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1、发电厂厂用电保护配置及 整定计算华北电力大学电力系智能控制与仿真教研室张 旭 厂用电接线形式一、基本概念：厂用电概念：电动机以及全厂的运行操作、 试验、修配、照明、电焊等用电设备的总耗 电量，称厂用电或自用电。作用：保证主要设备（锅炉、汽机、发电机 ）及辅助设备的正常运行。 二、厂用负荷分类： 1、I类厂用负荷： 短时（手动切换恢复供电所需时间）停电 可能影响人身和设备安全，使生产停顿或 发电量大量下降。 如：给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风 机、送风机、给粉机、水电厂的调速器、 压油泵等。 措施：（1）设两套互为备用；（2）分别 接到两独立电源母线上；（3）电动机全 部自启动；（4）电源自动
2、投入2、II类厂用负荷： 允许短时停电，但停电时间过长，有可能 损坏设备或影响正常生产的负荷。 如：工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设 备、化学水处理设备等。 措施：（1）两段母线分段；（2）手动切 换；（3）有条件时参加自启动 3、III类厂用负荷： 长期停电不会直接影响生产的负荷。 如：实验室、中央修配厂、油处理室等负 荷 措施：由一个电源供电。4、不停电负荷（UPS） 在机组运行期间，以及停机（包括事故停 机）过程中，甚至在停机以后的一段时间 ，需要进行连续供电的负荷。 如：实时控制用的计算机，热工保护，自 动控制和调节装置等。 一般由蓄电池供电的电动发电机组或配备 数控的静态逆变装置。
3、简称为“OI”类负荷5、事故保安负荷： 在发生全厂停电或单元机组失去厂用电时，为 了保证机炉的安全停运，过后能很快地重新起 动，或为了防止危机人身安全等原因，需要在 停电时继续进行供电的负荷直流保安负荷（OII类）：发电机组的直流润滑 油泵。交流保安负荷（OIII类）：盘车电动机、实时控 制用电子计算机。措施：（大机组）由蓄电池组、柴油发电机组 、燃汽轮机组或有可靠外部独立电源进行供电 。三、厂用电接线的设计原则和接线形式 1、厂用电供电电压等级的确定 发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额 定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的 可靠性等因素，相互配合，经经济、技术综 合比较后确定的。 火力
4、发电厂单机容量PN 300MW：10KV、3KV、380/220V水电厂：0.4KV变电所：0.4KV 2、厂用供电电源及其引接供电电源：工作电源、备用电源，单机容量在200MW及以上的发电厂还应考虑 设置启动电源和事故保安电源。 工作电源备用电源和启动电源（1）备用电源（事故备用电源）是事故或检修情 况下失去工作电源时，起后备作用的电源。要求供 电独立，有足够的供电容量。（2）启动电源：厂用工作电源完全消失情况下， 为保证机组快速启动，向必要的辅助设备供电的电 源。一般用快速柴油发电机组作为启动电源，也可 从外部的可靠独立电源经专用厂高变作为启动电源 。 我国目前仅在200MW及以上大容量机
5、组的发电 厂中，为了机组的安全和厂用电 可靠才设启动电 源。启动电源可兼作备用电源和事故保安电源。 备用电源的常用的引接方式1）发电机电压母线的不同分段上，通过厂 用备用变压器（电抗器）引接。2）从与电力系统连接的最低一级电压母线 上，通过厂高变引接。3） 从联络变的低压绕组引接。4）由外部电网引接专用线路，经变压器获 得独立的备用电源或启动电源。 备用电源的设置方式中小型水电厂和变电所：暗备用-每台工作变压器不满载运行。大型火电厂：明备用-专门设一台备用变压器。 事故保安电源 设置事故保安电源的目的：当厂用工作电源和备用 电源都消失时，为确保在事故状态下能安全停机， 事故消除后又能及时恢复供
