【文章內容簡介】 時，應自動切換到本機組的交流保安母線段供電，在切換時交流側的斷電時間應不大于5ms。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第十四章關于典型機組交流保安負荷統(tǒng)計設置我廠交流保安負荷。交流事故保安負荷的分類：旋轉電機負荷和靜止負荷。交流保安電源的接線方式，采用典型設計方案。其接線方式如下：根據(jù)我廠實際情況，結合規(guī)定，我廠采用柴油發(fā)電機組作為事故保安電源，總共設柴油發(fā)電機組兩臺，分別對應兩臺發(fā)電機機組。我廠設交流不停電電源。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》地十四章的相關內容，我廠的交流不停電電源采用可控硅逆變器的不停電電源設備。采用青島整流器廠生產(chǎn)的系列可控硅不停電電源設備。其參數(shù)如下：其接線方案采用雙套設備運行，接線圖如下： 廠用變壓器容量的選擇 廠用高壓變的容量選擇由于本廠的高壓廠用工作變壓器采用的是低壓分裂變，參考《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》第七章的相關內容，分裂繞組變壓器分裂繞組容量滿足下式：,，高壓繞組滿足 .這些式中，是廠用變壓器高壓繞組額定容量（kVA)，是廠用變壓器分裂繞組容量（kVA），是廠用變壓器分裂繞組計算負荷（kVA），是高壓電動機計算負荷之和，是低壓廠用計算負荷之和，分裂繞組兩分支計算負荷之和（kVA），是分裂繞組兩分支重復計算負荷（kVA）。對于本廠起動備用變壓器的容量的選擇，由于本廠的高壓起動備用變壓器是不帶公用負荷的，所以沒有本段負荷。故本廠的高壓起動備用變壓器的容量與一臺最大容量的高廠變一樣就可以，由于本廠兩臺高廠變容量一樣，故本廠的高壓起動備用變壓器的容量與高廠變的容量選擇一致。根據(jù)負荷計算結果，廠用高壓變壓器選擇按照《電力工程電氣設備手冊》具體選擇型號如下：型號額定容量額定電壓（kV）空載電流（%）空載損耗（kW）阻抗電壓（%）分裂系數(shù)連接組號SFF740000/2040000/220000kVA高壓低壓全穿越半穿越Yn，d11d1120177。2%—SFPFZL40000/22040000/220000kVA220177。8%—14425Yn，d11d11 廠用低壓變的容量選擇 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》（DL/T5153－2002)規(guī)定，廠用低壓變采用干式變壓器，為SC9系列變壓器， 容量根據(jù)負荷統(tǒng)計的容量選擇。 電壓調整由于各設備需要一個穩(wěn)定的電壓，以便正常工作。故需要在負荷波動等情況下，保持電壓的相對穩(wěn)定。為此，根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》（DL/T5153－2002)，結合本廠實際情況，我廠高廠變采用無勵磁變壓器就能滿足電壓調整的要求，而高壓起動備用變壓器采用有載調壓變壓器，以便滿足電壓調整要求。 廠用電供電方式《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》（DL/T5153－2002)的相關規(guī)定，我廠的廠用電供電方式如下：（1） 鍋爐和汽輪發(fā)電機組用的電動機分別連接到與其相應的高壓和低壓廠用母線段上。（2） 每爐有2段廠用母線，將雙套輔機分接在2段母線上。（3） 無公用母線段，全廠公用性負荷應根據(jù)負荷容量和對供電可靠性的要求，分別接在各段廠用母線上，適當集中。（4） 主廠房附近的高壓廠用電動機和低壓廠用變壓器由主廠房內的母線單獨供電。（5） 對遠離主廠房的高壓電動機，當系單元機組單獨使用時，應接自本機組的高壓廠用工作母線段。（6） 在負荷中心設置配電裝置，從不同機組的高壓廠用工作母線段或從帶公用負荷的高壓廠用起動/備用變壓器引接2回或2回以上線路作為工作電源和備用電源。（7） 中央水泵房的供電方式 單元制機組獨用的各電動機直接由主廠房內各機組廠用母線段單獨供電。（8） 主廠房內低壓電動機的供電方式，采用明(專用)備用動力中心(PC)和電動機控制中心(MCC)的供電方式： ①Ⅰ類電動機和75kW及以上的Ⅱ、Ⅲ類電動機，宜由動力中心直接供電。 ②容量為75kW以下的Ⅱ、Ⅲ類電動機，宜由電動機控制中心供電。 ③Ⅰ類電動機，如有2臺，且互為備用時?？梢杂蓜恿χ行牟煌妇€段上供電的電動機控制中心供電。 ④電動機控制中心上接有Ⅱ類負荷時，應采用雙電源供電(手動切換)；當僅接有Ⅲ類負荷時，可采用單電源供電。 （9）主廠房以外低壓電動機的供電方式： ①對于輸煤、除灰、化學水處理、油泵房和電氣除塵等車間，其負荷中心離主廠房較遠、且容量較大，單獨裝設變壓器供電，根據(jù)負荷的重要性，裝設備用電源的自動或手動投入裝置。對容量不大，離主廠房較近的負荷，由主廠房內動力中心(PC)或電動機控制中心(MCC)直接供電。 ②對于380V深井水泵電動機群，采用變壓器電動機組支接在高壓專用架空線路上的方式供電。 （10）給粉電動機的供電方式： ①每爐設置2個獨立的配電箱。 ②給粉配電箱上電源開關采用交流接觸器，操作和自動切換接線應采用本身的380V交流電源，從電源開關的上端支接。 ③給粉電動機回路的交流接觸器采用簡單的通、斷二態(tài)開關。以便電源恢復時，給粉電動機的交流接觸器能可靠吸合。 ④給粉電動機的同步操作器電源接于相應的給粉配電箱母線上。給粉電動機的調速控制器電接于本電機的供電回路上。 （11）熱工配電箱的供電方式： ①每臺機爐的熱工配電箱各由兩路380V電源供電，其中一路應由動力中心引接，另一路應由交流保安母線段上引接。 ②由于低壓廠用電系統(tǒng)中性點為非直接接地方式，在熱控配電箱上裝設隔離變壓器，二次側中性點直接接地。 （12）主廠房正常照明的供電方式： 正常照明由高壓廠用電系統(tǒng)引接的照明變壓器(二次側應為380/220V中性點直接接地)供電。 (13) 低壓檢修供電網(wǎng)絡 發(fā)電廠應設置固定的交流低壓檢修供電網(wǎng)絡，并在各檢修現(xiàn)場裝設檢修電源箱，供電焊機、電動工具和試驗設備等使用。檢修電源的容量應按電焊機的負荷確定。 檢修網(wǎng)絡采用單電源分組支接的供電接線，其接線原則如下： 在主廠房內，由對應的動力中心引接。由于380V廠用電為三相三線制，在檢修配電箱內裝設380/220V變壓器，用于供給220V檢修用電。 主廠房以外的檢修配電箱由就近的配電盤引接。 在主廠房內的檢修配電箱中，其回路數(shù)不少于4回，箱內裝設封閉的開關、插座及易于更換的熔斷器。檢修網(wǎng)絡應裝設漏電保護。 電動機的自啟動校驗 電動機自啟動校驗的定義廠用電系統(tǒng)中運行的電動機，當突然斷開電源或廠用電壓降低時，電動機轉速就會下降，甚至會停止運行，這一轉速下降的過程稱為惰行。若電動機失去電壓以后，不與電源斷開，在很短的時間（）內，廠用電壓又恢復或通過自動切換裝置將備用電源投入，此時，電動機惰行尚未結束，又自動啟動恢復到穩(wěn)定狀態(tài)運行，這一過程稱為電動機的自啟動。若參加自啟動的電動機數(shù)量多、容量大時，啟動電流過大，可能會使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡電壓下降，甚至引起電動機過熱，將危及電動機的安全以及廠用電網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行，因此必須進行電動機自啟動校驗。若經(jīng)校驗不能自啟動時，應采取響應的措施。 電動機自啟動的分類 根據(jù)運行狀態(tài)，自啟動分為三類： （1）失壓自啟動。運行中突然出現(xiàn)事故，廠用電壓降低，當事故消除、電壓恢復時形成的自啟動。 (2)空載自啟動。備用電源處于空載狀態(tài)時，自動投入失去電源的工作母線的工作母線段時形成的自啟動。 （3）帶負荷自啟動。備用電源已帶一部分負荷，又自動投入失去電源的工作母線段時形成的自啟動。 （4）廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動，而廠用備用電源或啟動電源則需考慮失壓自啟動、空載自啟動及帶負荷自啟動等三種方式。為了敘述方便，假設異步電動機的轉矩、額定轉矩和最大轉矩分別用、和表示，機械負荷轉矩用、和表示，機械負荷轉矩表示，均為歸算到基準值得標幺值。圖41 異步電動機轉矩與電壓、轉速的關系異步電動機得轉矩與電壓成正比。一般電動機在額定電壓下運行時，其最大轉矩約為額定轉矩的2倍，電動機轉矩急劇下降。當電壓下降到某一數(shù)值時，如下降到70%，那么它的最大轉矩相應的變?yōu)?。若電動機已帶有額定負載轉矩，則此時剩余轉矩變?yōu)樨撝?，電動機受到制動開始惰行，最終可能停止運轉。出現(xiàn)惰行的電動壓稱為臨界電壓，這時電動機最大化轉矩恰好等于機械負載轉矩，根據(jù)式中：—電動機在額定電壓 —臨界電壓標幺值，即電壓降低到額定值的64%75%，電動機就開始惰行。為使廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定運行，規(guī)定電動機正常啟動時，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的80%；電動機端電壓最低值為額定電壓的70%。