【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平時(shí)由交流廠用電供電，失去廠用工作電源時(shí)，交流保安電源應(yīng)自動(dòng)投入，如 200MW 及以上機(jī)組的盤(pán)車電動(dòng)機(jī)。 Ⅰ 類負(fù)荷 短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停 頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷。如給水泵、凝結(jié)水泵等。對(duì) Ⅰ 類負(fù)荷，必須保證自起動(dòng)，并應(yīng)由有 2 個(gè)獨(dú)立電源的母線供電，當(dāng)一個(gè)電源失去后，另一個(gè)電源應(yīng)立即自動(dòng)投入。 Ⅱ 類負(fù)荷 允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。如工業(yè)水泵、輸水泵等。對(duì) Ⅱ 類負(fù)荷，應(yīng)由有 2個(gè)獨(dú)立電源的母線供電，一般采用手動(dòng)切換。 Ⅲ 類負(fù)荷 長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷。如中央修配廠、實(shí)驗(yàn)室等的用電設(shè)備。對(duì) Ⅲ類負(fù)荷，一般由 1個(gè)電源供電。 基本要求 （ 1） 對(duì)廠用電設(shè)計(jì)的要求 廠用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的需 要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。 13 （ 2）廠用電電壓 對(duì)于火電廠當(dāng)容量在 100MW 到 300MW 時(shí)，高壓廠用電一般采用 6KV，低壓廠用電采用 380/220V的三相四線制系統(tǒng)。 （ 3）廠用母線接線方式 高壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線。鍋爐容量為 130 ~ 220T/H 時(shí)，一般每爐由一段母線供電；容量為 400T/H 及以上時(shí)，每爐由兩段母線供電，并將兩套輔機(jī)電動(dòng)機(jī)分接在兩段母線上，兩段母線可由同一臺(tái)廠用變壓器供電；容量為 65T/H 時(shí)，兩臺(tái)鍋爐可合用一段母線。 低壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線接線。當(dāng)鍋爐容量在 220T/H 及以下，且接有機(jī)爐的 Ⅰ類負(fù)荷時(shí)，一般按機(jī)爐對(duì)應(yīng)分段，并用刀開(kāi)關(guān)將母線分為兩個(gè)半段；鍋爐容量在 400T/H及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由兩段母線供電。 當(dāng)公用負(fù)荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時(shí)，可設(shè)立公用母線，但應(yīng)保證重要公用負(fù)荷的供電可靠性。 （ 4）廠用工作電源 高壓廠用工作電源一般采用下列引接方式： ① 當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)， 由各段母線引接，供給接在該段母線上的機(jī)組的廠用負(fù)荷。 ② 當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時(shí)，由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機(jī) 組的廠用負(fù)荷。發(fā)電機(jī)容量為 125MW 及以下時(shí)，一般在廠用分支線上裝設(shè)斷路器。若斷路器開(kāi)斷容量不夠時(shí)，也可采用能滿足動(dòng)穩(wěn)定要求的負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)或連接片等方式。大容量 200MW 發(fā)電機(jī)組，廠用分支采用分相封閉 `母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。通過(guò)分裂繞組廠用高壓變壓器供 6KV廠用的 A 段和 B 段。 （ 5）廠用備用或起動(dòng)電源 高壓廠用備用或起動(dòng)電源一般采用下列引接方式： ① 當(dāng)無(wú)發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，一般由高壓母線中電源可靠的最低一級(jí)電壓引接，或由聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，并應(yīng)保證在發(fā)電廠全停的情況下 ，能從電力系統(tǒng)取得足夠的電源。 ② 當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，一般由該母線引接 1 個(gè)備用電源。 ③ 當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路作為高壓廠用備用或起動(dòng)電源。 14 （ 6）交流事故保安電源 200MW 及以上發(fā)電機(jī)組應(yīng)設(shè)置交流事故保安電源，當(dāng)廠用工作和備用電源消失時(shí)，應(yīng)自動(dòng)投入，保證交流保安負(fù)荷的起動(dòng)，并對(duì)其持續(xù)供電。 （ 7）于 200MW 機(jī)組，各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，一臺(tái)故障的停運(yùn)或輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行，并能在短路時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行。 本廠廠用電主接線設(shè)計(jì)說(shuō)明 本 廠為 200MW 發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線，廠用電由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機(jī)組的廠用負(fù)荷。本廠為四臺(tái)發(fā)電機(jī)組，選擇四臺(tái)廠用電主變壓器，并且配備兩臺(tái)高壓?jiǎn)?dòng) /備用變， 8備用變供 9發(fā)電機(jī)備用， 9備用變供 11發(fā)電機(jī)備用。由 220KV系統(tǒng)接入廠用，高壓廠用電壓采用 6KV，低壓廠用采用 380/220V的三相四線制系統(tǒng)。廠用分支采用分相封閉母線，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。通過(guò)分裂繞組廠用高壓變壓器供 6KV 廠用的 A 段和 B 段， 200MW 發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)交流事故保安電源。 G8， G9 廠用電主接線圖（見(jiàn)圖 31）， 6KV廠用負(fù)荷分配及高壓廠用工作變壓器容量選擇 統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)表 31）。 15 圖 31 16 表 31 序號(hào) 設(shè)備名稱 額定容量（ kW） 8高壓廠用變壓器 6kV8A段 6kV8B 段 重復(fù)容量（ kW） 臺(tái)數(shù) 容量（ kW） 臺(tái)數(shù) 容量（ kW） 1 給水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝結(jié)水泵 400 1 400 1 400 400 3 循環(huán)水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合計(jì) P1 7200 7200 2020 4 送風(fēng)機(jī) 1400 1 1400 1 1400 5 排粉機(jī) 450 2 900 2 900 6 碎煤機(jī) 355 1 355 1 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 沖灰泵 220 1 220 1 220 9 磨煤機(jī) 800 2 1600 2 1600 10 引風(fēng)機(jī) 1400/700 1 1400 1 1400 以上合計(jì) P2（ kW） 6445 6445 S2= （ kVA） 11 備勵(lì)馬達(dá) 1000 1 1000 12 化學(xué)水變 800 1 800 13 除塵變 1000 1 1000 1 1000 1000 14 低壓廠變 1000 1 1000 1 1000 1000 15 輸煤變 630 1 630 1 630 630 16 生活變 1250 1 1250 17 鋼球變 500 1 500 1 500 500 18 備用變 1250 1 1250 以上合計(jì) P3（ kVA） 5380 5180 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 19326 19126 5330 高 壓繞組負(fù)荷 ∑SShr 33122 17 選擇分裂繞組變壓器（ kVA） 40000/2500025000 序號(hào) 設(shè)備名稱 額定容量（ kW） 9高壓廠用變壓器 6kV9A段 6kV9B 段 重復(fù)容量（ kw） 臺(tái)數(shù) 容量（ kW） 臺(tái)數(shù) 容量（ kW） 1 給水泵 5200 1 5200 1 5200 2 凝結(jié)水泵 400 1 400 1 400 400 3 循環(huán)水泵 1600 1 1600 1 1600 1600 以上合計(jì) P1 7200 7200 2020 4 送風(fēng)機(jī) 1400 1 1400 1 1400 5 排粉機(jī) 450 2 900 2 900 6 碎煤機(jī) 355 7 灰渣泵 570 1 570 1 570 8 沖灰泵 220 1 220 9 磨煤機(jī) 800 2 1600 2 1600 10 引風(fēng)機(jī) 1400/700 1 1400 以上合計(jì) P2（ kW） 4690 5870 S2= （ kVA） 11 備勵(lì)馬達(dá) 1000 12 化學(xué)水變 800 1 800 13 除塵變 1000 1 1000 14 低壓廠變 1000 1 1000 1 1000 1000 15 輸煤變 630 1 630 1 630 630 16 生活變 1250 17 鋼球變 500 18 備用變 1250 以上合計(jì) P3（ kVA） 1630 3430 1630 （ S1+S2） +S3 （ kVA） 13935 3830 高壓繞組負(fù)荷∑ SShr 選擇分裂繞組變壓器（ kVA） 40000/2500025000 18 4 短 路計(jì)算 