大型火電廠廠用電系統(tǒng)

1、大家好,講座主要內(nèi)容,一、電氣設(shè)備概述 二、大型火電廠電氣主接線概述 三、大型火電廠廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 （一）主要廠用電負(fù)荷及分類(lèi) （二）廠用電的電壓等級(jí) （三）廠用電源分類(lèi)及引接 （四）廠用電接線形式 （五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng) 四、廠用電源的切換 五、大型火電廠變壓器概述 六、發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)簡(jiǎn)介,三、大型火電廠廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)介（一）主要廠用電負(fù)荷及分類(lèi)（二）廠用電的電壓等級(jí)（三）廠用電源及引接（四）廠用電接線形式（五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng),大型火電廠電氣系統(tǒng),一）火電廠的主要廠用電負(fù)荷及分類(lèi),火電廠的主要廠用負(fù)荷,1）鍋爐部分 （2）汽

2、機(jī)部分 （3）電氣及公用部分 （4）事故保安負(fù)荷 （5）輸煤部分 （6）出灰部分 （7）廠外水工部分 （8）化學(xué)水處理部分 （9）廢水處理部分 （10）輔助車(chē)間,1）鍋爐部分,2）汽機(jī)部分,3）電氣及公用部分,4）事故保安負(fù)荷,5）輸煤部分,6）出灰部分,7,火電廠的廠用負(fù)荷分類(lèi),根據(jù)自用負(fù)荷在發(fā)電廠運(yùn)行中所起的作用及其供電中斷對(duì)人身、設(shè)備及生產(chǎn)所造成的影響程度，將其 分為五類(lèi),1）i類(lèi)負(fù)荷 （2）類(lèi)負(fù)荷 （3）類(lèi)負(fù)荷 （4）事故保安負(fù)荷 （5）交流不間斷供電負(fù)荷,1）i類(lèi)負(fù)荷及對(duì)供電的要求,i類(lèi)負(fù)荷： 指短時(shí)(手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間)停電也可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下

3、降的負(fù)荷。 火電廠的i類(lèi)負(fù)荷： 給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給粉機(jī)及水電廠的調(diào)速器、壓油泵、潤(rùn)滑油泵等,i類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電的要求,對(duì)接有i類(lèi)負(fù)荷的高、低壓廠用母線，應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源，即應(yīng)設(shè)置工作電源和備用電源，并應(yīng)能自動(dòng)切換。 i類(lèi)負(fù)荷通常裝有兩套或多套設(shè)備。 i類(lèi)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)必須保證能自啟動(dòng),電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)： 是指當(dāng)自用電源短時(shí)消失后又恢復(fù)(如切換電源和故障后恢復(fù))時(shí)，原來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的自用電動(dòng)機(jī)在電源消失時(shí)停止運(yùn)行后無(wú)需運(yùn)行人員作起動(dòng)操作即可自行起動(dòng)，迅速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 自起動(dòng)能大大縮短電動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的時(shí)間，對(duì)一些不允許長(zhǎng)時(shí)間停電的i、類(lèi)負(fù)荷來(lái)說(shuō)是很重要的。 由于自用變壓器的容量有限，不可能

4、所有的電動(dòng)機(jī)都參與自起動(dòng)，另外有部分電動(dòng)機(jī)短時(shí)停電對(duì)發(fā)電廠正常運(yùn)行不會(huì)造成直接影響。所以自用電動(dòng)機(jī)可分為具有自起動(dòng)和不具有自起動(dòng)兩類(lèi)。一般類(lèi)和部分類(lèi)負(fù)荷不參加自啟動(dòng),2）類(lèi)負(fù)荷及對(duì)供電的要求,類(lèi)負(fù)荷指： 允許短時(shí)停電，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)行的負(fù)荷。 如火電廠的類(lèi)負(fù)荷如：工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤系統(tǒng)機(jī)械和有中間煤倉(cāng)的制粉機(jī)械、電動(dòng)閥門(mén)、化學(xué)水處理設(shè)備等，以及水電廠中的絕大部分廠用電動(dòng)機(jī)負(fù)荷,類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電的要求,對(duì)接有類(lèi)負(fù)荷的廠用母線，也應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源 供電，一般采用手動(dòng)切換,3）類(lèi)負(fù)荷及對(duì)供電的要求,類(lèi)負(fù)荷指: 長(zhǎng)時(shí)間(幾小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間)停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅

5、造成生產(chǎn)上的不方便的負(fù)荷。如修配車(chē)間、試驗(yàn)室、油處理室等的負(fù)荷,類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電的要求,對(duì)類(lèi)負(fù)荷，一般由一個(gè)電源供電。 在大型電廠中，也常采用兩路電源供電,4）事故保安負(fù)荷,事故保安負(fù)荷指: 200mw及以上機(jī)組在事故停機(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，否則可能引起主設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)控制裝置失靈或危及人身安全的負(fù)荷,事故保安負(fù)荷分兩類(lèi),1)直流保安負(fù)荷，簡(jiǎn)稱(chēng)“0”類(lèi)負(fù)荷。如汽機(jī)、給水泵的直流潤(rùn)滑油泵，發(fā)電機(jī)的直流氫密封油泵等，其電源為蓄電池組。 2)允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷，簡(jiǎn)稱(chēng)“0”類(lèi)負(fù)荷。如200mw及以上機(jī)組的盤(pán)車(chē)電動(dòng)機(jī)、交流潤(rùn)滑油泵、交流氫密封油泵、除灰用事故沖洗水泵、消防

6、水泵等。平時(shí)由交流廠用電源供電，失去廠用工作電源和備用電源時(shí)，交流保安電源(如柴油發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)組或外部獨(dú)立電源等)應(yīng)自動(dòng)投入,5）交流不間斷供電負(fù)荷,交流不間斷供電負(fù)荷簡(jiǎn)稱(chēng)“0i”類(lèi)負(fù)荷，指在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行及停機(jī)(包括事故停機(jī))過(guò)程中，甚至停機(jī)以后的一段時(shí)間內(nèi)，要求連續(xù)提供具有恒頻恒壓特性電源的負(fù)荷。 如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)、熱工儀表及自動(dòng)裝置等。 一般由接于蓄電池組的逆變裝置或由蓄電池供電的直流電動(dòng)發(fā)電機(jī)組供電,二）廠用電的電壓等級(jí),1.廠用高壓電壓： 10kv、 300mw機(jī)組6kv、3kv 2.廠用低壓電壓： 220380v 3.直流電源： 220v或110v,三）廠用電源分類(lèi)及引

7、接,1.廠用電源種類(lèi)： 工作電源 備用電源 啟動(dòng)電源 事故保安電源 交流不停電電源(ups,2、廠用工作電源的引接,廠用工作電源的作用： 是保證發(fā)電廠正常運(yùn)行最基本的電源。 廠用工作電源分兩類(lèi)： 高壓廠用工作電源 低壓廠用工作電源,1）高壓廠用工作電源及引接,在大型發(fā)電廠，發(fā)電機(jī)與主變壓器成單元接線，高壓廠用工作電源（變壓器）由該單元主變壓器低壓側(cè)引接,2）低壓廠用工作電源及引接,低壓廠用變壓器種類(lèi)： 工作變壓器、 公用變壓器、 除塵變壓器、 照明變壓器、 輸煤變壓器、 化水變壓器、 檢修變壓器、 江邊變壓器等,低壓廠用工作變壓器高壓側(cè)一般由對(duì)應(yīng)的高壓廠用母線段上引接；各低壓側(cè)分別接至相應(yīng)低壓

8、廠用母線段,低壓廠用工作變壓器的引接,3、廠用備用電源和啟動(dòng)電源的引接,廠用備用電源的作用： 主要作為事故備用，即在工作電源故障時(shí)代替工作電源的工作。 大型火電廠采用明備用方式，即設(shè)置一臺(tái)專(zhuān)門(mén)的備用變壓器,備用電源的設(shè)置方式,明備用,正常運(yùn)行時(shí)，備用變壓器不承擔(dān)任何負(fù)荷或只承擔(dān)公用負(fù)荷，當(dāng)某廠用工作母線段失去電源時(shí)，借助于備用電源自動(dòng)投入裝置將相應(yīng)的備用分支斷路器投入，迅速恢復(fù)對(duì)該廠用工作母線段供電。 備用變壓器的容量一般等于最大一臺(tái)廠用工作變壓器的容量，當(dāng)承擔(dān)有公用負(fù)荷時(shí)，尚需考慮公用負(fù)荷,備用變壓器,備用變壓器的臺(tái)數(shù),在引接第二個(gè)備用電源時(shí)，應(yīng)保證對(duì)第一個(gè)備用電源的相對(duì)獨(dú)立性，當(dāng)其中一臺(tái)檢

