【正文】 提出了很高的要求，因而火力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。 火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電源必須供電可靠，且能滿(mǎn)足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常工作電源外，還應(yīng)設(shè)備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。 火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電接線(xiàn)形式大都采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，并多以成套配電裝置接受和分配電能。全廠(chǎng)公用負(fù)荷應(yīng)根據(jù)負(fù)荷功率及可靠性的要求分別接到各段母線(xiàn)上，各段母線(xiàn)上的負(fù)荷應(yīng)盡可能均勻分配。對(duì)于400t/h及以上的大型鍋爐，每臺(tái)鍋爐設(shè)兩段高壓廠(chǎng)用母線(xiàn)。目前關(guān)于火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電研究已經(jīng)較為成熟，對(duì)廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一套完整規(guī)范。在發(fā)電廠(chǎng)電氣設(shè)備如高壓開(kāi)關(guān)方面，向高電壓、大開(kāi)斷容量、智能化方向發(fā)展。（1） 掌握火電廠(chǎng)主要工藝的流程（2） 學(xué)習(xí)并熟練掌握浩辰CAD的繪圖工具及標(biāo)注（3） 收集技術(shù)資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握廠(chǎng)用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則。（5） 使用浩辰CAD繪制高低壓廠(chǎng)用電系統(tǒng)圖。主接線(xiàn)的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)論證后方可確定。1. 可靠性主接線(xiàn)的可靠性包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設(shè)備的可靠程度。2. 靈活性主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。4. 具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火電廠(chǎng)可能需要擴(kuò)大機(jī)組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線(xiàn)路數(shù)均有擴(kuò)建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線(xiàn)的可能和施工的方便。（1） 可靠發(fā)電是本設(shè)計(jì)火電廠(chǎng)應(yīng)該考慮的首要問(wèn)題，兼顧到經(jīng)濟(jì)性和火電廠(chǎng)自用電重要性等問(wèn)題，主接線(xiàn)盡量縮小廠(chǎng)用電系統(tǒng)的故障影響范圍，避免引起全廠(chǎng)停電事故。（2） 本火電廠(chǎng)有無(wú)全廠(chǎng)停電的可能性。低壓廠(chǎng)用變壓器由一般由高壓廠(chǎng)用母線(xiàn)段上引接。線(xiàn)路、斷路器、主變或母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，對(duì)機(jī)組的影響，對(duì)發(fā)電機(jī)出力的影響。在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下，盡可能考慮投資省、易操作，電能損失小和年運(yùn)行費(fèi)用少。（2） 設(shè)計(jì)一個(gè)4660MW機(jī)組火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電，發(fā)電機(jī)出口電壓22kV，起動(dòng)/備用電源從500kV母線(xiàn)引入，電廠(chǎng)本期500kV出線(xiàn)2回，均接至177。（3） 主變壓器選型變壓器：雙繞組單相自耦無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變，額定容量780MVA；電壓比：(525177。2. 電氣主接線(xiàn) 電氣一次主接線(xiàn)通常有雙母線(xiàn)接線(xiàn)、發(fā)電機(jī)—變壓器—線(xiàn)路組單元接線(xiàn)、一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)等三種主要接線(xiàn)形式，本工程采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線(xiàn)直接接入電廠(chǎng)新建的500kV配電裝置，電廠(chǎng)升壓站500kV母線(xiàn)電氣主接線(xiàn)擬采用一個(gè)半斷路器接線(xiàn)形式。單母線(xiàn)又分為單母線(xiàn)、單母線(xiàn)有分段、單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)等形式；雙母線(xiàn)又分為雙母線(xiàn)、雙母線(xiàn)分段、帶旁路母線(xiàn)的雙母線(xiàn)和二分之三接線(xiàn)等形式，本電廠(chǎng)采用單母線(xiàn)接線(xiàn)形式。圖 接線(xiàn)特點(diǎn)：所有電源及出線(xiàn)均接在同一母線(xiàn)上。2. 單母線(xiàn)分段接線(xiàn),圖 ,1. 接線(xiàn)特點(diǎn)（1） 分段斷路器閉合運(yùn)行 一個(gè)電源故障時(shí)，仍可以使兩段母線(xiàn)都有電，可靠性比較好，但線(xiàn)路故障時(shí)短路電流較大。2. 優(yōu)缺點(diǎn)分析優(yōu)點(diǎn)：提高了供電可靠性缺點(diǎn)：停電范圍較大 1. 高壓廠(chǎng)用電的電壓（1） 容量為600MW及以下機(jī)組，宜采用3KV、10KV；，宜采用6KV。2. 低壓廠(chǎng)用電電壓容量為200MW及以上的機(jī)組，主廠(chǎng)房?jī)?nèi)的低壓廠(chǎng)用電系統(tǒng)宜采用動(dòng)力與照明分開(kāi)供電方式，動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)的電壓宜采用380V。根據(jù)《DL_T_51532002 火力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》1. 