短路計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的主要有以下幾個(gè)方面： （ 1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種方式接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 （ 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用 以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 （ 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 （ 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路電流為依據(jù)。 （ 5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 短路計(jì)算的一般規(guī)定 短路計(jì)算的一般規(guī)定 （ 1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10 年）。 確定短路電流時(shí)，硬干可能發(fā)生最大短路電流的正 常接線方式，而不應(yīng)按盡在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 （ 2）在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （ 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式 19 時(shí)候短路電流為最大的地點(diǎn)。 對(duì)帶電抗器的 6～ 10kV 出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開(kāi)關(guān)之間隔離板前的引線和套管的計(jì)算短路硬選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三 相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 系統(tǒng)簡(jiǎn)化 待設(shè)計(jì)火電廠所在系統(tǒng)的系統(tǒng)圖如 下 圖 41 所示： 已 建 成 的 火 電 廠2 2 0 k VL 2 3 0 0 k mL 4 1 5 0 k mL 5 2 0 0 k m已 建 成 的 水 電 廠待 設(shè) 計(jì) 發(fā) 電 廠3 * Q F S 3 0 0 2P = 3 0 0 M W c o s Φ = 0 . 8 3X d 180。 180。 = 1 6 . 7 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6T S S 1 2 6 4 / 1 6 0 4 8 3 0 M WC o s Φ = 0 . 8 7 5X d 180。 180。 = 2 8 %S F P L 3 6 0 / 2 2 0 3 6 0 M V A 2 2 0 k VU k % = 1 4 . 6 根據(jù)所給系統(tǒng)各元件參數(shù)，計(jì)算各元件等值阻抗后得到系統(tǒng)等值阻抗圖，如圖 42所示。 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算 （取 MVASB 100? ） ： （ 1）已建成火電廠參數(shù)： PG=300MW， cosφ=， X’’d=%， XG= X? d? ? 100/300= 其主變 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 1=(XG+XT)/3= （ 2）已建成水電廠參數(shù)： TTSS1264/16048， 300MW， cosφ=， X? d=28%， XG= 其 主變 SFPL360/220， 360MVA， 220kV， Uk%=， 20 XT= Uk%Sb/100SN= X∑ 2=(XG+XT)= （ 3）線路參數(shù)歸算： L2： X2= 300 100/2302= L4： X4= 150 100/2302= L5： X5= 200 100/2302= 2 2 0 k V待 設(shè) 計(jì) 發(fā) 電 廠12345E 1E 2 圖 42 系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)△變星型連接，系統(tǒng)化簡(jiǎn)后如圖 43 所示，則 待 設(shè) 計(jì) 發(fā) 電 廠13E 1E 205 606 703 8 21 圖 43 △變 Y 化簡(jiǎn) X6=X2X4/(X2+X4+X5)= X7=X2X5/(X2+X4+X5)= X8=X5X4/(X2+X4+X5)= X9=(X1+X6)//(X3+X7)+X8= 最終化簡(jiǎn)如圖 44 所示。 G 8G 9T 6T 7T 2T 3T 4T 5G 1 1G 1 0ST 8T 9 T 1 0 T 1 109 9 圖 44 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)完畢之后，結(jié)合給出的本廠各元件型號(hào)，參數(shù)計(jì)算列表見(jiàn)表 51。 表 41 各設(shè)備元件參數(shù) 符號(hào) 名 稱 型號(hào) 參數(shù) Sb=100MVA參數(shù) G8， G9， G10， G11 汽輪發(fā)電機(jī) QFQS2002 SN=235MVA UN= IN=8625A cosφ=