备用厂用变压器自启动容量校核计算.docx

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备用厂用变压器自启动容量校核计算

XX公司备用厂用变压器

自启动容量校验计算

（适用于300MW以下机组）

200年月日

备用厂用变压器自启动容量校验计算

摘要：

本章详细阐述了备用厂用变压器自启动容量校验计算的结果。

关键词：

备用变压器高压、低压段负荷计算

概述

厂用电是保证发电厂辅机正常运行必不可少的电源，厂用电大都是单母线接线，以6kV及400V（380V/220V）两级电压供电。

在

新机组初次投产或者是机组本身的厂用变压器发生故障时，使用备用厂用变压器供电，备用厂用变压器的电源取自电力系统，这个电源称之为备用电源。

采用备用电源启动辅机时，由于设备数量较多、同时启动时负荷功率大，很大的启动电流在备用变压器和线路中引起电压降、致使厂用母线电压降低，如果压降低于允许指标时将危及厂用系统的稳定运行和辅机电动机的寿命。

为了安全生产运行，应对辅机电动机进行自启动容量校验。

、自启动容量校验

1、厂用负荷统计

厂用负荷的统计原则:

1）计入经常连续运转和经常短时断续运转的负荷，。

2）计入不经常连续运转的负荷。

3）不经常短时运转的负荷可不计入。

4）互为备用的负荷只计入同时运行的容量。

（参看文后附件）2、厂用/备用变容量校验

预计厂/备用变压器额定容量Sm

Sm=iPe.d/ncos©

结论：

Sb>KgSm满足要求。

式中：

Sb厂/备用变压器额定容量（kVA）

iPe.d厂用电（电动机）最大计算负荷（kVA）

Kg考虑事故情况下的变压器允许过负荷倍数，对油浸式取1.3〜

1.4,对干式取1.1〜1.2。

二、自启动母线电压降校验

为保证发电厂正常运行，要求发电厂I、n类负荷的电动机能自起动。

由于厂用母线电压消失后又恢复时电动机同时自起动，巨大的起动电流将使母线电压急剧下降,过低的母线电压又将导致电动机起动转矩过小而延长起动时间造成起动困难。

根据《火力发电厂厂用电设计规程》要求

变压器空载，电动机正常启动时高压母线最低电压Um为80%Ue

变压器带负荷（或成组辅机启动），自启动高压母线最低电压Um为70%Ue

高、低压厂用串接成组自启动时母线最低电压Um为65%Ue

低压电动机成组自启动母线最低电压Um为55〜60%Ue1、高压母线电压Um1校验

Um1=Uo*/1+XB[

（KqiPe.d/Sb叶cos盯+S1/Sb]>70%

Xb变压器电抗

（普通变/双卷）Xb=1.1*Ud

S2B分裂变/双卷变压器二次容量

Ud变压器阻抗电压％

iPe.d自启动电动机总容量

S1已接有的负载KVA

Uo*普通变压器取系数1.05，调压变压器取系数1.1

T]COS©电动机的效率和功率因数，一般取0.8

Kq自启动电机平均起动电流倍数

2、低压母线电压Um2校验

Um2=Um1/1+（0.658Ie2Xb2）/Sb2

=Um1/1+[（Xb22Pe.d2/叶cos©）/Sb2]>（55〜60）%

式中：

0.658=1.732X0.38（KV）

Xb2低压变压器电抗

Ie2低压自启动电动机总负载电流

Iq2=2Pe.d2/0.658叶COS©

lPe.d2低压电动机总容量

三、厂用电系统图及辅机统计

1、6kV厂用电系统

X电厂6kV厂用电系统参看图1，厂高变和启备变技术规范参看

表1，两台机组6kVA、B段所带辅机明细参看表2。

项目

#1高厂变

#2高厂变

高启备变

型号

SF9-31500/13.8

SFZ9-20000/110

容量（MVA）

31.5

高压侧额定电压

13.8±2X2.5%

110±8X1.25%

低压侧额电压

（KV）

6.3

卷数

接线组别

Ddo

YNd11

高厂变，高厂启备变规范

表1

序号

电动机名称

台数

单机功率

（KW）

负载（Pe.dKW）

起动倍

数Kq

A段

B段

电动给水泵

3800

6.5

引风机

