【正文】 (KV因此，對(duì)廠用高壓工作變壓器的容量應(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。當(dāng)只有 6kV或 10kV 一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分 2 段；對(duì)于 200MW 以上機(jī)組可分 4 段； 對(duì)于 200MW 以上機(jī)組，高壓廠用工作變壓器可選用 2 臺(tái)低壓分裂繞組變壓器，分別供四段母線；當(dāng)出現(xiàn) 10kV和 3kV 兩種電壓等級(jí)時(shí)，高壓廠用工作變壓器可選用2 臺(tái) 50%容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。 A） 315 1 315 1 315 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 廠用變壓器的選擇 額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接出電壓確定 ,變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致 . 各種變壓器的臺(tái)數(shù)和型式 工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級(jí)有關(guān)。 A） 800 1 800 水源地電源（ KV A） 1000 1 1000 污水變壓器（ KV A） 1000 1 1000 1 1000 1 1000 灰漿泵變壓器（ KV A） 1000 1 1000 1 1000 公共變壓器（ KV A） 1250 1 1250 1 1250 1250 1 1250 1 1250 機(jī)爐變壓器（ KV (6)對(duì)照明負(fù)荷計(jì)算式為 idPKP? (210) 式中： dK — 需要系數(shù)，一般 ~ ； iP — 安裝容量 (KW)。 (5)煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，對(duì)大型機(jī)械應(yīng)根據(jù)機(jī)械具體情況具體分析確定。但是，若經(jīng)電抗器供電時(shí)，因電抗器一般為空氣自然冷卻，過(guò)載能力很小，這些設(shè)備的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)算在內(nèi)。按下式計(jì)算 NPP? (23) (2)對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)按下式計(jì)算 NPP ? (24) (3)對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不與計(jì)算 0?P (25) 這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。 表 22 換算系 數(shù) 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率確定 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率 P， 應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn)確定。 廠用負(fù)荷的計(jì)算方法 換算系數(shù)法 廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法 常采用換算系數(shù)法，可計(jì)算為 )(KPS ?? (21) ??cos LM KKK ? (22) 式 中： S— 廠用母線上的計(jì)算負(fù)荷 (KV (5)由同一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。如行車、電焊等。如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等用的電動(dòng)機(jī)。如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵等用的電動(dòng)機(jī)。如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、循環(huán)水泵等用的電動(dòng)機(jī)。 如表 21 列出了火電廠主要廠用電負(fù)荷。 上述“經(jīng)?！焙汀安唤?jīng)?！敝饕脕?lái)表征該類設(shè)備電動(dòng)機(jī)的使用機(jī)會(huì)。 為了正確選擇廠用變壓器容量，不但要統(tǒng)計(jì)變壓器連接的分段母線上實(shí)際所接電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)和容量，還要考慮它們是經(jīng)常工作的還是備用的，是連續(xù)運(yùn)行的還是斷續(xù)運(yùn)行的。例如：高溫高壓電廠比同容量的中溫中壓電廠的給水泵容量大；大容量機(jī)組的輔助設(shè)備比中、小型機(jī)組要多且功率大；開(kāi)式循環(huán)冷卻方式比閉式循環(huán)冷卻方式的耗電量要?。桓鞣N燃料的發(fā)熱量不同，需要的風(fēng)量不同，風(fēng)機(jī)容量也不同，同時(shí)除灰設(shè)備也不盡一樣；若電廠采用汽動(dòng)給水泵則可大大減小廠用變壓器容量等。通常，由柴油發(fā)電機(jī)組、燃輪機(jī)組或具有可靠的外部獨(dú)立電源等作為交流保安電源。為滿足 交流保安負(fù)荷 的供電要求，對(duì)大容量機(jī)組應(yīng)設(shè)置交流保安電源。在 200MW 及以上機(jī)組的大容量電廠中，自動(dòng)化程度較高，要求在停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)仍必須保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)裝置失靈或危機(jī)人身安全等嚴(yán)重事故的廠用負(fù)荷，稱為交流保安負(fù)荷。 