9、修時(shí)，另一臺(tái)作為全廠備用,啟動(dòng)電源的作用： 電廠首次啟動(dòng)或工作電源完全消失的情況下，為保證機(jī)組快速啟動(dòng)，向必需的輔助設(shè)備供電的電源。 啟動(dòng)電源實(shí)質(zhì)上是兼作事故備用電源，故稱(chēng)啟動(dòng)備用電源，不過(guò)對(duì)供電可靠性的要求比備用電源更高,200mw及以上大型機(jī)組才設(shè)置啟動(dòng)電源，因其出口不裝斷路器，不可能由主變壓器倒送電啟動(dòng)(單元并入系統(tǒng)前，主變壓器高壓側(cè)斷路器是斷的,300mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案,600mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案（一,600mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的兩種方案（二,低壓廠用備用電源的引接,4、事故保安電源,1）事故保安電源的作用 對(duì)200mw及

10、以上的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，為確保事故狀態(tài)下安全停機(jī)，事故消失后又能及時(shí)恢復(fù)供電，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以滿(mǎn)足事故保安負(fù)荷的連續(xù)供電。事故保安電源屬后備的備用電源,2）事故保安電源類(lèi)型,1)柴油發(fā)電機(jī)組 柴油發(fā)電機(jī)組是一種廣泛采用的事故保安電源，其容量按照事故負(fù)荷選擇，并采用快速自動(dòng)程序啟動(dòng)(20秒,事故保安電源類(lèi)型,2)外接電源。當(dāng)發(fā)電廠附近有可靠的變電站或另外的發(fā)電廠時(shí)，事故保安電源也可以從附近的變電站或發(fā)電廠引接。 3)蓄電池組。蓄電池組是一種獨(dú)立而又十分可靠的保安電源。正常情況下，它承擔(dān)全廠的操作、信號(hào)、保護(hù)及其他直流負(fù)荷用電；事故情況下，它能提供直流保安負(fù)荷用電，

11、如潤(rùn)滑油泵、氫密封油泵及事故照明等,某200mw機(jī)組事故保安電源接線圖,5、交流不停電電源(ups,作用：向 不允許間斷供電 的交流負(fù)荷供電。 由于目前生產(chǎn)的蓄電池組最大容量有限，故不能帶很多事故保安負(fù)荷，且持續(xù)供電時(shí)間亦不能超過(guò)1小時(shí)，所以，也需要柴油發(fā)電機(jī)組或外接電源配合工作,上述柴油發(fā)電機(jī)組一般不允許在廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行，所以，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，有短暫的自動(dòng)切換過(guò)程，這短時(shí)的間斷供電對(duì)于某些保安負(fù)荷(如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)等)也是不允許的,交流不停電電源（ups)種類(lèi),由蓄電池經(jīng)靜態(tài)逆變裝置 逆變機(jī)組(直流電動(dòng)機(jī)交流發(fā)電機(jī)組)將直流變?yōu)榻涣?四）廠用電接線形式,1、“按爐

12、分段”原則 即將廠用電母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段。同一單元的輔機(jī)獨(dú)立接至同一段；并由一臺(tái)高壓廠用變壓器供電,2.高壓廠用母線分段形式,鍋爐容量為400th以下時(shí)，每爐設(shè)一段； 鍋爐容量為400th及以上時(shí)，每爐的每級(jí)高壓廠用母線不少于兩段，兩段母線可由一臺(tái)高壓廠用變壓器供電,3、低壓380220v廠用母線廠接線形式,大型火電廠低壓廠用母線： 一般亦按爐分段 分段方式與高壓廠用母線基本相似,對(duì)火電廠具體情況是,鍋爐容量為220th，且在母線上接有機(jī)爐的i類(lèi)負(fù)荷時(shí)，宜按爐或機(jī)分段； 鍋爐容量為400th670th時(shí)，每爐設(shè)兩段(可由一臺(tái)低壓廠用變壓器供電)； 鍋爐容量為1000th及以上時(shí)，每爐

