1、2300MW汽輪發電機組廠用電設計摘 要 本論文是對發電廠廠用電進行設計，主要運用發電廠電氣部分，電力系統分析，電力系統繼電保護等專業知識完成。具體設計內容包括廠用電接線設計，負荷分析計算，變壓器選擇，電動機自啟動校驗，繼電保護設計，防雷設計等。在嚴格遵循發電廠電氣部分的設計原則下，并結合實際情況確定了廠用電母線電壓等級為6KV，利用換算系數法進行負荷分析計算，變壓器選擇低壓分裂三繞組變壓器，確定了合適的短路點進行短路電流計算，根據防雷保護要求確定避雷器，最后繪制了廠用電接線圖。關鍵詞：發電廠，變壓器，避雷器Design of Power Plant of 2300MW Turbo Gener

2、ator FactoryAbstractThe paper is designed towards the electricity power plant, using electrical power plants, power system analysis, power system protection and other expertise to complete. Specific design elements including electricity cable plant design, load analysis, the choice of transformers,

3、motors start checking, relay protection design, lighting protection design and so on. The design follows strictly to the principles of the electrical power plants, combined with the actual situation, identifying the bus voltage electricity plant as 6 KV, using conversion factor method to calculate t

4、he load, choosing the low-voltage split three winding transformer, fixing the appropriate short-circuit point to calculate the short-circuit current,selecting the arrester according to the requirement of lighting protection, finally drawing the electric wiring diagram. Keyword: power plant, transfor

5、mer, arrester 目 錄前言.1第1章 廠用電電壓等級確定及接線設計.2 1.1廠用電.2 1.2廠用電的電壓等級確定.2 1.3廠用電接線設計.4 1.3.1對廠用電接線的要求.4 1.3.2廠用電接線的基本原則.4 1.3.3廠用電接線形式.4第2章 廠用電負荷計算及變壓器的選擇.7 2.1廠用電負荷的分類.7 2.2廠用電負荷的計算原則.10 2.3廠用負荷的計算方法.10 2.3.1換算系數法.10 2.3.2電動機計算功率確定.10 2.4廠用變壓器的選擇.14 2.4.1額定電壓.14 2.4.2廠用變壓器的容量 .14第3章 廠用電動機的選擇和自啟動校驗.18 3.1廠

6、用電動機的選擇.18 3.2電動機自啟動.18 3.2.1電動機自啟動分類.18 3.2.2電動機自啟動時廠用母線最低電壓.19 3.2.3電動機自啟動校驗.20第4章 短路計算及電氣設備選擇.27 4.1短路概念及原因.27 4.2短路后果.27 4.3短路計算.27 4.3.1短路計算基本假設.27 4.3.2短路計算的規定.28 4.3.3短路電路計算的步驟.28 4.4電氣設備的選擇和校驗.29 4.4.1電氣設備選擇的要求和原則.29 4.4.2校驗的原則及熱穩定條件.30 4.4.3環境條件.30 4.5電氣設備的選擇.31 4.5.1斷路器參數的選擇.31 4.5.2隔離開關參數

7、的選擇.31 4.5.3電壓互感器的選擇.32第5章 繼電保護總體方案和防雷保護.34 5.1主變壓器保護規劃.34 5.2變壓器保護.34 5.3母線保護.35 5.4防雷保護設計.36 5.4.1雷電過電壓的形式及危害性.36 5.4.2直擊雷和感應雷保護.36 5.4.3雷電波入侵保護.36 5.4.4避雷器的選擇.37結論.38參考文獻.39致謝.40附錄.41前 言 廠用電是電廠生產過程中生產設備、附屬設備、公用設備及辦公照明等過程中的消耗用電。在現代電力市場改革背景下,電廠廠用電設計關系到電廠綜合成本控制目標的實現,關系到電廠節能減排目標的實現。在現代社會發展過程中,家庭用電及工業

