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1廠用電系統(tǒng)的母線接線

廠用電系統(tǒng)母線接線除了要滿足正常運(yùn)營的相關(guān)規(guī)范和要求外，還要注意以下六點(diǎn)：（1）廠用電系統(tǒng)母線接線要保證每個用電單元的獨(dú)立性，不能因?yàn)橐粋€用電單元的出現(xiàn)故障而影響整個廠用電系統(tǒng)的正常運(yùn)行；（2）在供電過程中出現(xiàn)故障是不可避免的，所以在檢修的過程中就要協(xié)調(diào)好與正常供電的切換關(guān)系，在盡量不影響正常生產(chǎn)生活的前提下完成相關(guān)的事故檢修工作；（3）全廠性公用負(fù)荷接在專門設(shè)立的公用段上，避免廠用電系統(tǒng)的復(fù)雜化，無過渡問題。在設(shè)計(jì)階段要有預(yù)見性，避免重復(fù)性等浪費(fèi)性建設(shè)；（4）做好廠供電系統(tǒng)的應(yīng)急措施，備用電源要有專人看管維護(hù)，并且相關(guān)電壓、容量等參數(shù)規(guī)格要滿足正常的生產(chǎn)要求；（5）為了可持續(xù)發(fā)展，在設(shè)計(jì)階段要給其預(yù)留出發(fā)展的空間，不至于耽誤正常的生產(chǎn)；（6）引進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有不斷創(chuàng)新才能贏得市場的競爭力，所以在廠用電系統(tǒng)中一定要積極引進(jìn)合理實(shí)用的新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。廠用電系統(tǒng)母線分段的主要原則是按鍋爐的容量決定廠用母線分段：鍋爐容量為65t/h及以下時，高壓廠用電母線兩爐合用一段母線，低壓廠用電母線兩爐合用一段母線；鍋爐容量介于120～220t/h時，高壓廠用電母線每爐一段。低壓廠用電母線每爐一段；鍋爐容量介于400～670t/h時，高壓廠用電母線每爐兩段，低壓廠用電母線每爐兩段；鍋爐容量為1000t/h及以上時，高壓廠用電母線每一級高壓廠用母線為兩段，低壓廠用電母線每爐兩段。之所以采用按鍋爐容量分段高、低壓廠用電母線，目的是為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，可以防止運(yùn)行人員跑錯間隔誤拉誤送。需要觀念延伸的是隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷擴(kuò)大，汽輪機(jī)輔機(jī)的容量也不斷增大，大容量機(jī)組都機(jī)、爐單元集中控制。“按爐分段”是高低壓母線分段的主要原則，但當(dāng)分段母線的連接斷路器參數(shù)（主要是額定電流及短路容量）和電動機(jī)啟動時的電壓降不能滿足要求時，可根據(jù)實(shí)際所選合適的斷路器數(shù)量決定母線分段數(shù)。

2廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式

廠用電系統(tǒng)包括高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)兩部分。

2.1高壓廠用電系統(tǒng)

高壓廠用電系統(tǒng)有以下三種接地方式：

2.1.1中性點(diǎn)不接地方式。此種接地方式能夠阻斷流經(jīng)主變中性點(diǎn)的短路電流，因而此種接地方式所采用的保護(hù)方式靈敏度較低，一般發(fā)生單相接地故障后，非故障相仍可持續(xù)運(yùn)行2h，保障了供電的可靠性。但若廠用電系統(tǒng)容量大，且線路尤其是電纜線路敷設(shè)較長時，會造成單相接地故障時的電容電流過大，當(dāng)大于某一個值時可能會發(fā)生電弧放電，且接地電弧不能自動消除，將產(chǎn)生較高的電弧接地過電壓（可達(dá)到額定相電壓的3.5～5倍），并且故障有可能進(jìn)一步擴(kuò)大為多相故障，危害整個廠用電系統(tǒng)。此種情況下接地保護(hù)應(yīng)該動作于跳閘，立刻中斷對廠用設(shè)備的供電，但由于中性點(diǎn)不接地，其實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)較困難，需要采用靈敏的零序方向保護(hù)，也可采用反映零序過電壓的母線監(jiān)測裝置，通過對饋線逐條拉閘來判斷出故障回路，實(shí)際操作較為復(fù)雜和機(jī)械，因此在實(shí)際中較少運(yùn)用到，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)先準(zhǔn)確地計(jì)算出單相接地時電容電流的大小，以選用更為合理的中性點(diǎn)接地方式。

2.1.2中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。此種接地方式的特點(diǎn)是既能保證一定的流經(jīng)中性點(diǎn)的電流，為保護(hù)裝置提供采樣，同時由于中性點(diǎn)電流的流通避免了故障相過電壓倍數(shù)過高。為了降低間歇性電弧接地的過電壓水平和便于尋找接地故障點(diǎn)的情況，應(yīng)通過計(jì)算選擇適當(dāng)?shù)碾娮柚担軌蚩刂齐妷核皆谝?guī)定閾值之內(nèi)，保證設(shè)備和人員的安全性。此外，這種接地方式最大的優(yōu)點(diǎn)是具有選擇性，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障點(diǎn)流過一固定值的電阻性電流，保證故障饋線的零序保護(hù)動作，其總接地電流小于15A時可僅動作于信號，當(dāng)接地電流大于15A時改為中電阻接地方式，保護(hù)動作于跳閘。同時該接地方式實(shí)際中運(yùn)用較方便，無需設(shè)置大電阻器，采用二次側(cè)接小電阻器的配電變壓器可等效為高電阻器，節(jié)省了工程造價。

