火电厂知识总结

1、编辑目的：关于火电厂的一些知识与同事分享， 下面的内容全部是根 据我自己的喜好在网上查阅相关资料编辑的。如果大家比较有兴趣， 可自行查阅资料。1关于启动/备用变压器火电厂的电力系统简图如下图所示其中WB1、WB2是220kV的高压母线，T1是主变压器，简称主 变；T2是厂用高压变压器，简称厂高变；T3是启动、停止、备用变 压器，简称启/备变。最上方的 WB是发电厂的最终输出的高压电， 而右下方的6kV则是厂用电（包括磨煤机一应设备）。火力发电厂厂用电技术规定DL/T5153-2002（一下简称厂规）条规定： “全厂应设置可靠的高压厂用备用或启动/ 备用电源。200MW及以上机组的高压厂用启动、

2、备用变压器，主要作 为机组启动或停机的电源，兼作厂用备用电源” 。容量为 600MW 的 机组，当发电机出口不装设断路器或者负荷开关时， 每两台机组应设 1台或两台高压厂用启动/备用变压器；当发电机出口装设断路器 或负荷开关时， 4台及记下机组可设置 1 台高压厂用启动 /备用变压器， 其容量可为 1 台高压厂用工作变压器的 60%-100%。当发电机组出口不装设断路器或负荷开关时，机组启动或停机的 电源都要由启备变提供。 当发电机出口装设断路器或负荷开关时， 机 组启动和停机电源可由主变 -高厂变提供，如果是主变 -厂变回路故障 引起的停机，则停机电源要由启备变提供。启备变作为机组厂用备用电

3、源，是在市区厂用电源时投入。厂用 电源的市区主要是由高厂变或封闭母线故障 引起的，由于大机组高 厂变电源是通过离相封闭母线从主变低压侧引接的， 该回路不装设断 路器，因此一旦故障，势必导致停机，这是投入备用电源也只是作为 停机电源使用， 并不能真正起到备用的作用。 只有在高厂变发生比较 大的故障， 短时间的维修不能使其恢复工作时， 启备变才真正作为备 用电源投入，保证机组的继续运行。 但这是如果另一台机组故障停机， 将失去停机电源。这种双重故障在理论上出现的几率非常小。根据2006 电力可靠性指标发布电力可靠性趋势分析报告 统 计，220kV以上的电压等级的变压器的主要可靠性指标对照表如下年份

4、可用系数乐强迫停运率非停时间计停时间200499.2371.6683. 4563.39200599. 3322. 0091.1153.67所以启/备变的用途是给机组提供启动、停止的电源和当做厂高变 的备用变压器。如果T3左右启/备变压器，那么容量应该与T2相同，如果仅仅是 启动、停止变压器，那么容量可以是T2的60%。根据电力局的统计， 容量是63MVA的启/备变一年电费大概是1千万人民币。一般情况是两台厂压变配一套启/备变，因为两台厂用变同时故障 的概率比较低。2.火电厂的空冷岛用途火电厂发电中水的循环步骤如下：煤粉在炉中燃烧，燃烧产生热 量把循环的水变成水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动从而产生

5、电能， 流 过汽轮机的水蒸气能量减少，通过有风机降温的管道，从而液化成水 被循环使用。风机和管道组成的部分就是空冷岛。 传统的降温方式是 凉水塔，水蒸气在凉水塔内遇到冷空气液化， 而经过热传递变热的空 气由风机吹到凉水塔外，保持有冷空气在凉水塔内流动，从而保证了 水蒸气液化。空冷岛的相对优势是 100%的水循环利用，而凉水塔仅 仅有80%。空冷岛实物图空冷岛示意图空冷岛相对于传统的凉水塔有一定的优势，也是火电厂发展的一个方向，但是空冷岛一般都使用变频器节电， 从而会产生大量的谐波电流和谐波电压，影响电能质量。当谐波严重到一定程度，会是进线处的开关跳闸3变频器的制动单元（不可控整流）般大功率的变

6、频器都配备这种制动单元，当电机制动的时候，工作在第四象限，处于发电状态，由于直流电容没有逆变到电网，所 以会使直流电容电压升高，装备这种制动单元正是为了防止这种现象的发生，示意图如下4.发电机组配备的柴油发电机柴油发电机：发电机单机容量不断增大，必须有一个能保证机组 在厂用电中断情况下能够安全停机的电源系统。 柴油发电机组不瘦电 力系统影响，具有工作的独立性、快速性，从而被广泛的采用为应急 宝安设备，所以目前应急宝安电源又称为柴油发电机应急宝安电源。 一般单台发电机组容量小于 300MW，每两台机组配置一台柴油发电 机，单台容量大于300MW时，每台都配备一台柴油发电机。虽然电 厂都备有启/备

7、变压器，但是启/备变投入过程相对复杂，时间较长， 而机组因故障停机会造成很大的损失。柴油发电机具备自启动功能， 当检测到机组因故障停电，柴油发电机就会自己启动运行，并在10S内达到满负荷运行并投入使用。5关于电厂需要谐波治理的部分总结查阅相关资料，整个发电系统中的变频电机主要有：空冷岛、煤 粉分离器以及给煤机的煤粉传送。煤粉分离器的功率一般较小，电流一般在100A左右，给煤机的煤粉传送的功率也不大，但是没有查到 响应的数据。所以暂时考虑火电厂需要治理的产生谐波的器件就是空 冷岛。对于上安电厂，一共6台机组，4台300MW, 2台600MW。变压 器出口的电压时 220kV和500kV。这属于高压，当电压高于 1000kV 时，才属于特高压。空冷岛的变压器容量是 2000kVA6变压器温升的实际经验变压器温升的一些知识：2000kVA的干式变压器，带载60%左右， 电流畸变率35%左右，温度可达到80C。前提是一个小空间内放置4 台这种变压器，并且通风不是很好（上安电厂经验，但是所说的温度 不知道是线圈的温度还是铁芯的温度）。7国家对变压器温升的限值规定变压器温升：GB1094.2-2013中写道，对于油浸式变压器，在室温是20 C的时候，变压器允许温升是* 1逼升限值豊求温升限值K60烧组爭沟刚电越】：DN及OF褂却方式65OD梓却芳式70燃坦热点