厂用电设计进展分析设计

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1、目 录前 言摘 要1第一章绪论2第二章厂用电源32.1厂用电概述和设计原则32.2 厂用电源的设置及取得方式62.3厂用电接线方式9第三章 厂用变压器的型式及保护113.1厂用变压器容量的选择113.2厂用变压器的型式123.3厂用分支及厂用变压器高压侧出口处的保护14第四章 厂用电的电压等级和中性点接地方式154.1厂用电的电压等级154.2厂用电系统中性点接地方式16第五章 主要低压配电产品195.1低压断路器195.2低压熔断器205.3低压开关柜22第六章 电力电缆266.1阻燃电缆的大量应用266.2铜芯电缆日益增多276.3等截面电缆的采用2764交联聚乙烯电缆的兴起29第七章 其

2、它电气设备30第八章 分析国内主要低压配电产品及电力电缆发展状况318.1、我国低压断路器的发展概况318.2断路器的发展概况318.3、不同类型断路器的保护特性及其执行的标准358.4、断路器的发展趋势368.5导线、电缆的选择条件37后 记39参考文献4039摘 要本文对厂用电设计和低压电器设备选型向国际水平靠拢及进展做了简要的综述，诸如下列问题：厂用电源设备、取得方式、接线方式，厂用电系统中性点接地方式要求；当前流行的开关柜是中压铠装移开式中置柜和低压抽出式组装柜，现场可调定值的高性能塑壳断路器给施工设计带来了方便，熔断器更适合用于负荷小的长线路；阻燃、铜芯、等截面电缆的广泛应用；桥架、

3、母线槽、安全型滑触线等工厂化生产标准产品的采用。我国主要低压配电产品及电力电缆发展状况的分析。关键词：厂用电；变压器；断路器；熔断器；开关柜；电力电缆 第一章绪论随着我国电力事业迅猛发展，工程规模在不断扩大，所采用的电气设备在不断更新换代。通过具体实践摸索及不断总结、积累和丰富了很多宝贵的运行经验和设计经验。自九十年代起，我国陆续修订了所有的规程和规范，电气标准全面向IEC标准靠拢，并等效地被采用。从1982年起，分十几批淘汰了大量的落后机电产品，多次整顿生产秩序，加强了对电气产品的质量管理，努力缩小了发达国家的差距，引进和开发了具有国际先进水平的电气设备。二十多年来我们无论是在设计标准、设计

4、依据和设计方法上，还是在设计所选用的先进技术和设备上都有了腾飞性的发展。随着对大中型水电站推广“无人值班、少人值守”的运行方式，电站的自动化水平越来越高，要更广泛地采用高水准的设备，相应地对厂用电系统设计和厂用设备选型上也提出了更高的要求。本文仅就厂用电设计和进展作简要地综述。第二章厂用电源2.1厂用电概述和设计原则 发电厂在启动、运转、停转、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备。用以保证机组的主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰，除灰及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。 厂用电设

5、计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济和满足发电运行。 现代大容量火力发电厂要求其生产过程是自动化和采用计算机控制的，为了实现这一要求，就需要许多厂用机械和自动化监控设备（如锅炉汽轮机发电机)和辅助设备服务，而绝大多数机械采用电动拖动，因此，需要向这些电动机自动化监控设备和计算机供电，这种供电系统称为厂用电系统。 厂用电系统设置有完备的监视仪表、控制系统、保护连锁及自动装置等。 厂用电源的可靠性是决定整个电厂安全运行的关键，因此厂用电源系统在设计上应满足以下基本要求：

6、(1)系统应安全可靠 厂用电源系统的接线方式和电源容量应能适应正常供况、事故异常和检修状态等各种工况的供电要求，同时还应考虑到机组启停过程中的供电，并方便电源的切换操作。一般各机组的厂用电系统应尽可能相互独立，当某一台机组的厂用电源系统故障或其相关设备故障时，只会影响到该机组的运行，而不致影响到其他机组的正常运行，同时能在短时间内将本机组恢复运行。对公用负荷的供电方式要合理布置，使发生事故时影响范围最小。 (2)系统接线简明、运行灵活 厂用电源系统分期建设和现场施工中厂用电系统的扩建方便和可靠切换运行，应结合远景规划，统一安排，便于过渡，尽可能减少改变接线和变换设备。同时要与电气主接线的方式相

7、结合来考虑，尤其是在备用电源引线时。 (3)符合经济性要求 在满足可靠性的同时，还应注意厂用电源系统的经济性，压宿投资，降低运行费用。 2.1.1厂用电负荷的分类 厂用电负荷根据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，按其重要性可分为四类： (1)I类厂用负荷：凡是属于单元机组本身所必需的负荷，短时停电会造成主设备的损坏、危及人生安全、主机停运及影响大量出力的负荷，都属于I类负荷。如火电厂的水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机、炉水循环泵等。通常，他们设有两套或多套相同的设备。 (2)II类厂用负荷：允许短时停电（几分钟至几小时），恢复供电后，不致造成生产纷乱的厂用负

8、荷，属于II类厂用负荷。此类负荷一般属于公用性质负荷，不需24小时连续运行，而是间断运行，如煤系统，水处理系统等的负荷。一般他们也有备用电源，常手动切换。 (3)III类厂用负荷:较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便，都属于III类厂用负荷，如修配车间、试念室、油处理室等负荷。通常由一个电源供电，在大型电厂中，也常采用两路电源供电。 (4)V类厂用负荷：事故保安负荷，在装有200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在事故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、重要的自动控制失灵或危及人生安全的负荷，称为事故保安负荷。按对电源要求的不同