8、用電量需求的增加,對電廠生產能力及生產成本提出了更高的要求。因此現代電廠技術改造及新建電廠的設計中,必須加快廠用電的設計與施工管理。在現代科技快速發展的今天，居民日常用電及生產用電量日益提高。雖然我國加快了節能減排戰略的實施，但是節能技術在家電及工業生產中的應用效果并不理想。針對現代電力能源需求現狀，我國加快了電廠的投資與建設。為了滿足電力市場競價上網需求、滿足電廠綜合成本控制需求，現代電廠對廠用電的關注越來越高,通過廠用電控制，實現電廠綜合生產成本控制目標。電廠建設與技改過程中必須加強廠用電接線的設計與管理。針對廠用電需求及電廠結構布局對廠用電接線線路進行設計，滿足線路損耗降低、滿足輔機用電

9、需求。作為影響電廠廠用電效率的重要因素,廠用電接線設計是減少廠用電線路損耗的關鍵,通過廠用電線路的科學設計能夠有效減少電廠用電的線路損耗,降低電廠綜合生產用電消耗,滿足現代電力市場改革對電廠生產成本控制的需求。在注重線路設計時，廠用電技改部門還應根據廠用電負荷需求進行變壓器的選擇，根據電廠變壓器運行環境及成本控制需求確定變壓器形式，并針對各輔機用電需求以及電廠發展規劃確定廠用變壓器負荷。通過科學的廠用電接線設計及基本原則的遵循，保障電廠運行中廠用電的需求，促進電廠競價上網戰略目標的實現。第1章 廠用電電壓等級確定及接線設計1.1 廠用電 發電廠在啟動、運轉、停役、檢修過程中，有大量以電動機拖動

10、的機械設備，用以保證機組的主要設備（如鍋爐、汽輪機或水輪機、發電機等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運行。這些電動機以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明等用電設備都屬于廠用負荷，總的耗電量，統稱為廠用電。 發電廠在生產電能的過程中，一方面向系統輸送電能，另一方面發電廠本身也在消耗電能。廠用電的電量，大都由發電廠本身供給，且為重要負荷。其耗電量的高低與電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數等因素有關。廠用電系統的可靠性，對發電廠乃至整個電力系統的可靠運行都有直接的影響。任何情況下，廠用電都是最重要的負荷，必須能滿足發電廠正常運行、事故處理和檢修試驗等的需求，盡量縮

11、小廠用電系統發生故障時的影響范圍，避免因此造成全廠停電事故。廠用電耗電量占同一時期發電廠全部發電量的百分數，稱為廠用電率。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0.5%2%。廠用電率是發電廠的一項重要經濟指標。降低廠用電率即可降低發電成本，增大對系統的售電量，有著巨大的經濟效益。1.2 廠用電的電壓等級確定 廠用電的電壓等級是根據發電機的額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網絡的等因素，相互配合，經過技術經濟綜合比較確定的。為了簡化廠用電接線，使運行維護方便，廠用電壓等級不宜過多。在發電廠中，低壓廠用電常采用380V，高壓廠用電電壓有3、6、10KV等。在滿足技術要

12、求的前提下優先采用電壓較低的電動機，以獲得較高的經濟效益；大容量的電動機采用較低電壓時往往并不經濟，為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級，需進行技術經濟論證。(1)按發電機容量、電壓確定高壓廠用電壓等級發電機組容量在60MW及以下，發電機電壓為10.5KV，可采用3KV作為高壓廠用電電壓；發電機電壓為6.3KV，可采用6KV作為高壓廠用電電壓。 當容量在100300MW時，宜選用6KV作為高壓廠用電壓。當容量在600MW以上時，經技術經濟比較可采用6KV一級電壓，也可采用3KV和10KV兩級電壓作為高壓廠用電壓。 (2)按廠用電動機容量、廠用電供電網絡確定高壓廠用電壓等級發電廠中拖動各種廠用機械設

13、備的電動機，容量相差懸殊，從數千瓦到數千千瓦，而且和電動機的電壓和容量有關。在滿足技術要求的前提下，優先采用電壓較低的電動機以獲得較高的經濟效益。這是因為高壓電動機，制造容量大、絕緣等級高、磁路較長、尺寸較大、價格高、空載和負載損耗均較大，效率較低。但是，結合廠用電供電網絡綜合考慮，電壓等級較高時，可選擇截面較小的電纜或導線，不僅節省有色金屬，還能降低供電網絡的投資。火力發電廠采用3KV、6KV和10KV作為高壓廠用電壓，其特點如下。3KV電壓供電的特點3KV電動機和6KV電動機約高1%15%，價格約低20%；將100KW及以上的電動機接到3KV電壓母線上，100KW以下的電動機一般采用380

