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摘 要：本文介绍了厂用电系统电压等级选择，厂用电系统接线及其运行方式，望给广大电气运行人员有借鉴意义。
关键词：厂用电；接线；运行
一、厂用电系统电压等级选择
发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的电量，一般由发电厂本身供给。其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及其燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。
在我国发电厂厂用电高压部分电压等级有：3、6、10kV。低压部分一般选400v。厂用电部分的接线大体为：发电机出口接高压厂用变压器，高压厂用变压器带高压配电母线。厂用电电压等级主要是根据厂用电动机容量来确定。电压等级选择太高，相同功率下虽然可以降低设备的额定电流值和短路电流值，但随着绝缘强度的提高，投资也在提高。电压等级选择太小，设备的额定电流和短路电流值将增大，在启动大容量电动机时，母线电压降幅太大，影响设备的正常运行，甚至会发生低电压负荷掉间。设备额定电流利短路电流的增大要求断路器的性能要提高，以满足运行要求。所以厂用电压等级的选择一定要合理。如当给水泵电动机功率为11000kw。厂用电采用6kv电压系统时，给水泵启动时的母线压降很大，會影响其他设备的正常运行，而采用10kv电压系统时就可以解决这个问题，所以高压厂用电压选择10kV。厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整个发电厂的工作可靠件有很大影响。厂用电的接线应保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满负荷发电，并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。600Mw机组通常都为一机一炉单元式设置，采用机、炉、电为单元的控制方式，因此，厂用电系统也按单元设置，各台机组单元（包括机、炉、电）的厂用电系统必须是独立的，而且采用多段单母线供电。发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足电厂各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中都以启动电源兼作备用电源。
二、10kV厂用电系统接线及其运行方式
图2—1所示为某厂l号机组厂用电系统部分接线图，并以此为例介绍一下厂用电系统运行方式。
该机组采用发电机一变压器组单元接线，并采用分相封闭母线。机组厂用电源从发电机至主变压器之间的封闭母线引接，从发电机出口经变比为20kV/10kv的高压厂用变压器将发电机出口电压20KV变为所要高压厂用电压10KV。高压厂用变压器低压侧的两个分裂绕组各带一段10KV母线，即10KVA段和10KVAB段。在10KV母线上除了高压厂用变压器提供电源外，还有高压厂用备用变压器提供一路电源，高压厂用变压器所带的电源叫工作电源，高压厂用备用变压器所带的电源叫工作电源，高压厂用备用变压器所带的电源叫备用电源。机组正常运行时，厂用10KVA、B段母线由1号机高压厂用变压器供电，而脱硫系统负荷由脱硫变压器供电。厂用10KV母线接带的负荷有给水泵、凝结水泵、引风机、送风机、一次风机、磨煤机等高压厂用电动机，低压厂用变压器等。由于10KV分为两段母线，所以要将负荷合理分配在两段母线上，保证两段母线在正常运行时负荷基本平衡，同类负荷要分别布置于不同的两段，如1号凝结泵接于A段，2号凝结泵接于B段，这样当一段有故障或停电时，机组的其他设备还可以运行，增强运行可靠性。因为发电机出口未装设断路器，主变压器、高压厂用变压器都得随机组启停，因此在机组停运期间，包括启动初期和停机前落负荷到30%以后，这些厂用负荷都要倒为启动备用变压器带。机组正常运行中发生故障停机，厂用负荷也会由厂用电快速切换装置自动切换启动备用变压器带。
三、400V厂用电系统接线及其运行方式
400V厂用电系统按布局一般分为主厂房和外围两部分。位于主厂房布置的400V配电系统所带负荷一般为机炉房设备或少量外围的重要设备，其工作电源由低厂用变压器带，其备用电源由低压厂用备用变压器带，一般一台机组设立一台低压厂用备用变压器，低压厂用备用变压器为主厂房为400V几段母线共用的备用电源。