13、設(shè)兩段及以上,廠用電接線的基本形式,4、公用負(fù)荷接線 200mw及以上大容量機(jī)組，如公用負(fù)荷較多、容量較大，當(dāng)采用集中供電方式合理時(shí)，可設(shè)立高壓公用母線段,5、大容量機(jī)組新型的低壓廠用電系統(tǒng)采用動(dòng)力中心（pc）電動(dòng)機(jī)控制中心(mcc) 的組合方式,在一個(gè)單元機(jī)組中設(shè)有若干個(gè)動(dòng)力 中心 ( pc )： 由低壓廠用變壓器的低壓側(cè)直接供電的部分，直接供電給容量較大的電動(dòng)機(jī)和容量較大的靜態(tài)負(fù)荷,由動(dòng)力中心 ( pc )引接若干個(gè)電動(dòng)機(jī)控制中心(mcc)： 供電給容量較小的電動(dòng)機(jī)和容量較小的雜散負(fù)荷，其保護(hù)、操作設(shè)備集中，取消了就地動(dòng)力箱,再由電動(dòng)機(jī)控制中心(mcc)引接車(chē)間就地配電屏(pdp)： 供電

14、給本車(chē)間小容量的雜散負(fù)荷,一般情況是： 75kw及以上的電動(dòng)機(jī)由pc直接供電（個(gè)別供電）； 75kw以下的電動(dòng)機(jī)由mcc供電（成組供電,個(gè)別供電 是指每臺(tái)電動(dòng)機(jī)經(jīng)一條饋電線路直接接在相應(yīng)電壓(高壓或低壓)的廠用母線段上。所有高壓廠用電動(dòng)機(jī)及容量較大的低壓電動(dòng)機(jī)都是采用個(gè)別供電方式,成組供電 一般只用于低壓電動(dòng)機(jī)。由低壓廠用母線段經(jīng)一條饋電線路供電給電動(dòng)機(jī)控制中心(mcc)或車(chē)間配電屏(pdp)，然后將一組較小容量電動(dòng)機(jī)連接在mcc或pdp母線上，即廠用母線上的一條線路供一組電動(dòng)機(jī),各pc一般均設(shè)兩段母線，每段母線由一臺(tái)低壓廠用變壓器供電， 兩臺(tái)低壓廠用變壓器分別接至廠用高壓母線的不同分段上，

15、其備用方式可以是明備用或暗備用。 pc和mcc均采用抽屜式開(kāi)關(guān)柜,老式的低壓廠用電系統(tǒng)采用中央配電屏一車(chē)間配電盤(pán)動(dòng)力箱的組合方式，其中央屏設(shè)備采用普通配電屏(如pgl、ggd等)，車(chē)間盤(pán)采用普通配電箱(如xilf等，其中只能用熔斷器，不能用斷路器)，可靠性、靈活性較差,容量400th及以上的鍋爐有兩段高、低壓廠用母線，其鍋爐或汽機(jī)同一用途的甲、乙輔機(jī)，如甲、乙凝結(jié)水泵，甲、乙引風(fēng)機(jī)，甲、乙送風(fēng)機(jī)等，應(yīng)分別接在本機(jī)組的兩段廠用母線上； 工藝上屬于同一系統(tǒng)的兩臺(tái)及以上的輔機(jī)，如同一制粉系統(tǒng)中的排粉機(jī)和磨煤機(jī)，應(yīng)接在本機(jī)組的同一段廠用母線上,400th以下的鍋爐，每爐只有一段高、低壓廠用母線，有時(shí)甚至沒(méi)有對(duì)應(yīng)的低壓母線，其互為備用的重要設(shè)備(如凝結(jié)水泵)可采用交叉供電方式，即甲接在本爐的廠用母線段，乙接在另一爐的廠用母線段,五）300mw/600mw汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng),小結(jié),發(fā)電廠廠用電是指發(fā)電廠本身的用電，是非常重要的負(fù)荷，其電能主要取自電廠本身發(fā)出的能量。 為了保證發(fā)電機(jī)組在啟停、正常運(yùn)行和發(fā)生故障等工況下能對(duì)廠用機(jī)械設(shè)備可靠地供電，廠用電源及其引接必須可靠，要求除有工作廠用電源外，還應(yīng)設(shè)有備用電源。對(duì)200mw及以上機(jī)組的火力發(fā)電廠，還應(yīng)增設(shè)啟動(dòng)電源和事故保安電源。根據(jù)具體情況和要求，可以把備用