【正文】 0000/35, UK%= 變壓器 T2 SFPL1—63000/110 ,UK%= 變壓器 T3 SFSL—60000/110， UK(12)%=，UK(23)%=， UK(31)%=10 第二章 廠用電設(shè)計 11 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計 發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量的電動機械，用以保證主要設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運行。這些電動機及全廠的運行操作、試驗、修配、照明等用電設(shè)備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電或自用電。 廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時造成危害程度可分為四類： （ 1）Ⅰ類廠用負(fù)荷 凡短時停電會造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主 機停運及大量影響出力的廠用負(fù)荷，都屬于Ⅰ類負(fù)荷。如火電廠的給水泵，凝結(jié)水泵，循環(huán)水泵，引風(fēng)機，送風(fēng)機，給粉機等以及水泵的調(diào)速器，壓油泵，潤滑油泵等。通常他們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個獨立電源的母線上。 （ 2）Ⅱ類廠用負(fù)荷 允許短時停電，恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷，均屬于Ⅱ類負(fù)荷。如火電廠的工業(yè)水泵，疏水泵，灰漿泵，輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，一般它們應(yīng)由兩段母線供電，并采用手動切換。 （ 3）Ⅲ類廠用負(fù)荷 較長時間停電，不會影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于Ⅲ類廠用負(fù)荷。如試驗 室，中央修配廠，油處理室等負(fù)荷，通常由一個電源供電。 （ 4）事故保安負(fù)荷 指在停機過程中及停機后一段時間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動控制裝置失靈或推遲恢復(fù)供電，甚至可能危及人身安全的負(fù)荷稱為事故保安負(fù)荷。它分為直流保安負(fù)荷，如發(fā)電機組的直流潤滑油泵等，其直流電源由蓄電池組供電；交流保安負(fù)荷，如盤車電動機，實時控制用的電子計算機等都屬于交流保安負(fù)荷。現(xiàn)將火電廠的主要負(fù)荷統(tǒng)計如下（見表 21） 表 21 分類 名稱 負(fù)荷類別 運行方式 備注 鍋爐 部分 引風(fēng)機 鼓風(fēng)機 磨粉機 給 粉機 Ⅰ Ⅰ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ 經(jīng)常，連續(xù) 無煤粉倉時為Ⅰ 汽機 部分 凝結(jié)水泵 循環(huán)水泵 給水泵 給水油泵 生水泵 工業(yè)水泵 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 經(jīng)常，連續(xù) 給水泵不帶主油泵時 電氣及 公用部分 充電機 變壓器 變壓器冷卻風(fēng)機 通訊電源 硅整流裝置 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ 不經(jīng)常，斷續(xù) 經(jīng)常，短時 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 出灰 負(fù)荷 灰漿泵 碎渣機 電氣除塵器 沖灰水泵 Ⅱ 經(jīng)常，連續(xù) 輔助 車間 油處理設(shè)備 中央修理車間 起重機 電氣實驗室 Ⅲ 經(jīng)常，連續(xù) 經(jīng)常，連續(xù) 不經(jīng)常，斷續(xù) 不經(jīng)常，斷續(xù) 22 廠用電接線的設(shè)計 廠用電接線的設(shè)計原則基本上與主接線的設(shè)計原則相同。首先，應(yīng)保證對廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計廠用電系統(tǒng)接線時還要對供電電壓等級，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證。 火電廠的輔助機械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機、電氣、輸煤、出灰、化學(xué) 水處理以及輔助車間和公用電氣部分，因此，廠用電電壓必須由 10KV和 ，以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級負(fù)荷。 現(xiàn)將該火電廠的廠用電接線的系統(tǒng)圖設(shè)計示于圖 21。 一、 廠用供電電壓等級的確定 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)電壓等級是根據(jù)發(fā)電機額定電壓，廠用電動機的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運行等諸方面因素，由上一節(jié)負(fù)荷分析可知，取兩級廠用電壓，高壓級取 6KV，由兩組廠用主變壓器從 25MW機組的電壓母線上取，低壓級取 380V，采用母線分段式。 6KV電壓等級供電分析 對同樣的廠用系統(tǒng)， 6KV網(wǎng)絡(luò)不僅節(jié)省有色金屬 及費用，且短路電流也較小，同時 6KV電壓等級電動機功率可制造得較大，滿足大量負(fù)荷要求。