第5章厂用电接线及设计ppt课件.ppt

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1、第五章 厂用电接线及设计,第五章 厂用电接线及设计,学习目的： 通过本章的学习，掌握厂用电率、厂用电负荷分类以及对厂用电接线的基本要求和厂用电接线设计原则，了解不同类型发电厂的厂用电接线及特点。,第一节 概述,现代的火力发电厂和水力发电厂的生产过程完全是机械化和自动化的，因此需要许多机械为发电厂的主要设备(锅炉、汽轮机或概机、发电机)和辅助设备服务，这些机械就称为厂用机械。 火力发电厂中所用的厂用机械要比水力发电厂多。,一、厂用机械,1火力发电厂的厂用机械煤场中用来卸煤或在煤场范围内运煤的机械： 如抓斗起重机、扒煤机、推煤机等。2) 将煤从煤场送到碎煤机，然后再送到锅炉的机械：如加煤斗升降机、

2、链斗运煤机、输煤皮带等。3) 碎煤机械： 如煤筛和碎煤机。4) 制造煤粉的机械： 给煤机、磨煤机、排粉机，螺旋输粉机等。,1火力发电厂的厂用机械,5) 为锅炉服务的机械： 如给粉机、鼓风机、引风机、给水泵、除灰泵等。6) 为汽轮发电机组服务的机械： 如凝结水泵，循环水泵等。7) 为变压器冷却服务的机械： 如通风机、油泵、水泵等。8) 供热装置的机械： 如加热网给水泵、凝结水泵等。,1火力发电厂的厂用机械,9) 其它辅助机械： 如油泵、消防泵、疏水泵，生产场所的通风机、电除尘器，蓄电池组充电用的充电机组或整流设备、发电机的备用励滋机等。10) 其它辅助车间用的机械： 如化学车间、修配场、仓库等方

3、面的机械等。,2水电厂的厂用机械,1) 为水轮机和发电机服务的机械： 如机组的调速和润滑系统的油泵发电机冷却系统和机组润滑 系统中的水泵等。 2) 为变压器冷却服务的机械： 如通风机、油泵、水泵等。 3) 为堤坝、进水管、发电机间等服务的机械： 如起重机、卷扬机、行车、电梯等。 4) 辅助设备的机械： 如供水泵、排水泵，供蓄电池组充电用的充电池组或整流 设备、备用励磁机等。,二、厂用电,1、厂用电的概念：发电厂中所有厂用负荷总的耗电量，称厂用电。2、厂用电率厂用电耗电量占同一时期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：,Kp厂用电率（） AP厂用电的耗电量。

4、A 同一时期内全厂总发电量。,各种类型发电厂厂用电率：,一般情况下： 凝汽式电厂厂用电率为5%8%。热电厂为810，水电厂为0.51。,降低厂用电率可以降低电能成本、同时相对地增大了对系统的供电量！,三、厂用电负荷的分类,(1)I类负荷 指短时(手动切换恢复供电所需的时间)停电将影响人身或设备安全，使机组运行停顿或发电量大幅度下降的负荷。 如火力发电厂中的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机等，以及水力发电厂中的调速器、压油泵、润滑油泵等。 接有I类负荷的高、低压厂用母线，应设置备用电源。当一个电源断电后。另个电源就立即自动投入。,(2)类负荷,指允许短时停电(如几秒至几分钟)，

5、但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。 如火力发电厂中的工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤机械和化学水处理设备等，以及水力发电厂中的漏油泵、水轮机上盖排水泵、整流设备、吊车、照明设备等。 类负荷一般由两段母线供电，采用手动切换。,(3) 类负荷,指长时间停电不会直接影响生产者。 如试验室和中央修配厂的用电设备等。 类负荷一般由一个电源供电，但大型发电厂中也采用两回供电。,（4）0类负荷（不停电负荷）,随着发电机组容量的增大及自动化水平的不断提高，有些负荷对电源可靠性的要求越来越高，如机组的计算机控制系统就要求电源的停电时间不超过5ms，否则就会造成数据遗失或生产设备失控，酿成严重后