高壓廠(chǎng)用電接線(xiàn)原則和方式高壓廠(chǎng)用電接線(xiàn)原則（1） 每臺(tái)機(jī)組的高壓廠(chǎng)用電應(yīng)該相對(duì)獨(dú)立，對(duì)200MW及以上的機(jī)組尤為重要，防止某一臺(tái)機(jī)組的廠(chǎng)用電母線(xiàn)故障時(shí)，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。（2） 高壓廠(chǎng)用電應(yīng)設(shè)有啟動(dòng)/備用電源，電源設(shè)置方式根據(jù)機(jī)組容量大小和它在系統(tǒng)的重要性而異，但必須是可靠的。（4） 應(yīng)盡量減少在數(shù)臺(tái)機(jī)組連續(xù)施工過(guò)程中多次停電改變接線(xiàn)和更換設(shè)備的幾率。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。變壓器原、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠(chǎng)用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。變壓器的容量必須保證廠(chǎng)用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。選擇臺(tái)數(shù)配置符合下列原則：1. 高壓廠(chǎng)用工作變壓器的臺(tái)數(shù)（1） 125MW級(jí)機(jī)組的高壓廠(chǎng)用工作電源宜采用1臺(tái)雙卷變壓器。（3） 600MW級(jí)機(jī)組的高壓廠(chǎng)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。3. 高壓?jiǎn)?dòng)/備用變壓器的臺(tái)數(shù)（1） 小型發(fā)電廠(chǎng)，一般沒(méi)4～6臺(tái)廠(chǎng)用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠(chǎng)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(xiàn)時(shí)，一般每2臺(tái)廠(chǎng)用高壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠(chǎng)用高壓備用電壓器。4. 低壓?jiǎn)?dòng)/備用電壓器（1） 單機(jī)容量在125MW及以下的中、小發(fā)電廠(chǎng)，一般沒(méi)6~8臺(tái)廠(chǎng)用低壓工作變壓器設(shè)置一臺(tái)廠(chǎng)用低壓備用電壓器。（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(chǎng)用備用變壓器。1. 廠(chǎng)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(chǎng)用電高壓計(jì)算負(fù)荷之和； —廠(chǎng)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(mǎn)足高壓繞組 （）分裂繞組 （）式中—廠(chǎng)用變壓器高壓繞組容量； —廠(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(hào)變壓器的型號(hào)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(hào)，由多個(gè)字母組成；2為設(shè)計(jì)序號(hào)；3為額定容量，kV（1） 相數(shù)選擇變壓器有三相變壓器和單相變壓器。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。對(duì)于500KV發(fā)電廠(chǎng)和變電所，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證來(lái)確定選用三相變壓器還是單相變壓器組。（2）繞組數(shù)的選擇發(fā)電廠(chǎng)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(xiàn)形式接入系統(tǒng)。根據(jù)以上選擇原則，并結(jié)合主接線(xiàn)采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線(xiàn)形式，主變壓器選用雙繞組變壓器。我國(guó)110KV及以上的電壓等級(jí)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(duì)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(xiàn)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。在能滿(mǎn)足電壓正常波動(dòng)情況下一般采用無(wú)載調(diào)壓方式。由此，在設(shè)計(jì)中采用無(wú)載調(diào)壓方式，發(fā)電機(jī)可以通過(guò)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)壓來(lái)調(diào)壓。（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。2. 短路故障的危害：（1） 電流急劇增大。（2） 電網(wǎng)電壓大幅下降。（4） 不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)流過(guò)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） 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。（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(xiàn)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)。（3） 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開(kāi)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。b 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中，為開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值：t為開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間：為開(kāi)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，A為母線(xiàn)截面積為滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積；C為母線(xiàn)材料的熱穩(wěn)定系數(shù)。