高低压电气设备6讲

高低压电气设备

2/5/2023第五讲电气主接线第一节概述一、电气主接线的概念及其重要性电气主接线：

在发电厂和变电所中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电器设备，以及将他们连接在一起的高压电缆和母线构成的电能生产、电能汇集和分配电能的电气回路称为电气主接线。电气主接线图

用规定的电气设备图形和符号，按照各电气设备实际的连接顺序绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气之接线图。

电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响系统运行的可靠性、灵活性并对电器的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。二、对电气主接线的基本要求电气主接线必须满足以下三个基本要求

可靠性

灵活性经济性1．可靠性

供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力。因此安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠性是电气主接线最基本的要求。

电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂或变电站来说应具有较高的可靠性要求，对另外一些发电厂或变电站来说不一定满足较高的可靠性要求。因此在分析主接线的可靠性时，应从以下几个方面考虑：

1）发电厂或变电站在电力系统中的地位2）负荷性质和类别3）设备的制造水平4）长期实践运行经验

2/5/2023二、对电气主接线的基本要求2．灵活性

电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性应包括以下几个方面：１）满足调度时的灵活性。在电气主接线正常运行时，根据调度的要求，能方便的改变运行方式。在发生故障时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户供电的可靠性。２）满足检修时的灵活性。检修设备时，应能方便的将其推出运行，并使设备与带电运行部分有可靠的安全隔离，保证检修人员检修时方便和安全。３）满足扩建时的灵活性。2/5/2023二、对电气主接线的基本要求３．经济性要求

在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。

设计时满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几个方面考虑：１）节省一次投资

主接线应简单清晰，断路器、隔离开关、互感器、避雷器、电抗器等高压设备的数量精良要少

适当采用限制断路电流的措施，以便采用轻型便宜的电器，并减少出线电缆的截面。能使继电保护和二次回路不过分复杂。２）电能损耗要少在发电厂和变电站中电能损耗主要来自主变压器３）占地面积少2/5/2023

基本形式：电气主接线有汇流母线无汇流母线简单单母线单母线分段单母线带旁路简单双母线双母线分段双母线旁路3/2断路器双母线变压器—母线接线单元及扩大单元接线桥形接线角形接线单母线双母线内桥接线外侨接线第二节电气主接线的基本形式2/5/2023一、单母线接线

接线图：

组成：

断路器隔离开关接地隔离开关母线出线（输电线路）进线（电源）

QF—断路器；QS—隔离开关；QSE—接地隔离开关；W—母线；L—出线母线隔离开关线路隔离开关接地刀闸断路器出线进线2/5/2023一、单母线接线1．断路器及隔离开关的配置１）断路器的配置：配置的断路器的数量与进线和出线相同。２）隔离开关的配置：应在断路器两侧配置隔离开关，以使检修断路器时能形成隔离电源的明显端口。３）接地闸刀的配置：用于线路检修时替代临时安全接地。

接线特点：2/5/2023一、单母线接线２．断路器及隔离开关的操作隔离开关和断路器运行操作时，必须严格遵守操作顺序，严禁带负荷拉隔离开关。操作原则为：停电时，必须先断开负荷侧断路器，再拉开线路侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关。送电时，必须先合上母线侧隔离开关，再合上线路侧隔离开关，最后再合上负荷侧断路器。2/5/2023单母线送电操作出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSoQSQFQSQSQF2/5/2023出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo单母线停电操作QFQFQSQSQS2/5/2023一、单母线接线3.单母线接线的优缺点１）优点：

接线简单、操作方便、设备少、经济性好、母线便于延伸，扩建方便。２）缺点：

可靠性差：

当母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路要停止工作。

断路器检修或故障时该线路停电。

调度不方便：

电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。2/5/2023一、单母线接线４．单母线接线的使用范围１）６１０ｋＶ配电装置的出线不超过５回时２）３５６０ｋＶ配电装置的出线不超过３回时３）１１０２２０ｋＶ配电装置的出线不超过２回时2/5/2023二、单母线分段接线

接线图：分段断路器分段隔离开关分段隔离开关１．优点：供电可靠性和灵活性有一定的提高，因此中，小型发电厂及变电所广泛采用。２．使用范围：１）６１０ｋＶ配电装置的出线回路数为６回及以上，每一分段上所接容量不宜超过２５ＭＷ。２）３５６０ｋＶ配电装置的出线为４８回时３）１１０２２０ｋＶ配电装置的出线不超过３４回时一类用户2/5/2023三、单母线带旁路接线单母线不分段带旁路接线单母线分段兼旁路的接线