14、V，可使低壓廠用變壓器容量和臺數減少；由于減少了380V電動機數量，使較大截面的電纜數量減少，從而減少了有色金屬消耗量。 6KV電壓供電的特點6KV電動機的功率可制造的較大，200KW以上的電動機采用6KV電壓供電，以滿足大容量負荷要求；6KV廠用電系統與3KV廠用電系統相比，不僅節省有色金屬和費用，而且短路電路亦較小；發電機電壓若為6KV時，可以省去高壓廠用變壓器，直接由發電機電壓母線經電抗器供廠用電，以防止廠用電系統故障直接威脅主系統并限制其短路電流。10kV電壓供電的特點10kV電動機的功率可制造得更大一些，以滿足大容量負荷，例如2000kW以上大容量電動機的要求；1000kW以上的電動

15、機采用10kV電壓供電，比較經濟合理；適用于300MW以上大容量發電機組，但不能為單一的高壓廠用電壓，因為它不能滿足全廠所有高壓電動機的要求。 本設計2x300MW發電廠廠用電設計采用高壓為6KV，低壓為380/220V作為廠用電壓。1.3 廠用電接線設計1.3.1 對廠用電接線的要求 (1)供電可靠，運行靈活。廠用負荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應保證異常或事故情況下有可靠的備用電源，并可實現自動切換。另外，由于廠用電系統負荷種類復雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動大，運行方式的變化多樣，要求無論在正常、事故、檢修以及機組啟停情況下均能靈活地調整運行方式，可靠、不間斷地實現廠用

16、負荷的供電。 (2)各機組的廠用電系統應是獨立的。(3)全廠性公用負荷應分散接入不同機組的廠用母線或公用負荷母線。(4)充分考慮發電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動(備用)電源能在短時間內投入。(5)供電電源應盡量與電力系統保持緊密的聯系。當機組無法取得正常的工作電源時，應盡量從電力系統取得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個整體，一旦機組故障時，以便從系統倒送廠用電。(6)充分考慮電廠分期建設和連續施工過程中廠用電系統的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設置。1.3.2 廠用電接線的基本原則 (1)

17、廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續供電，使發電廠主機安全運轉；(2)接線應能靈活地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；(3)廠用電源的對應供電性，本機、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣，當廠用電系統發生故障時，只影響一臺發電機組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單；(4)設計時還應適當注意其經濟性和發展的可能性并積極慎重地采用新技術、新設備，使廠用電接線具有可行性和先進性；(5)在設計廠用電系統接線時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進行分析和論證。1.3.3 廠用電接線形式發電廠廠用電系統接線通常都采用單母線分段接線，并以成套配電裝置接受和分配

18、電能。因火電廠的廠用負荷大多集中在鍋爐的輔助機械設備中，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數分成若干獨立段。廠用電各級電壓母線均采用按鍋爐分段接線方式，具有下列特點： 若某一段母線發生故障，只影響其對應的一臺鍋爐的運行，使事故影響范圍局限在一機一爐；廠用電系統發生短路時，短路電流較小，有利于電氣設備的選擇；將同一機爐的廠用電負荷接在同一段母線上，便于運行管理和安排檢修。隨著發電機組容量的不斷增大，汽輪機輔機的容量也越來越大，如射水泵、凝結水泵等設備都進入了高壓廠用負荷的范疇。加之大容量機組都實行機、爐單元集中控制，所以“按鍋爐分段”的原則，實際已是“按機組分段”了。 3

19、00MW汽輪發電機組高壓廠用電系統有兩種接線方案，如圖1-1所示。圖(a)所示方案1，不設6KV公用負荷母線，將全廠公用負荷（如輸煤、除灰、化水等）分別接在各機組A、B段母線上；如圖(b)所示方案2，單獨設置二段公用負荷母線，集中供全廠公用負荷用電，該公用負荷母線段正常由啟動備用變壓器供電。 (a)方案1不設公用負荷母線； (b)方案2設置公用負荷母線； 圖1-1 高壓廠用電系統供電方案 如圖(a)所示方案1的優點是公用負荷分接于不同機組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負荷分接于各機組工作母線上，機組工作母線清掃時，將影響公用負荷的備用。另外，由于公用負荷分接于兩臺機組的工作母線上

