水电厂厂用电解析

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1、介绍人：郑明亮 2014年6月14日 水电厂厂用电系统及水电厂厂用电系统及 运行规程简介运行规程简介 一、厂用电和厂用电率 厂用电： 在火电厂和水电厂的生产过程 中，都需要许多用电设施为主 要设备和辅助设备服务，以保 证发电厂的正常生产。水电厂 机电辅助设备用电及照明用电 称为水电厂的厂用电，厂用电 绝大部分使用交流电，少量使 用直流电。为了维持发电厂的 正常运行，必须保证厂用电的 可靠性。 厂用电率 在一定时间内，如一月或一年 内，厂用电的耗电量占发电厂 总发电量的百分数，称为发电 厂的厂用电率。降低厂用电率 可以降低发电厂的发电成本， 同时相应地增大了对系统的供 电量。因此运行中要“少用多

2、 发”，提高发电厂的经济效 益。发电厂的厂用电率与发电 厂和类型、自动化程度等有 关。一般凝汽式火电厂的厂用 电率为5%-8%，热电厂的厂用 电率为8%-10%，水电厂的厂用 电率为0.2%-2.0%。 二、厂用电系统的组成 1、水电厂的主要厂用负荷 （1）机组自用电部分：压油装置油泵、机组调速 和轴承润滑系统用油、冷却系统、水轮机项盖排 水泵、漏油泵、主变压器冷却设备等。 （2）全厂公用电部分：厂房吊车、快速闸门启闭 设备、闸门室吊车、尾水闸门吊车、蓄电池组和 浮充电装置、空气压缩机、滤油机、全厂照明 等。 2、厂用电负荷按重要性分类 厂用电负荷，按其用电设备在生产中的作用，以及 中断供电时

3、对设备，人身造成的危害程度不同，按 其重要性一般分为四类： （1）一类负荷：凡短时（包括手动切换恢复供电 所需的时间）停电，可能影响人身和设备安全，使 主设备生产停顿或发电量下降的负荷，如火电厂的 给水泵、吸风机等；水电厂的水轮发电机的调速和 润滑油泵、空气压缩机等。对一类负荷应有两个独 立的母线供电，当一个电源失去后，另一个电源立 即自动投入。以一类厂用电动机应保证自启动。 （2）二类负荷：允许短时停电（几秒甚至几分钟 ），但是停电时间过长可能损坏设备或引起生产混 乱的负荷。如火电厂的工业水泵、输煤机械等，水 电厂的大部分厂用负荷。对二类负荷，应有两个独 立电源供电的母线供电，一般允许采用手

4、动切换。 （3）三类负荷：长时间停电不会直接影响生产的 负荷。如中央修配厂、油处理室等。对三类负荷， 一般由一个电源供电。 （4）事故保安负荷：在事故停机过程中及停机后 的一段时间内，及应保证供电，否则可能引起主要 设备损坏、重要的自动控制失灵或危及人身安全的 负荷，中汽轮机的盘车电动机、发电机组的直流润 滑油泵等。根据对电源的不同要求，事故保安负荷 又可以分为三种： 一是直流保安负荷，由蓄电池组供电。如事故照 明。 二是交流不停电保安负荷，一般由接于蓄电池组的 逆变装置供电，如实时控制用计算机。 三是允许短时停电的交流保安负荷。厂用电中断时 ，必须保证给事故保安负荷供电，对大容量机组应 设置

5、事故保安电源。 3、厂用电直流系统 水电厂的直流电源一般是由蓄电池组提供的，直流 电源主要作为操作、保护、信号、逆变、事故照明 和机组的初始励磁等的电源。 水电厂中供给二次回路的电源称为操作电源。操作 电源可以是直流也可以是交流。由于直流蓄电池组 提供的电源电压平稳、保护动作可靠，特别是厂用 电消失后，蓄电池组仍能够短时正常供电，所以绝 大多数水电厂都设有直流供电系统。 蓄电池组直流电源是由若干蓄电池串联而成的。蓄 电池的串联个数决定于直流系统电源的工作电压， 如220、110、48V等。大中型水电厂多用220V直流 作为操作、保护、事故照明等的电源，而低压直流 作为运行灯光、信号等的电源。

