第一節(jié)

概

述一、廠用電發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過(guò)程中，有大量以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。第五章

廠用電接線及設(shè)計(jì)發(fā)電廠在生產(chǎn)電能的過(guò)程中，一方面向系統(tǒng)輸送電能，另一方面發(fā)電廠本身也在消耗電能。

廠用電的電量，大都由發(fā)電廠本身供給，且為重要負(fù)荷。其耗電量的高低與電廠類型、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電耗電量占全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為“廠用電率”。

kP=(SC/SN)×100%kP=(SC·cosΦav/PN)×100%其中：SC－廠用計(jì)算負(fù)荷SN－發(fā)電機(jī)額定視在功率

cosΦav－平均功率因數(shù)PN－發(fā)電機(jī)額定功率廠用電率是發(fā)電廠主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。凝汽式火電廠： 5％～8％

熱電廠： 8％～10％水電廠： 0.5％～1％降低廠用電率可以降低發(fā)電成本，同時(shí)也增大了對(duì)系統(tǒng)的供電量。二、廠用電負(fù)荷分類(1)Ⅰ類廠用負(fù)荷：不允許停電

通常設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上，設(shè)有電源自動(dòng)投入裝置（自動(dòng)切換）。

Ⅰ類廠用電動(dòng)機(jī)必須保證自啟動(dòng)。(2)Ⅱ類廠用負(fù)荷：允許短時(shí)停電（幾秒至幾分鐘）

由兩個(gè)電源供電，并采用手動(dòng)切換。(3)Ⅲ類廠用負(fù)荷：允許較長(zhǎng)時(shí)間停電

一般由一個(gè)電源供電。(4)0Ⅰ類負(fù)荷（不停電負(fù)荷）。這類負(fù)荷由一般的電源自動(dòng)切換系統(tǒng)已無(wú)法滿足要求，所以專門(mén)采用由不停電電源（UPS）供電。(5)0Ⅱ類負(fù)荷（直流保安負(fù)荷）。發(fā)電廠的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、信號(hào)設(shè)備、控制設(shè)備以及汽輪機(jī)和給水泵的直流潤(rùn)滑油泵、發(fā)電機(jī)的直流氫密封油泵等，是由直流系統(tǒng)供電的直流負(fù)荷，稱為直流保安負(fù)荷，或稱為0Ⅱ類負(fù)荷。這類負(fù)荷要求由獨(dú)立的、穩(wěn)定的、可靠的蓄電池組或整流裝置供電。(6)0Ⅲ類負(fù)荷（交流保安負(fù)荷）。在200MW及以上機(jī)組的大容量電廠中，自動(dòng)化程度較高，要求在停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，仍必須保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)控制失靈或危及人身安全等嚴(yán)重事故的廠用負(fù)荷，稱為交流保安負(fù)荷，或稱為0Ⅲ類負(fù)荷。如盤(pán)車電動(dòng)機(jī)、交流潤(rùn)滑油泵、交流氫密封油泵、消防水泵等。一、對(duì)廠用電接線的要求（1）供電可靠，運(yùn)行靈活。廠用負(fù)荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應(yīng)保證異?；蚴鹿是闆r下有可靠的備用電源，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。另外，由于廠用電系統(tǒng)負(fù)荷種類復(fù)雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動(dòng)大，運(yùn)行方式的變化多樣，要求無(wú)論在正常、事故、檢修以及機(jī)組啟停情況下均能靈活地調(diào)整運(yùn)行方式，可靠、不間斷地實(shí)現(xiàn)廠用負(fù)荷的供電。(2)各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。(3)全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。第二節(jié)

廠用電接線的設(shè)計(jì)原則和接線形式充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)(備用)電源能在短時(shí)間內(nèi)投入。(5)供電電源應(yīng)盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。當(dāng)機(jī)組無(wú)法取得正常的工作電源時(shí)，應(yīng)盡量從電力系統(tǒng)取得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個(gè)整體，一旦機(jī)組故障時(shí)，以便從系統(tǒng)倒送廠用電。(6)充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過(guò)渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。①?gòu)S用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；②接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；③廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡(jiǎn)單；④設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性；⑤在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問(wèn)題進(jìn)行分析和論證。二、廠用電接線的設(shè)計(jì)原則廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定的。為了簡(jiǎn)化廠用電接線，且使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電電壓等級(jí)不宜過(guò)多。在發(fā)電廠中，低壓廠用電壓常采用380V，高壓廠用電壓有3kV、6kV、10kV等。在滿足技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先采用較低的電壓，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；大容量的電動(dòng)機(jī)采用較低電壓時(shí)往往并不經(jīng)濟(jì)。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。三、廠用電的電壓等級(jí)(一）按發(fā)電機(jī)容量、電壓確定高壓廠用電壓等級(jí)（1）發(fā)電機(jī)組容量在60MW及以下，發(fā)電機(jī)電壓為10.5kV，可采用3kV作為高壓廠用電壓；發(fā)電機(jī)電壓為6.3kV，可采用6kV作為高壓廠用電壓；（2）當(dāng)容量在100~300MW時(shí)，宜選用6kV作為高壓廠用電壓；（3）當(dāng)容量在600MW以上時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用6kV一級(jí)電壓，也可采用3kV和10kV兩級(jí)電壓作為高壓廠用電壓。(二）按廠用電動(dòng)機(jī)容量、廠用電供電網(wǎng)絡(luò)確定高壓廠用電壓等級(jí)發(fā)電廠中拖動(dòng)各種廠用機(jī)械設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，容量相差懸殊，從數(shù)千瓦到數(shù)千千瓦，而且與電動(dòng)機(jī)的電壓和容量有關(guān)。在滿足技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先采用較低電壓的電動(dòng)機(jī)，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；因?yàn)楦邏弘妱?dòng)機(jī)，制造容量大、絕緣等級(jí)高、磁路較長(zhǎng)、尺寸較大、價(jià)格高、空載和負(fù)載損耗均較大，效率較低。但是，結(jié)合廠用電供電網(wǎng)絡(luò)綜合考慮，電壓等級(jí)較高時(shí)，可選擇截面較小的電纜或?qū)Ь€，不僅節(jié)省有色金屬，還能降低供電網(wǎng)絡(luò)的投資。火力發(fā)電廠采用3kV、6kV和10kV作為高壓廠用電壓，其特點(diǎn)分述如下：