20、，因此，在機組G1發電時，必須也安裝好機組G2的6kV廠用配電裝置，并由啟動/備用變壓器供電。 如圖(b)所示方案2的優點：公用負荷集中，無過渡問題，各單元機組獨立性強，便于各機組廠用母線清掃。其缺點：由于公用負荷集中，并因啟動/備用變壓器要用工作變壓器作備用（若無第二臺啟動/備用變壓器作備用時），故工作變壓器也要考慮在啟動/備用變壓器檢修或故障時帶公用負荷母線段運行。因此，啟動/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。 綜合考慮，本設計采用方案1，不設6KV公用負荷母線。 第2章 廠用電負荷計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

21、動備用變壓器的選擇，其選擇內容包括變壓器的臺數、型式、額定電壓、容量和阻抗、為了正確選擇廠用變壓器容量，首先應對主要設備的容量、數量及其運行方式有所了解，并予以分類和統計，最后確定廠用變壓器的容量。2.1 廠用電負荷的分類廠用電負荷，根據其用電設備在生產中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，其重要性可分為下列幾類： (1)類廠用負荷。凡是屬于單元機組本身運行所必須的負荷，短時（手動切換恢復供電所需要的時間）停電會造成主輔設備損壞、危及人身安全、主機停運及出力下降的廠用負荷，都屬于類負荷。如火電廠的給水泵、凝結水泵、循環水泵，引風機、送風機、給粉機等。通常它們都設有兩套設備互為備用，分別接到兩

22、個獨立電源的母線上，當一個電源斷電后，另一個電源就立即自動投入。(2)類廠用負荷。允許短時停電（幾秒至幾分鐘），恢復送電后，不致造成生產紊亂，但較長時間停電有可能損壞設備或影響機組正常運轉的廠用負荷，均屬于類廠用負荷。此類負荷一般屬于公用性質負荷，不需24h連續運行，而是間斷運行。如輸煤、除灰、疏水泵、化學水處理等。一般它們均應由兩段母線供電，并采用手動切換。(3)類廠用負荷。較長時間停電，不會直接影響生產，僅造成生產上不方便的廠用負荷，屬于類廠用負荷。如修配車間、試驗室、油處理室等負荷。通常一路電源供電。通常它們由一個電源供電，但在大型發電廠也常采用兩路電源供電。(4)0類負荷（不停電負荷）

23、。隨著發電機組容量的增大及自動化水平的不斷提高，有些負荷對電源可靠性的要求越來越高，如機組的計算機控制系統就要求電源的停電時間不得超過5ms，否則就會造成數據遺失或生產設備失控，釀成嚴重后果。這類負荷由一般的電源自動切換系統已無法滿足要求，所以專門采用由不停電電源（UPS)供電。(5)0類負荷（直流保安負荷）。發電廠的繼電保護和自動裝置、信號設備、控制設備以及汽輪機和給水泵的直流潤滑油泵等，是由直流系統供電的直流負荷，稱為直流保安負荷。這類負荷要求由獨立的、穩定的、可靠的蓄電池組或整理裝置供電。(6)0類負荷（交流保安負荷）。在200MW及以上機組的大容量電廠中，自動化程度較高，要求在停機過程

24、中及停機后的一段時間內仍必須保證供電，否則可能引起主要設備損壞、自動裝置失靈或危機人身安全等嚴重事故的廠用負荷，稱為交流保安負荷。交流不停電保安負荷，如電子計算機、熱工保護、自動控制裝置；允許短時間停電的交流保安負荷，如盤車電機，交流潤滑油泵等。為滿足交流保安負荷的供電要求，對大容量機組應設置交流保安電源。平時由交流廠用電供電，一旦失去廠用工作電源和備用電源時，交流保安電源應自動投入。通常，由柴油發電機組、燃輪機組或具有可靠的外部獨立電源等作為交流保安電源。火電廠的廠用電負荷包括全廠機、爐、電、燃運等的用電設備，涉及范圍廣、數量大，且隨各廠機爐類型、容量、燃料種類、供水條件等而差異較大。例如：