6、三、厂用电系统接线方式 1、厂用电供电电压的确定 发电厂的厂用电负荷主要是电动机和照明。给厂用负荷供电的电压， 主要决定于厂用负荷的电压、供电网络、发电机组容量和额定电压等 因素。 发电厂中厂用电动机的功率范围很大，可以从几瓦到几千瓦。机组容 量愈大，所需厂用电动机的功率也愈大，因此为了给厂用电动机和照 明供电，厂用电供电电压一般选用高压和低压两级。火电厂可采用3 、6、10kV作为高压厂用电的电压。对于水电厂，由于水轮发电机组 辅助设备使用的电动机功率不大，一般只用380/220V一级电压，采 用动力和照明供电共用的三相四线制系统供电。但坝区和水利枢，距 厂区较远，且有些大型机械需另设专用变

7、压器，可由6-10kV系统供 电。 当发电机额定电压与厂用高压一致时，可由发电机出口或发电机电压 母线直接引线取得厂用高压。为了限制短路电流，引线上可加装电抗 器。当发电机额定电压高于厂用高压时，则用厂用降压变压器，简称 高厂变，取得厂用高压。380/220V厂用低压，则用低压厂用降压变 压器取得。 2、厂用电接线的一般原则 （1）接线应保证供电的可靠性和连续性， 并尽量简单清楚，以避免复杂的切换操作 ； （2）对大，中型水电厂的自用电母线应当 分段，每一分段母线应有独立的工作电源 （由发电机通过自用电变压器引出）和备 用电源，装设备用电源自动投入装置； （3）有几个自用电源时，在接线上应考虑

8、 它们能互为备用； （4）如果自用变压器或厂用电动机接在母 线上，应考虑当母线发生故障时，尽量保 证大部分主要厂用机械仍然能继续工作。 3、厂用电电源及其接线分类 厂用电电源一般由发电机电压母线（当发电机电压侧采用单母线分段时）或 单元接线的分支线（当发电机采用单元或扩大单元接线时）供电，而不采用 自高压母线取得自用电源，因为这样会使接线复杂，且经济性较差。对于大 容量水电厂则由于在系统中中有非常重要的地位，要求自用电更为可靠，因 此应尽可能的自地区电网取得厂用电的备用电源。 中型水电厂自用电一般应对如有两个独立的自用电源。大型水电厂，自用电 应有三个独立的自用电源，其中第三个电源作为备用电源

9、，自地区电网取 得。单机容量在1000kW以下的水电厂，可只设一个自用电源。 自用变压器的台数一般与自用电源数相等。 自用电接线一般都采用单母线分段接线，分段母线间用高压断路器或低压自 动空气开关分段联络。 自用电源的备用有两种方式：明备用和暗备用。 暗备用是在正常运行中，所有自用电源（变压器、线路）都投入工作，每台 变压器只在低负荷下运行，没有明显停运的备用变压器。当一台变压器发生 故障时，另一台应能担负全厂或两个分段母线的全部重要负荷，并且保证需 要自启动的电动机在故障消除后能够自启动。 明备用是正常运行中有不工作的专门自用变压器或线路，它的容量应等于平 时工作的容量最大的自用电变压器容量

10、。运行中任一台自用变压器断开时， 它都可以自动投入，供给全部自用电负荷。 3、我厂的厂用电接线情况 构皮滩电厂厂用电系统分为10kV及400V两级电压，主供电源取自主 变低压侧高厂变，备用电源引自110kV施工变电所、技术供水机组。 厂用电电源正常从主变低压侧（或系统）上引接，由主变压器低压侧 （或系统）经高厂变供电,110kV施工变电所及技术供水机组电源为 10kV的第二备用电源。 厂内10kV厂用电系统为单母线分段接线，设、四段母线 ，10KV段母线主电源分别由高厂变11B、12B、13B、14B （ 分别引自1#、2#、4#、5#主变低压侧），经高厂变低压侧开关091 、092、093、

11、094接入；技术供水机组的两回出线分别接入10kV段 及段母线；施工变回、回进线分别接入10kV段及段母线。 400V厂用电负荷包括厂内负荷：进水口、生活区、尾水平台、机组自 用电、厂内检修、厂内公用电、厂内照明、开关站、机修间和油库等 用电；厂外负荷：表孔、中孔、泄洪洞检修门、泄洪洞工作门、水垫 塘水泵房等用电。 四、厂用电配电装置 高压断路器：高压断路器具有独完善的灭弧装置和操作机构，它能接 通和断开各种状况下的高压电路中的电流，用以完成电气主接线运行 方式的改变和尽快切除故障电路，所以它是发电厂和变电所中最要的 电气设备之一。 真空断路器：真空断路器是指在高真空中开断电路的断路器。采用的

