按负荷统计法计算厂用电最大负荷:
Sjs=KvKtKfΣPc/cosφη
Kv——网络损失系数,一般取1.05
Kt——同时系数,一般为0.74~0.76
Kf——负荷系数,一般为0.71~0.73
ΣPc——可能参加同时运行的负荷总和,kW
cosφη——厂用电最大负荷时负荷功率因数与效率的乘积的综合平均值,取0.70~0.77
2.2 厂用电变压器型式选择
厂用电变压器的型式有油浸式及干式两种。由于厂用电变压器布置在厂房内,且环境较潮湿,故宜选用环氧树脂浇注干式变压器,它具有防尘耐潮性能好,散热性能好,体积小,过载能力强等优点。现在新建水电站一般很少使用油浸式变压器。
2.3 厂用电变压器接线组选择及分析
由于长期以来我国的配电变压器采用国家定型产品Y,yn0接线级别的变压器,但目前国际上许多国家均采用D,yn11接线级别的配电变压器,此接线级别的变压器主要有如下优点:
(1)损耗低,和同型号Y,yn0接线的变压器相比,D,yn11接线的变压器空载和负载损耗均较低。
(2)高次谐波电流由于有个闭合的Δ接线而将受到抑制。
(3)D,yn11接线的变压器零序阻抗较小,有利于单相接地故障的切除。
(4)D,yn11接线的变压器磁路中的磁通被削弱,不致因副边的零序电流而使变压器过热,因此这种接线的变压器中线电流不受限制,可等于线电流,从而扩大了其应用范围。
有鉴于此,新建水电站建议采用
D,yn11接线级别的变压器。
3 厂用电低压电气设备的选择
过去水电站厂用电低压电气设备采用断路器——磁力启动器配合或采用熔断器——磁力启动器配合。磁力启动器或接触器是不能分断短路电流的操作电器,且熔断器的短路安——秒特性不稳定,而且可能在运行中引起单相熔断,使电动机处在非全相运行而造成电动机的过热,影响寿命。对于电动机过负荷,其熔断器熔体熔断时间视过负荷的倍数而定,在一般情况下熔体不熔断或熔断时间很长。为了避免选用熔断器的缺点,对重要负荷应采用断路器作为短路、过载保护。对电动机采用具有过流、缺相、过载等综合保护功能的保护器。
4 厂用电中性点接地方式
配电变压器400V侧中性点接地方式一般为中性点直接接地和中性点不接地两种。
中性点直接接地系统多适用于单相负荷较多,三相负荷(如三相电动机)较少的场合以保证零点不发生偏移,使单相电压基本恒定,单相负荷不会过压。但当发生单相接地时,要造成短路,使开关跳闸,系统停用。水电站厂用电变压器大多采用这种接地方式
中性点不接地系统多适用于三相负荷较多且较重要的场合。当发生单相接地故障时,各线电压保持不变,三相负荷得以正常运行,而对于单相负荷,中性点偏移至一个相电压,而另外两相对零线的电压升高至√3倍相电压,容易烧坏单相电器。
水电站厂用电系统一般采用
TN-C-S系统接线,从厂用电变压器至配电屏或主配电屏至各分配电屏采用TN-C接线,从配电屏至各设备采用TN-S接线。
5 厂用电系统控制
厂用电系统一般采用就地控制,现在一般机组辅助设备和全厂公用设备均单独控制,厂用电系统只提供动力电源。
厂用电变压器的监控接入公用LCU中。
6 厂用电变压器保护及厂用电400V母线保护
厂用电变压器一般采用无时限电流速断作为主保护,此保护采用两相三继电器式不完全星形接线方式,能够正确地反映各种相间短路,且接线简单,动作迅速、可靠、经济。后备保护为定时限过电流保护,此保护采用两相不完全星形接线作为主保护拒动时的近后备及400V母线故障时的远后备,保护接线简单、可靠、灵敏性高。
厂用电400V母线一般只设后备保护即过电流保护。
采用微机保护的原理相同,厂用电保护可单独组屏也可并入发变组保护中。
备自投一般单独根据需要设置。
7 厂用电系统经济运行分析
厂用电系统的经济运行应从厂用电设备的投资、运行、维护等多方面进行分析。
运行上其重要的一点就是要有节约用电的意识,做好一点一滴来实现厂用电系统的经济运行,具体措施有:
(1)在现有的厂用电变压器容量的情况下,采用明备用方式,并将备用变压器处于冷备用状态,以减少备用变压器的空载损耗。
(2)全厂照明回路采用声、光、触摸、感应等控制方式,如路灯采用声光控结合。
(3)尽量采用节能灯具。
(4)有条件的可将技术供水联络运行,以减少技术供水泵运行台数。
(5)注意空调等大宗厂用电负荷的及时投切。
(6)减少油、水、气系统的跑、冒、滴、漏,以减少各系统电动机的起动次数等。
总之,厂用电系统在水电站具有重要作用,设计时应全面考虑系统接线、选择变压器等设备,配备相应监控、保护系统。运行中采用各种方式节电,以实现经济运行。