25、高溫高壓電廠比同容量的中溫中壓電廠的給水泵容量大；大容量機組的輔助設備比中、小型機組要多且功率大；開式循環冷卻方式比閉式循環冷卻方式的耗電量要小；各種燃料的發熱量不同，需要的風量不同，風機容量也不同，同時除灰設備也不盡一樣；若電廠采用汽動給水泵則可大大減小廠用變壓器容量等。一般廠用變壓器連接在廠用母線段上，而用電設備由母線引接。 為了正確選擇廠用變壓器容量，不但要統計變壓器連接的分段母線上實際所接電動機的臺數和容量，還要考慮它們是經常工作的還是備用的，是連續運行的還是斷續運行的。為了計及這些不同的情況，選出既能滿足負荷要求又不致容量過大的變壓器，所以又提出按使用時間對負荷運行方式進行分類： 經

26、常每天都要使用的負荷（電動機）； 不經常只在檢修、事故或機爐啟停期間使用的負荷（電動機）； 連續每次連續運轉2h以上的負荷； 短時每次僅運轉10120min的負荷； 斷續每次使用從帶負荷到空載或停止，反復周期性地工作，其每一周期不超過10min的負荷。上述“經常”和“不經常”主要用來表征該類設備電動機的使用機會。而“連續”、“短時”和“斷續”則用來區分該類設備每次使用時間的長短。如表2-1列出了火電廠主要廠用電負荷。 表21 列出火電廠主要廠用電負荷及其類別分類名稱負荷類別運行方式 備注 鍋爐負荷 引風機 送風機 排粉機 磨粉機 給煤機 給粉機或或或 經常、連接用于送粉時為無煤粉倉時為無煤粉倉

27、時為 汽輪機負荷 射水泵 凝結水泵 循環水泵 給水泵 備用水泵經常、連續經常、連續經常、連續經常、連續 不經常、連續用汽動給水泵就無給水泵項電氣及公共負荷 充電機 浮充電裝置 空壓機 空壓氣冷卻風機 通信電源 不經常、連續經常、連續經常、短時經常、連續經常、連續事故保安負荷 盤車電動機 頂軸油泵 交流潤滑油泵 浮充電裝置 機爐自控電源保安保安保安保安保安 不經常、連續 不經常、短時 不經常、連續經常、連續經常、連續輸煤負荷 輸煤皮帶 碎煤機 電氣除塵器經常、連續經常、連續經常、連續出灰負荷 灰漿泵 碎渣機 電氣除塵器經常、連續經常、連續經常、連續與工業水泵合用時生活水泵負荷類別為場外水工負荷

28、中央循環水泵 消防水泵 生活水泵或經常、連續 不經常、短時經常、短時 冷卻塔通風機經常、連續 大于300MW機組時，化學水處理室負荷類別為2.2 廠用電負荷的計算原則 (1)經常連續運行的負荷應全部計入。如引風機、送風機、排粉機、循環水泵等用的電動機。 (2)連續而不經常運行的負荷亦應計入。如充電機、備用勵磁機、事故備用油泵等用的電動機。 (3)經常而連續的負荷亦應計入。如疏水泵、空氣壓縮機等用的電動機。 (4)短時斷續而又不經常運行的負荷一般不予計算。如行車、電焊等。但在選擇變壓器時，變壓器容量應留有適當的裕度。 (5)由同一臺變壓器供電的互為備用的設備，只計算同時運行的臺數。 (6)對于分

29、裂變壓器，其高低壓繞組負荷應分別計算。2.3 廠用負荷的計算方法2.3.1 換算系數法 廠用電負荷的計算方法常采用換算系數法，可計算為 (2-1) (2-2) 式中：S廠用母線上的計算負荷(KVA)， P電動機的計算功率(KW)，K換算系數，可取表2-2所列的數值，KM同時系數，KL負荷率， 效率，功率因數。表2-2 換算系數機組容量125200給水泵及循環水泵電動機1.01.0凝結水泵電動機0.81.0其它高壓電動機及廠用低壓變壓器0.80.85其它低壓電動機0.80.72.3.2 電動機計算功率確定電動機的計算功率P，應根據負荷的運行方式及特點確定。 (1)對經常、連續運行的設備和連續而不

