发布时间 : 星期六 文章300MW汽轮发电机组厂用电设计论文更新完毕开始阅读
太原工业学院毕业设计
配电能。因火电厂的厂用负荷大多集中在锅炉的辅助机械设备中，因此一般采用“按炉分段”的接线原则，将厂用高压母线按锅炉台数分成若干独立段。 厂用电各级电压母线均采用按锅炉分段接线方式，具有下列特点：
①若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉；
②厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择； ③将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修。 随着发电机组容量的不断增大，汽轮机辅机的容量也越来越大，如射水泵、凝结水泵等设备都进入了高压厂用负荷的范畴。加之大容量机组都实行机、炉单元集中控制，所以“按锅炉分段”的原则，实际已是“按机组分段”了。
300MW汽轮发电机组高压厂用电系统有两种接线方案，如图1-1所示。图(a)所示方案1，不设6KV公用负荷母线，将全厂公用负荷（如输煤、除灰、化水等）分别接在各机组A、B段母线上；如图(b)所示方案2，单独设置二段公用负荷母线，集中供全厂公用负荷用电，该公用负荷母线段正常由启动备用变压器供电。
(a)方案1—不设公用负荷母线； (b)方案2—设置公用负荷母线；
图1-1 高压厂用电系统供电方案
如图(a)所示方案1的优点是公用负荷分接于不同机组变压器上，供电可靠性高、投资省，但也由于公用负荷分接于各机组工作母线上，机组工作母线清扫时，将影响公用负荷的备用。另外，由于公用负荷分接于两台机组的工作母线上，因此，在机组G1发电时，必须也安装好机组G2的6kV厂用配电装置，并由启动/备用变压器供电。
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如图(b)所示方案2的优点：公用负荷集中，无过渡问题，各单元机组独立性强，便于各机组厂用母线清扫。其缺点：由于公用负荷集中，并因启动/备用变压器要用工作变压器作备用（若无第二台启动/备用变压器作备用时），故工作变压器也要考虑在启动/备用变压器检修或故障时带公用负荷母线段运行。因此，启动/备用变压器和工作变压器均较方案1变压器分支的容量大，配电装置也增多，投资较大。 综合考虑，本设计采用方案1，不设6KV公用负荷母线。
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第2章 厂用电负荷计算及变压器的选择
厂用变压器的选择主要考虑高压厂用工作变压器和启动备用变压器的选择，其选择内容包括变压器的台数、型式、额定电压、容量和阻抗、为了正确选择厂用变压器容量，首先应对主要设备的容量、数量及其运行方式有所了解，并予以分类和统计，最后确定厂用变压器的容量。
2.1 厂用电负荷的分类
厂用电负荷，根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，其重要性可分为下列几类：
(1)Ⅰ类厂用负荷。凡是属于单元机组本身运行所必须的负荷，短时（手动切换恢复供电所需要的时间）停电会造成主辅设备损坏、危及人身安全、主机停运及出力下降的厂用负荷，都属于Ⅰ类负荷。如火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵，引风机、送风机、给粉机等。通常它们都设有两套设备互为备用，分别接到两个独立电源的母线上，当一个电源断电后，另一个电源就立即自动投入。
(2)Ⅱ类厂用负荷。允许短时停电（几秒至几分钟），恢复送电后，不致造成生产紊乱，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运转的厂用负荷，均属于Ⅱ类厂用负荷。此类负荷一般属于公用性质负荷，不需24h连续运行，而是间断运行。如输煤、除灰、疏水泵、化学水处理等。一般它们均应由两段母线供电，并采用手动切换。
(3)Ⅲ类厂用负荷。较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上不方便的厂用负荷，属于Ⅲ类厂用负荷。如修配车间、试验室、油处理室等负荷。通常一路电源供电。通常它们由一个电源供电，但在大型发电厂也常采用两路电源供电。
(4)0Ⅰ类负荷（不停电负荷）。随着发电机组容量的增大及自动化水平的不断提高，有些负荷对电源可靠性的要求越来越高，如机组的计算机控制系统就要求电源的停电时间不得超过5ms，否则就会造成数据遗失或生产设备失控，酿成严重后果。这类负荷由一般的电源自动切换系统已无法满足要求，所以专门采用由不停电电源（UPS)供电。
(5)0Ⅱ类负荷（直流保安负荷）。发电厂的继电保护和自动装置、信号设备、控制设备以及汽轮机和给水泵的直流润滑油泵等，是由直流系统供电的直流负荷，称为直流保安负荷。这类负荷要求由独立的、稳定的、可靠的蓄电池组或整理装置供电。
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(6)0Ⅲ类负荷（交流保安负荷）。在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在停机过程中及停机后的一段时间内仍必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动装置失灵或危机人身安全等严重事故的厂用负荷，称为交流保安负荷。交流不停电保安负荷，如电子计算机、热工保护、自动控制装置；允许短时间停电的交流保安负荷，如盘车电机，交流润滑油泵等。为满足交流保安负荷的供电要求，对大容量机组应设置交流保安电源。平时由交流厂用电供电，一旦失去厂用工作电源和备用电源时，交流保安电源应自动投入。通常，由柴油发电机组、燃轮机组或具有可靠的外部独立电源等作为交流保安电源。
火电厂的厂用电负荷包括全厂机、炉、电、燃运等的用电设备，涉及范围广、数量大，且随各厂机炉类型、容量、燃料种类、供水条件等而差异较大。例如：高温高压电厂比同容量的中温中压电厂的给水泵容量大；大容量机组的辅助设备比中、小型机组要多且功率大；开式循环冷却方式比闭式循环冷却方式的耗电量要小；各种燃料的发热量不同，需要的风量不同，风机容量也不同，同时除灰设备也不尽一样；若电厂采用汽动给水泵则可大大减小厂用变压器容量等。一般厂用变压器连接在厂用母线段上，而用电设备由母线引接。
为了正确选择厂用变压器容量，不但要统计变压器连接的分段母线上实际所接电动机的台数和容量，还要考虑它们是经常工作的还是备用的，是连续运行的还是断续运行的。为了计及这些不同的情况，选出既能满足负荷要求又不致容量过大的变压器，所以又提出按使用时间对负荷运行方式进行分类： 经常——每天都要使用的负荷（电动机）；
不经常——只在检修、事故或机炉启停期间使用的负荷（电动机）； 连续——每次连续运转2h以上的负荷； 短时——每次仅运转10~120min的负荷；
断续——每次使用从带负荷到空载或停止，反复周期性地工作，其每一周期不超过10min的负荷。
上述“经常”和“不经常”主要用来表征该类设备电动机的使用机会。而“连续”、“短时”和“断续”则用来区分该类设备每次使用时间的长短。
如表2-1列出了火电厂主要厂用电负荷。
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