先應(yīng)能同與地有可連接的各種金屬結(jié)構(gòu)、管道和設(shè)備等自然接地體。（2） 將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個(gè)總的地裝置。接地裝置的接地電阻，應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。（3） 電氣設(shè)備的人工接地體（管子、扁鐵和圓鋼等，垂直接地體和水平地體兩類）應(yīng)盡可能使在電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近的對地電壓分布均勻。電力系統(tǒng)的工作接地方式有中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地和直接接地三種。1. 當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)的接地電容電流小于或等于時(shí)中性點(diǎn)宜采用高電阻接地方式，也可以采用不接地方式2. 當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)的接地電容電流大于時(shí)中性點(diǎn)宜采用低電阻接地方式，或采用不接地方式3. 主廠房內(nèi)的低壓廠用電中性點(diǎn)接地方式宜采用三相三線制，中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式，采用動(dòng)力與照明公用的三相四線制中直接接地的方式 第三章 廠用負(fù)荷的分類及計(jì)算一般電廠的鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、燃料制備系統(tǒng)、化學(xué)水處理車間等都裝有容量不同的電動(dòng)機(jī)，它們采用高壓和低壓供電；全廠公用負(fù)荷、生活照明也需要供電，這些發(fā)電廠用電設(shè)備統(tǒng)稱為廠用電負(fù)荷。根據(jù)廠用電負(fù)荷所用電源的種類，可分為交流廠用負(fù)荷和直流廠用負(fù)荷，供電的電源也按其種類分為交流電源和直流電源。絕大部分的廠用電使用交流電源，因該電源可從發(fā)電機(jī)出口及電力系統(tǒng)經(jīng)降壓獲得，運(yùn)行、維護(hù)都很方便，而那些必須用直流電源或在全廠各種交流電源消失后仍需繼續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷，則由另設(shè)的直流電源供電。按電源種類將負(fù)荷分類，可以了解負(fù)荷的電源要求，以及計(jì)算交流各電源的容量，并將負(fù)荷按其電壓性質(zhì)分別接入不同系統(tǒng)，而運(yùn)行人員據(jù)此可容易地找到該負(fù)荷的供電系統(tǒng)[6]。大型火電廠工藝中，廠用負(fù)荷可達(dá)上千萬臺(tái)，而這上千的廠用負(fù)荷，又相對按其用途集中在一個(gè)或幾個(gè)系統(tǒng)中，所以設(shè)計(jì)中也常采用按負(fù)荷的工藝系統(tǒng)分類的方法，一個(gè)電廠大致可分為燃燒系