3kV電壓供電的特點(diǎn)：3kV電動(dòng)機(jī)效率比6kV電動(dòng)機(jī)約高1%~15%，價(jià)格約低20%；將100kW及以上的電動(dòng)機(jī)接到3kV電壓母線上，100kW以下的電動(dòng)機(jī)一般采用380V，可使低壓廠用變壓器容量和臺(tái)數(shù)減少；由于減少了380V電動(dòng)機(jī)數(shù)量，使較大截面的電纜數(shù)量減少，從而減少了有色金屬消耗量。由于減少了380V電動(dòng)機(jī)數(shù)量，使較大截面的電纜數(shù)量減少，從而減少了有色金屬消耗量。二、第三繞組在星形-星形聯(lián)結(jié)的變壓器中通常裝有三角形第三繞組，它的作用如下：（1）減小3次諧波電壓分量。（2）允許對(duì)不平衡的三相負(fù)荷供電。三相不平衡負(fù)荷通?？煞纸鉃橐粋€(gè)平衡的三相負(fù)荷與一個(gè)單相負(fù)荷或兩個(gè)單相負(fù)荷。不對(duì)稱的負(fù)荷在三角形帶三繞組內(nèi)形成的平衡電流避免了不正常的電壓降。（3）除主負(fù)荷外，給輔助負(fù)荷供電。第三繞組通常制成6～35kV電壓，用來(lái)向附近地區(qū)供電，及供發(fā)電廠的廠用啟動(dòng)/備用電源或用來(lái)連接發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)等。歡迎使用本課件

6kV電壓供電的特點(diǎn)：①6kV電動(dòng)機(jī)的功率可制造得較大，200kW以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓供電，以滿足大容量負(fù)荷要求；②6kV廠用電系統(tǒng)與3kV廠用電系統(tǒng)相比，不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，而且短路電流亦較小；③發(fā)電機(jī)電壓若為6kV時(shí)，可以省去高壓廠用變壓器，直接由發(fā)電機(jī)電壓母線經(jīng)電抗器供廠用電，以防止廠用電系統(tǒng)故障直接威脅主系統(tǒng)并限制其短路電流。10kV電壓供電的特點(diǎn)：①10kV電動(dòng)機(jī)的功率可制造得更大一些，以滿足大容量負(fù)荷，例如2000kW以上大容量電動(dòng)機(jī)的要求；②1000kW以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓供電，比較經(jīng)濟(jì)合理；③適用于300MW以上大容量發(fā)電機(jī)組，但不能為單一的高壓廠用電壓，因?yàn)樗荒軡M足全廠所有高壓電動(dòng)機(jī)的要求。(三）廠用電壓等級(jí)的應(yīng)用（1）300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的廠用電壓分為兩級(jí)，高壓為6kV，低壓為380V。（2）600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的廠用電壓，有如下兩種方案：方案1。采用6kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)。200kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓供電，200kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。方案2。采用10kV、3kV和380V三個(gè)電壓等級(jí)。1800kW以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓供電，200~1800kW的電動(dòng)機(jī)由3kV電壓供電，200kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓供電。上述方案1采用一個(gè)6kV等級(jí)的廠用高壓，而方案2采用10kV和3kV兩個(gè)等級(jí)的廠用高壓。原則上前者可使廠用電系統(tǒng)簡(jiǎn)化，設(shè)備較少，但許多2000kW以上大容量電動(dòng)機(jī)接在6kV母線上，也會(huì)帶來(lái)設(shè)備選擇和運(yùn)行方面的問(wèn)題。

600MW機(jī)組廠用電壓等級(jí)采用何種方案，應(yīng)經(jīng)過(guò)綜合比較后確定。（3）1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電壓等級(jí)。目前在建和已建的1000MW機(jī)組中，可歸納出以下4種方案：方案1（6kV一級(jí)電壓）；方案2（10kV和6kV二級(jí)電壓）；方案3（10kV和3kV二級(jí)電壓）；方案4（10kV一級(jí)電壓）。高壓廠用電壓等級(jí)采用上述4種方案中的哪一種，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)短路電流計(jì)算、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電壓校驗(yàn)、變壓器阻抗選擇以及經(jīng)濟(jì)比較后確定。

在上述4種方案中，低壓廠用電壓等級(jí)均采用380V。

（4）水力發(fā)電廠的廠用電壓等級(jí)。對(duì)水力發(fā)電廠，由于水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備使用的電動(dòng)機(jī)容量均不大，通常只設(shè)380V一種廠用電壓等級(jí)，由動(dòng)力和照明公用的三相四線制系統(tǒng)供電。大型水力發(fā)電廠中，在壩區(qū)和水利樞紐裝設(shè)有大型機(jī)械，如船閘或升船機(jī)、閘門(mén)啟閉裝置等，這些設(shè)備距主廠房較遠(yuǎn)，需在那里設(shè)專用變壓器，采用6kV或10kV供電。

高壓（3kV、6kV、10kV）廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選擇，與接地電容電流的大小有關(guān)：當(dāng)接地電容電流小于10A時(shí)，可采用不接地方式，也可采用高電阻接地方式；當(dāng)接地電容電流大于10A時(shí)，可采用經(jīng)消弧線圈或消弧線圈并聯(lián)高電阻的接地方式。一般發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)多采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。上述中性點(diǎn)接地方式的特點(diǎn)和適用范圍敘述如下：（1）中性點(diǎn)不接地方式。當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)短路點(diǎn)的電流為電容性電流，且三相線電壓基本平衡。若單相接地電容電流小于10A時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行2h，為處理故障爭(zhēng)取了時(shí)間；若廠用電系統(tǒng)單相接地電容電流大于10A四、廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式1.高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式時(shí)，接地處的電弧不能自動(dòng)熄滅，將產(chǎn)生較高的電弧接地過(guò)電壓（可達(dá)額定相電壓的3.5~5倍）并易發(fā)展成為多相短路，故接地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，中斷對(duì)廠用設(shè)備的供電。這種中性點(diǎn)不接地方式曾廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)，今后仍會(huì)在接地電容電流小于10A的高壓廠用電系統(tǒng)中采用。（2）中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)碾娮杞拥兀梢砸种茊蜗嘟拥毓收蠒r(shí)健全相的過(guò)電壓倍數(shù)不超過(guò)額定相電壓的2.6倍，避免故障擴(kuò)大。常采用二次側(cè)接電阻的配電變壓器接地方式，無(wú)需設(shè)置大電阻器就可達(dá)到預(yù)期的目的。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，短路點(diǎn)流過(guò)固定的電阻性電流，有利于饋線的零序保護(hù)動(dòng)作。中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式適用于高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流小于10A，且為了降低間歇性弧光接地過(guò)電壓水平和便于尋找接地故障點(diǎn)的情況。

（3）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。在這種接地方式下，廠用電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)的位移電壓產(chǎn)生感性電流流過(guò)接地點(diǎn)，補(bǔ)償電容電流，將接地點(diǎn)的綜合電流限制到10A以下，達(dá)到自動(dòng)熄弧、繼續(xù)供電的目的。為了提高接地保護(hù)的靈敏度和選擇性，通常在消弧線圈二次側(cè)并聯(lián)電阻。當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷變化時(shí)，需改變消弧線圈的分接頭以適應(yīng)廠用電系統(tǒng)電容電流的變化，但消弧線圈變比的變化又改變了接地點(diǎn)的電流值。為了保持接地故障電流不變，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)二次側(cè)的電阻，所以二次側(cè)電阻應(yīng)有與消弧線圈分接頭相匹配的調(diào)節(jié)分接頭。這一接地方式運(yùn)行比較復(fù)雜，要增加接地設(shè)備投資，而且接地保護(hù)也比較復(fù)雜，適用于大機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流大于10A的情況。