四、保安电源q
在发电厂的设备中，有的设备不但在机组运行中不能停电，就是在机组停运后相当一段时间内也不能停止供电。保安电源用来满足机组停运后部分设备继续运转，起到保护机炉设备不致造成损坏和部分电气设备电源正常运转的作用。在采用单元接线方式的机组中保安段的工作电源取至机组厂用400v配电盘，其备用电源要从机组以外的其他系统引接，以确保保安段的可靠性。
1.保安电源的特点
与一般低压厂用电源比较，保安电源有以下特点：
（1）保安备用电源必须具有相对独立性。保安备用电源不能取自本发电机组；也不能取自受本机组运行方式影响大的电气系统，当发电机及其系统有故障时，保安备用电源应不受影响；也不能取自与机组的高压备用电源联系密切的系统。这样才能保证在发电机或备用电源故障时起到安全可靠供电作用。
（2）保安备用电源要十分可靠。保安备用电源应能保证在任何情况下随时能投入运行，不得发生拒投现象。如果发生拒投，又在很短时间内无法修复，则将会导致严重的设备损坏，如发电机顶轴油泵、盘车电动机无法运转，会造成发电机大轴弯曲。
（3）保安备用电源应具有快速投入的性能。当机组故障等原因造成保安段母线电源消失时，保安备用电源应快速投入，以便很快恢复保安段母线电压，维持设备运转。
2.保安段供电的负荷类型
（1）机组正常运行中、停机过程中、停机后一段时间内都要求能有可靠的电源，以避免设备损坏的机炉负荷，如给水泵润滑油泵、锅炉空气预热器等。
（2）发电机停机过程中或停机后仍须运转的设备，如润滑油泵、顶轴油泵、盘车电动机、密封油泵等。
（3）蓄电池组的充电设备。
3.接线及运行方式
如图1-2所示，该单元机组保安段共有三段，即保安1段、保安2段、保安备用段。保安1、2段的工作电源取自厂用380V1、2段，备用电源取自保安备用段。保安备用段有两路电源供电，一路取自与本机组无关的其他供电单元，另一路取自柴油发电机。
保安段正常运行时由厂用380V段供电，当工作电源因故障跳闸时，备用电源立即投入运行，以保证供电可靠性。
保安备用段正常运行时由本机外的其他单元供电，当该电源有问题不能投入时，柴油发电机立即启动，向保安段供电。
结束语
高压厂用电系统的短路水平增大与单台最大容量电动机及成组电动机启动困难之间的矛盾越发突出，而提出的解决方案也各有不同。本文仅对厂用电系统电压和接线做出分析比较，并提出推荐方案 ，供设计参考。■
关键词：厂用电；接线；运行
一、厂用电系统电压等级选择
发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的电量，一般由发电厂本身供给。其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及其燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。
在我国发电厂厂用电高压部分电压等级有：3、6、10kV。低压部分一般选400v。厂用电部分的接线大体为：发电机出口接高压厂用变压器，高压厂用变压器带高压配电母线。厂用电电压等级主要是根据厂用电动机容量来确定。电压等级选择太高，相同功率下虽然可以降低设备的额定电流值和短路电流值，但随着绝缘强度的提高，投资也在提高。电压等级选择太小，设备的额定电流和短路电流值将增大，在启动大容量电动机时，母线电压降幅太大，影响设备的正常运行，甚至会发生低电压负荷掉间。设备额定电流利短路电流的增大要求断路器的性能要提高，以满足运行要求。所以厂用电压等级的选择一定要合理。如当给水泵电动机功率为11000kw。厂用电采用6kv电压系统时，给水泵启动时的母线压降很大，會影响其他设备的正常运行，而采用10kv电压系统时就可以解决这个问题，所以高压厂用电压选择10kV。厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整个发电厂的工作可靠件有很大影响。厂用电的接线应保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满负荷发电，并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。600Mw机组通常都为一机一炉单元式设置，采用机、炉、电为单元的控制方式，因此，厂用电系统也按单元设置，各台机组单元（包括机、炉、电）的厂用电系统必须是独立的，而且采用多段单母线供电。发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足电厂各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中都以启动电源兼作备用电源。