6、果。这类负荷称为0类负荷。 此类负荷由一般的电源自动切换系统已无法满足要求，所以专门采用不停电电源（UPS)供电,（5）0类负荷（直流保安负荷）,发电厂的继电保护和自动装置、信号设备、控制设备以及汽轮机和给水泵的直流润滑油泵、发电机的直流氢密封油泵等，是由直流系统供电的直流负荷，称为直流保安负荷，或0类负荷。 要求由独立的、稳定的、可靠的、蓄电池组或整流装置供电。,（6）0类负荷（交流保安负荷）,200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在停机过程中或停机后的一段时间内仍保证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动控制失灵或危及人身安全等严重事故的厂用负荷，称交流保安负荷或0类负荷。

7、如：盘车电动机，交流润滑油泵、消防水泵等。注意：通常大容量机组应设交流保安电源。如：柴油发电机组、燃气轮机组、可靠的外部独立电源。,厂用电系统概念： 一般把厂用变压器以下所有的厂用电负荷供电网络，统称为厂用电系统。,第二节 厂用电接线的设计原则和接线形式,一、厂用电接线的要求1、供电可靠、运行灵活。2、各机组的厂用电系统应是独立的。3、全厂公用性负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。4、充分考虑发电厂各种运行方式下的供电要求，进可能使切换操作简便，启动电源能在短时间内投入。5、供电电源应尽量与电力系统保持紧密的联系。6、充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要

8、注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡、尽量减少改变接线和更换设置。,二、厂用电的设计原则,还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接方式、厂用电接线形式等问题进行分析论证。,可靠性 灵活性 经济性,三、厂用电系统电压等级的确定,为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电电压等级不宜过多。厂用电或所用电常用的电压等级： 低压 厂用电：0.4kV， 高压 厂用电：3、6、10kV。,1、3kV电压供电的优点：,、3kV电动机效率比6kV电动机约高115%，价格约低20。、3kV电动机的最小容量比6kV电动机小，可以将75kW以上的电动机接到3kV电压母线上，从而使0.4kV低压厂用

9、变压器容量和台数减少；、由于减少380V电动机数量，使较大截面的电缆数量减少，从而减少了有色金属消耗量。,2、6kV电压供电的优点：, 6kV电动机的功率可制造得较大，以满足大容量负荷要求；对同样的厂用电系统，6kV网络不仅节省有色金属及费用，而且短路电流亦较小；发电机电压若为6kV时，可以省去高压厂用变压器，直接由发电机电压母线经电抗器供电，采用电抗器可防止厂用电系统故障威胁主系统，并限制厂用电系统短路电流。,3、10kV电压等级特点,10kV电动机的功率可制造的更大一些，可满足大容量负荷。 1000MW以上的电动机采用10kV电压供电比较经济合理。适应于300MW以上大容量发电机组，但不能

10、作为单一厂用电压，因为不能满足全厂所有高压电动机的要求。,4、 实际经验表明：,（1）火电厂中电压等级选择当发电机容量在60MW及以下： 发电机电压为10.5kV时，可采用3kV作为厂用高压电压；当容量在100300MW时： 宜选用6kV作为厂用高压电压；当容量在300MW以上时： 若技术经济合理，可采用两种高压厂用电压，即3kV和10kV两种电压。,举例,300MW机组：采用6kV作为高压厂用电：200KW及以上的电动机采用6kV电压供电。采用380V作为低压厂用电：200KW及以下的电动机采用380V电压供电。,600MW机组可采用两种供电方式：（1）采用6kV一级高压厂用电；（2）采用3

11、kV和10kV两级高压厂用电压； 2001800kW的电动机采用3kV， 1800kW以上的电动机采用10kV， 200kW以下的电动机采用380V。具体采用哪种方式，要进行技术经济论证。,1000MW机组可采用以下供电方式：,（1） 6kV一级高压厂用电；（2）10kV和6kV两级高压厂用电；（3）10kV和3kV两级高压厂用电压；（4） 10kV一级高压厂用电。具体采用哪种方式，要进行技术经济论证。,（2）水电厂中电压等级选择,水电厂通常只设380220 V一种厂用电电压等级。 但是，坝区和水利枢纽，一般距厂区较远，可能有些大型机械。 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