接线图：2/5/2023旁路母线旁路断路器工作母线单母线不分段带旁路接线2/5/2023

在不停电的情况下可以检修主接线中的任何一台断路器。正常运行时，旁路母线断路器QF及其两侧的隔离开关QS4，QS5

断开，每一出线与旁路母线相连的旁路隔离开关QS也断开，旁路母线处于无电状态。旁路母线不能代替母线工作。１．旁路母线的作用2/5/2023检修出线l1的断路器QF1QF1W1QS1QFQS2l1QS3电源侧W22．旁路母线在检修时的操作过程2/5/2023单母线分段兼带旁路接线旁路母线旁路母线工作母线工作母线2/5/2023特点：

不设专用旁路断路器，而由分段断路器QF兼任。

正常运行时，QS3、QS4以及所有出线的隔离开关QS都断开，旁路母线处于无电状态。分段断路器QF及两侧的隔离开关QS1，QS2合上，运行于单母线分段状态。旁路断路器2/5/2023当需要检修某一断路器时，分段断路器QF要退出分段功能，临时担任旁路断路器工作。假设检修出线L1的断路器，其操作顺序为：为了使WA和WB母线能保持联系先合上分段隔离开关QS5

然后断开断路器QF和隔离开关QS2合上QS4然后合上QF合上L1出线隔离开关最后断开要检修的断路器两侧的隔离开关。2/5/20233.单母线（或分段）加旁路母线的应用范围由于旁路母线系统增加了开关设备的数量，造价较昂贵，运行复杂，因此在不允许停电检修的系统中采用。1）610kV屋内配电系统不装设旁路母线。因为负荷小（1002000kW），供电距离短（420km），在系统中容易取得备用电源。

2）35kV配电系统不装设旁路母线，因为重要用户多采用双回路供电，允许停电检修断路器。如果线路断路器不允许停电检修，则应装设旁路母线。3）110220kV配电系统如果采用单母线分段式结构时，应装设旁路母线。4）当采用可靠性较高的SF6断路器时，可不装设旁路母线。2/5/2023四、双母线接线

接线图：备用母线工作母线母线联络断路器2/5/2023四、双母线接线1．双母线接线的特点（１）系统正常运行时：

工作母线Ⅰ带电，备用母线Ⅱ不带电。相当于单母线运行。

当工作母线发生故障时，有备用母线供电。2/5/2023四、双母线接线（２）正常运行时，为了提高供电可靠性，即工作母线和备用母线各带一部分电源和负荷运行。2/5/2023四、双母线接线（３）不停电可以检修任意母线如检修工作母线时，可经“倒闸操作”将全部电源和线路不停电的前提下转移到备用上继续供电。“倒闸操作”应严格遵守操作顺序：2/5/2023一组主母线运行，另一组主母线备用时，当工作母线检修时的

倒闸操作顺序

IIIQF2/5/2023四、双母线接线（４）检修任意一台出现断路器时，可采用“跨条”连线方式。假设被检修的断路器QF2工作与母线Ⅱ上。其操作顺序为：

2/5/2023四、双母线接线先断开母联断路器QF断开断路器QF2（L2线路停电）拉开其两端的隔离开关QS3，QS1

退出QF2

临时跨条QF2留下的缺口合上隔离开关QS3，QS1

最后合上母联断路器QF恢复线路L2的供电。此时母联断路器QF代替线路断路器QF22/5/2023四、双母线接线2．双母线接线的优缺点：

优点：供电可靠性高调度灵活便于扩建缺点：使用设备较多，投资大，配电装置较复杂。３．适用范围：６10kV配电系统，当断路电流较大，出线需要带电抗器时。3560kV配电系统，当出线回路大于8回，负荷较大时。110220kV配电系统，当出线回路大于5回以上并带重要负荷时。2/5/2023五、双母线分段接线接线图1．特点：将双母线接线的工作母线分为两段，与双母线相比进一步提高了供电的可靠性。