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(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。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。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。（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。（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(lèi)）應(yīng)盡可能使在電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近的對(duì)地電壓分布均勻。1. 當(dāng)高壓廠(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)房?jī)?nèi)的低壓廠(chǎng)用電中性點(diǎn)接地方式宜采用三相三線(xiàn)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(xiàn)制中直接接地的方式 第三章 廠(chǎng)用負(fù)荷的分類(lèi)及計(jì)算一般電廠(chǎng)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(chē)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(chǎng)公用負(fù)荷、生活照明也需要供電，這些發(fā)電廠(chǎng)用電設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為廠(chǎng)用電負(fù)荷。絕大部分的廠(chǎng)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(chǎng)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。大型火電廠(chǎng)工藝中，廠(chǎng)用負(fù)荷可達(dá)上千萬(wàn)臺(tái)，而這上千的廠(chǎng)用負(fù)荷，又相對(duì)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(lèi)的方法，一個(gè)電廠(chǎng)大致可分為燃燒系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、水預(yù)處理和化水系統(tǒng)及電氣、檢修、保安系統(tǒng)等公用負(fù)荷系統(tǒng)。1. Ⅰ類(lèi)負(fù)荷是指短路時(shí)的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電大量下降的負(fù)荷，如給水泵、凝結(jié)水泵、送風(fēng)機(jī)等都屬于一類(lèi)負(fù)荷。當(dāng)一個(gè)電源失壓后，另一個(gè)電源應(yīng)立即自動(dòng)投入，對(duì)于像給水泵這樣的廠(chǎng)用負(fù)荷，中、小型發(fā)電廠(chǎng)為備用，大型發(fā)電廠(chǎng)則采用還設(shè)有專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)給水泵作為備用。對(duì)于二類(lèi)廠(chǎng)用負(fù)荷，一般應(yīng)由兩個(gè)電源供電，采用手動(dòng)操作既可滿(mǎn)足要求。對(duì)于三類(lèi)負(fù)荷一般由一個(gè)電源供電既可。按事故保安負(fù)荷對(duì)供電電源的不同要求，可分為兩類(lèi)： （1）直流保安負(fù)荷。保安負(fù)荷僅限于機(jī)組的交流廠(chǎng)用電源突然全部消失后，保證機(jī)組安全停機(jī)，不致于損壞設(shè)備，并能很快啟動(dòng)、恢復(fù)供電，而必須運(yùn)行的負(fù)荷。要進(jìn)行廠(chǎng)用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果對(duì)選擇廠(chǎng)用電設(shè)備及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行均起決定性的作用。2. 計(jì)算流過(guò)火電廠(chǎng)各工藝（除塵、化學(xué)、機(jī)務(wù)、熱控等）的負(fù)荷電流，作為選擇設(shè)備的依據(jù)。4. 計(jì)算尖峰負(fù)荷，用于保護(hù)電器的整定計(jì)算和校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件。計(jì)算負(fù)荷是工程設(shè)計(jì)中按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)和電氣設(shè)備的依據(jù)。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線(xiàn)處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至產(chǎn)生火災(zāi)，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)《DL_T_51532002 火力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，選擇廠(chǎng)用電源容量時(shí)，應(yīng)按機(jī)組的輔機(jī)可能出現(xiàn)的最大運(yùn)行方式計(jì)算，具體計(jì)算原則：1. 連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備應(yīng)予計(jì)算。3. 不經(jīng)常而時(shí)短時(shí)及不經(jīng)常而斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備不予計(jì)算，但由電抗器供電的全部計(jì)算。5. 互為備用而由不同廠(chǎng)用電源供電的設(shè)備，應(yīng)全部計(jì)算。1. 換算系數(shù)法換算系數(shù)法的算式為： （）式中： —計(jì)算負(fù)荷（KVA） —換算系數(shù)，可取表 —電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率（KW）表31換算系數(shù)表機(jī)組容量（MW）≤125≥125給水泵及