12、另设专用坝区变压器，以610 kV电压供电。,3）小容量发电厂或变电所中电压等级选择,一般电动机容量都不大，只采用380220V一个电压等级即可。每台厂用低压变压器的容量最大不宜超过750kVA。,四、厂用电中性点接地方式,什么叫中性点？,从中性点引出的导线，称为中性线。 如果中性点接地，则该点又称为零点。 从零点引出的导线称为零线。,发电机、变压器、电动机的三相绕组星形联结的公共点成为中性点。,1. 中性点运行方式分类,供电系统中性点运行方式是指电源或变压器中性点采用什么方式接地。三相电力系统中性点的接地方式有：（1）中性点直接接地。（2）中性点不接地。（3）中性点经电阻接地。（4）中性点经

13、消弧线圈接地。,统称为中性点非直接接地，适用于小接地电流系统,大接地电流系统,中性点运行方式分类,2、高压厂用电系统中常用的中型点运行方式,（1）中性点不接地系统 适用：单相接地电容电流10A的情况,3、低压厂用电系统中常用的中型点运行方式,1、 中性点经高电阻接地方式。（600MW机组）2、 中性点直接接地。,五、厂用供电电源及其引接方式,1、工作电源,（1）高压厂用电源引接方式：可由发电机电压回路通过厂用高压变压器或电抗器取得。 特点：这种引接方式，操作简单、调度方便，投资和运行费用都比较低。即使发电机组全部停止运行，仍可以从电力系统倒送电能供给厂用电源。,要求：必须供电可靠，工作电源应不

14、少于两个！,（1）高压厂用电源引接方式：,（2）低压厂用电源引接方式：,由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。若有10kV和3kV两个电压等级时: 一般从10kV母线引接。,2、备用电源和启动电源,厂用备用电源： 主要用于工作电源因事故或检修而失电时代替工作电源，起后备作用。启动电源： 一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供的电源。启动电源适用于200MW以上大型发电机组，且以启动电源兼作事故备用电源，统称启动(备用)电源。,备用电源的引接方式：,(1)从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器(或电抗器)引接。(2)从发电厂联络变压器的低压绕组

15、引接，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。,要求：备用电源具有供电独立性，并具有足够的供电容量，最好能与电力系统紧密联系，在全厂停电情况下仍能从系统获得厂用电源。,备用电源的引接方式：,(3)从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母线引接。 这样，有可能因采用变比较大的厂用高压变压器，增大高压配电装置的投资而致经济性较差，但可靠性较高。(4)当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。,备用电源的设置方式：,明备用,暗备用,适用于中小型的水电厂和降压变电站,适用于大型的火电厂,3、事故保安电源,定义： 300MW及以上发电机组，当厂用

16、工作电源和备用电源都消失时，为确保在事故状态下能安全停机，事故消失后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以满足事故保安负荷的连续供电。,事故保安电源的类型：,蓄电池组柴油发电机组 可靠的外部独立电源,畜电池组,厂用电源及其引接示意图：,六、厂用电接线的基本形式,1、高压厂用母线的接线 接线形式：单母线分段接线，且按炉分段。,将厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷也接在该段上，而该段母线由其对应的发电机组供电。 对于大型锅炉，每台锅炉可设两段母线。,按炉分段的优点：,（1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉运行，使

17、事故影响范围局限在一机一炉。（2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备选择。（3）同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修。,2、低压厂用母线的接线,对大型发电厂，通常也采用按炉分段原则。对中小型电厂，则根据实际厂用低压负荷大小和重要程度，全厂只分二段或三段。全厂公用性负荷： 应根据负荷容量及对供电可靠性要求，分别接在各段母线上，但要适当集中。 当公用负荷较多、容量较大时可设置公用母线段，但对相同的类公用电动机不应全部接在同一母线上。,第三节 不同类型发电厂的厂用电接线,一、火电厂的厂用电接线火力发电厂的机、炉以及燃料运输和煤粉制备等系统，辅助机械较多，容量大