２．适用范围：６10kV的中、小型发电厂220kV配电系统中，当进出线回路1014回时。当进出线回路15以上时两组母线可采用分段，

330550kV配电系统中，当进出线回路6回以上时母联断路器分段断路器分段电抗器2/5/2023六、双母线带旁路母线接线

1.双母线带旁路母线的接线形式1）有专用旁路母线接线形式旁路母线断路器母联断路器此中接线中既有母线联络断路器QF1，又有专用旁路断路器QF2，2回电源进线也参加旁路接线。2/5/20232）母联兼旁路接线形式

正常运行时QF1起母联断路器的作用，旁路母线隔离开关QS3断开。当使用旁路母线时，现断开断路器QF1及隔离开关QS2，再合上QS3，最后合上断路器QF1给旁路母线充电。此时断路器QF1不再起母联断路器作用，而临时承担旁路断路器的作用。六、双母线带旁路母线接线母联断路器兼旁路断路器2/5/2023六、双母线带旁路母线接线旁路断路器兼母联断路器接线形式旁路断路器兼母联断路器2/5/2023七、3/2断路器双母线接线接线图每两回进线、出线占用3台断路器构成一串，接在二组母线之间，因此也称为一台半断路器接线。2/5/20231．特点：1）可靠性高任何一个元件（一回出线、一组母线）故障时均不影响其他元件的正常运行；当两组母线同时故障时影响也不大。七、3/2断路器双母线接线2）调度灵活正常运行时两组母线和全部断路器都投入运行，形成多环状供电。2/5/20233）操作方便

操作时只操作断路器，而不必用隔离开关进行倒闸操作，使误动操作事故大为减少。七、3/2断路器双母线接线4）检修方便

检修任何一台断路器时只需断开该断路器本身，然后拉开两侧的隔离开关即可检修。2/5/20235）占用断路器较多，投资大，继电保护较复杂。6）接线至少配成3串才能形成多环供电。2.适用范围大型发电厂和变电所超高压（330、550kV）配电系统七、3/2断路器双母线接线2/5/2023八、变压器—母线接线1.特点：1）由于超高压系统的主变压器均采用质量可靠、故障率较低的产品，故可以直接将主变压器经隔离开关接到两组母线，省去断路器以节省投资。2）当出线数为5回及一下时，各出线均可经双断路器分别接在两组母线，可获得较高的供电可靠性（如L1、L2、L3）；当出线数为6回及以上时，部分出线可采用3/2断路器接线（如：L4、L5）也可获得较高的供电可靠性。2/5/2023八、变压器—母线接线2.应用范围用于超高压远距离大容量输电系统中对系统稳定性和供电卡靠性影响较大的变电所主接线。2/5/2023九、单元及扩大单元接线单元接线——将发电机与变压器或者发电机－变压器－线路都直接串连起来，中间没有横向联络母线的连接形式。优点：减少了电器的数量；简化了配电装置的结构；降低了工程投资；降低了故障的可能性；降低了短路电流值；

检修某一回路时只影响该单元。1.单元接线的特点2/5/2023九、单元及扩大单元接线2.几种接线形式1）发电机－双绕组变压器单元接线发电机出口不设置母线，输出电能均经过主变送至升高电压电网，因为发电机不会空载运行，故不需断路器使用特点：

200MW及以上大机组采用这种接线形式；

100～125MW的火电厂采用这种接线形式；25～50MW的中小型水利发电厂采用这种接线形式。2/5/2023九、单元及扩大单元接线2）发电机－三绕组变压器单元接线。发电机出口处应设断路器及隔离开关，以便在变压器高中压绕组联合运行情况下进行发电机的投、切操作接线特点：变压器的三侧都要装设断路器和隔离开关；当变压器某一侧停运时另外两侧仍然可以正常供电。2/5/2023九、单元及扩大单元接线3）扩大单元接线。为了减少主变压器的台数，将两台发电机与一台主变压器相连的结构。2/5/2023九、单元及扩大单元接线4）发电机－变压器－线路单元接线发电机发出的电能升压后，直接经的线路送到系统的变电站中去适合用于无发电机电压负荷并且发电厂离系统变电所距离较近的情况。发电机、变压器、线路任何一个故障将全部单元停电2/5/2023九、单元及扩大单元接线5）变压器－线路单元接线。适用于小容量的终端变电所活农村变电所。2/5/2023十、桥形接线当只有两台变压器和两条线路时，常采用桥形接线。2/5/20231.内桥接线使用特点：当输电线路较长，故障机会较多，而变压器又不经常切换时，采用此连接正常运行时桥断路器QF3处于闭合状态。当需要对QF3进行检修时，为了不影响系统运行，可增设“外跨条”。2/5/20232.外桥接线使用特点：当输电线路较短，并且变压器又因经济运行的要求再负荷小时需要使一台主变压器退出运行的系统中可采用此中连接形式。3.优缺点：