2.低壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式低壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要有中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地和中性點(diǎn)直接接地兩種接地方式。（1）中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。接地電阻值的大小以滿足所選用的接地指示裝置動(dòng)作為原則，但不應(yīng)超過(guò)電動(dòng)機(jī)帶單相接地運(yùn)行的允許電流值（一般按10A考慮）。在低壓廠用電系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)能繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，可以避免開(kāi)關(guān)立即跳閘和電動(dòng)機(jī)停運(yùn)，也防止了由于熔斷器一相熔斷所造成的電動(dòng)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。但是，采用中性點(diǎn)不接地方式后，使用電壓為220V的設(shè)備必須另設(shè)380/220V的、中性點(diǎn)接地的隔離變壓器，增加了損耗和電壓波動(dòng)的幾率。

（2）中性點(diǎn)直接接地方式。在低壓廠用電系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)不發(fā)生位移，防止了相電壓出現(xiàn)不對(duì)稱和超過(guò)250V，保護(hù)裝置立即動(dòng)作于跳閘。低壓廠用網(wǎng)絡(luò)比較簡(jiǎn)單，動(dòng)力和照明、檢修網(wǎng)絡(luò)可以共用，但照明、檢修回路的故障往往危及動(dòng)力回路的正常運(yùn)行，降低了廠用電系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)，100kW以上的低壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)使燈光變暗，高壓熒光燈可能由于電壓降低而熄滅（重燃需歷時(shí)6~10min），影響工作。對(duì)于采用熔斷器保護(hù)的電動(dòng)機(jī)，由于一相熔絲熔斷，電動(dòng)機(jī)會(huì)因二相運(yùn)行而燒壞。

發(fā)電廠的廠用電源，必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。一般電廠中，都以啟動(dòng)電源兼作備用電源。發(fā)電廠的廠用工作電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源。通常，工作電源應(yīng)不少于兩個(gè)。(1)高壓當(dāng)主接線具有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，則高壓廠用工作電源（廠用變壓器或廠用電抗器）一般直接從母線上引接，如圖5-1（a）所示；五、廠用電源及其引接1.工作電源當(dāng)發(fā)電機(jī)和主變壓器為單元接線時(shí)，則廠用工作電源從主變壓器的低壓側(cè)引接，如圖5-1（b）所示。

圖5-1高壓廠用工作電源的引接方式（a）從發(fā)電機(jī)電壓母線上引接；（b）從主變壓器低壓側(cè)引接廠用分支上一般都應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器。該斷路器應(yīng)按發(fā)電機(jī)端短路進(jìn)行選擇，其開(kāi)斷電流可能比發(fā)電機(jī)出口處斷路器的還要大，對(duì)大容量機(jī)組可能選不到合適的斷路器，可加裝電抗器或選低壓分裂繞組變壓器，以限制短路電流。如仍選不出時(shí)，對(duì)125MW及以下機(jī)組，一般可在廠用分支上按額定電流裝設(shè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)或連接片，此時(shí)若發(fā)生故障，應(yīng)立刻停機(jī)；對(duì)于200MW及以上的機(jī)組，廠用分支都采用分相封閉母線，故障率較小，可不裝斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)，以供檢修和調(diào)試用，這時(shí)，在變壓器低壓側(cè)務(wù)必裝設(shè)斷路器。低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過(guò)低壓廠用變壓器引接。若高壓廠用電設(shè)有10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)，則低壓廠用工作電源一般從10kV廠用母線引接。廠用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得廠用電源。啟動(dòng)電源一般是指機(jī)組在啟動(dòng)或停運(yùn)過(guò)程中，工作電源不可能供電的工況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供電源。因此，啟動(dòng)電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)備用電源。我國(guó)目前對(duì)200MW以上大型發(fā)電機(jī)組，為了確保機(jī)組安全和廠用電的可靠才設(shè)置廠用啟動(dòng)電源，且以啟動(dòng)電源兼作事故備用電源，統(tǒng)稱啟動(dòng)/備用電源。2.備用電源和啟動(dòng)電源啟動(dòng)/備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，并且具有足夠的供電容量，以下是最常用的引接方式：（1）從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，通過(guò)廠用備用變壓器（或電抗器）引接。（2）從發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在機(jī)組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。（3）從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密、供電最可靠的一級(jí)電壓母線引接。這樣，有可能因采用變比較大的啟動(dòng)/備用變壓器，增大高壓配電裝置的投資而致經(jīng)濟(jì)性較差，但可靠性較高。（4）當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)過(guò)變壓器取得獨(dú)立的備用電源或啟動(dòng)電源。廠用電源的備用方式有“明備用”或“暗備用”兩種。明備用指在正常運(yùn)行中全廠專設(shè)一臺(tái)平時(shí)不工作的廠用變壓器作為備用電源，當(dāng)任一臺(tái)廠用工作變壓器檢修或故障以及機(jī)、爐起停用時(shí)，可將廠用備用變壓器投入，以保持廠用電設(shè)備的正常工作。適合大型火電廠采用，可使工作變壓器容量?。▊溆米儔浩魅萘颗c最大一臺(tái)工作變壓器容量相同），有利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，投資少。但需裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。暗備用不設(shè)專用的備用變壓器，而是當(dāng)廠用工作變壓器成對(duì)出現(xiàn)時(shí)，將每臺(tái)工作變壓器的容量加大。正常運(yùn)行時(shí)不滿載，互為備用狀態(tài)。不應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。適合水電廠采用，雖然工作變壓器容量比明備用時(shí)大。但是由于水電廠用電率不高，故運(yùn)行損耗不大，該方式但節(jié)省了明備用所需的配電裝置與占地，有利于水電廠地形有限的設(shè)備布置。對(duì)200MW及以上的大容量機(jī)組，當(dāng)廠用工作電源和備用電源都消失時(shí)，為確保在嚴(yán)重事故狀態(tài)下能安全停機(jī)，事故消除后又能及時(shí)恢復(fù)供電，應(yīng)設(shè)置事故保安電源，以保證事故保安負(fù)荷，如潤(rùn)滑油泵、密封油泵、熱工儀表及自動(dòng)裝置、盤(pán)車裝置、頂軸油泵、事故照明和計(jì)算機(jī)等設(shè)施的連續(xù)供電。事故保安電源必須是一種獨(dú)立而又十分可靠的電源，通常采用快速自動(dòng)程序啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池組以及逆變器將直流變?yōu)榻涣髯鳛榻涣魇鹿时０搽娫?。?duì)200MW及以上機(jī)組還應(yīng)由附近110kV及以上的變電站或發(fā)電廠引入獨(dú)立可靠專用線路，作為事故備用保安電源。3.事故保安電源圖5-2所示為某發(fā)電廠200MW發(fā)電機(jī)組的事故保安電源接線示意圖。圖5-2事故保安電源接線示意圖事故保安電源通常采用380/220V電壓，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一段事故保安母線，采用單母線接線。每2臺(tái)發(fā)電機(jī)組設(shè)置1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組作為事故保安電源。熱工儀表及自動(dòng)裝置等要求連續(xù)供電的負(fù)荷，則由直流逆變器所連接的不停電母線（每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一段）供電，其電壓為220V。對(duì)于1000MW發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一臺(tái)快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組，作為本機(jī)的事故保安電源。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置二段380V事故保安母線，正常運(yùn)行時(shí)分別由低壓工作電源供電，事故時(shí)由柴油發(fā)電機(jī)組供電。