這類負(fù)荷要求由獨(dú)立的、穩(wěn)定的、 可靠的蓄電池組或整理裝置供電。 (5)0Ⅱ類負(fù)荷（直流保安負(fù)荷）。隨著發(fā)電機(jī)組容量的增大及自動(dòng)化水平的不斷提高，有些負(fù)荷對(duì)電源可靠性的要求越來(lái)越高，如機(jī)組的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就要求電源的停電時(shí)間不得超過(guò) 5ms，否則就會(huì)造成數(shù)據(jù)遺失或生產(chǎn)設(shè)備失控，釀成嚴(yán)重后果。通常它們由一個(gè)電源供電，但在大型發(fā)電廠也常采用兩路電源 供電。 如修配車間、試驗(yàn)室、油處理室等負(fù)荷。 (3)Ⅲ類廠用負(fù)荷。如輸煤、除灰、疏水泵、化學(xué)水處理等。允許短時(shí)停電（幾秒至幾分鐘）， 恢復(fù)送電后， 不致造成生產(chǎn)紊亂，但較長(zhǎng)時(shí)間停電有可能損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的廠用負(fù)荷，均屬于Ⅱ類廠用負(fù)荷。通常它們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上，當(dāng)一個(gè)電源斷電后，另一個(gè)電源就立即自動(dòng)投入。凡是屬于 單元機(jī)組本身運(yùn)行所必須的負(fù)荷， 短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需要的時(shí)間）停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞、危及人身安全、主機(jī)停運(yùn)及出力下降的廠用負(fù)荷，都屬于Ⅰ類負(fù)荷。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 廠用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇 廠用變壓器的選擇主要考慮高壓廠用工作變壓器和啟動(dòng)備用變壓器的選擇，其選擇內(nèi)容包括變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、額定電壓、容量和阻抗、為了正確選擇廠用變壓器容量，首先應(yīng)對(duì)主要設(shè)備的容量、數(shù)量及其運(yùn)行方式有所了解，并予以分類和統(tǒng)計(jì) ，最后確定廠用變壓器的容量。因此，啟動(dòng) /備用變壓器和工作變壓器均較方案 1 變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 如 圖 (b)所示方案 2 的優(yōu)點(diǎn)：公用負(fù)荷集中，無(wú)過(guò)渡問(wèn)題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。 (a)方案 1— 不設(shè)公用負(fù)荷母線； (b)方案 2— 設(shè)置公用負(fù)荷母線； 圖 11 高壓廠用電系統(tǒng)供電方案 如 圖 (a)所示方 案 1 的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組工作母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。 300MW 汽輪發(fā)電機(jī)組高 壓廠用電系統(tǒng)有兩種接線方案，如圖 11 所示。 隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，汽輪機(jī)輔機(jī)的容量也越來(lái)越大，如射水泵、凝結(jié)水泵等設(shè)備都進(jìn)入了高壓廠用負(fù)荷的范疇。因火電廠的廠用負(fù)荷大多集中在鍋爐的輔助機(jī)械設(shè)備中，因此一般采用“按爐分段”的接線原則，將廠用高壓母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段。 廠用電接線的基本原則 (1)廠用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)； (2)接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求； (3)廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電 機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡(jiǎn)單； (4)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性； (5)在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問(wèn)題進(jìn)行分析和論證。當(dāng)機(jī)組無(wú)法取得正常的工作電源時(shí)，應(yīng)盡量從電力系統(tǒng)取 得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個(gè)整體，一旦機(jī)組故障時(shí)，以便從系統(tǒng)倒送廠用電。 (4)充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng) (備用 )電源能在短時(shí)間內(nèi)投入。 (2)各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。廠用負(fù)荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應(yīng)保證異常或事故情況下有可靠的備用電源，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。 