优点：

高压电器少、布置简单、造价低、容易过渡到其他接线形式缺点：可靠性不是太高、切换操作较麻烦。内桥接线中，变压器的投入和切除操作较复杂，外桥接线中,线路的投入和切除操作则比较复杂。

2/5/2023十一、角形接线接线特点：将几台断路器连接成环状，在每两台断路器的连接点处引出一回进线和出线，并在每个连接点的三侧各设置一台隔离开关。（用于进出线回路数不多的场合）2/5/2023第三节各类发电厂主接线的特点一、火力发电厂电气主接线的特点

根据火力发电厂的容量及其在电力系统中的地位，一般可将火力发电厂分为区域性火力发电厂和地方性火力发电厂。这两类火力发电厂的电气主接线有各自的特点。1．区域性火力发电厂的电气主接线

区域性火力发电厂特点1）区域性火力发电厂的单机容量及总装机容量都较大。

我国目前这类电厂的单机容量多为200MW、300MW和少量600MW，电厂总装机容量可达1000MW甚至2000MW以上。2)区域性火力发电厂多建在大型煤炭基地(有时称为“坑口电厂”)或运煤方便的地点(如沿海或内河港口)，而与负荷中心(城市)距离较远。它们生产的电能主要经过升压变压器升至较高电压后送人系统，一般不设发电机电压母线给当地负荷供电。2/5/2023

区域性火力发电厂的电气主接线特点

1）电气主接线多采用发电机一变压器单元接线，升高为一个或最多两个升高电压等级。2）220～500kV电压等级的配电装置都采用可靠性较高的接线形式，如：

双母线、双母线带旁路、双母线四分段带旁路以及更为灵活可靠的3／2断路器接线等。2/5/2023

图5—14为某大型区域性火电厂的电气主接线图。特点：1）该厂有4台300MW机组和2台600MW机组。2/5/2023

2）500kV线路4回，采用3／2接线，每回出线均装有高压并联电抗器以吸收线路电容充电功率；2/5/20233）220kV出线有7回，采用旁路母线的双母线接线。2/5/20234）6台机组都采用发电机一变压器单元接线，且用分相封闭母线连接。2/5/20232．地方性火力发电厂的电气主接线特点：

1）地方性火电厂的单机容量和总装机容量都较小，一般都建在负荷中心附近(城市边缘)。所发出的电能有较大部分以发电机电压(10kV)经线路直接送到附近的用户，或升至35kV送到稍远些的用户，其余的电能则升压到1lOkV或220kV电压送人系统。

2）发电机电压母线在地方性火电厂主接线中显得非常重要，一般采用单母线分段、双母线、双母线分段等形式。3）为限制过大的短路电流，分段断路器回路中常串人限流电抗器，lOkV出线也常需要串人限流电抗器。这样就可以选用便宜的轻型断路器。

4）升高电压级则根据具体情况，一般可以选用单母线、单母线分段、双母线等接线形式。2/5/2023特点：1）该厂设有四台发电机，其中G1、G2容量为100MW，发电机电压母线采用双母线分段，设有母线分段电抗器。图5—15为某地方性中型火力发电厂的电气主接线图。2/5/2023

2）G1、G2一部分电能直接以10kV电缆线路供附近用户(出线都带电抗器)，剩余电能经二台三绕组变压器升压为35kV和110kV供较远用户和系统。因为有两条架空线路供稍远一点的较大用户，故35kV采用内桥式接线。2/5/20233）

110KV采用双母线带旁路母线接线，6回架空出线与系统相连并供电给大型企业和城市110/10KV变电所。2/5/20234）G3、G4容量为125MW，额定电压为13.8KV，以发电机－变压器单元接线形式直接将电能汇入110KV系统。2/5/2023二、水力发电厂的电气主接线