1400

6.5

钢球磨煤机

1000

6.5

凝结泵

200

6.5

热网循环泵

900

6.5

送风机

560

630

6.5

排粉风机

630

560

6.5

合计知1=16980

8490

表2

序号

电动机名称

台数

单机功率

（KW）

负载（Pe.d

KW）

起动倍

数Kq

A段

B段

电动给水泵

3800

6.5

引风机

1400

6.5

2#机6kV段辅机

表3

阻抗电压（%）

10.52

10.57

10.68

制造厂

XX电气股份有限公司

1#机6kV段辅机

钢球磨煤机

1000

6.5

凝结泵

200

6.5

热网循环泵

900

6.5

送风机

560

630

6.5

排粉风机

630

560

6.5

合计Ip2=16980

8490

2、400V厂用低压供电系统

400V厂用电系统参看图2—1〜图2—3，低厂变和低备变的技

术规范参看表4,400VA、B各段所带辅机明细参看表5〜表11。

项目

#1低厂变

#2低厂变、

2X低备变

循环水泵变压器

型号

SCB10-1600/6.3

SCB10-560/6.3

容量（KVA）

1600

560

额定电压

（KV）

6.3/0.4

卷数

阻抗电压（%）

8.13

10.23

制造厂

XX电气分公司

低厂变、低备变设备规范

表4

序号

电动机名称

台数

单机功率

（KW）

负载（Pe.dKW）

起动倍

数Kq

A段

B段

水环式真空泵

180

叶轮给煤机主电机

顶轴油泵

交流润滑油泵

叶轮给煤机除尘电机

2.2

电动给水泵油泵

1#机低压段辅机

表5

EH循环泵

1.5

EH供油泵

轴加风机

带式输送机

合计2p3=699.4

304.7

394.7

序号

电动机名称

台数

单机功率

（KW）

负载（Pe.dKW）

起动倍

数Kq

A段

B段

水环式真空泵

180

叶轮给煤机主电机

顶轴油泵

交流润滑油泵

叶轮给煤机除尘电机

2.2

电动给水泵油泵

EH循环泵

1.5

EH供油泵

轴加风机

带式输送机

合计2p4=699.4

304.7

394.7

2#机低压段辅机

表6

循环水泵房

序号

电动机名称

台数

单机功率

（KW）

负载（Pe.dKW）

起动倍

数Kq

A段

B段

辅机循环水泵

110

蒸发冷却器冷却风机

蒸发冷却器喷淋泵

辅机循环水滤网

0.75

加药搅拌机

0.37

加药计量泵

0.25

蒸发冷却器

合计2p5=304.64

152.32

etviA段

6kV田段

6kVIIA段

eiviiE段

400V.

1号机低压

工作变压器

主厂房

400V^修段

400V,

4141A

循环水泵

□41416

400V.

4231A

戈号机低圧工作变压器

工作I必段

4130A

413aB

工4乍IB段

循环冰泵鍛

4140A

工作段

n^uoB

4231B

工柞I1B段

^42305

401

4230A

1号低E裔用

400V.

备用I段

I"段JSfr有的辅机I

II也段所有的辅机I

lIlA段所有的辅机I

I〔详情参看卷7）I

IC详情参看表e）I

I山段所有的辅机I

H详情莎看表5）J

IIB段所有的辅机I

IC详情参看a?

）I

厂

II1B殿所有的辅机I

图2-1低压厂用备用供电系统

CkViA段

6kVllAfe

ekVllA段

aooT

4101An

會煤谨■?

＜变JE器

40OV

n4101E

矩叭也段

化学水变圧耦

4151A

41E1B

公用变压耦

41710

400¥

4171A

400V

4251A

425LB

2号低压

厂■ffl备玛变压器

n402

4190A

dlSOf

日段

备用II段4oav.