發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線，并以成套配電裝置接受和分配電能。因火電廠的廠用負(fù)荷大多集中在鍋爐的輔助機(jī)械設(shè)備中，因此一般采用“按爐分段”的接線原則，將廠用高壓母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段。廠用電各級(jí)電壓母線均采用按鍋爐分段接線方式，具有下列特點(diǎn)：若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐；②廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；③將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)行管理和安排檢修。六、廠用電接線形式隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，汽輪機(jī)輔機(jī)的容量也越來(lái)越大，如射水泵、凝結(jié)水泵等設(shè)備都進(jìn)入了高壓廠用負(fù)荷的范疇。加之大容量機(jī)組都實(shí)行機(jī)、爐單元集中控制，所以“按鍋爐分段”的原則，實(shí)際已是“按機(jī)組分段”了。一、火電廠廠用電接線廠用電接線方式合理與否，對(duì)機(jī)、爐、電的輔機(jī)以及整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行可靠性有很大影響。廠用電接線應(yīng)保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，并滿足運(yùn)行安全可靠、靈活方便等要求。1.300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線

300MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)常用的有兩種接線方案，如圖5-3所示。圖5-3（a）所示方案1，不設(shè)6kV公用負(fù)荷母線段，將全廠公用負(fù)荷（如輸煤、除灰、化水等）分別接在各機(jī)組A、B段母線上；第三節(jié)不同類型發(fā)電廠的廠用電接線

圖5-3（b）所示方案2，單獨(dú)設(shè)置二段公用負(fù)荷母線，集中供全廠公用負(fù)荷用電，該公用負(fù)荷母線段正常由啟動(dòng)備用變壓器供電。圖5-3高壓廠用電系統(tǒng)供電方案（a）圖所示方案1的優(yōu)點(diǎn)是公用負(fù)荷分接于不同機(jī)組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負(fù)荷分接于各機(jī)組工作母線上，機(jī)組工作母線清掃時(shí)，將影響公用負(fù)荷的備用。另外，由于公用負(fù)荷分接于兩臺(tái)機(jī)組的工作母線上，因此，在機(jī)組G1發(fā)電時(shí)，必須也安裝好機(jī)組G2的6kV廠用配電裝置，并由啟動(dòng)/備用變壓器供電。（b)圖所示方案2的優(yōu)點(diǎn)：公用負(fù)荷集中，無(wú)過(guò)渡問(wèn)題，各單元機(jī)組獨(dú)立性強(qiáng)，便于各機(jī)組廠用母線清掃。其缺點(diǎn)：由于公用負(fù)荷集中，并因啟動(dòng)/備用變壓器要用工作變壓器作備用（若無(wú)第二臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器作備用時(shí)），故工作變壓器也要考慮在啟動(dòng)/備用變壓器檢修或故障時(shí)帶公用負(fù)荷母線段運(yùn)行。因此，啟動(dòng)/備用變壓器和工作變壓器均較方案1變壓器分支的容量大，配電裝置也增多，投資較大。

300MW汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電接線舉例。某廠廠用電接線如圖5-4所示。廠用電壓共分兩級(jí)，高壓為6kV，低壓為380/220V，不設(shè)全廠6kV公用廠用母線。圖5-4300MW汽輪發(fā)電機(jī)組廠用電系統(tǒng)接線圖每臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)從各單元機(jī)組的變壓器低壓側(cè)接引一臺(tái)高壓廠用工作變壓器作為6kV廠用電系統(tǒng)的工作電源。為了限制短路電流，選用分裂繞組變壓器，啟動(dòng)/備用變壓器引自升高電壓用線，采用明備用。

600MW機(jī)組單元高壓廠用電系統(tǒng)的接線，與采用的電壓等級(jí)數(shù)、廠用工作變壓器的型式和臺(tái)數(shù)、啟動(dòng)備用變壓器的型式和臺(tái)數(shù)、啟動(dòng)備用變壓器平時(shí)是否帶公用負(fù)荷等因素有關(guān)。

600MW機(jī)組通常都為一機(jī)一爐單元設(shè)置，采用機(jī)、爐、電為一單元的控制方式，因此，廠用電系統(tǒng)也必須按單元設(shè)置，各臺(tái)機(jī)組單元（包括機(jī)、爐、電）的廠用電系統(tǒng)必須是獨(dú)立的，而且采用單母線多分段（兩段或四段）接線供電。600MW機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)有下述兩種接線形式。2.600MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線方案1。高壓廠用電采用6kV一個(gè)電壓等級(jí)。如圖5-5所示，高壓廠用電壓采用6kV，設(shè)置一臺(tái)高壓廠用三相三繞組（或分裂繞組）工作變壓器T1AB、兩臺(tái)三相雙繞組啟動(dòng)/備用變壓器Tfal、Tfa2，啟動(dòng)/備用變壓器平時(shí)帶公用負(fù)荷。圖5-5

600MW機(jī)組高壓廠用電6KV系統(tǒng)接線高壓廠用電采用6kV電壓等級(jí)接線的主要特點(diǎn)是：（1）機(jī)組單元（機(jī)、爐、電）廠用負(fù)荷由兩段高壓廠用母線（1A和1B）分擔(dān)。正常運(yùn)行時(shí)由高壓廠用工作變壓器供電，將雙套或更多套設(shè)備均勻地分接在兩段母線上，以提高供電可靠性。高壓廠用工作變壓器不帶公用負(fù)荷，故其容量較小。（2）公用負(fù)荷由兩段廠用公用母線（C1和C2）分擔(dān)。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器各帶一段公用母線（亦稱公用段），兩段公用母線分開(kāi)運(yùn)行。由于啟動(dòng)/備用變壓器常帶公用負(fù)荷，故又稱其為公用備用變壓器。（3）當(dāng)一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器停役或由于其他設(shè)備有異常使一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器不能運(yùn)行時(shí)，可由另一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器帶兩段公用母線。因此，對(duì)公用負(fù)荷而言，2臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器是互為備用的電源。

方案2。高壓廠用電采用10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)。如圖5-6所示，每個(gè)機(jī)組單元設(shè)置2臺(tái)三相三繞組工作變壓器（高壓廠用變壓器）T1A、T1B，分接至四段高壓廠用母線，既帶機(jī)組單元負(fù)荷，又帶公用負(fù)荷。每?jī)膳_(tái)機(jī)組設(shè)公用的2臺(tái)三繞組變壓器作啟動(dòng)/備用變壓器T12A、T12B，平時(shí)不帶負(fù)荷。