18、，范围广。多采用6kV和380220V两级电压，以单母线接线形式组成厂用电系统，根据按炉分段原则分配厂用各级负荷。,1、300MW机组高压厂用电接线,方案1：不设公用负荷母线段,优点：公用负荷分接于不同机组变压器上，供电可靠性高，投资省。,缺点：机组工作母线清洗时，将影响公用负荷的备用。机组1发电时，必须安装好机组2的厂用配电装置。,1、300MW机组高压厂用电接线,方案2：设公用负荷母线段,优点：各单元机组独立性强，便于机组母线清扫。,缺点：工作变压器和备用变压器容量较大，投资大。,举例：,2、600MW机组高压厂用电接线,方案1：高压设6kV一个电压等级,2、600MW机组高压厂用电接线,

19、方案2：高压设10kV和3kV两个电压等级,启动备用变压器平时不带负荷。,二、水电厂厂用电接线,1、对于中小型水力发电厂，厂用电母线一般都采用单母线分段，且只分两段。两台厂用变压器以暗备用方式向两段母线供电。2、对于大型水力发电厂，厂用电母线则按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并设置专用的备用变压器。,备用电源,三、变电所的所用电接线,1、小型变电所： 大多只装1台所用变压器。2、大中型枢纽变电所或装有同步调相机的变电所：一般装设2台所用变压器，分别接到母线的不同分段上。 380V所用电母线采用低压空气断路器分段。,备用电源的设置,3、大型枢纽变电所： 有外接电源时：设置一台备用变压器

20、，容量与工作变压器容量相同。装设备用电源自动投入装置。 无外接电源时：设置一台自启动的柴油发电机组做备用电源。容量至少应该满足主变冷却装置负荷和断路器及隔离开关操动机构电源的需要。,第四节 厂用变压器的选择,一、了解发电厂主要厂用负荷及运行方式1、主要厂用负荷 发电厂的主要厂用电负荷与发电厂的类型、容量、燃料种类和供水条件等因素有关。,2、厂用负荷运行方式,“经常”、“不经常 ”、“连续”、“短时”，“断续” 经常是指每天都要使用的负荷；不经常是指仅在检修、事故或机组起停期间使用的负荷；“经常”与“不经常”主要表征该类负荷的使用机会。“连续”、“短时”、“断续”等则用来区别负荷每次使用时间的长

21、短。,2、厂用负荷运行方式,“连续”是指负荷每次连续运行在2h以上，“短时”是指负荷每次连续运行在10120min，“断续”是指负荷反复周期性地工作，每个工作周期不超过10 min。,区分厂用电负荷运行方式的目的是为了能选出既满足要求且容量又不至于过大的变压器。,二、厂用负荷的统计计算,1、计算原则 1)经常连续运行的负荷应全部计入。 例如: 火力发电厂中用于吸风机、送风机、排粉机、给水泵、循环水泵、凝结水泵等的电动机； 水力发电厂中用于机组轴承润滑系统用泵、水内冷水系统水泵、主变压器冷却器等的电动机。,1、计算原则,2)连续而不经常运行的负荷应计入。如:火力发电厂中的充电机、备用励磁机以及用

22、于备用给水泵和事故备用油泵的电动机等；水力发电厂中的充电机，备用励磁机等。 3)经常而断续运行的负荷应计入。如:火力发电厂中用于疏水泵、空气压缩机等酌电动机，水力发电厂中用于压油泵、漏油泵、水轮机顶盖排水泵、空气压缩机等的电动机。,1、计算原则,4）短时断续而不经常运行的负荷一般可不计入。如修理车间的行车、检修用电焊机等。5）由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算同时运行的台数。6）对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算。,2、厂用电负荷计算方法,1）换算系数法,S厂用分段母线上的计算负荷，kv.AP电动机的计算功率，kw；K换算系数，见表5-2。,电动机的计算功率P的计算,电动机的计

23、算功率P与电动机的运行特点有关。1）连续运行的电动机应全部记入；（包括经常连续运行和连续而不经常运行的设备） PPN (PN电动机额定功率，kw）2）经常短时或经常断续运行的电动机； P0.5 PN 3）不经常短时或不经常断续运行的电动机 ，不予计算 P=0,电动机的计算功率P的计算,4）中央修配厂的电动机； 其计算功率： P0.14P+0.4P 5 P全部电动机额定功率总和，kw P 5其中最大五台电动机的额定功率之和，kw。,电动机的计算功率P的计算,5）煤厂机械； 对于大型机械，其计算功率应根据机械工作情况具体分析确定。 中小型机械，其计算功率： P0.35 P十0.6 P3 ； 翻斗机