30、經常運行的設備，即連續運行的電動機均應全部計入。按下式計算 (2-3) (2)對經常短時及經常斷續運行的電動機應按下式計算 (2-4) (3)對不經常短時及不經常斷續運行的設備，一般可不與計算 (2-5) 這類負荷如行車、電焊機等。在選擇變壓器容量時由于留有裕度，同時亦考慮到變壓器具有較大的過載能力，所以該類負荷可以不予計入。但是，若經電抗器供電時，因電抗器一般為空氣自然冷卻，過載能力很小，這些設備的負荷應全部計算在內。 (4)對中央修配廠的用電負荷，通常按下式計算 (2-6) 式中：全部電動機額定功率總和(KW)；其中最大5臺電動機的額定功率之和(KW)。 (5)煤場機械負荷中，對大型機械應

31、根據機械具體情況具體分析確定。對中小型機械，應按下式計算 (2-7) 翻斗機 (2-8) 輪斗機 (2-9) 式中：其中最大3臺電動機的額定功率之和(KW)。(6) 對照明負荷計算式為 (2-10) 式中：需要系數，一般0.81.0 ；安裝容量(KW)。 根據表2-1、2-2和2-3負荷運行方式及特點計算如下：由公式S=A段負荷 電動給水泵、循環水泵、凝結水泵： 引風機、送風機、皮帶機等等：廠用變壓器高壓繞組容量：廠用變壓器低壓繞組計算負荷： 廠用變壓器低壓繞組負荷： 同理可得： B段負荷A段負荷B段負荷表2-3 6KV廠用負荷及高壓變壓器容量設備名稱額定容量(KW)號廠用高壓變壓器號廠用高壓

32、變壓器A段B段重復容量(KW)A段B段重復容量（KW）臺數容量(KW)臺數容量(KW)臺數容量(KW)臺數容量(KW)電動給水泵55001550015500 循環水泵125011250225001125022500 凝結水泵315315131531513151 315315 引風機224012122401224012240 送風機100011000110001100011000 一次風機3001300130013002300 排粉機68021360213602136021360 磨粉機100022000220002200012000凝結水升壓泵630163016306301630630630

33、主汽機調速水泵35011 碎煤機32011320 噴射水泵26012602601260 1號皮帶機30013003001300 4號皮帶機30013003001300除塵變壓器（KVA）1250112501125012501125011250機爐變壓器（KVA）1600116001160016001160011600化水變壓器（KVA）10001100011000公共變壓器（KVA）1000110001100011000輸煤變壓器（KVA）1000110001100011000灰漿泵變壓器（KVA）100011000負壓風機房變壓器（KVA）100011000污水變壓器（KVA）3151315

34、1315修配變壓器（KVA）8001800水源地電源（KVA）10001100011000照明變壓器（KVA）315131513152.4 廠用變壓器的選擇2.4.1 額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應根據廠用電系統的電壓等級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絡電壓相一致.各種變壓器的臺數和型式工作變壓器的臺數和型式與廠用高壓母線的段數有關，而母線的段數又與廠用高壓母線的電壓等級有關。當只有6kV或10kV一種電壓等級時，一般分2 段；200MW以上機組可分4 段； 當10kV與3kV電壓等級同時存在時，則分4 段（10kV2 段和3kV2 段）只有6kV或1

35、0kV一種電壓等級時，高壓廠用工作變壓器可選用1臺全容量的低壓分裂繞組變壓器，兩個分裂支路分別供2 段母線；或選用2臺50%容量的雙繞組變壓器，分別供2 段母線。當只有6kV或10kV一種電壓等級時，一般分2 段；對于200MW以上機組可分4 段； 對于200MW以上機組，高壓廠用工作變壓器可選用2臺低壓分裂繞組變壓器，分別供四段母線；當出現10kV和3kV兩種電壓等級時，高壓廠用工作變壓器可選用2臺50%容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。2.4.2 廠用變壓器的容量 廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負荷從電源獲得足夠的功率。因此，對廠用高壓工作變壓器的容量應按廠用電高壓計算負荷的110%與廠

