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火电厂厂用电接线设计准则实例简析 本文论述了火电厂厂用电设计在安全性、可靠忾、投资成本、运行、设备应用、维修、 可扩建性等方面需要考虑的因素以及合理的设计程序。在此基础上，简单介绍美国发电厂起 动/备用电源、单元厂变的各种不同接线方式，以及影响 UPS 配置和应急柴油发电机中性点接 地方式选择的因素，并提供了系统参数的范围。供大家参考。 关键字：火电厂 厂用电接线 设计准则 典型接线 1 概述 大家知道，发电厂只有当它的辅助系统正常运行时才能生产电力。一旦这些 辅助设备的电源消失，机组就有可能停下来，甚至可能遭受损坏。厂用电系统的 投资，一般只占电厂总投资的5%～10%以下。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，可能会超过厂用电系统的总投资。 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、可靠、运行灵活的厂用电系统。设计过程中，技术层面上必 须考虑一定的广度，如广泛收集同类型机组的运行经验和各种现场记录，以使设 计上所暴露出的问题，在新的设计中不再重犯。 2 初步设计考虑的因素 在设计厂用电系统时，必须考虑影响机组设计和运行的各种主要因素，并可 将它规定为设计准则。设计准则如何归类，随不同的设计者而异。对设计准则应 该进行细化，以便设计中具体运用。以下给出的一些设计准则，只不过是一些具 体的例子而已。 2.1 安全性 强调安全性对厂用电设计是非常重要的。厂用设备必须满足行业标准和规范 的要求，对于有可能给电厂人员和公共场所带来危害的那些不安全因素，就必须 认真考虑并尽量避免。以下是对安全性方面考虑的几个例子： (1)在正常和应急情况下，当所有发电机组均不运行时，应具备照明、通讯、 加热、通风、控制电源、电梯、润滑、安保以及安全停机负荷等所需要的电源。 这可以由不间断电源系统、其他交流电源(如应急柴油发电机)，或直流电源来完 成，取决于负荷的重要性和负荷的特性。 (2)电源和重要负荷应分配在机组的不同厂用母线上，以便任何一段母线或电 源故障时，不影响机组安全停机。 (3)所有电气设备的外壳，应永久牢固地与电厂接地网直接连接。 2.2 可靠性 1 机组如果没有足够的厂用辅助设备作支撑，则就不能发挥正常的效能。因此， 厂用系统的可靠性，将直接影响到机组和电厂的性能。厂用电源局部或全部中断， 可能使机组出力减少，甚至造成停机，设计上应尽量避免出现这种情况。所设计 的厂用电系统，应具有一定的备用容量，备用电源应使运行部份的停电影响最小。 系统设计应使运行设备故障或系统中断期间，发生功能失灵的情况最少。下面， 列举一些可靠性设计准则： (1)一个起动电源故障，不应妨碍任一台机组起动或停机。 (2)当机组单元厂变中的某一台退出运行时，该机组仍能满负荷运行。 厂用电系统的可靠性，应与机组在系统中的重要性、行业标准规范以及管理 等要求相一致。 2.3 投资成本 运行费用、厂用电系统和相关设备的维修费用，是影响设计的关键因素。在 设备的整个寿命期内，用于安装、运行、可扩建性(expandability)和维修的费用， 应将其作为确定每个设计方案总投资的一部分。 虽然很难对可扩建性和为远景预留容量进行投资估算，但却是十分重要的。 因远景增加负荷可能需要花费很高的投资来改造原来的系统和设备。 2.4 运行 厂用电系统运行灵活、简单，有助于提高系统的可靠性。采用直接放射系统 最简单，但为了提高可靠性，可以考虑将不同母线相互联络。通常，厂用母线相 互联络以后，会增加切换操作的复杂性，增加保护方面的投资。同时，还容易引 起误操作，造成设备损坏或停机事故。 有时为片面追求可靠性，往往采用备用加备用，使整个系统变得非常复杂， 而实际运行效果却并不理想。因此，应根据实际的运行效果来确定系统的可靠性。 下面，列举厂用电设计是否可靠的运行判据： (1)正常运行时，机组厂用负荷由支接在发电机主引出母线上的变压器(即单 元厂变)供电。 (2)继电保护具有隔离系统故障