24、: P0.22 P十0.5 P5 轮斗机：P0.13 P十0.3 P5,电动机的计算功率P的计算,6）照明负荷，其计算功率： P=Kd Pi Pi-安装容量 ，kw。 Kd需要系数，一般取0.81.0；表示用电设备组在投入电网运行时，需从电网实际取用的有功功率所必须考虑的一个综合系数。,Pca -最大负荷期间，电网所供给的实际最大有功负荷PN-N台电动机的额定容量之和,2）轴功率法,Km同时率在最大负荷期间投入运行的电动机的额定容量之和与全部电动机的总容量之比。新建电厂取0.9，扩建电厂取0.95Pmax-最大运行轴功率。电机的轴功率是工艺需要电机提供的机械功率，和电机与机械设备的连接方式等有

25、关。对应于轴功率的电动机效率cos-对应于轴功率的电动机功率因数SL-厂用低压计算负荷之和,三、厂用变压器的选择,1、电压的选择 变压器原边电压必须与引接电源电压一致，副边电压与厂用网络电压一致。2、容量的确定 厂用变压器的容量必须满足厂用负荷从电源获得足够的功率。 并考虑周围温度的影响及变压器允许过负荷能力。,（1）高压厂用变压器容量,高压厂用变压器容量=高压厂用电计算负荷的110%+ 低压厂用电计算负荷之和A、双绕组变压器ST 1.1Sh+SL Sh -厂用电的高压计算负荷之和 SL -厂用电的低压计算负荷之和,B、分裂绕组变压器,低压分裂绕组： St S2 Sc Sc= 1.1Sh+SL

26、 Sc 厂用变压器分裂绕组计算负荷高压绕组： St S1 Sc - Sr Sr 分裂绕组两分支重复计算负荷,（2）低压厂用变压器容量选择,低压厂用变压器容量选择=厂用电的低压计算负荷之和留有10%裕度 KS SL S低压厂用工作变压器容量K对应于全年周围空气温度的修正系数 随地区而异，一般装于屋外和由屋外进风的室内变压器取0.931.05之间，对由主厂房进风的室内变压器取0.90.97之间。SL -厂用电的低压计算负荷之和,6kV,0.4kV,高压厂用变压器,低压厂用变压器,（3）备用变压器的容量,厂用高压备用变压器容量=最大一台高压厂用工作 变压器的容量厂用低压备用变压器容量=最大一台低压厂

27、用工作 变压器容量。,3、厂用变压器的阻抗,要求阻抗应大于10的计算阻抗。原因：要限制变压器低压侧的短路容量，使开关设备能选择轻型电器。过大将影响厂用电动机的自启动。尽量选择分裂绕组变压器。,例5-1:某发电厂有2台300MW汽轮发电机组，每台机组厂用电从各自单元机组的变压器低压侧引接一台厂用高压工作变压器。6kV负荷统计见表5-3。试选择该厂用高压变压器。,厂用变压器的选择举例,解：（1）形式的选择 该厂用变压器选用 低压分裂变压器， 电压比为18/6-6kV。,（2）I号厂用变压器容量的确定,6kV负荷统计见下表：（用换算系数法计算）,A/B段高压侧负荷计算：,A段高压侧负荷：,K=0.8

28、5,B段高压侧负荷：,重复负荷：,A/B段低压侧负荷计算：,A段低压侧负荷：,B段低压侧负荷：,重复容量：,各分裂绕组计算负荷：,A段：,B段：,高压绕组计算负荷：,选择分裂绕组变压器容量：40000/220000,第五节 厂用电动机的选择和自启动校验,一、厂用机械特性1、厂用机械的负载转距特性 恒转距负载特性 具有非线性上升的负载转距特性,电动机产生的电磁转矩Me，用以克服机械负荷的阻转距Mm后的剩余转矩，就会使机械传动系统产生加速运动，其旋转运动的方程式为：,电力拖动运动方程：,实用计算运动方程：,GD2-飞轮惯量，由产品目录中查得。,电动机的工作状态：,（1）当Me= Mm时， dn/d

