【正文】 《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000－2000)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本電廠的原始資料，最終確定我廠的主接線為：兩臺(tái)350MW發(fā)電機(jī)與主變壓器連接成發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線，中間不設(shè)置斷路器，只留有可拆連接點(diǎn)；將變壓器接入本電廠的220kV高壓配電裝置，本電廠的高壓配電裝置采用雙母線接線。主變壓器的容量，臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 主變壓器的選擇 變壓器容量的選擇查詢《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000－2000)根據(jù)原始資料可知：該電廠的單機(jī)額定功率為300MW，最大連續(xù)容量為321MW，發(fā)電機(jī)與變壓器系用單元接線。 故主變?nèi)萘坎粦?yīng)小于：S=367（18％）／=397MVA 變壓器相數(shù)的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000－2000)：“容量為300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)采用三相變壓器；”所以，本電廠的主變選擇三相變壓器。 變壓器連接組別號(hào)的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)的要求，考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，本設(shè)計(jì)中主變壓器組別選用YN,d11常規(guī)接線。通過(guò)變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。（2）接于時(shí)而為送端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)。 電力變壓器的冷卻隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。本設(shè)計(jì)變壓器額度容量為400000KVA，容量較大，故采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。表31主變壓器參數(shù)容量電壓連接方式Us％調(diào)壓方式最高最低400000KVA242177。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。廠用電耗電量占同一時(shí)期內(nèi)全廠總發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。一般凝汽式火電廠的廠用電率5﹪～8﹪，熱電廠為8﹪～10﹪，﹪～﹪。廠用電率可計(jì)算為:式中：為某一時(shí)期的廠用電率（%）；為廠用電耗電量（）；為同一時(shí)期（如一天、一月或一年等）內(nèi)全廠總發(fā)電量（）。廠用電接線應(yīng)該滿足下列要求：（1）供電可靠，運(yùn)行靈活。另外，由于廠用電系統(tǒng)負(fù)荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動(dòng)大，運(yùn)行方式的變化多樣，要求無(wú)論在正常、事故、檢修以及機(jī)組啟停情況下均能靈活地調(diào)整運(yùn)行方式，可靠、不間斷地實(shí)現(xiàn)廠用負(fù)荷的供電。特別是200MW以上的大機(jī)組，應(yīng)該做到這一點(diǎn)。（3）充分考慮機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程中的供電要求。在機(jī)組起動(dòng)停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過(guò)渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。當(dāng)全廠停電時(shí)，可以快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入，向保安負(fù)荷供電。 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則廠用電接線的設(shè)計(jì)原則與主接線的設(shè)計(jì)原則基本相同，主要有：（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)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 廠用電電壓等級(jí)廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。容量為600MW及以下的機(jī)組，可采用3kV（或10kV）；，可采用6kV；容量為125MW~300MW級(jí)的機(jī)組，宜采用6kV；容量為600MW及以上的機(jī)組，可根據(jù)工程具體條件采用6kV 1級(jí)或3kV，10kV 2級(jí)高壓廠用電壓。 廠用電中性點(diǎn)接地方式 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002) 時(shí)，其中性點(diǎn)宜采用高電阻接地方式，也可采用不接地方式； 當(dāng)接地電容電流大于7A時(shí)，其中性點(diǎn)宜采用低電阻接地方式，也可采用不接地方式。根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)，中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的方式，也可采用動(dòng)力與照明共用的三相四線制中性線直接接地的方式。主廠房?jī)?nèi)動(dòng)力廠用電系統(tǒng)采用三相三線制經(jīng)高阻接地；照明獨(dú)立使用三相四線制供電方式，中性點(diǎn)直接接地。廠用電接線應(yīng)保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電機(jī)能安全滿發(fā)，并滿足運(yùn)行安全可靠、靈活方便等要求?；痣姀S的廠用電負(fù)荷容量較大，分布面較廣，尤以鍋爐的輔助機(jī)械設(shè)備耗電量大，如吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)、給粉機(jī)、電動(dòng)給水泵等大型設(shè)備，其用電量約占廠用電量的60%以上。鍋爐容量為400t/h以下時(shí)，每臺(tái)鍋爐可由1段母線供電；鍋爐容量為400t/h及以上時(shí)，每臺(tái)鍋爐每一級(jí)高壓廠用電壓應(yīng)不少于2段，并將雙套輔機(jī)的電動(dòng)機(jī)分接在兩段母線上，2段母線可由1臺(tái)變壓器供電。 （2）低壓廠用母線也應(yīng)采用單母線接線。 （3）容量為200MW及以上的機(jī)組，如公用負(fù)荷較多、容量較大、采用組合供電方式合理時(shí)，可設(shè)立高壓公用母線段，但應(yīng)保證重要公用負(fù)荷的供電可靠性。