二、10kV厂用电系统接线及其运行方式
图2—1所示为某厂l号机组厂用电系统部分接线图，并以此为例介绍一下厂用电系统运行方式。
该机组采用发电机一变压器组单元接线，并采用分相封闭母线。机组厂用电源从发电机至主变压器之间的封闭母线引接，从发电机出口经变比为20kV/10kv的高压厂用变压器将发电机出口电压20KV变为所要高压厂用电压10KV。高压厂用变压器低压侧的两个分裂绕组各带一段10KV母线，即10KVA段和10KVAB段。在10KV母线上除了高压厂用变压器提供电源外，还有高压厂用备用变压器提供一路电源，高压厂用变压器所带的电源叫工作电源，高压厂用备用变压器所带的电源叫工作电源，高压厂用备用变压器所带的电源叫备用电源。机组正常运行时，厂用10KVA、B段母线由1号机高压厂用变压器供电，而脱硫系统负荷由脱硫变压器供电。厂用10KV母线接带的负荷有给水泵、凝结水泵、引风机、送风机、一次风机、磨煤机等高压厂用电动机，低压厂用变压器等。由于10KV分为两段母线，所以要将负荷合理分配在两段母线上，保证两段母线在正常运行时负荷基本平衡，同类负荷要分别布置于不同的两段，如1号凝结泵接于A段，2号凝结泵接于B段，这样当一段有故障或停电时，机组的其他设备还可以运行，增强运行可靠性。因为发电机出口未装设断路器，主变压器、高压厂用变压器都得随机组启停，因此在机组停运期间，包括启动初期和停机前落负荷到30%以后，这些厂用负荷都要倒为启动备用变压器带。机组正常运行中发生故障停机，厂用负荷也会由厂用电快速切换装置自动切换启动备用变压器带。
三、400V厂用电系统接线及其运行方式
400V厂用电系统按布局一般分为主厂房和外围两部分。位于主厂房布置的400V配电系统所带负荷一般为机炉房设备或少量外围的重要设备，其工作电源由低厂用变压器带，其备用电源由低压厂用备用变压器带，一般一台机组设立一台低压厂用备用变压器，低压厂用备用变压器为主厂房为400V几段母线共用的备用电源。
四、保安电源q
在发电厂的设备中，有的设备不但在机组运行中不能停电，就是在机组停运后相当一段时间内也不能停止供电。保安电源用来满足机组停运后部分设备继续运转，起到保护机炉设备不致造成损坏和部分电气设备电源正常运转的作用。在采用单元接线方式的机组中保安段的工作电源取至机组厂用400v配电盘，其备用电源要从机组以外的其他系统引接，以确保保安段的可靠性。
1.保安电源的特点
与一般低压厂用电源比较，保安电源有以下特点：
（1）保安备用电源必须具有相对独立性。保安备用电源不能取自本发电机组；也不能取自受本机组运行方式影响大的电气系统，当发电机及其系统有故障时，保安备用电源应不受影响；也不能取自与机组的高压备用电源联系密切的系统。这样才能保证在发电机或备用电源故障时起到安全可靠供电作用。
（2）保安备用电源要十分可靠。保安备用电源应能保证在任何情况下随时能投入运行，不得发生拒投现象。如果发生拒投，又在很短时间内无法修复，则将会导致严重的设备损坏，如发电机顶轴油泵、盘车电动机无法运转，会造成发电机大轴弯曲。
（3）保安备用电源应具有快速投入的性能。当机组故障等原因造成保安段母线电源消失时，保安备用电源应快速投入，以便很快恢复保安段母线电压，维持设备运转。
2.保安段供电的负荷类型
（1）机组正常运行中、停机过程中、停机后一段时间内都要求能有可靠的电源，以避免设备损坏的机炉负荷，如给水泵润滑油泵、锅炉空气预热器等。
（2）发电机停机过程中或停机后仍须运转的设备，如润滑油泵、顶轴油泵、盘车电动机、密封油泵等。
（3）蓄电池组的充电设备。
3.接线及运行方式
如图1-2所示，该单元机组保安段共有三段，即保安1段、保安2段、保安备用段。保安1、2段的工作电源取自厂用380V1、2段，备用电源取自保安备用段。保安备用段有两路电源供电，一路取自与本机组无关的其他供电单元，另一路取自柴油发电机。
保安段正常运行时由厂用380V段供电，当工作电源因故障跳闸时，备用电源立即投入运行，以保证供电可靠性。
保安备用段正常运行时由本机外的其他单元供电，当该电源有问题不能投入时，柴油发电机立即启动，向保安段供电。
结束语
高压厂用电系统的短路水平增大与单台最大容量电动机及成组电动机启动困难之间的矛盾越发突出，而提出的解决方案也各有不同。本文仅对厂用电系统电压和接线做出分析比较，并提出推荐方案 ，供设计参考。■