1．水力发电厂电气主接线的特点

(1)水力发电厂建在有水能资源处，一般离负荷中心很远，当地负荷很小甚至没有，电能绝大部分要以较高电压输送到远方。因此多采用发电机一变压器单元接线或扩大单元接线。

(2)水力发电厂的电气主接线应力求简单，主变台数和高压断路器数量应尽量减少，高压配电装置应布置紧凑、占地少。

(3)水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定，高压配电装置也一次建成，不考虑扩建问题。采用单母线分段、双母线、双母线带旁路及3／2断路器接线外，桥形和多角形接线也应用较多。2/5/2023

(4)水力发电机组启动快，启停时额外耗能少，常在系统中担任调频、调峰及调相任因此机组开停频繁，运行方式变化大，主接线应具有较好的灵活性。

(5)水力发电机组的运行控制比较简单，较易实现自动化，为此，电气主接线应尽力避免以隔离开关作为操作电器。2/5/20232．大型水力发电厂的电气主接线

1）发电机与升压变压器构成了单元接线或扩大单元接线。扩大单元中的主变压器还采用低压分裂的形式连接两台发电机。这样不仅简化了接线，还可有效地限制发电机侧的短路电流。2/5/20232）220kV电压采用双母线带旁路接线，3）500kV电压则采用更为可靠的3／2断路器接线。4)自耦变压器构成500kV和220kV电源的联络，其第三绕组作为厂用电的备用2/5/2023图5—17(b)为葛洲坝(大江)水电厂主接线特点：4台125MW发电机共用1台600MVA主变压器升压至500kV。

因为发电机容量不大，这样配置既减少了主变台数，又减少了500kV断路器和隔离开关的数量，因而减少了占地，降低了投资。2/5/20233．中型水力发电厂的电气主接线

图5—18所示水电厂共有6台发电机，特点：G1～G4中每2台发电机与1台升压变压器构成扩大单元接线。

其中T1为低压绕组分裂的变压器，T2为一台自耦变压器，高压与中压分别联络220kV和110KV两级升高电压，第三绕组则分裂为两个相同的低压绕组与两台发电机相连。2/5/2023发电机G5、G6，分别经双绕组升压变压器升压后在高压侧并为一点接人110kV系统，这种接线称为联合单元接线，能节省高压侧断路器和隔离开关的数量，并使高压侧接线简化，减少占地面积。220kV和110kV电压级都采用了五角形接线。2/5/2023第六章厂用电及其接线

第一节概述一、厂用电及厂用电率

1)厂用电

发电厂厂用辅助机械设备及电气设备的总耗电量称为厂用电或自用电。如：各种类型的拖动电动机以及厂内其它运行操作、试验、修配、电焊、照明等用电设备。2)厂用电系统

由厂用变压器(或电抗器)、厂用供电电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷所构成的系统，称为厂用电系统。3)

厂用电系统的可靠性，对发电厂乃至整个电力系统的可靠运行都有直接的影响。因此任何情况下，厂用电都是最重要的负荷，必须保证厂用电的正常性是指占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。在额定工况下，厂用电率可用下式估算4)厂用电率

（6-1）式中KP—厂用电率，%；Sca—厂用计算负荷，kVA；cos—平均功率因数，一般取0.8；PN—发电机额定功率，kW。

厂用电量与发电厂类型,机械化和自动化程度,燃料种类及燃烧方式,蒸汽参数等因素有关.凝汽式火电厂厂用电率为5％～8％，热电厂为8％～10％，水电厂的厂用机械很少，厂用电率仅为0．3％～2％。2/5/2023二、厂用电负荷的分类

厂用电负荷,根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电时所造成的危害程度可以分为五类。

I类负荷Ⅱ类负荷

Ⅲ类负事故保安负荷荷不间断供电负荷

2/5/20231．I类负荷

凡是属于短时(如手动切换电源)停电会造成主辅设备损坏，危急人身安全,使机组停止运行或发电量大幅度下降的负荷，都属于I类负荷。如:火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机等以及水电厂中的调速器、压油泵、润滑油泵等。