擬采用兩段 6KV的廠母線，另外再設(shè)置兩段 6KV備用母線，以提高供電可靠性。 380V電壓級低壓供電分析 380V廠用電一般采用動力和照明共用的三相四線制接地系統(tǒng)，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，采用動力和照明分開供電及其引接。 二、 廠用電工作電源及其引接 圖 21所設(shè)計電廠廠用電接線圖，廠內(nèi)裝在二機三爐，發(fā)電機電壓為， 6KV廠用高壓母線分單母線，按鍋爐臺分為三段，通過 T1 T1 T13廠用高壓變壓器分別接于主母線上兩個分 段上， 380/220V低壓廠用母線，由于機組容量不大，設(shè)啟動電源和事故保安電源，低壓廠用母線分為兩段，備用電源采用明備用形式，即專設(shè)一臺 T10備用廠用高壓變壓器，平時斷開，當(dāng)任一段廠用工作母線的電源回路發(fā)生故障時 QF3斷開， QF1和 QF2在備用電源自動投入裝置作用下合閘。于是 ， T10廠用高壓變壓器代替 T11廠用高壓變壓器工作。為了在主母線上發(fā)生故障時，仍有可靠的備用電源，運行中可將T10備用廠用高壓變壓器和主變壓器 T2都接到備用母線上，并將主母線第段的母聯(lián)斷路器 QF4合上，使備用母線和工作母線均帶電運行。這 樣，當(dāng)主母線發(fā)生事故時， QF4斷開， T10變壓器還可通過 T2供電。 23 廠用變壓器的選擇 廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素為： （ 1）變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。 （ 2）變壓器的容量必須滿足廠用機械從電源獲得足夠的功率。 （ 3）廠用高壓備用變壓器或起動變壓器應(yīng)與最大一臺高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺低壓廠用工作變壓器容量相同。 據(jù)此，廠用變壓器 T4， T5， T6， T7，選擇如下： S=（ 25 2+50 2） 8% / 3=5000KVA，查設(shè)計手冊，應(yīng)選 SJL16300 / 10型雙繞組鋁線電力變壓器。 第三章 短路電流計算 11 概 述 電力系統(tǒng)中，常見的短路故障有三相對稱短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流的計算是為了選擇和校驗 QF、 QS、母線等電氣設(shè)備，兩相短路電流用于整定繼電保護(hù)裝置。 短路發(fā)生后，短路電流的值是變化的，變化的情況決定于系統(tǒng)電源容量的大小、短路點離電源的遠(yuǎn)近以及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機是否帶有電壓自動調(diào)整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)。 無限 容量系統(tǒng)短路電流的計算，采用短路回路總阻抗法計算；有限容量系統(tǒng)短路電流的計算采用運算曲線法，這中間要用到網(wǎng)絡(luò)的等效變換。 本次設(shè)計中，短路電流的計算就涉及到這兩個方面的內(nèi)容。 32 系統(tǒng)電氣設(shè)備標(biāo)幺電抗計算 一、系統(tǒng)設(shè)備電運算 100MVA，基準(zhǔn)電壓 Uj = Upj 發(fā)電機標(biāo) 幺電抗的計算 發(fā)電機 G1： X*G1＝ Xd*N”＝ ＝ 發(fā)電機 G2： X*G2＝ X*G1 發(fā)電機 G3： X*G3＝ Xd*N”＝ ＝ 發(fā)電機 G4： X*G4＝ X*G3＝ 變壓器標(biāo) 幺電抗的計算 變壓器 T1： X*T1＝＝＝ 變壓器 T2： X*T2＝＝＝ 變壓器 T3： UK1%＝ [UK(12)%＋ UK(31)%＋ UK(23)%] ＝ [＋ ＋ ] ＝ UK2%＝ [－ ＋ ] ＝ UK3%＝ [＋ － ] ＝－ X*＝＝＝ X*＝＝＝ X*＝＝＝ 架空線、電纜標(biāo) 么值計算 35KV出線架空線： XL*1＝ X1 L＝ 20＝ ： XL*2＝ X1 L＝ 8＝ 電抗器的電抗標(biāo) 么值： 母線電抗器： 發(fā)電機 G1(或 G2)的額定電流 ING＝＝ 。母線電抗器一般取發(fā)電機額定電流的 5％～ 8％，電抗百分值取為 8％～ 12％，照此標(biāo)準(zhǔn)選得電抗器為NKL1010008型，額定電流為 IN＝ 1KA，額定電壓 UN＝ 10KV，電抗百分?jǐn)?shù) XR%＝ 8，由此得電抗標(biāo)么值為： XR*j1＝＝＝ 線路電抗器： 線路電抗器的 額定電流為 300～ 600A，電抗百分值取 3％～ 6％，照此標(biāo)準(zhǔn)選電抗器 NKL104004型，額定電流 IN＝ ， UN＝ 10KV，電抗百分比數(shù) XR%＝ 4，由此得電抗標(biāo)么值為： XR*j2＝＝＝ 系統(tǒng)歸算到 110KV側(cè)的電抗標(biāo) 么值： X*S＝ 3－ 3 短路電流計算 2 用于校驗設(shè)備的最大三相對稱短路電流的計算。 ㈠、 ⒈發(fā)電機出口處 d1點發(fā)生短路（假定 QS5閉合， QS6打開），其等值電路圖如下： 2 網(wǎng)絡(luò)化簡，求計算電抗 系統(tǒng) S對 d1點的轉(zhuǎn)移阻抗 X18＝ ，計算電抗為 Xsjs＝ ＝ 。 電源歸并后， G3～ G4對 d1點的轉(zhuǎn)移阻抗 X17＝ ，計算電抗為 X3js＝ ＝。 電源 G2對 d1點的轉(zhuǎn)移阻抗 X15＝ ，計算電抗為 X2js＝ ＝ 。 電源 G1對 d1點的轉(zhuǎn)移阻抗 X11＝ ，計算電抗為 X1j