6、电，保证事故保安负荷 连续供电。事故保安电源：快速自启动的柴油发电机组蓄电池组蓄电池组+逆变器独立可靠的专用线路（300MW及以上应由110KV及以上电网引入） 四、中性点接地方式：高压厂用电系统接地电容电流小于或等于 7A时，其中性点采用高电阻接地方式，也 可采用不接地方式；当接地电容电流不大 于7A时，其中性点采用低电阻接地方式， 也可采用不接地方式。主厂房内的低压厂用电系统宜采用三相三 线制，中性点经高电阻接地的方式，也可 采用动力与照明公用的三相四线制中性点 直接接地方式。五、厂用电接线的基本形式单母分段接线， 按炉分段接线形式1接线形式二厂用电继电保护系统一、一般要求：各种继电保护的
7、灵敏度不宜低于如下数值：纵联差动 2 ；电流速断保护 2（按保护安装处短路计算）过电流 1.5动作于信号的单相接地保护 1.2动作于跳闸的单相接地保护 1.5二、高压厂用变压器保护纵联差动保护电流速断保护瓦斯保护 过电流单相接地保护 低压侧分支差动保护三、高压厂用备用或起动/备用变压器 纵联差动过电流速断瓦斯保护 过电流 单相接地 零序电流 备用分支的过电流保护 四、低压厂用变压器保护 纵联差动过电流速断 瓦斯保护 过电流单相接地短路保护单相接地 温度保护五、高压电动机的保护纵联差动电流速断保护过电流保护 单相接地 过负荷低电压保护 六、低压电动机相间短路保护单相接地短路保护 单相接地保护 过
8、负荷保护两相运行保护低电压保护 七、厂用线路保护 3kV10kV线路 相间短路单相接地保护低压厂用线路 相间短路保护单相接地短路保护单相接地保护 八、柴油发电机保护过电流 纵联差动单相接地保护短路电流计算一、一般概念1、平均额定电压常用各个电压等级的平均额定电 压Un (kV)361035110220330500Uav (kV)3.156.310.537115230345525GT-1T-2LK(3)30MVA10.5kVX=0.26E = 11kV31.5MVA10.5/121UK% = 10.580kmX=0.4/km15MVA110/6.6UK% = 10.56kV0.3kAxT% =
9、52.5kmX=0.08/km例： 对如下输电系统进行标么 值参数和三相短路电流计算取SB 100MVA，各段的基准电压和基 准电流分别为：各元件标么值如下：2、运算曲线和运算曲线数字表它是采集200MW及以上的各种常用机组 参数，分析电力系统负荷分布状况，采用 概率统计的方法在计算机上得到得结果。 运算曲线 运算曲线数字表二、网络变换网络变换的基本公式见电力工程电气设 计手册电气一次部分P124表45， 厂用网络电抗变换公式见表66。三、三相短路电流周期分量计算三、不对称短路电流计算正序电流Id1（n）各种短路形式的正序短路电流Id1（n）计 算方法与三相短路电流相同，可以采用同 一计算法。
10、当计算电抗Xjs(n)=3时，可按照系统为 无穷大系统计算，其标么值为：在有限电源系统中，按Xjs(n)直接查发电 机运算曲线，即得不对称短路得正序电流 标么值I*d1(t)(n) 合成电流： 短路点合成电流按下式计算：四、厂用电系统短路电流计算 1、6kV厂用电系统 三相短路电流周期分量的起始值：2、380V厂用电系统的短路电流计算a、一般原则：1）计及电阻2）低压厂用变压器高压侧的电压在短路时 可以认为不变3）在动力中心（PC）的馈线回路短路时 ，应计及馈线回路的阻抗，但可不计及异步电动 机的反馈电流b、三相短路电流周期分量的计算五、短路电流计算的过程 1、计算网络中各元件的电抗标么值 2、网络变换 3、求得短路到各个电源的计算电抗 4、由计算电抗求个查的各个电源点供给 的短路电流值 注：对于保护整定来讲要分别进行最大和 最小运行方式下的三相短路、两相短路和 单相接地短路的计算。厂用电保护定值整定本章全部采用例证的方法来演示厂用电部分 的保护整定过程起备变整定低压厂变整定6kV电动机380V馈线定值整定的配合电动机综保的整定谢 谢