这些重要辅助机械通常都设置两套互为备用，其分别接到两个独立电源的母线(段)上，当一个电源断电时，另一个电源就立即自动投入。

2/5/20232．Ⅱ类负荷

允许短时停电(几秒至几分钟)，恢复供电后，不造成生产紊乱的厂用负荷，属于Ⅱ类厂用负荷。

如:火电厂的输煤设备、工业水泵、疏水泵、灰浆泵和化学水处理设备，水电厂的吊车、整流设备、漏油泵等。Ⅱ类负荷一般由两段母线供电，采用手动切换。3．Ⅲ类负荷较长时间的停电，不会直接影响生产，仅造成生产上不方便的厂用负荷，都属于Ⅲ类厂用负荷。如:试验室、油处理室及中央修配厂的用电设备等。Ⅲ类负荷一般由一个电源供电即可。2/5/20234．事故保安负荷如200MW及以上机组的大容量发电厂中，自动化程度较高，要求在事故停机过程中及停机后的一段时间内，必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、重要的自动控制设备控制失灵或危急人身安全地负荷。事故保安负荷有直流保安负荷和交流保安负荷两种：

(1)直流保安负荷。如：发电机的直流润滑油泵、事故氢密封油泵等。(2)交流保安负荷。如：盘车电动机、交流润滑油泵、交流密封油泵、消防水泵等。为了满足事故保安负荷的供电要求，通常有蓄电池、柴油发电机、燃气轮机或可靠的外部独立电源作为事故保安负荷的备用电源。2/5/2023

5．不间断供电负荷

机组运行期间，以及保证或事故停机过程中，甚至在停机后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷，称为不间断供电负荷。因此有时被称为0I类负荷。

如:实时控制的计算机系统、自动控制和调节装置等一般采用蓄电池供电的电动发电机组、不间断供电电源(UPS)或采用以直流蓄电池组为后备的整流一逆变装置供电2/5/2023三、厂用电负荷的工作方式

厂用电负荷的工作方式根据其使用时间划分，有经常、不经常、连续、短时和断续等五种情况：

经常——指每天都要使用的用电设备；

不经常——指仅在检修、事故或机炉起停期间使用的用电设备；

连续——每次使用均带负荷运转2h以上的用电设备；

短时——每次使用均带负荷运转10～20min者；

断续——每次使用从带负荷到空载或停止，反复周期性地工作，每一周期(工作时间加停止时间)不超过lOmin。例如:给水泵的运行方式为经常连续，备用励磁机为不经常连续，空压机为经常短时，消防水泵为不经常短时，抓煤机为经常断续，起重机则为不经常断续等等。2/5/2023第二节厂用电接线

一、厂用电系统的电压等级

厂用电系统的电压等级要根据发电机额定电压、厂用电系统的可靠性和经济性等多方面因素综合考虑，经过技术经济比较后确定。

为了简化厂用电接线，并且运行维护方便，厂用电电压等级不宜过多。一般分为高压和低压两级。低压级为0.4kV(380／220V)，高压级可在3、6、lOkV中选用一种。超大容量机组(如600MW)则可选用两级高压。

2/5/2023根据运行实践经验，大致可按下列情况考虑：

(1)高压采用3kV。火电厂当发电机容量在60MW及以下，发电机电压为10.5kV时，lOOkW以上的电动机用3kV，lOOkW以下的电动机用380V。(2)高压采用6kV。火电厂发电机容量在100～300MW时，200kW以上的电动机用6kV，200kW以下的电动机用380V。2/5/2023火电厂发电机容量为300MW以上，例如600MW时，200kW以下的电动机用380V，200～1800kW的电动机用3kV，超过1800kW的电动机用lOkV。(4)不设高压等级。水电厂厂用机械设备少，电动机容量也不大，通常只设380／220V一种厂用电电压(如果坝区有大型机械，如闸门启闭机、船闸或升船机等，则需要专设坝区变压器，以6kV或lOkV供电)。(3)高压采用3kV和l0kV两级。2/5/2023二、厂用电源的引接方式1．厂用工作电源的引接

1)厂用高压工作电源厂用工作电源对可靠性要求很高，工作电源的引接方式与电气主接线有密切联系。(1)当主接线具有发电机电压母线时，厂用高压工作电源从机压母线上引接；

2/5/2023(2)当发电机、变压器采用单元接线时，厂用高压工作电源从主变压器的低压侧引接；

2/5/2023(3)当主接线为扩大单元时，厂用高压工作电源从发电机出口或主变低压侧引接。

2/5/20232)厂用低压工作电源(1)厂用低压工作电源，一般从厂用高压母线段上引接；(2)当无高压厂用母线段时，从发电机电压母线上或从发电机出口直接接人低压厂用变压器，以取得380／220V低压工作电源。

