发电厂及变电站电气设备 第6章 自用电接线1

第6章自用电接线教学目的：了解火电厂、水电站的自用负荷的特点及类；学会对自用负荷的分析统计并进行自用变压器的选择；熟悉自用电源的引接方式、自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。复习旧课：1.电气主接线的基本形式、接线特点及应用；2.电气主接线的定义和图的表示方法（符号、单线、规范、电压级、标题栏）重点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。难点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。引入新课：6.1自用负荷6.2自用变压器的选择6.1.1自用负荷6.1.1.1水电站的站用负荷水电站的站用负荷通常有以下三类：（1）水轮发电机组的自用电调速器压油装置的压油泵、漏油泵；机组轴承的润滑油（水）泵；水轮机顶盖排水泵；机组技术供水泵；蝴蝶阀压油装置压油泵、漏油泵等。(2)站内公用电水电站油、气、水系统的用电；直流操作电源与载波通信电源；厂房桥机、进水阀门和尾水闸门启闭机等；厂房和升压站的照明和电热；全厂通风、采暖及空调、降温系统；主变冷却系统如冷却风扇、油泵、冷却油泵；其他如检修电源、试验室电源等。(3)站外公用电主要有坝区、水利枢纽等用电。6.1.1.2火电厂的自用负荷火电厂的自用机械主要有如下几类：中用于卸煤或在煤场范围内运煤的设备；将煤从煤场运给碎煤机；碎煤设备；制造煤粉设备；为锅炉服务设备；汽轮发电机自用设备；主变冷却系统设备；供热装置设备；其他辅助设备。6.1.2自用电负荷的分类6.1.2.1按重要性分类(1)Ⅰ类负荷。(2)Ⅱ类负荷。(3)Ⅲ类负荷。6.1.2.2按运行方式分类(1)A类负荷。(2)B类负荷。(3)C类负荷。(4)D类负荷。6.1.2.3按是否自起动分类电动机是指当自用电源短时消失后又恢复时，原来运转的自用电动机在电源消失时停止运行后无需运行人员作起动操作即可自行起动，迅速恢复运转。6.2自用变压器的选择6.1.2自用负荷的分析统计6.2.1.1计算自用负荷的运行方式自用负荷统计的目的是为了求出最大自用负荷值，并以此作为选择自用变压器和自用电器的依据。6.2.1.2自用负荷的统计原则(1)计入经常连续运转和经常短时断续运转的负荷。(2)计入不经常连续运转的负荷。(3)不经常短时断续运转的负荷可不计入。(4)互为备用的负荷只计入同时运行的容量。6.2.1.3各负荷的计算容量电动机：式中——电动机的计算容量（kVA）；——电动机的额定功率（kW）；——电动机的效率，平均取0.85；——电动机的额定功率因数，平均取0.82。MeMMeMjpScosMjSMePMMecos日光灯和高压汞灯：式中——日光灯（或高压汞灯）的计算负荷（kVA）；——日光灯（或高压汞灯）的装置容量（W）；——日光灯（或高压汞灯）的额定功率因数，一般取0.4～0.6。白炽灯：白炽灯、碘钨灯、电热器及电炉等纯有功负荷，计算容量（kVA）等于其额定容量（kW）。310cosgegegjpSgjSgePgecos电焊机式中：——电焊机的计算容量（kVA）；——电焊机的额定容量（kW）；——电焊机的暂态率，指焊接时间与工作周期之比，一般取0.65。单相负荷：若单相负荷能按三相对称分布，则三相计算容量等于各单相容量之和：hehjSShjShjSjS31S6.2.1.4自用电最大负荷式中——自用电总计算负荷（kVA）；——参加统计的自用电负荷计算容量之和（kVA）；——自用电负荷的平均负荷率，一般取0.7～0.8；——自用电负荷的平均同时率，一般取0.6～0.8；——自用电网络的网损率，一般取1.05。jwtfSkkkSmaxmaxSjSfktkwk6.2.2自用变的选择6.2.2.1型式的选择前可供选择的自用变压器的型式有油浸式和干式两种，后者又分为普通干式和环氧树脂浇注式等。比较三种变压器的优缺点及投资，再综合考虑选择变压器的类型。由于油浸式变压器屋内布置需要防火防爆小间，且要考虑通风散热以及事故排油设施，因此，目前中小型水电站推荐采用干式变压器。6.2.2.2台数和容量的选择中小型水电站自用变压器一般采用1~2台，2台变压器应分别接在2个独立引接点。正常运行时各分担一半的自用负荷；当其中一个自用电源停电或发生故障时，由另一台自用变担负全部自用负荷。