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精品论文 参考文献 关于发电厂厂用电系统设计及稳定性分析 （浙江旺能环保股份有限公司 浙江湖州 313000） 摘要：随着国民经济对电力的需求越来越旺盛，目前国内逐渐建成了许多新的大型火力发电厂、核电发电厂和水力发电厂。发电厂的高压厂用电系统正常运行才能保证机组生产电力，厂用电系统一旦出现问题，就影响到机组的励磁系统供电，使机组停机，严重时发电机组可能遭到破坏。发电厂的厂用电系统接线形式与机组容量密切相关，单机容量越大，发电厂在电力系统中占有的地位就越重要，接线形式要求的可靠性就越高。此外，机组的控制系统的自动化水平越高、相应地对厂供电系统的安全、稳定性的要求也就越苛刻。不仅要求机组在正常运行和起停时有安全可靠的供电能力，而且要求电厂各系统辅机故障或电力系统发生短路造成系统电压波动、频率摇摆等事故状态下，都应该提供可靠的供电。虽然厂用电系统的投资一般只占电厂总投资的5%-10%，但是由于机组长期停役而引起的非直接性投资，主要设备的维修费用，以及使用备用电源所增加的成本，这些额外的附加投资，可能超过厂用电系统的总投资。所以规划和设计厂用电系统时，必须充分意识到它在电厂生产中的重要地位，并尽可能设计出安全、稳定、运行灵活的厂用电系统。因此本文初步系统地讨论在保证发电厂厂用电系统的安全性和稳定性方面需要注意的问题。 关键词：厂用电系统；安全与稳定；中性点接地；继电保护；电源切换 1厂用电电压等级选择 目前，国内发电厂高压厂用电电压等级为3kV、6kV、10kV电压等级。一般按这样的原则来选择火电厂用电电压等级：发电机容量60MW以下，发电机电压等级为10.5kV时，可采用3kV作为高压厂用电电压；发电机容量在100-300MW时，宜选用6kV作为厂用高压电压；容量300MW及以上时，从技术经济方面考虑，可采用两种高压厂用电压，即3kV和10kV。 水电厂厂用电压等级，通常只设380V/220V电压等级，但是坝区和水力枢纽有些大型机械，如闸门启闭装置、航运使用的船闸或升降机等设施用电，常需另设坝区变压器，以6-10kV电压供电。但是发电厂在设计厂用??系统时，常常要结合以下情况：机组数量及单机容量、厂用电接线方式、短路电流水平、设备制造水平、母线电压水平、电动机情况、电气设备布置情况等进行几种方案设计，再进行可行性评估选用合适的电压等级。华北电力设计院的张熠在对600MW空冷机组高压厂用电电压等级选择时[1]，提出以下3种方案。方案1：10.5kV-3.15kV两级高压厂用电电压。方案2：10.5kV一级高压厂用电电压。方案3：10.5- 6.3kV两级高压厂用电电压。 通过对比分析，结合多年电厂运行经验，笔者认为10.5-6.3kV两级电压的方案不但可靠性高、灵活性好、且与脱硫岛的接口清晰、节省主厂房内电气面积，而且经济性最好。此方案在技术性、经济性两方面具有的明显优势。 目前，国内运行和在建的1000MW机组中，高压厂用电电压基本采用3个方案，即1个电压等级10kV（方案1）；2个电压等级10kV和6kV（方案2）；2个电压等级10kV和3kV（方案3）。3个方案的论证是在发电机出口不装设断路器，考虑每台机设置2台同容量的高压厂用变压器，2台机共设置2台高压启动/备用变压器的前提条件下进行的。狄莹[2]通过对变压器容量、电压波动、电动机启动、短路电流等方面比较分析，认为方案1相对于方案2和方案3除10kV小容量电机的损耗及体积略大外，在总投资方面相差不大。由于方案2和方案3的设备型号较方案1增多，造成维护检修、运行管理工作量加大。因此，狄莹论证的结论认为1000MW机组高压厂用电采用10kV1个电压等级更为合理。 2厂用电系统中性点接地方式选择 目前，国内大型机组的高压厂用电系统的中性点接地方式主要有3种，即中性点不接地方式、中性点经电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地方式[3]。高压厂用电中性点接地方式的选择与接地电容电流大小有关，由于设计中常用的计算方法在运行中往往与实测值发生较大偏差，因此需要采用实测的方法获得电容电流的数值。对于125MW及以下机组或厂用母线段对地电容电流小于5A时，宜采用中性点不接地方式；对于200MW及以上机组或厂用母线段对地电容电流在5-10A之间，宜采用高电阻接地方式，如果中性点没有接入高电阻，最好采用专用接地变压器，即采用间接接入电阻的方法；如厂用母线段对地电容电流大于10A时，宜采用消弧线圈接地方式；随着电力电子技术得到广泛的应用，有条件的发电厂可采用智能化的快速消弧系统[4]。 随着600MW及1000MW大容量机组越来越多地采用超临界参数、