圖5-6600MW機(jī)組高壓廠用電10kV和3kV系統(tǒng)接線高壓廠用電采用10kV和3kV兩個(gè)電壓等級(jí)接線的特點(diǎn)：工作電源經(jīng)2臺(tái)三繞組變壓器，啟動(dòng)/備用變壓器某廠1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)接線，如圖5-7所示。3.1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組高壓廠用電接線

圖5-71000MW機(jī)組高壓廠用電10kV系統(tǒng)接線由圖可以看出，高壓廠用電壓采用10kV，高壓廠用電系統(tǒng)采用單母線接線，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置10kV高壓廠用工作母線A、B、C、D四段，分別由兩臺(tái)分裂低壓繞組的高壓廠用工作變壓器供電。工作變壓器的高壓側(cè)電源由本機(jī)組發(fā)電機(jī)引出線上引接，其中A、B段10kV母線由第一臺(tái)高壓廠用工作變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接；C、D段10kV母線由第二臺(tái)高壓廠用工作變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接?；閭溆眉俺蓪?duì)出現(xiàn)的高壓廠用電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器分別由不同的10kV母線段上引接。啟動(dòng)/備用變壓器10kV側(cè)通過(guò)共箱母線連接到每臺(tái)機(jī)組的四段10kV工作母線上作為備用電源，A、B段10kV母線由第一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接；C、D段10kV母線由第二臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組經(jīng)共箱母線引接。廠用高壓變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器低壓中性點(diǎn)采用低電阻接地方式，接地電阻為60Ω。兩臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器分別由220kV升壓站各引接一回電源，確保在一臺(tái)啟動(dòng)/備用電源檢修或其他情況下，可保證有一臺(tái)啟動(dòng)/備用變壓器投入工作。高壓廠用工作變壓器與啟動(dòng)/備用變壓器裝有備用電源快速切換裝置。這種高壓廠用電系統(tǒng)接線的特點(diǎn)是，高壓廠用母線設(shè)4段，互為備用的負(fù)荷接入兩臺(tái)廠用變壓器的兩個(gè)低壓分裂繞組上。可與啟動(dòng)/備用變壓器組成一對(duì)一的接線方式，任何一臺(tái)廠用變壓器停運(yùn)，只要投入相應(yīng)的啟動(dòng)/備用變壓器即可供電，可靠性極高，調(diào)度也非常靈活。二、水電廠廠用電接線

對(duì)水電廠來(lái)說(shuō)，廠用電負(fù)荷屬最重要負(fù)荷之一。水電廠廠用機(jī)械的數(shù)量、容量及重要程度等與機(jī)組容量有關(guān)，并受水頭、流量和水輪機(jī)型式以及運(yùn)行方式等條件影響。一般水電廠最基本的廠用負(fù)荷是水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵、壓縮空氣系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的水泵、全廠輔助機(jī)械系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、閘門(mén)啟閉設(shè)備、照明及水利樞紐等設(shè)施用電。水電廠的廠用電接線也都采用單母線分段形式。中、小型水電廠通常廠用母線只分為兩段，由兩臺(tái)廠用變壓器以暗備用方式給兩段廠用母線供電；大容量水電廠，廠用母線則按機(jī)組臺(tái)數(shù)分段，每段由單獨(dú)廠用變壓器供電，并設(shè)置專用備用變壓器。為了供給廠外壩區(qū)閘門(mén)及水利樞紐防洪、灌溉取水、船閘或升船機(jī)、筏道、魚(yú)梯等設(shè)施用電，可設(shè)專用壩區(qū)變壓器，按其距主廠房遠(yuǎn)近、負(fù)荷大小以及發(fā)電機(jī)電壓等條件，可采用6kV或10kV電壓供電，其余廠用電負(fù)荷均以380/220V供電。圖5-8所示為大型水電廠的廠用電接線。圖5-8大型水電廠廠用電接線該廠裝有4臺(tái)發(fā)電機(jī)組，具有6kV大容量電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的壩區(qū)機(jī)械設(shè)備，且距廠房較遠(yuǎn)，同時(shí)水庫(kù)還兼有防洪、航運(yùn)等任務(wù)，因此，廠用電采用6kV及380V兩級(jí)電壓。6kV公用系統(tǒng)為單母線分段接線，由高壓廠用變壓器T9和T10供電，備用方式為暗備用方式，每臺(tái)機(jī)組的廠用電負(fù)荷采用了380/220V電壓，分別由廠用變壓器T5~T8供電，從各自的發(fā)電機(jī)出口處引接。此外，還在2臺(tái)發(fā)電機(jī)組的出口處裝設(shè)了斷路器QF1和QF2，這樣，即使在全廠停運(yùn)時(shí)，仍可以從電力系統(tǒng)取得廠用電源，即廠用電由變壓器T1或T4低壓側(cè)取得電源。三、變電站站用電接線變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，對(duì)500kV變電站，還包括高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)電源。盡管這些負(fù)荷的容量并不太大，但由于500kV變電站在電力系統(tǒng)中的樞紐地位，出于運(yùn)行安全的考慮，其站用電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。小型變電站，大多只裝一臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接，站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。對(duì)于中型變電站或裝有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)2臺(tái)站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母線采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。小型變電站，大多只裝一臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接，站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。500kV變電站必須裝設(shè)2臺(tái)或2臺(tái)以上的站用工作變壓器。當(dāng)有可靠的外接電源時(shí)，一般設(shè)置1臺(tái)與站用工作變壓器容量相同的備用變壓器作為備用電源，并且裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，以保證工作變壓器因故退出運(yùn)行時(shí)，備用變壓器能自動(dòng)投入運(yùn)行。當(dāng)無(wú)可靠的外接電源時(shí)，可設(shè)1臺(tái)自啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，其容量應(yīng)至少滿足主變壓器的冷卻裝置負(fù)荷和斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的需要。

500kV變電站的站用電源引接方式，有下述三種：（1）由變電站內(nèi)主變壓器第三繞組引接，站用變壓器高壓側(cè)要選用較大斷流容量的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否則要加限流電抗器。（2）當(dāng)站內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般由這類電壓母線上引接2個(gè)站用電源，這種站用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)性好和可靠性高的特點(diǎn)。（3）500kV變電站的外接站用電源多由附近的發(fā)電廠或變電站的低壓母線引接。圖5-9