12、 绝缘介质和灭弧介质是高真空（真空度为10-4毫米汞柱以上），在这 种稀薄空间，分子的自由行程大，发生碰撞游离的机会少，绝缘强度 很高，因此电弧很容易熄灭。 空气断路器：空气断路器是靠压缩空气吹动电弧使之冷却，在电弧到 零值时，迅速将弧道中的离子吹走或使其复合而实现灭弧。 低压开关：低压开关指在500伏以下的电路的控制电器，用于接通和 断开交、直流电路。常用的低压开关有：闸刀开关，交、直流接触器 ，磁力启动器和自动空气开关。低压开关的灭弧是由灭弧栅将长电弧 截为短电弧的原理灭弧。 备用电源自动投入装置：备用电源自动投入装置是当工作电源因故障 断开后，能自动而且迅速地将备用电源投入工作，使用户不

13、致于停电 的一种自动装置，简称BZT装置。 四、我厂厂用电系统运行规程简介 1、运行注意事项 值长调度管辖范围为18kV以下电压等级的所辖设备（其中包括外来的 备用电源）。 当只有一个厂用电源供电时,应向总调值班班调度员汇报。 雷雨天气，应适当考虑厂用电源的数量，以防系统线路遭受雷击或其 它原因引起全厂厂用电全失，造成事故扩大。 施工变回、回、回进线为单向供电，正常运行方式下，只向 10kV、段供电，厂用10kV、段严禁向施工变供 电。 高、低压厂用变压器严禁并列运行。 高厂变与施工变电源禁止并列运行。 技术供水机组与高厂变电源严禁非同期并列运行。 施工变电源与技术机组电源严禁并列运行。 因容

14、量的限制：一台高压厂用变压器，只允许带两段10kV（、 、段）母线运行，严禁带两段以上运行；引至110kV施工 变电所的10kV（回、回）任一回电源进线只允许带两段10kV （、段）母线运行，严禁带两段以上运行（特殊运 行方式由生产副厂长或总工程师批准） 厂用变压器检修，在停电后和检修完送电前，均应摇测绝缘电阻 ，并作记录。其检修完毕送电时，绝缘电阻值应不低于前次同温 度下的50%，否则需主管生产领导批准。 10kV开关严禁带电投退控制线插头，投退控制线插头应先将操作 电源断开。 10kV、400V电缆在检修后，送电前应摇测绝缘电阻，并作记录。 运行中将电压互感器停用时应先停用相应的BZT装置

15、和相应的保 护。 当利用柴油发电机作为黑启动电源向厂用10kV（或400V）供电， 利用黑启动电源向机组自用电和厂内公用重要负荷供电时，应先 断开相应母线段的进线电源开关，后合上黑启动电源开关供电。 恢复正常供电时应先断开黑启动电源，后合上相应母线段的进线 开关。 如黑启动时间较长，应用黑启动电源对蓄电池充电装置供电，保 证直流系统正常。 2、10kV厂用电运行规定 u10kV厂用电各组(即、段和、段)内 两段母线不宜同时停电。 u10kV厂用电、段，、段，、段 ，、段不能同时停电，因同时停电时， 某台机组的机组自用电将全部失电。 u10kV厂用电、段不应同时停电，因同时 停电时，全厂照明电将

16、全部失电，开关站用 电将全部失电。 u10kV段、段不能同时停电, 因同时停电 时，坝区用电将全部失电，坝区用电将全部 失电。 3、10kV厂用电BZT的运行规定 正常情况下，10kV厂用电BZT应投入运行。 其它的运行方式应按当时的10kV厂用电运行方式 具体投切。 在下列情况下，10kV BZT应退出运行： a）母线PT 故障时。 b）主进线保护装置检修时。 c）母线检修或停运时。 d）其它要求退出BZT的。 4、400V厂用电BZT投切规定 正常情况下，400V厂电BZT应投入运行。 在下列情况下，400V厂用电BZT应退出运 行： a）进线电源开关检修时。 b）一段母线检修时。 c）两段母线联络运行时。 d）其它要求退出BZT的。 5、在400V厂用电