容量為200MW及以上的機(jī)組，每個(gè)單元機(jī)組可設(shè)1臺(tái)照明變壓器，當(dāng)設(shè)有檢修變壓器時(shí)可從檢修變壓器取得備用電源，也可采用2臺(tái)機(jī)組互為備用的方式。低壓廠用母線也按鍋爐分段，電源由相應(yīng)的高壓廠用母線供電。 廠用工作和備用電源的引接 工作電源發(fā)電廠的廠用工作電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源。根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)：200MW、300MW機(jī)組的高壓廠用工作電源宜采用1臺(tái)分裂變壓器，600MW機(jī)組的高壓廠用工作電源可采用一臺(tái)或兩臺(tái)變壓器。 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)：按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應(yīng)由對(duì)應(yīng)的高壓廠用母線段供電。低壓廠用電源由對(duì)應(yīng)高壓母線通過(guò)低壓廠用變壓器引接，采用電纜。200MW及以上機(jī)組的高壓廠用啟動(dòng)/備用變壓器，主要作為機(jī)組起動(dòng)或停機(jī)的電源， 兼作廠用備用電源。備用電源的引接，按照初始資料規(guī)定，我廠備用電源從本電廠220kV母線引接。根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)規(guī)定：容量為300MW及以上的機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組宜設(shè)1臺(tái)低壓廠用備用變壓器。 事故保安電源 根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)：容量為200MW及以上的機(jī)組，應(yīng)設(shè)置交流保安電源。交流保安電源的電壓和中性點(diǎn)的接地方式宜與低壓廠用電系統(tǒng)一致。交流保安母線段應(yīng)采用單母線接線，按機(jī)組分段分別供給本機(jī)組的交流保安負(fù)荷。當(dāng)機(jī)組采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控時(shí)，應(yīng)設(shè)置交流不停電電源。不停電母線段應(yīng)采用單母線接線，按機(jī)組分段，分別供給本機(jī)組的不停電負(fù)荷。當(dāng)不停電電源發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)自動(dòng)切換到本機(jī)組的交流保安母線段供電，在切換時(shí)交流側(cè)的斷電時(shí)間應(yīng)不大于5ms。交流事故保安負(fù)荷的分類：旋轉(zhuǎn)電機(jī)負(fù)荷和靜止負(fù)荷。其接線方式如下：根據(jù)我廠實(shí)際情況，結(jié)合規(guī)定，我廠采用柴油發(fā)電機(jī)組作為事故保安電源，總共設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組兩臺(tái)，分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)組。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分》地十四章的相關(guān)內(nèi)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(shè)備。其參數(shù)如下：其接線方案采用雙套設(shè)備運(yùn)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(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分》第七章的相關(guān)內(nèi)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(jì)算負(fù)荷（kVA），是高壓電動(dòng)機(jī)計(jì)算負(fù)荷之和，是低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和，分裂繞組兩分支計(jì)算負(fù)荷之和（kVA），是分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷（kVA）。故本廠的高壓起動(dòng)備用變壓器的容量與一臺(tái)最大容量的高廠變一樣就可以，由于本廠兩臺(tái)高廠變?nèi)萘恳粯?，故本廠的高壓起動(dòng)備用變壓器的容量與高廠變的容量選擇一致。2%—SFPFZL40000/22040000/220000kVA220177。 電壓調(diào)整由于各設(shè)備需要一個(gè)穩(wěn)定的電壓，以便正常工作。為此，根據(jù)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5153－2002)，結(jié)合本廠實(shí)際情況，我廠高廠變采用無(wú)勵(lì)磁變壓器就能滿足電壓調(diào)整的要求，而高壓起動(dòng)備用變壓器采用有載調(diào)壓變壓器，以便滿足電壓調(diào)整要求。（2） 每爐有2段廠用母線，將雙套輔機(jī)分接在2段母線上。（4） 主廠房附近的高壓廠用電動(dòng)機(jī)和低壓廠用變壓器由主廠房?jī)?nèi)的母線單獨(dú)供電。（6） 在負(fù)荷中心設(shè)置配電裝置，從不同機(jī)組的高壓廠用工作母線段或從帶公用負(fù)荷的高壓廠用起動(dòng)/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。（8） 主廠房?jī)?nèi)低壓電動(dòng)機(jī)的供電方式，采用明(專用)備用動(dòng)力中心(PC)和電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)的供電方式： ①Ⅰ類電動(dòng)機(jī)和75kW及以上的Ⅱ、Ⅲ類電動(dòng)機(jī)，宜由動(dòng)力中心直接供電。 ③Ⅰ類電動(dòng)機(jī)，如有2臺(tái)，且互為備用時(shí)。 ④電動(dòng)機(jī)控制中心上接有Ⅱ類負(fù)荷時(shí)，應(yīng)采用雙電源供電(手動(dòng)切換)；當(dāng)僅接有Ⅲ類負(fù)荷時(shí)，可采用單電源供電。對(duì)容量不大，離主廠房較近的負(fù)荷，由主廠房?jī)?nèi)動(dòng)力中心(PC)或電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)直接供電。 （10）給粉電動(dòng)機(jī)的供電方式： ①每爐設(shè)置2個(gè)獨(dú)立的配電箱。 ③給粉電動(dòng)機(jī)回路的交流接觸器采用簡(jiǎn)單的通、斷二態(tài)開關(guān)。 ④給粉電動(dòng)機(jī)的同步操作器電源接于相應(yīng)的給粉配電箱母線上。 （11）熱工配電箱的供電方式： ①每臺(tái)機(jī)爐的熱工配電箱各由兩路380V電源供電，其中一路應(yīng)由動(dòng)力中心引接，另一路應(yīng)由交流保安母線段上引接。 （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(cè)應(yīng)為380/220V中性點(diǎn)直接接地)供電。 (13) 低壓檢修供電網(wǎng)絡(luò)檢修電源的容量應(yīng)按電焊機(jī)的負(fù)荷確定。由于380V廠用電為三相三線制，在檢修配電箱內(nèi)裝設(shè)380/220V變壓器，用于供給220V檢修用電。 在主廠房?jī)?nèi)的檢修配電箱中，其回路數(shù)不少于4回，箱內(nèi)裝設(shè)封閉的開關(guān)、插座及易于更換的熔斷器。 電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)的定義廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷開電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程稱為惰行。若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大，可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的分類 根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動(dòng)分為三類： （1）失壓自啟動(dòng)。 (2)空載自啟動(dòng)。 （3）帶負(fù)荷自啟動(dòng)。 （4）廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動(dòng)，而廠用備用電源或啟動(dòng)電源則需考慮失壓自啟動(dòng)、空載自啟動(dòng)及帶負(fù)荷自啟動(dòng)等三種方式。圖41 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系異步電動(dòng)機(jī)得轉(zhuǎn)矩與電壓成正比。當(dāng)電壓下降到某一數(shù)值時(shí)，如下降到70%，那么它的最大轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的變?yōu)?。出現(xiàn)惰行的電動(dòng)壓稱為臨界電壓，這時(shí)電動(dòng)機(jī)最大化轉(zhuǎn)矩恰好等于機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)式中：—電動(dòng)機(jī)在額定電壓 —臨界電壓標(biāo)幺值，即電壓降低到額定值的64%75%，電動(dòng)機(jī)就開始惰行。但是，自啟動(dòng)時(shí)，有成組電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，被拖動(dòng)設(shè)備飛輪轉(zhuǎn)矩很大，具有慣性。為了保證廠用Ⅰ負(fù)荷自啟動(dòng)且考慮到機(jī)械的因數(shù)，規(guī)定廠用母線電壓在電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)可分為電壓校驗(yàn)和容量校驗(yàn)。 （1）電壓校驗(yàn)（a）（b）單臺(tái)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)或成組電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)母線電壓校驗(yàn)。假設(shè)成組電動(dòng)機(jī)在電壓消失或下降后全部處于制動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)恢復(fù)供電后同時(shí)開始啟動(dòng)。以變壓器容量為基準(zhǔn)值，個(gè)元件參數(shù)用標(biāo)幺值表示，由圖（b）可得變壓關(guān)系。電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)開始瞬間，廠用高壓母線上的電壓為 (43)將42帶入43得 (44)對(duì)于一臺(tái)靜止得電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)瞬間的電抗有關(guān)系，式中K為該電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流數(shù)倍。A—全部電動(dòng)機(jī)總?cè)萘?，kV將45帶入44，得到廠用電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)開始瞬間廠用高壓母線電壓為 (46) 式中：—為自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)得容量標(biāo)幺值， —參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率，kV 有上述表達(dá)可以知道，對(duì)與單臺(tái)電機(jī)或者成組電機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可以導(dǎo)出廠高變?cè)谧畹碗妷阂笙碌淖畲笤试S起動(dòng)容量：根據(jù)廠高變的型號(hào)選擇，廠高變的高壓繞組容量為40000kVA,低壓繞組容量為20000kVA,%，%， 。代入數(shù)據(jù)可以求得，當(dāng)已帶9955kW負(fù)荷時(shí)，并起動(dòng)一臺(tái)5500kW電機(jī)時(shí)，%。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%。代入數(shù)據(jù)可以解得。、低壓變壓器串聯(lián)，高、低壓電動(dòng)機(jī)同事自啟動(dòng)得等值電路。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的廠用高壓母線電壓和廠用低壓母線電壓分別進(jìn)行校驗(yàn)。 圖43 廠用高、低壓電動(dòng)機(jī)同時(shí)自啟動(dòng)的等值電路圖電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)廠用高壓廠用變壓器得電流為= (48)；式中、分別為負(fù)荷支路2的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)。 當(dāng)廠用高壓變壓器采用分裂繞組變壓器時(shí)，高壓繞組額定容量為,分裂繞組額定容量為，即 (410)式中 —當(dāng)廠用高壓變壓器采用采用分裂繞組變壓器時(shí)，廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值； —電源母線電壓標(biāo)幺值。A低壓繞組額定容量為20000 kV廠用低壓變壓器額定容量為1600 kV廠用高壓變壓器已帶負(fù)載14000kW，參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?500kW。計(jì)算電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)如下廠用高壓變壓器電抗標(biāo)幺值為高壓廠用母線標(biāo)幺值由49得滿足要求