500kV變電站的站用電接線示意圖。一、火電廠主要廠用電負(fù)荷為了正確選擇廠用變壓器容量，不但要統(tǒng)計(jì)變壓器連接的分段母線上實(shí)際所接電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)和容量，還要考慮它們是經(jīng)常工作的還是備用的，是連續(xù)運(yùn)行的還是斷續(xù)運(yùn)行的。為了計(jì)及這些不同的情況，選出既能滿足負(fù)荷要求又不致容量過(guò)大的變壓器，所以又提出按使用時(shí)間對(duì)負(fù)荷運(yùn)行方式進(jìn)行分類：經(jīng)常——每天都要使用的負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)）；不經(jīng)常——只在檢修、事故或機(jī)爐啟停期間使用的負(fù)荷（電動(dòng)機(jī)）；連續(xù)——每次連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h以上的負(fù)荷；短時(shí)——每次僅運(yùn)轉(zhuǎn)10~120min的負(fù)荷；第四節(jié)廠用變壓器的選擇斷續(xù)——每次使用從帶負(fù)荷到空載或停止，反復(fù)周期性地工作，其每一周期不超過(guò)10min的負(fù)荷。上述“經(jīng)常”和“不經(jīng)?！敝饕脕?lái)表征該類設(shè)備電動(dòng)機(jī)的使用機(jī)會(huì)。而“連續(xù)”、“短時(shí)”和“斷續(xù)”則用來(lái)區(qū)分該類設(shè)備每次使用時(shí)間的長(zhǎng)短。表5-1列出火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別，供參考。注I表示I類廠用負(fù)荷，II表示II類廠用負(fù)荷，III表示III類廠用負(fù)荷，保安表示保安廠用負(fù)荷。分類名稱負(fù)荷類別運(yùn)行方式備注鍋爐負(fù)荷引風(fēng)機(jī)I送風(fēng)機(jī)I

用于送粉時(shí)為I排粉機(jī)I或II經(jīng)常、連續(xù)無(wú)煤粉倉(cāng)時(shí)為I磨煤機(jī)I或II

無(wú)煤粉倉(cāng)時(shí)為I給煤機(jī)I或II

給粉機(jī)I

汽輪機(jī)負(fù)荷射水泵I用汽動(dòng)給水泵凝結(jié)水泵I經(jīng)常、連續(xù)就無(wú)給水泵項(xiàng)循環(huán)水泵I

給水泵I不經(jīng)常、連續(xù)備用給水泵I

表5-1火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別續(xù)表5-1火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別電氣及公共負(fù)荷充電機(jī)II不經(jīng)常、連續(xù)

浮充電裝置II或保安經(jīng)常、連續(xù)空壓機(jī)II經(jīng)常、短時(shí)變壓器冷卻風(fēng)機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)通信電源I經(jīng)常、連續(xù)事故保安負(fù)荷盤(pán)車電動(dòng)機(jī)保安不經(jīng)常、連續(xù)

頂軸油泵保安不經(jīng)常、短時(shí)交流潤(rùn)滑油泵保安不經(jīng)常、連續(xù)浮充電裝置保安經(jīng)常、連續(xù)機(jī)爐自控電源保安經(jīng)常、連續(xù)輸煤負(fù)荷輸煤皮帶II經(jīng)常、連續(xù)

碎煤機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)篩煤機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)續(xù)表5-1火電廠主要廠用電負(fù)荷及其類別出灰負(fù)荷灰漿泵II經(jīng)常、連續(xù)

碎渣機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)電氣除塵器II經(jīng)常、連續(xù)廠外水工負(fù)荷中央循環(huán)水泵I經(jīng)常、連續(xù)與工業(yè)水泵合用消防水泵I不經(jīng)常、短時(shí)時(shí)生活水泵負(fù)荷生活水泵II或III經(jīng)常、短時(shí)類別為II冷卻塔通風(fēng)機(jī)II經(jīng)常、連續(xù)

輔助車間負(fù)荷化學(xué)水處理室I或II經(jīng)常（或短時(shí)）、連續(xù)大于300MW機(jī)中央修配間III經(jīng)常、連續(xù)組時(shí)，化學(xué)水處電氣試驗(yàn)室III不經(jīng)常、短時(shí)理室負(fù)荷類別為I起重機(jī)械III不經(jīng)常、斷續(xù)

二、廠用電負(fù)荷的計(jì)算

（1）經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入。如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給水泵、排粉機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、真空泵等用的電動(dòng)機(jī)。（2）連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵、備用電動(dòng)給水泵等用的電動(dòng)機(jī)。（3）經(jīng)常而斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入。如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等用的電動(dòng)機(jī)。（4）短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算。如行車、電焊機(jī)等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)留有適當(dāng)裕度。（5）由同一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。（6）對(duì)于分裂繞組變壓器，其高壓繞組、低壓繞組的負(fù)荷應(yīng)分別計(jì)算。(一）廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則

（1）換算系數(shù)法。廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法常采用換算系數(shù)法，按下式計(jì)算

（5-1）（5-2）(二）廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法

S－該廠用分段母線上的計(jì)算負(fù)荷(kVA)P－電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率(應(yīng)根據(jù)前面提到的其運(yùn)行方式和特點(diǎn)來(lái)確定)K－換算系數(shù)，可取表5-2所列的數(shù)值Km－同時(shí)系數(shù)KL－負(fù)荷率(考慮到電機(jī)實(shí)際不滿載)

η－效率cosφ－功率因數(shù)

表5-2換算系數(shù)機(jī)組容量（MW）≤125≥200給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)1.01.0凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)0.81.0其他高壓電動(dòng)機(jī)及低壓廠用變壓器（kV·A）0.80.85其他低壓電動(dòng)機(jī)0.80.7電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率P，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn)確定。1）對(duì)經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備，即連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入，按下式計(jì)算（5-3）式中PN，為電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）。2）對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)按下式計(jì)算（5-4）

3）對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不予計(jì)算（5-5）這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。在選擇變壓器容量時(shí)由于留有裕度，同時(shí)亦考慮到變壓器具有較大的過(guò)載能力，所以該類負(fù)荷可以不予計(jì)入。但是，若經(jīng)電抗器供電時(shí)，因電抗器一般為空氣自然冷卻，過(guò)載能力很小，這些設(shè)備的負(fù)荷均應(yīng)全部計(jì)算在內(nèi)。

4）對(duì)修配廠的用電負(fù)荷，通常按下式計(jì)算（5-6）為全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和（kW）

為其中最大5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和（kW）。

5）煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，對(duì)大型機(jī)械應(yīng)根據(jù)機(jī)械工作情況具體分析確定。對(duì)中、小型機(jī)械，則按下式計(jì)算（5-7）(5-8)(5-9)

為其中最大3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和（kW）翻斗機(jī)

輪斗機(jī)

6）對(duì)照明負(fù)荷計(jì)算式為(5-10)

Kd為需要系數(shù)，一般取0.8~1.0；

PA為安裝容量（kW）

（2）軸功率法。廠用電負(fù)荷用軸功率法進(jìn)行計(jì)算。軸功率法的算式為(5-11)Km為同時(shí)率，新建電廠取0.9，擴(kuò)建電廠取0.95

Pmax為最大運(yùn)行軸功率（kW）；為對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)；為對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)效率；為低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和（kV·A）。三、廠用變壓器的選擇

(一）額定電壓

廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。(二）工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式