36、用電低壓計算負荷之和進行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應留有10%左右的裕度。(1)廠用高壓工作變壓器容量當為雙繞組變壓器時按下式選擇容量 (2-11)式中：廠用電高壓計算負荷之和；廠用電低壓計算負荷之和。當選用分裂繞組變壓器時，其各繞組容量應滿足高壓繞組 (2-12)分裂繞組 (2-13) (2-14)式中：廠用變壓器高壓繞組容量(KVA)；廠用變壓器分裂繞組容量(KVA)；廠用變壓器分裂繞組計算負荷(KVA)；為分裂繞組兩支重復計算負荷(KVA)。 (2)廠用高壓備用變壓器容量廠用高壓備用變壓器或啟動變壓器應與最大一臺廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應于最大一臺廠用

37、低壓工作變壓器容量相同。(3)廠用低壓工作變壓器容量按下式選擇廠用低壓工作變壓器容量 (2-15) 式中：S廠用低壓工作變壓器容量(KVA)；為變壓器溫度修正系數，一般對裝于屋外或由屋外進風小間內的變壓器，可去=1，但宜將小間進出風溫差控制在10以內，對由住廠進風小間內的變壓器，當溫度變化較大時，隨地區而異，應當考慮溫度進行修正。廠用變壓器容量的選擇，除了考慮所接負荷的因素外，還應考慮：電動機自啟動時的電壓降；變壓器低壓側短路容量；留有一定的備用裕度。(4)廠用變壓器的阻抗變壓器的阻抗是廠用工作變壓器的一項重要指標。廠用工作變壓器的阻抗要求比一般動力變壓器的阻抗大，這是因為要限制變壓器低壓側的

38、短路容量，否則將影響到開關設備的選擇，一般要求阻抗應大于10%；但是，阻抗過大又將影響廠用電動機的自啟動。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上環節上訴矛盾，因為分裂繞組變壓器在正常工作時具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時則具有較大的阻抗。(5) 變壓器選擇計算A段 B段段重復容量負荷A段分裂繞組負荷 KVAB段分裂繞組負荷 KVA重復分裂繞組負荷 KVA高壓繞組負荷 KVA根據計算選擇變壓器：本設計選用三繞組低壓分裂變壓器，電壓比為18/6-6KV,短路電壓為U(%)=15,容量比為40/25-25MVA。A段B段 段重復容量負荷A段分裂繞組負荷 KVAB段分裂繞組負荷 KV

39、A重復分裂繞組負荷 KVA高壓繞組負荷 KVA本設計選用三繞組低壓分裂變壓器，電壓比為18/6-6KV,短路電壓為U(%)=15,容量比為40/25-25MVA。第3章 廠用電動機的選擇和自啟動校驗3.1 廠用電動機的選擇 (1)型式選擇 廠用電動機一般都采用交流電動機。只有要求在很大范圍內調節轉速及當廠用交流電源消失后仍要求工作的設備才選擇直流電動機。只有對反復、重載啟動或需要小范圍內調速的機械，如吊車、抓斗機等才選用線繞式電動機或同步電動機。對200MW以上機組的大容量輔機，為了提高運行的經濟性可采用雙速電動機。 廠用電動機的防護型式應與周圍環境條件相適應，根據發電廠廠用設備安置地點可分別

40、選用開啟式、防護式、封閉式及防爆式等型式。 (2)容量選擇選擇拖動廠用機械的電動機時，其電壓應與供電網絡電壓相一致，電機的轉速應符合被拖動設備的要求，電動機容量必須滿足在額定電壓和額定轉速下大于滿載工作的機械設備軸功率，并留有適當的儲備。3.2 電動機自啟動 廠用電系統中運行的電動機，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（一般在0.5-1.5s）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定狀態運行，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絡的穩定運行，因此必須進行電動機自啟動校驗。若經校驗不能自啟動時，應采取響應的措施。3.2.1 電動機自啟動分類 根據運行狀態，自啟動分為三類： (1)失壓自啟動：運行中突然出現事故，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時，自動投入失去電源