但是，自啟動時，有成組電動機的啟動，被拖動設備飛輪轉矩很大，具有慣性。當電壓降低后，電磁轉矩立即下降，而機械轉速由于慣性造成的時延，在短時內幾乎無大變化。為了保證廠用Ⅰ負荷自啟動且考慮到機械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動機自起動時。 電動機自啟動要求廠用母線最低電壓名稱類型自啟動電壓為額定壓的百分值（%）廠用高壓母線高溫高壓電場6570（1）中壓電廠6075（1）廠用低壓母線由低壓母線單獨供電電動機自啟動60由低壓母線和高壓母線串接供電電動機自起動55（1） 對于廠用高壓母線失壓或空載自啟動時取上線值，帶負荷自啟動時取下限值。 電動機自啟動校驗電動機自啟動校驗可分為電壓校驗和容量校驗。而電壓校驗又分為兩種情況；一是單臺電動機自啟動或成組電動機自啟動母線電壓校驗；二是電動機經(jīng)廠用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓校驗。 （1）電壓校驗（a）（b）單臺電動機自啟動或成組電動機自啟動母線電壓校驗。如圖42(a)所示為一組電動機經(jīng)廠用高壓變壓器自啟動接線及等值電路。假設成組電動機在電壓消失或下降后全部處于制動狀態(tài)，當恢復供電后同時開始啟動。如果忽略變壓器供電的電源視為無窮大電源，即電源母線電壓。以變壓器容量為基準值，個元件參數(shù)用標幺值表示，由圖（b）可得變壓關系。 圖42 廠用電動機自啟動接線及等值電路 (41) (42)—參加自啟動電動機的啟動電流標幺值總和；—電源母線電壓標幺值，一般采用經(jīng)電抗器供廠用電是取1，；—廠用電變壓器或電抗器的電抗標幺值；—參加自啟動電動機的等值電抗標幺值。電動機自啟動開始瞬間，廠用高壓母線上的電壓為 (43)將42帶入43得 (44)對于一臺靜止得電動機，在啟動瞬間的電抗有關系，式中K為該電動機的啟動電流數(shù)倍。如果自啟動的電動機取一啟動電流數(shù)倍，則全部電動機經(jīng)折算后的等值電抗標幺值可寫為： (45)—廠用變壓器額定容量，kVA—全部電動機總容量，kVA—電動機自啟動電流平均倍數(shù)，慢速切換時可取5。將45帶入44，得到廠用電動機在啟動開始瞬間廠用高壓母線電壓為 (46) 式中：—為自啟動電動機得容量標幺值， —參加自啟動的電動機功率，kVA —電動機的效率和功率因數(shù)的乘積。 有上述表達可以知道，對與單臺電機或者成組電機自起動時，可以導出廠高變在最低電壓要求下的最大允許起動容量：根據(jù)廠高變的型號選擇，廠高變的高壓繞組容量為40000kVA,低壓繞組容量為20000kVA,%，%， 。母線允許的最低電壓不低于70%。代入數(shù)據(jù)可以求得，當已帶9955kW負荷時，并起動一臺5500kW電機時，%。滿足電機單臺或者成組啟動要求。我廠備用變高壓繞組容量40000kVA,低壓繞組容量20000kVA，%，半穿越阻抗為25%。由于本廠備用變平時不帶負荷，故6kV只考慮空載自起動。代入數(shù)據(jù)可以解得。（2） 電動機自啟動母線電壓校驗電動機經(jīng)常用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓校驗。、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動機同事自啟動得等值電路。假設高壓母線已帶有負荷，自啟動過程中繼續(xù)運行。在這種情況下，對應的廠用高壓母線電壓和廠用低壓母線電壓分別進行校驗。 ①廠用高壓母線電壓的校驗由圖43 可知電壓關系，得 (47) 式中：—廠用高壓變壓器電源側電壓標幺值； —廠用高壓母線電壓標幺值； —自啟動時通過廠用高壓變壓器得電流以常用高壓變壓器容量為基準的標幺值； —廠用高壓變壓器電抗標幺值。 圖43 廠用高、低壓電動機同時自啟動的等值電路圖電動機自啟動時，通過廠用高壓廠用變壓器得電流為= (48)；式中、分別為負荷支路2的電動機啟動電流倍數(shù)。因項所占比重很小，可以忽略，將帶入電壓關系式中，即得故 (49)式中—廠用高壓母線得合成負荷標幺值。 當廠用高壓變壓器采用分裂繞組變壓器時，高壓繞組額定容量為,分裂繞組額定容量為，即 (410)式中 —當廠用高壓變壓器采用采用分裂繞組變壓器時，廠用高壓變壓器電抗標幺值； —電源母線電壓標幺值。②廠用低壓母線電壓校驗同理假設低壓母線帶有負荷,廠用低壓變壓器容量為，由電壓關系可得：又因 帶入電壓關系式，可得： (411)