本設(shè)計(jì) 2x300MW 發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)采用高壓為 6KV，低壓為 380/220V 作為廠太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 用電壓。 6KV電壓供電的特點(diǎn) ① 6KV電動(dòng)機(jī)的功率可制造的較大， 200KW 以上的電動(dòng)機(jī)采用 6KV 電壓供電，以滿足大容量負(fù)荷要求； ② 6KV 廠用電系統(tǒng)與 3KV 廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬和費(fèi)用，而且短路電路亦較小； ③ 發(fā)電機(jī)電壓若為 6KV 時(shí)，可以省去高壓廠用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電，以防止廠用電系統(tǒng)故障直接威脅主系統(tǒng)并限制其短路電流。 火力發(fā)電廠采用 3KV、 6KV和 10KV作為高壓廠用電壓，其特點(diǎn)如下。這是因?yàn)楦邏弘妱?dòng)機(jī)，制造容 量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng)、尺寸較大、價(jià)格高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。 (2)按廠用電動(dòng)機(jī)容量、廠用電供電網(wǎng)絡(luò)確定高壓廠用電壓等級(jí) 發(fā)電廠中拖動(dòng)各種廠用機(jī)械設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而且和電動(dòng)機(jī)的電壓和容量有關(guān)。 ② 當(dāng)容量在 100~300MW 時(shí)，宜選用 6KV作為高壓廠用電壓。在滿足技術(shù)要求的前提下優(yōu)先采用電壓較低的電動(dòng)機(jī)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；大容量的電動(dòng)機(jī)采用較低電壓時(shí)往往并不經(jīng)濟(jì)，為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。為了簡(jiǎn)化廠用電接線，使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電壓等級(jí)不宜過(guò)多。降低廠用電率即可降低發(fā)電成本，增大對(duì)系統(tǒng)的售電量，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 一般凝汽式火電廠廠用電率為 5%~8%，熱電廠為 8%~10%，水電廠為 %~2%。 任何情況下，廠用電都是最重要的負(fù)荷 ，必須能滿足發(fā)電廠正常運(yùn)行、事故處理和檢修試驗(yàn)等的需求，盡量縮小廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的影響范圍，避免因此造成全廠停電事故。其耗電量的高低與電廠類型、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。 發(fā)電廠在生產(chǎn)電能的過(guò)程中，一方面向系統(tǒng)輸送電能，另一方面發(fā)電廠本身也在消耗電能。太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 廠用電電壓等級(jí)確定及接線設(shè)計(jì) 廠用電 發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過(guò)程中，有大量 以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運(yùn)行。 在注重線路設(shè)計(jì)時(shí)，廠用電技改部門(mén)還應(yīng)根據(jù)廠用電負(fù)荷需求進(jìn)行變壓器的選擇，根據(jù)電廠變壓器運(yùn)行環(huán)境及成本控制需求確定變壓器形式，并針對(duì)各輔機(jī)用電需求以及電廠發(fā)展規(guī)劃確定廠用變壓器負(fù)荷。針對(duì)廠用電需求及電廠結(jié)構(gòu)布局對(duì)廠用電接線線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足線路損耗降低、滿足輔機(jī)用電需求。為了滿足電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)需求、滿足電廠綜合成本控制需求，現(xiàn)代電廠對(duì)廠用電的關(guān)注越來(lái)越高 ,通過(guò)廠用電控制，實(shí)現(xiàn)電廠綜合生產(chǎn)成本控制目標(biāo)。雖然我國(guó)加快了節(jié)能減排戰(zhàn)略的實(shí)施，但是節(jié)能技術(shù)在家電及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果并不理想。因此現(xiàn)代電廠技術(shù)改造及新建電廠的設(shè)計(jì)中 ,必須加快廠用電的設(shè)計(jì)與施工管理。在現(xiàn)代電力市場(chǎng)改革背景下 ,電廠廠用電設(shè)計(jì)關(guān)系到電廠綜合成本控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) ,關(guān)系到電廠節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在 嚴(yán)格遵循發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)原則 下， 并結(jié)合實(shí)際情況確定了廠用電母線電壓等級(jí)為 6KV，利用換算系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷分析計(jì)算，變壓器選