9、它又可分为：直流保安负荷和交流保安负荷,为满足事故保安负荷的供电要求对大容量机组应设置事故保安电源。通常,由蓄电池组、柴油发电机组或燃汽轮机组提供，达到了可靠的外部独立电源作为其备用电源。 2.1.2厂用电接线的设计原则 厂用电系统接线合理，对保证厂用电负荷连续供电和安全运行至关重要。由于厂用电负荷多分布广工作环境差和操作频繁等原因，厂用电事故在电厂事故中占很大的比例。此外，还因为厂用电系统接线的过渡和设备的异常比主系统频繁，考虑不周，也常常会埋下事故隐患。经表明，不少全厂停电事故引起的，因此，必须把厂用电系统的安全运行提高到应有的高度来认识。 2.1.2.1厂用电接线的设计原则 （1）厂用电

10、接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转； （2 接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求； （3）厂用电源的对应供电性，本机，炉的厂用负荷电本机组供电，这样，用系统发生故障时，只影响一台发电机组的运行，缩小故障范围接线也简单； （2.1.2.2对厂用电系统接线设计的要求 各机组的厂用电系统应是独立的，厂用电接线在任何运行方式下，当一台机组故障停用或其辅机电气故障时，不应影响一台机组的运行，并要求受厂用电影响的机组能在短期内恢复本机组的运行。 一般每台机组设立两个独立的高压厂用电母线段，全厂性的公用负荷专门设立公用段。其优点是：公用负荷集中，无过渡问题，每单元机组

11、独立性强，便于母线清扫。正常运行时，工作段上连接炉本体负荷由本机组高压厂用工作变压器供电，而公用段上所接的全厂性负荷则由起动、备用变压器供电，同时，起动备用变压器作为起动和停机时的电源，兼用工作厂变事故备用。在出现任何故障情况下，首先应该力保厂用电不失去，通常在6KV装设快速切换装置，一旦工作厂用电故障，快速切换至起动备用变压器上，由起动备用变压器提供厂用电。实现这一功能的措施是机组起动后，当负荷带至100MW时，倒换厂用电，合上同期开关，合上6KV工作段电源断路器，投入连锁，断开6KV备用段电源断路器，解除同期。故障时，通过连锁来实现快投功能，一旦快投不上(事故情况下)应该视保护动作情况投不

12、上同期，手动强合一次，如若不成功，则不应该重合，以免引起更大的事故，此时应查明故障原因，尽快恢复厂用电。 引起厂用电至中断的可能原因是1机、炉跳闸2主断路器跳闸3突然甩负荷4高压厂用变压器故障56KV母线故障6KV断路器拒动等在运行时，应该针对情况判断原因（通过表盘监视、电流变化以 及光字牌报警还有机、炉之间的联系等）确保尽快恢复厂用电。 2.2厂用电源的设置及取得方式 2.2.1.工作电源 发电厂的厂用工作电源是保证发电厂正常运行的基本电源。不仅要求供电可靠，而且应满足各级厂用电负荷容量的要求。通常，工作电源应不少于两个。现代发电厂的发电机一般都投入系统并列运行，从发电机低压回路通过高压厂用

13、变压器取得高压厂用工作电源已足够可靠，即使发电机组全部停止运行，仍可从电力系统倒送电能给厂用电源。这种引接方式操作简单，调度方便，投资和运行费用都比较低，常被广泛采用。 高压厂用工作电源（从发电机电压回路引线）的引接方式与主接线形式有密切联系。当主接线具有发电机电压母线时，则高压厂用工作电源（高压厂用变压器）一般直接从发电机电压母线、上引线如图214（a)所示；当发电机和主变压器采用单元接线时，则高压厂用工作电源一般从发电机出口引线，如图2-14(b)所示。各台高压厂用变压器的容量应满足相对应机组的炉、机、电等厂用负荷容量的需求。 低压厂用工作电源，一般均采用380/220V电压等级，直接从高

14、压厂用母线段时，从发电机母线上或从发电机出口，经低压厂用变压器获得低压厂用工作电源。 2.2.2.启动和备用电源 启动电源是为了确保机组安全可靠启动而设置的电源。备用电源主要用于事故情况失去工作电源时，起后备作用。电厂的主要电气设备在正常运行时由工作电源供电，只有当工作电源消失后，才自动切换到启动电源或备用电源。因此，启动电源实质上也是一个备用电源。对于200MW及以上大型机组，启动电源兼作事故备用电源，统称启动/备用电源。 启动/备用电源的引线应保证其独立性，并且具有足够的供电容量，最好能与电力系统紧密联系，在全厂停电情况下仍能尽快从系统获得厂用电源。以下是高压厂用启动/备用电源常见的引线方式： （1）从发电厂电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器)引线。 （2）从与电力系统联系紧密的最低一级电压母线引线。这样，有可能因采用电压等级较高的高压厂用变压器，使高压配电装置投资增加，但供电可靠性也相应提高。 （3）从联络变压器的低压绕组引线，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。 （4)当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过厂用备用变压器获得独立的备用电源或启动电源。 低压厂用备用电源一般均从高压厂用母线的不同分段上引线，经低压厂用备用变压器获得低压厂用备用电源。 在火电厂中，高、低启动/备用电源的数量与发电厂装机台数、单机容量、主