沁、

41E0A

41EDB

4170A

4170B

42S0A

4250E

抚匝开关组

I峨所有的辅机丨

U详情歩看＜10）J

I值所有的辅机I

I（详惰歩看表：

8）I

^―

I熄所有的辅机I

I〔详情参看表gJI

.^J

I———1

I峨所有的辅机I

'C详情参看烹11）1

却—3

2号低压厂ffl备用变压器供电系统

含煤废水泵房

工业废水泵房

起动倍数

名称

容量

（KW）

名称

容量

（KW）

回用清水泵

碱搅拌机

0.55

稳压水泵

酸搅拌机

0.55

煤水反应搅拌机

0.55

酸（PAC）计量泵

0.37

加药装置搅拌机

0.75

碱计量泵

50.37

刮泥机

1.1

污水泵

5.5

反洗水泵

7.5

污泥输送泵

1.5

铺膜循环泵

18.5

供水泵

铺膜泵

2.2

反冲泵

18.5

废树脂输送泵

反洗风机

润滑油净化泵

2.2

过滤泵

排污泵房

污泥加药（PAM）

计量泵

0.37

雨水泵

132

污泥加药（PAM）搅拌机

0.37

废水泵

压滤机（低速/高速）

9.0/11

污水泵

7.5

灰渣系统设备

燃油泵房、油处理设备

涝渣机移动电机

2.2

污油泵

7.5

渣水提升泵

5.5

供油泵

提升泵

18.5

油水分离器单螺杆泵

2.2

灰水处理反冲洗水泵

18.5

油水分离器船用电动住

塞泵

0.75

灰水处理回收水泵

#1卸油泵

18.5

灰水处理排污水泵

2.2

#2卸油泵

18.5

污水泵

2.2

合计2p6=632.63

336.9

295.73

名称

容量

（KW）

名称

容量

（KW）

起动

倍数Kq

卸碱泵

5.5

#1再生泵

7.5

卸酸泵

5.5

#2再生泵

7.5

#1除盐中间泵

#1清水泵

#2除盐中间泵

#2清水泵

#3除盐中间泵

#3清水泵

#1热网中间泵

#1咼压泵

#2热网中间泵

#2咼压泵

反渗透冲洗泵

反渗透清洗泵

#1混床再生泵

过滤器反洗水泵

#2混床再生泵

中和水泵房罗茨风机

中和水泵房酸碱废水排放泵

合计2p7=247.8

91.8

156.08

化学水泵房设备

表9

名称

容量

（KW）

名称

容量

（KW）

起动

倍数Kq

叶轮给煤机主电机

#1带清扫器

叶轮给煤机行走电机

#2带清扫器

叶轮给煤机除尘电机

2.2

#3带清扫器

#1带式输送机

#4带清扫器

#2带式输送机

齿辊碎煤机

#3带式输送机

齿辊碎煤机

110

#4带式输送机

齿辊碎煤机油站

合计2p8=426.2

210.2

216

名称

容量

（KW）

名称

容量

（KW）

起动

倍数

暖通、空调

启动锅炉房

回收水泵

2.2

给水泵

空调循环泵

7.5

给煤机

7.5

米暖循环泵

送风机

7.5

暖通回水过虑器

0.14

引风机

空调回水过滤器

0.14

综合水泵房设备

脱硫设备

公用变压器所带设备

表11

#1生活水泵

5.5

流化风机

#2生活水泵

5.5

工艺水泵

#3生活水泵

5.5

叶轮给料机

0.75

#1工业水泵

#2工业水泵

#3工业水泵

高速柴油泵

161.8

消防水泵

#1消防水稳压泵

#2消防水稳压泵

合计4p9=771.03

643.28

127.75

四、启备变空载状态下自启动校验计算举例

1、容量校验

已知:

启备变容量Sb=20000KVA,阻抗电压Ud=10.68%。

1号机高压段辅机431=16980KW，低压段辅机433=699.4KW。

公用循环水辅机4）5=304.64KW，化学水系统2p7=247.8KW。

4Ffe.d=4p1+4p3+4p5+4p7=18231.84

SB>Sm20000>17530.6

结论：

满足要求，但机组起动时仅能带上述负荷，其它负荷待机

组并网后、厂用电切换后才能运转。

2、6KV母线电压校验

公式

已知:

>65%

启备变为有载调压变压器，Ub*取1.1；启备变空载状态

艺Pe.d=18231.84

3、1号低压备用变母线电压校验

条件：

1号低压备用变以空载状态带负荷，4131（A、B）和4141

（A、B）开关断开，1号机低压A、B段和循环水泵A、B段（表5、表7）所有的辅机。

已知：

1号低压备用变容量SB2=1600KVAUd=8%。

所带负荷2Pe.d2=Ip3+Ip5=699.4+304.6=1004。

Xb2=1.1*Ud=0.088。

>（55〜60）%

Um2=0.659/1+[（0.088X1004/0.8）/1600]=0.617

结论：

〉60%，满足要求。

五、启备变负载载状态下自启动校验计算举例

条件：

1号发电机已经并网运行，厂用电已经切换、所属辅机用

本机组供电。

但由于组化学水变压器故障检修，化学系统设备经2号低压厂用备用变由咼启备供电，此时2号机组启动。

1、容量校验

已知:

启备变容量Sb=20000KVA,阻抗电压Ud=10.68%。

2号机高压段辅机231=16980KW，低压段辅机2p3=699.4KW。

化学水系统2p7=247.8KW。

2Fe.d=2p2+2p4+2p7=17927.2

SB>St20000>17237.7

结论：

满足要求。

2、6KV母线电压校验

>65%

已知：

启备变为有载调压变压器，Ub*取1.1;

启备变负载状态S1=247.8

Kq因高、低压电机串接成组启动，平均电流倍数取5

iPe.d=Ip2+知4=17679.4

Um=1.1/1+0.1175[（5X17679.4/20000X0.8）

+247.8/20000]

=0.6664

结论：

Um1>65%满足要求。

3、2号低压备用变母线电压校验

条件：

2号低压备用变、以空载状态带2号机低压A、B段和化学水系统的辅机。

已知：

2号低压备用变容量Sb2=1600KVAUd=8%。

所带负荷2Pe.d2=Ip4+Ip7=699.4+247.8=947.2。

Xb2=1.1*Ud=0.088。

>（55〜60）%

Um2=0.6664/1+[（0.088X947.2/0.8）/1600]=0.7098

结论：

＞60%，满足要求。

自启动电压计算结果

表12

项目及测试点

要求值

计算值

启/备变空载、1号机高、低压负载和循环水成组起动。

O\7\rtirrrFTtjuAP：

70%

65.9%

启/备变带化学系统辅机，2号机高、低压负载成组起动。

6KV高压段母线

66.64%

2号低压备用变空载，带2号机低压段和化学水系统所有的辅机成组启动

400V低压段母线

55〜60%

61.7%

1号低压备用变已带有1号机低压A段和循环水泵A段全部负载，现成组启动B段和2号机组低压所有负荷

70.98%

附件:

厂用电动机分类表

锅炉系统

一次风机

易

有

二次风机

不易

无

三次风机

易

有

炉排电动机

易

有

抛煤机

易

有

炉前输粉机

易

无

疏水泵

不易

有

加药泵

不易

无

吹灰电动机

出

易

无

不经常连续

空气压缩机

n或川

不易

无

经常连续

输煤系统

汽机系统

序号

名称

重要性

类别

是否易于过负荷

有无连锁要求

运行状态

凝结水泵

不易

有

循环水泵

不易

有

经常连续

给水泵

不易

有

给水泵备用油泵

不易

有

不经常连续

除氧器中继水泵

I或n

不易

有

经常连续

高压调速油泵

不易

无

交流润滑油泵

不易

有

不经常短时

直流备用油泵

不易

有

盘车电动机

不易

无

备用励磁机

不易

无

氢冷升压水泵

不易

有

氢密封油泵

不易

有

氢冷用排氢风机

不易

无

氢冷用真空泵

不易

无

水内冷用冷却水泵

不易

有

热网水泵

不易

有

热网凝结水泵

不易

无

热网补给水泵

不易

无

生产回水中继泵

不易

有

低压加热器疏水泵

不易

无

生水预热器疏水泵

不易

无

净水加热器疏水泵

不易

无

生水泵

不易

无

工业水泵

不易

有

低位水升压水泵

不易

有

蒸发器给水泵

不易

有

蒸发器凝结水泵

不易

无

蒸发器排污泵

出

不易

无

采暖回水泵

出

不易

无

不经常连续

经常连续

出灰系统

序

名称

重要性

是否易于

有无连

号

类别

过负荷

锁要求

冲灰水泵

不易

有

灰浆泵

易

有

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