故每台自用变的容量应为：式中——单台自用变压器额定容量（kVA）；——自用电最大计算负荷（kVA）；——考虑事故情况下的变压器允许过负荷倍数，对油浸式取1.3～1.4，对干式取1.1～1.2。部分小型水电站只设一台自用变压器，而另从电站生活区或附近配电变压器引接低压电源作为照明备用，此自用变的选择一般不考虑正常过负荷运行，则：maxSSkegeSmaxSgkmaxSSe6.2.2.3自起动校验为保证人身安全和发电厂正常运行，要求发电厂Ⅰ、Ⅱ类负荷的电动机能自起动。由于自用母线电压消失后又恢复时，具有自起动的电动机同时自起动，巨大的起动电流将使主盘母线电压急剧下降，过低的母线电压又将导致电动机起动转矩过小而延长起动时间，引起磁力起动器抖动甚至跳跃，造成起动困难。（1）主母线起动电压校验。自起动时主母线电压与母线额定电压的百分数可按下式计算：式中——起动电压与额定电压之比的百分数；——高压侧电源折算到低压侧时与低压侧额定电压之比的百分数，一般取1.05；——自用变阻抗电压百分数；——自起动电动机群的平均起动电流倍数，一般取6-7；——考自起动电动机群总额定容量（kVA）；——自用变压器额定容量（kVA）。eMKststSSUKUU100%1%%1%stU%1U%kUstkMSeS（2）起动容量校验。由上式导出允许电动机自起动容量为：对于不同的，由上式可得到结果。若电动机起动前自用变已带有负荷，则起动容量可修正如下：stekststMKSUUUUS%%100%)%(1%kU0S'MSstMKSSSM0'第6章自用电接线教学目的：了解火电厂、水电站的自用负荷的特点及类；学会对自用负荷的分析统计并进行自用变压器的选择；熟悉自用电源的引接方式、自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。复习旧课：1.电气主接线的基本形式、接线特点及应用；2.电气主接线的定义和图的表示方法（符号、单线、规范、电压级、标题栏）重点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。难点：自用负荷的供电回路及自用电的接线方式。引入新课：6.3水电站自用电接线6.3水电站自用电接线自用电接线是指从自用变压器高压侧的引接到自用负荷供电的整个网络，包括电源引接方式、接线形式和供电网络等部分。6.3.1自用电源的引接方式自用电的引接点是指从自用变压器高压侧与电厂或电网的连接点。显然，引接点的可靠性很大程度上决定了自用电的可靠性。由于引接点本身并非供电源，为了满足对自用电的要求，要求引接点必须与一个或几个电源相连，实现多电源的供电。为了保证供电的可靠性，自用负荷一般采用双电源供电，既有工作电源又有备用电源，当工作电源故障或消失时，由备用电源继续供电。备用电源的运行方式简称电源备用方式，通常有明备用和暗备用两种。中小型水电站的自用电源尽可能从电压较低的高压母线上引接，常用的引接方式有以下几种：（1）两台自用变分别接在单元接线的发电机电压母线或分段母线作为引接点，采用暗备用方式，这种备用方式电源自用变高压侧一般采用高压熔断器引入。（2）两台自用变压器以发电机电压母线为内侧自用电源引接点，以对侧有可靠电源（如对侧是电网或发电厂）的输电线路或升压侧母线为外侧自用电源引接点。（3）设一台自用变作为水电站自用电源内侧引接点，作为自用电工作电源，供给全部自用负荷。6.3.2自用电的接线形式由于自用负荷的正常工作直接影响了整个发电厂运行，为了保证对自用负荷的供电可靠性，除了保证自用电引接点的可靠性外，还应保证自用电低压网络接线的供电可靠性。对于自用负荷供电回路常采用以下几种方式供电：（1）单层辐射式供电。单层辐射式供电是指负荷由自用母线直接供电的接线。（2）双层辐射式供电。双层辐射式供电是指由主盘成辐射式供给分盘再由分盘成辐射式向各负荷供电的接线方式。（3）干线式供电。（4）互为备用式供电。互为备用式供电是指在双层辐射式供电的基础上，为了提高分盘的供电可靠性，分盘之间用电缆连接起来互为备用，或分盘直接从另一主盘上再引接一个备用回路以提高可靠性的供电方式。6.3.3变电站自用电接线变电站的自用负荷一般比发电厂的自用负荷小得多。在有人值班的中小型变电站中，自用负荷主要是：变压器的冷却风扇、蓄电池的充电设备混整流操作电源、采暖通风、加热设备、照明和检修用电等。以图6-3变电站自用电接线说明。6.3.4水电站自用电接线某小型水电站自用电网络接线如图6-4所示。以该图分析说明水电站自用电接线。小结新课：作业：P133页6-1、6-2、6-3谢谢~再见！