2/5/20232．厂用备用电源的引接

当事故情况下厂用负荷失去了工作电源时，即会自动切换到备用电源上继续运行。因此，要求厂用备用电源具有供电的独立性，并有足够的容量。最好与系统紧密联系，在全厂停电情况下仍能从系统获得厂用电源。有以下几种方式：

(1)从发电机电压母线的不同分段上引接厂用备用变压器。(2)从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接厂用高压备用变压器，如有两级与系统联系的升高电压，尽量选用较低一级以节省投资。

(3)从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用备用变压器。(4)从外部电网中引接专用线路(经济性差极少采用)。

2/5/20232/5/2023厂用备用电源分明备用和暗备用两种。

明备用：火电厂中一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作或仅带很小负荷，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。表6—4为火电厂备用厂用变压器的设置原则。

暗备用：

水电厂(也包括小火电厂)多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。暗备用减少了厂用变压器的数量，也相应节约了占地和费用。

2/5/20233．起动电源的取得

在严重事故情况下可能造成全厂停电。此时所有厂用工作电源全部失去。为保证发电机组能够快速起动，必须由起动电源向必要的辅助设备供电。起动电源实际上是一种可靠性更高的备用电源，可以从外部可靠独立电源经过专门的厂用高压变压器取得。我国目前对200MW以上大型机组设置厂用起动电源，一般以起动电源兼作事故备用电源，统称为起动(备用)电源。4．事故保安电源的取得1）蓄电池组事故保安电源。

在正常运行时，蓄电池组承担全厂操作、信号、保护及其它直流负荷用电；

在事故情况下，则提供事故照明、润滑油泵等直流保安负荷用电。此外，还可通过逆变器将直流变成交流，向不允许间断供电的交流负荷供电，如计算机、热工仪表和自动装置等。

2）可快速启动的柴油发电机组或从外系统引入的独立专线，可作为交流事故保安电源。2/5/2023三、火力发电厂厂用电接线

1．按炉分段的原则1）接线原则：

火电厂中锅炉的辅机较多，用电量也大，如送风机、引风机、磨煤机等容量都达到兆瓦级，用电量约占全部厂用电量的60％以上。

为提高厂用电系统的可靠性，高压厂用母线通常采用单母线分段的形式，并按锅炉台数分为若干独立的工作段。同一机炉或在生产程序上相互有关的电动机和其它用电设备都接在同一个分段上，而作为备用的一套则应接在另外的分段上。

这种按炉分段便于运行和检修，如一处发生故障，只影响一炉一机，不会造成多台机组停电。

当锅炉容量大(如400t／h以上)时，每台锅炉又分为A、B两个小的分段。当公用负荷很多时，应单独设置公用母线段。但相同的I类公用机械的电动机不要接在同一个母线段上。2/5/20232．火力发电厂厂用电接线举例

1）接线特点：

（1）电厂装有二机三炉，2X50MW发电机，电压为10.5kV。（2）6kV厂用高压母线为单母线，按炉分为三段，由三台5600kVA、10.5／6.3kV厂用高压变压器供电。（3）备用电源采用明备用方式，专设一台#0备用厂用高变，容量也是5600kVA，平时断开。（4）由于机组容量不大，未另设专用的起动电源和事故保安电源2/5/2023（5）当某一6kV厂用工作段失去电源时，备用电源自动投入装置动作，使相应的断路器自动合闸，由备用变压器继续供电。6kV厂用高压电动机直接从6kV母线上受电。（6）厂用低压母线为380／220V三相四线制，也采用单母线，按两台机组分成两大段，并用刀闸分为两小段，由两台560kVA、6／0.4kV厂用低压变压器供电。＃6备用厂用低压变压器则从6kVII段母线受电。2/5/2023

(7)高压厂用电动机每台都个别供电。低压厂用电动机5.5kW及以上的I类厂用负荷和40kW以上的Ⅱ、Ⅲ类厂用负荷也采用个别供电方式。其它电动机采用成组供电方式，即在厂用380/220V工作母线上引出一条电缆，送到车间配电盘后，再分别引向电动机。这样可以节约电缆，简化厂用配电装置。2/5/2023

图6—4为4X100MW机组火电厂厂用电接线图(1)4台厂用高压变压器分别从各自单元的主变低压侧引出。其中#1和#2厂用高压变压器容量为20000kVA，#3和#4厂用高压变容量为16000kVA.这