29、t=0, n=0或n=常数， 拖动系统处于稳定运行状态。（2）当Me Mm时，dn/dt0， 拖动系统处于加速状态。（3）当Me Mm时， dn/dt0 ， 拖动系统处于减速状态。,二、厂用电动机的类型及其特点,1、异步电动机（使用最多） （1）异步电动机特点： A、结构简单、运行可靠、操作维护方便，过载能力强，价格便宜。 B、启动电流大，调速困难。,（2）异步电动机的启动,异步电动机的启动过程：,电动机的电磁转矩曲线,被拖动的机械设备的电磁转矩曲线,（2）异步电动机的启动,异步电动机的启动特点： 直接启动，不需特殊设备。 启动时间短，启动电流达额定电流的47倍，引起电动机发热。 电源电压在启

30、动时发生显著下降。,2、同步电动机,同步电动机特点：(1)采用直流励磁，可以工作在“超前”或“滞后”的不同运行状态。当工作在“超前”运行状态时，它可以提高厂用电系统的功率因数，同时减小厂用电系统的损耗和电压损失。(2)结构比较复杂，并需附加一套励磁系统。,2、同步电动机,(3)对电压波动不十分敏感。因其转矩与电压成正比，而异步电动机的转矩与电压的平方成正比，并且装有自动励磁调节装置且能强行励磁，从而在电压降低时，仍能维持其运行稳定性。 启动特点：同步电动机启动、控制均较麻烦，启动转矩不大。适用：在厂用电系统中，只在大功率低转速的机械上有时采用，例如循环水泵等设备。,3、直流电动机,特点：（1）

31、借助调节磁场电流，可在大范围内均匀而平滑地调速；（2）启动转矩较大；（3）不依赖厂用交流电源。（4）直流电动机制造工艺复杂、成本高、维护量大、工作可靠性也较差。适用：（1）直流电动机用于对调速性能和启动性能要求较高的厂用机械，如给粉机就采用并激直流电动机拖动。（2）此外，直流电动机还用于事故保安负荷中的汽轮机直流备用润滑油泵等。,三、厂用电动机选择,1、厂用电动机型式选择 厂用电动机一般都采用交流电动机。 只有要求在很大范围内调节转速及当厂用交流电源消失后仍要求工作的设备才选择直流电动机。 只有对反复、重载启动或需要小范围内调速的机械，如吊车、抓斗机等才选用线绕式电动机或同步电动机。 对200

32、MW以上机组的大容量辅机，为了提高运行的经济性可采用双速电动机。,2、厂用电动机容量选择,电压：其电压应与供电网络电压相一致。 转速：电机的转速应符合被拖动设备的要求。 容量： PN PS (kw) PN电动机额定容量 ； PS被拖动机械设备轴功率。,四、电动机的自启动校验,1、自启动概念 厂用电系统中运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。 若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间(一般在0. 51.5s)内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一

33、过程称为电动机的自启动。,2、自启动的类型,(1)失压自启功。运行中突然出现事故的自启动；(2)空载自启动。备用电源处于空载状态时，自动投入失去电源的工作母线段时形成的自启动。 (3)带负荷自启动。备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作母线段时形成的自启动。,3、电动机自启动时厂用母线电压最低限值,异步电动机的转矩M*e，与电压U*平方成正比，在额定电压U*N下运行时，最大转矩M*emax约为额定转矩M*eN的2倍.当电压下降到70 U*N时，M*emax2 M*eN1，电机受到制动而出现惰行，出现惰行的电压称临界电压U*cr此时， M*emax M*m,机械负载转矩,为了保证厂用类