2.1.3中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。此種接地方式適用于單相接地電容電流較大的情況，當(dāng)出現(xiàn)故障時，這種接地方式可產(chǎn)生感性電流來補(bǔ)償電容電流，以達(dá)到持續(xù)供電的目的。此種接地方式最大的優(yōu)點(diǎn)是不僅具有選擇性，還具有可調(diào)節(jié)的靈敏性。實(shí)際運(yùn)用中在消弧線圈的二次側(cè)并聯(lián)電阻，并且二次側(cè)并聯(lián)電阻應(yīng)有與消弧線圈分接頭相匹配的調(diào)節(jié)分接頭，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷變化時，通過改變分接頭的接地形式來自適應(yīng)系統(tǒng)電容電流的變化，與此同時還要相應(yīng)地改變相關(guān)的電阻來保障故障電流的不變。這一接地方式的靈活性也注定了其復(fù)雜性，消弧線圈接地方式運(yùn)行比較復(fù)雜，需要增設(shè)接地投資，保護(hù)的設(shè)置也較為復(fù)雜。通過以上的敘述綜合可知，高壓廠用電系統(tǒng)接地方式的選擇依據(jù)主要是接地電容電流及接地過電壓水平。

2.2低壓廠用電系統(tǒng)

低壓廠用電系統(tǒng)有以下兩種接地方式：

2.2.1中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式，適用范圍較廣，發(fā)電廠低壓廠用電系統(tǒng)一般均可采用，一旦出現(xiàn)故障就可以自動停止運(yùn)行，并且此種接地方式也防止了由于熔斷器一相熔斷造成的電動機(jī)兩相運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了低壓廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

2.2.2中性點(diǎn)直接接地方式，主要適用于不甚重負(fù)的負(fù)荷供電。此種接地方式當(dāng)單相接地發(fā)生故障時，中性點(diǎn)電壓不會發(fā)生位移，可降低系統(tǒng)的額絕緣要求。

3廠用電系統(tǒng)電壓等級

廠用電系統(tǒng)電壓等級主要與以下因素相關(guān)：廠用電發(fā)動機(jī)的電壓、發(fā)電機(jī)的額定電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)安全性等方面，另外還需考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)層面的可行性綜合做出判斷。發(fā)電廠里各種電動機(jī)容量相差很大，從幾瓦到幾兆瓦，而電動機(jī)的電壓和容量有關(guān)，因此，必須根據(jù)所拖動設(shè)備的功率以及電動機(jī)的制造情況來進(jìn)行電壓選擇。電壓等級的確定還要注意不要確定過多的等級，若電壓等級過多會造成設(shè)備接線復(fù)雜，反而不會對生產(chǎn)提供較為有利的幫助。我廠廠用電壓等級設(shè)為兩檔，分別是高壓的6千伏檔和低壓的0.4千伏檔，這種根據(jù)實(shí)際情況合理的設(shè)置可以在保證正常供電的同時，運(yùn)營維護(hù)也簡單方便，符合相關(guān)的生產(chǎn)實(shí)際需要。

4廠用電系統(tǒng)用電負(fù)荷

廠用電負(fù)荷根據(jù)重要性的不同接入到不同的供電系統(tǒng)，負(fù)荷的分類是廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，廠用電負(fù)荷按重要性可大致分為五類：

4.1Ⅰ類負(fù)荷

短時停電除了會損害設(shè)備外，還會使相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全遭到威脅，使機(jī)組工作暫停或發(fā)電量大幅度下降，此類負(fù)荷應(yīng)設(shè)置備用電源，例如發(fā)電廠鍋爐部分的風(fēng)機(jī)、供煤系統(tǒng)的磨煤機(jī)、給煤機(jī)、給粉機(jī)等。

4.2Ⅱ類負(fù)荷

允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，此類負(fù)荷應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電，例如發(fā)電廠鍋爐部分備用風(fēng)機(jī)、鍋爐啟動風(fēng)機(jī)、疏水泵等。

4.3Ⅲ類負(fù)荷

長時間停電不會直接影響生產(chǎn)者，此類負(fù)荷一般由一個電源供電，例如發(fā)電廠輔助車間油處理設(shè)備、電氣試驗(yàn)室、通風(fēng)機(jī)等。

4.4事故保安負(fù)荷

當(dāng)廠區(qū)發(fā)生斷電的故障后，機(jī)組停運(yùn)，但為了設(shè)備和相關(guān)人員的安全，還需繼續(xù)供電的負(fù)荷，例如發(fā)電廠輔機(jī)交流潤滑油泵、盤車電動機(jī)、頂軸油泵、汽機(jī)部分潤滑油泵等。

4.5不間斷供電負(fù)荷

在機(jī)組正常運(yùn)行、停機(jī)甚至停機(jī)后的階段，需要進(jìn)行連續(xù)供電的負(fù)荷，例如電子計(jì)算機(jī)、調(diào)度通訊、自動控制遠(yuǎn)動通訊電源、熱工保護(hù)、調(diào)節(jié)裝置等。廠用電負(fù)荷的重要性決定了其供電電源性質(zhì)及低壓廠用電接線方式，電力負(fù)荷的梳理是低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要前提，設(shè)計(jì)中應(yīng)予以足夠重視。

5結(jié)語

發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是發(fā)電廠自身電能傳輸消耗網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它是發(fā)電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)甚至是發(fā)電廠安全、可靠的保障，其在發(fā)電廠設(shè)計(jì)中的重要性體現(xiàn)在“后勤保障”上，實(shí)際的廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅僅包含上述四個方面，還包含廠用電源的引接、廠用負(fù)荷的供電方式、配套低壓檢修供電網(wǎng)絡(luò)等，其復(fù)雜性決定了設(shè)計(jì)中應(yīng)予以足夠重視。

作者：張隨會 孫哲 單位：陜西能源集團(tuán)清水川發(fā)電公司