工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級(jí)有關(guān)。當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分2段；200MW以上機(jī)組可分4段；當(dāng)10kV與3kV電壓等級(jí)同時(shí)存在時(shí)，則分4段（10kV2段和3kV2段）。當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，高壓廠用工作變壓器可選用1臺(tái)全容量的低壓分裂繞組變壓器，兩個(gè)分裂支路分別供2段母線；或選用2臺(tái)50%容量的雙繞組變壓器，分別供2段母線。當(dāng)只有6kV或10kV一種電壓等級(jí)時(shí)，一般分2段；對(duì)于200MW以上機(jī)組可分4段；對(duì)于200MW以上機(jī)組，高壓廠用工作變壓器可選用2臺(tái)低壓分裂繞組變壓器，分別供四段母線；當(dāng)出現(xiàn)10kV和3kV兩種電壓等級(jí)時(shí)，高壓廠用工作變壓器可選用2臺(tái)50%容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。(三）廠用變壓器的容量

廠用變壓器的容量必須滿足廠用電機(jī)械從電源獲得足夠的功率。因此，對(duì)高壓廠用工作變壓器的容量應(yīng)按高壓廠用計(jì)算負(fù)荷的110%與低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而低壓廠用工作變壓器的容應(yīng)留有10%左右的裕度。（1）高壓廠用工作變壓器容量。當(dāng)為雙繞組變壓器時(shí)按下式選擇容量(5-12)SH為高壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和；SL為低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和。當(dāng)選用分裂繞組變壓器時(shí)，其各繞組容量應(yīng)滿足高壓繞組(5-13)分裂繞組(5-14)S1N為廠用變壓器高壓繞組額定容量（kV·A）；S2N為廠用變壓器分裂繞組額定容量（kV·A）；SC為廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷（kV·A）；Sr為分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷（kV·A）。（2）高壓廠用備用變壓器容量。高壓廠用備用變壓器或啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器的容量相同；低壓廠用備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠用工作變壓器容量相同。（3）低壓廠用工作變壓器容量?？砂聪率竭x擇變壓器容量(5-15)S為低壓廠用工作變壓器容量（kV·A）；為變壓器溫度修正系數(shù)。一般對(duì)裝于屋外或由屋外進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，可取=1，但宜將小間進(jìn)出風(fēng)溫差控制在10℃以內(nèi)；對(duì)由主廠房進(jìn)風(fēng)小間內(nèi)的變壓器，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，隨地區(qū)而異，應(yīng)當(dāng)考慮溫度進(jìn)行修正。廠用變壓器容量的選擇，除了考慮所接負(fù)荷的因素外，還應(yīng)考慮：①電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓降；②變壓器低壓側(cè)短路容量；③留有一定的備用裕度。變壓器的阻抗是廠用工作變壓器的一個(gè)重要指標(biāo)。廠用工作變壓器的阻抗要求比一般電力變壓器的阻抗大，這時(shí)因?yàn)橐拗谱儔浩鞯蛪簜?cè)的短路容量，否則將影響到開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇，一般要求阻抗應(yīng)大于10%；但是，阻抗過(guò)大又將影響廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。(四）廠用變壓器的阻抗

廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上緩解上述矛盾，因?yàn)榉至呀M變壓器在正常工作時(shí)具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時(shí)則具有較大的阻抗。一、廠用機(jī)械特性和電力拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程發(fā)電廠中廠用機(jī)械設(shè)備的機(jī)械特性（即阻轉(zhuǎn)矩或叫負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系）可歸納為兩種類型：其一，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性;其二，具有非線性上升的負(fù)載轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性即負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm保持不變。比如火電廠中的磨煤機(jī)、碎煤機(jī)、輸煤皮帶、絞車、起重機(jī)等就屬于這類機(jī)械。如圖5-10中曲線1所示。第五節(jié)廠用電動(dòng)機(jī)的選擇和自啟動(dòng)校驗(yàn)圖5-10廠用機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

（5-16）

M*m0-負(fù)載轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值(以機(jī)械在額定出力時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩為基準(zhǔn)值）M*m0-與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)的摩擦起始負(fù)載轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值，一般取成0.15

n*-轉(zhuǎn)速的標(biāo)么值(以同步轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)值)

Α-負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)矩變化的系數(shù)，一般等于2即負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與轉(zhuǎn)速n有關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mm與n的二次方或高次方成比例，具有非線性上升關(guān)系。比如火電廠中的風(fēng)機(jī)、油泵就屬于這類機(jī)械。如圖5-10中曲線2所示。非線性負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