34、负荷自启动，规定厂用母线电压在电动机自启动时，应不低于下表中的值。,由于异步电动机的最大转矩为1.82.4，所以临界电压为0.640.75，即电压降低到额定电压的64%75%，电机开始惰行。,4、电动机的自启动校验,（1）电压校验,1）单台电动机自启动或成组电动机自启动母线电压校验；,计算出厂用母线的电压值应不应低于自启动要求的厂用母线最低电压值！,自启动时电机的总容量,4、电动机的自启动校验,2）电动机经厂用高压变压器和低压变压器串联自启动母线电压校验。,分别计算出厂用高压母线和低压母线的电压值应不应低于自启动要求的各厂用母线最低电压值！,（2）容量校验,若把电动机自启动要求的厂用高压母线最

35、低电压当作已知值，则可计算出自启动电动机最大允许总容量标么值为：,或,结论：A、当电动机额定启动电流倍数大，变压器短路电压高，机端残压要求高时，允许自启动的功率就小；B、发电机母线电压高，厂用变压器容量大，电动机效率和功率因数均高时，允许参加自启动的功率就大。,电机的自启动电流倍数,电机的效率和功率因数,厂用变压器的额定容量,为保证重要厂用机械的电动机能自启动，通常采取下列措施：,1)限制参加自启动的电动机数量。 对不重要设备的电动机加装低电压保护装置，延时0.5s断开，不参加自启动。2)机械负载转短为定值的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动。 可采用低电压保护和

36、自动重合闸装置，即当厂用母线电压低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。这样，不仅保证该部分电动机的逐级自启动，而且改善了其他未曾断开的重要电动机的自启动条件。,3)对重要的厂用机械设备，应选用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套。4)在不得已的情况下，或增大厂用变压器的容量，或结合限制短路电流问题一起考虑时适当减小厂用变压器的阻抗值。,为保证重要厂用机械的电动机能自启动，通常采取下列措施：,第六节 厂用电源的切换,一、厂用电源分类（回顾）二、厂用电源的切换1、厂用电源切换原因2、厂用电源的切换 按厂用电系统的运行状态分 按操作控制分类,自动切换,事故切

37、换,正常切换,手动切换,按断路器的动作顺序分,并联切换断电切换同时切换,指在厂用电源切换期间，工作厂用电源和备用电源有短时并联运行的切换。优点：保证厂用电连续供给；缺点：并联运行期间短路容量增大，要增加断路器的断流容量。由于并联运行时间很短(一般在几秒内)，发生事故的几率低，所以在正常切换中被广泛采用。,并联切换,断电切换,指一个电源被切除后，才允许投入另一个电源。一般是利用被切除电源断路器的辅助触点去接通备用电源断路器的合闸回路。在厂用电源的切换过程中厂用母线发生失电，失电时间的长短与断路器的合闸速度有关。其优缺点与并联切换刚好相反。,同时切换,指在厂用电源切换时，切除一个电源和投入另一个电

38、源的脉冲信导同时发出。 由于断路器分闸时间和合闸时间的长短不同以及本身动作时间的分散性，在切换期间可能有几个周波的失电时间，也可能出现12个周波两个电源并联运行情况。 所以当厂用母线故障及由厂用母线供电的馈线回路故障时应闭锁厂用电源的切换装置，否则因投入故障供电网致使系统短路容量增大而有可能造成断路器爆炸。,3厂用电源切换的速度,(1)快速切换 一般是指厂用母线残压与待投入电源的相角差还没有达到电动机允许承受的合闸冲击电流前合上备用电源。快速切换的断路器动作顺序可以是先断后合或同时进行，前者称为快速断电切换，后者称为快速同时切换。,(2)慢速切换,主要是指工作厂用电源被切除后，当母线残压下降到额定电压的2040后合上备用电源。 慢速切换虽然能保证电动机所承受的合闸冲击电流不致过大，但由于停电时间较长，对电动机自启动和机炉运行工况将产生不利影响。,提示：（大容量机组）正常切换，一般采用并联切换；事故切换，一般采用快速断电切换。,厂用电和厂用电率的概念厂用负荷的分类及对供电可靠性的要求厂用电的设计原则厂用电源类型及引接方式厂用电接线形式厂用变压器的选择厂用电动机自启动校验,本章小结,本章作业：,5-1，5-3，5-5，5-6，5-7，5-9，5-12,备注：,本章录像内容为： 10-1 防止电力变压器损坏,