由電動(dòng)機(jī)和廠用機(jī)械設(shè)備組成的電力拖動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其中有能量、功率和轉(zhuǎn)矩的傳遞。代表運(yùn)動(dòng)特征的量是轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩M、角速度以及時(shí)間t等。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，用以克服機(jī)械負(fù)荷的阻轉(zhuǎn)距后的剩余轉(zhuǎn)矩，就會(huì)使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方程式為(5-17)為電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩（N·m）；為機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或稱阻轉(zhuǎn)矩（N·m）；為慣性轉(zhuǎn)矩，或稱加速轉(zhuǎn)矩（N·m）；J為包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg·m2）；為機(jī)組旋轉(zhuǎn)角速度，。機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J是機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分慣性的量度，在電力拖動(dòng)計(jì)算中常采用飛輪慣量，二者關(guān)系式為(5-18)則實(shí)用計(jì)算運(yùn)動(dòng)方程式為(5-19)由上式可分析電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)：（1）當(dāng)時(shí)，，則n=0或n=常數(shù)，即電動(dòng)機(jī)靜止或等速旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；（2）當(dāng)時(shí)，，拖動(dòng)系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；（3）當(dāng)時(shí)，，拖動(dòng)系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。二、廠用電動(dòng)機(jī)的類型及其特點(diǎn)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Me與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系，即。將異步電動(dòng)機(jī)的特性曲線與被拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性曲線繪于一張圖上，如圖5-11所示。1.異步電動(dòng)機(jī)圖5-11異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械設(shè)備的機(jī)械特性曲線由圖可見(jiàn)，該拖動(dòng)系統(tǒng)初始時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于被拖動(dòng)機(jī)械在時(shí)的起始負(fù)荷轉(zhuǎn)矩，并且在啟動(dòng)過(guò)程中，任一轉(zhuǎn)速下都應(yīng)有使剩余轉(zhuǎn)矩為正，方能順利地把機(jī)械設(shè)備拖動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。圖5-11中以豎線條示出電動(dòng)機(jī)對(duì)于=定值的設(shè)備剩余轉(zhuǎn)矩。只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)與廠用負(fù)荷相等，即工作在兩條曲線的交點(diǎn)上（2或1）時(shí)，拖動(dòng)系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行。異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，一般不需要特殊設(shè)備，而采用直接啟動(dòng)方式，啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為額定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)時(shí)間短，但是啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的4~7倍，這不僅使電源電壓在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生顯著下降，而且更會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，特別在機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，剩余轉(zhuǎn)矩較小，啟動(dòng)緩慢的情況下更為嚴(yán)重。因此，對(duì)啟動(dòng)困難的廠用機(jī)械設(shè)備如引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)等相配套的電動(dòng)機(jī)，必要時(shí)需進(jìn)行啟動(dòng)校驗(yàn)。在發(fā)電廠中廣泛使用的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有三種結(jié)構(gòu)形式，即單鼠籠式、深槽式和雙鼠籠式。后兩種具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流較小等較好的啟動(dòng)性能。繞線式異步電動(dòng)機(jī)最大特點(diǎn)是可以均勻地?zé)o級(jí)調(diào)速，如采用轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的串級(jí)調(diào)速；也可以在轉(zhuǎn)子電路串接電阻進(jìn)行調(diào)整，即借助調(diào)節(jié)電阻使其在一定范圍內(nèi)改變轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流。同步電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）采用直流勵(lì)磁，可以工作在“超前”或“滯后”的不同運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)工作在“超前”運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，它可以提高廠用電系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時(shí)減小廠用電系統(tǒng)的損耗和電壓損失。（2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并需附加一套勵(lì)磁系統(tǒng)。（3）對(duì)電壓波動(dòng)不十分敏感，因其轉(zhuǎn)矩與電壓成正比，而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，并且裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置且能強(qiáng)行勵(lì)磁，從而在電壓降低時(shí)，仍能維持其運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、控制均較麻煩，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，在廠用電系統(tǒng)中，只在大功率低轉(zhuǎn)速的機(jī)械上有時(shí)采用，例如循環(huán)水泵等設(shè)備。3.直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）借助調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流，可在大范圍內(nèi)均勻而平滑地調(diào)速，且調(diào)速電阻器消耗較省。（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。（3）不依賴廠用交流電源。直流電動(dòng)機(jī)用于對(duì)調(diào)速性能和啟動(dòng)性能要求較高的廠用機(jī)械，如給粉機(jī)。此外，直流電動(dòng)機(jī)還用于事故保安負(fù)荷中的汽輪機(jī)直流備用潤(rùn)滑油泵等。但直流電動(dòng)機(jī)制造工藝復(fù)雜、成本高、維護(hù)量大、工作可靠性也較差。三、廠用電動(dòng)機(jī)選擇（1）型式選擇廠用電動(dòng)機(jī)一般都采用交流電動(dòng)機(jī)。只有要求在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及當(dāng)廠用交流電源消失后仍要求工作的設(shè)備才選擇直流電動(dòng)機(jī)。只有對(duì)反復(fù)、重載啟動(dòng)或需要小范圍內(nèi)調(diào)速的機(jī)械，如吊車、抓斗機(jī)等才選用線繞式電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)。對(duì)200MW以上機(jī)組的大容量輔機(jī)，為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性可采用雙速電動(dòng)機(jī)。廠用電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式應(yīng)與周圍環(huán)境條件相適應(yīng)，根據(jù)發(fā)電廠廠用設(shè)備安置地點(diǎn)可分別選用開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式及防爆式等型式。（2）容量選擇選擇拖動(dòng)廠用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)時(shí)，其電壓應(yīng)與供電網(wǎng)絡(luò)電壓相一致，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合被拖動(dòng)設(shè)備的要求，電動(dòng)機(jī)容量ＰＮ必須滿足在額定電壓和額定轉(zhuǎn)速下大于滿載工作的機(jī)械設(shè)備軸功率ＰＳ，并留有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備，即

(kW)(5-20)式中，PN為電動(dòng)機(jī)額定容量（kW）；PS為被拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備軸功率(kW)。四、電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)校驗(yàn)

廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷開(kāi)電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程稱為惰行。若電動(dòng)機(jī)失去電壓以后，不與電源斷開(kāi)，在很短時(shí)間（一般在0.5~1.5s）內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)或通過(guò)自動(dòng)切換裝置將備用電源投入，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)惰行尚未結(jié)束，又自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，這一過(guò)程稱為電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大，可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。若經(jīng)校驗(yàn)不能自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，自啟動(dòng)可分為三類：（1）失壓自啟動(dòng)。運(yùn)行中突然出現(xiàn)事故，廠用電壓降低，當(dāng)事故消除、電壓恢復(fù)時(shí)形成的自啟動(dòng)；（2）空載自啟動(dòng)。備用電源處于空載狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)投入失去電源的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)；（3）帶負(fù)荷自啟動(dòng)。備用電源已帶一部分負(fù)荷，又自動(dòng)投入失去電源的工作母線段時(shí)形成的自啟動(dòng)。廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動(dòng)，而廠用備用電源或啟動(dòng)電源則需考慮失壓自啟動(dòng)、空載自啟動(dòng)及帶負(fù)荷自啟動(dòng)等三種方式。

異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Me(如圖5-12所示)與電壓U的平方成正比，即通常，異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，其最大轉(zhuǎn)矩Memax約為額定轉(zhuǎn)矩MeN的2倍。即隨著電壓下降，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩將急劇下降。當(dāng)電壓下降到70％UN時(shí)，它的最大轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變?yōu)槿舸藭r(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)帶有額定負(fù)載，則此刻的剩余轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)值，電動(dòng)機(jī)受到制動(dòng)而開(kāi)始惰行，并最終可能停止運(yùn)行。(一）電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)廠用母線電壓最低限值

圖5-12異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系

出現(xiàn)惰行的電壓稱為臨界電壓Ucr，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩M*emax恰好等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩M*m。根據(jù)可得于是(5-21)通常，異步電動(dòng)機(jī)的M*emax=1.8～2.4，所以U*cr=0.64～0.75，即電壓降低到額定電壓的64%～75%，電動(dòng)機(jī)就開(kāi)始惰行。為了系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)定電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的80％；電動(dòng)機(jī)端電壓最低值為70％。在自啟動(dòng)時(shí)，為了保證廠用Ⅰ類負(fù)荷自啟動(dòng)并同時(shí)考慮到機(jī)械慣性因素，規(guī)定廠用母線電壓在自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)不低于下表5-4中的數(shù)值表5-4電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)要求的廠用母線最低電壓名

稱類

型自啟動(dòng)電壓為額定電壓的百分值（%）高壓廠用母線高溫高壓電廠65~70①中壓電廠60~65①低壓廠用母線由低壓母線單獨(dú)供電電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)60由低壓母線與高壓母線串接供電電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)55如圖5-13所示為一組電動(dòng)機(jī)經(jīng)廠用高壓變壓器自啟動(dòng)的接線圖及等值電路。(各元件標(biāo)么值以廠用高壓變壓器的額定容量為基準(zhǔn)值)(二）電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)圖5-13廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)接線及等值電路

1.電壓校驗(yàn)由圖5-13（b）可得電壓關(guān)系。（5-22）由此可得

（5-23）式中，I*為參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流標(biāo)幺值總和；U*0為電源母線電壓標(biāo)幺值，一般采用經(jīng)電抗器供廠用電時(shí)取1，采用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器時(shí)取1.05，采用有載調(diào)壓變壓器時(shí)取1.1；X*m為廠用變壓器或電抗器的電抗標(biāo)幺值；為參加自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的等值電抗標(biāo)幺值。電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)開(kāi)始瞬間，高壓廠用母線上的電壓為（5-24）則自啟動(dòng)開(kāi)始瞬間廠用母線上的電壓為