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。
一、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＝Σ/ηcosφ
结论：
SB≥KgSm满足要求。
式中：
SB厂/备用变压器额定容量（kVA）
Σ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～，对干式取～。
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、Ⅱ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%Ue
1、高压母线电压Um1校验
Um1＝U0*/1+XB[（KqΣ/SBηcosφ）+S1/SB]＞70％
式中：
SB变压器容量（kVA）
XB变压器电抗
（分裂变/双卷）XB＝（*S2B*Ud）/SB
（普通变/双卷）XB＝*Ud
S2B分裂变/双卷变压器二次容量
Ud变压器阻抗电压％
Σ自启动电动机总容量
S1已接有的负载KVA
U0*普通变压器取系数，调压变压器取系数
ηcosφ电动机的效率和功率因数，一般取
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+（Ie2XB2）/SB2
＝Um1/1+[（XB2Σ/ηcosφ）/SB2]＞（55～60）％
式中：
＝×（KV）
XB2低压变压器电抗
SB2低压变压器容量
Ie2低压自启动电动机总负载电流
Iq2＝Σ/ηcosφ
Σ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。
高厂变，高厂启备变规范表1
项目
#1高厂变
#2高厂变
高启备变
型号
SF9-31500/
SF9-31500/
SFZ9-20000/110
容量（MVA）
20
高压侧额定电压
±2×%
±2×%
110±8×%
低压侧额电压（KV）
6．3
6．3
6．3
卷数
2
2
2
接线组别
Ddo
Ddo
YNd11
阻抗电压（%）
制造厂
XX电气股份有限公司
1#机6kV段辅机表2
序号
电动机名称
台数
单机功率（KW）
负载（KW）
起动倍数Kq
A段
B段
1
电动给水泵
2
3800
3800
3800
2
引风机
2
1400
1400
1400
3
钢球磨煤机
2
1000
1000
1000
4
凝结泵
2
200
200
200
5
热网循环泵
2
900
900
900
6
送风机
2
560
630
630
7
排粉风机
2
630
560
560
合计Σp1＝16980
8490
8490
2#机6kV段辅机表3
序号
电动机名称
台数
单机功率（KW）
负载（KW）
起动倍数Kq
A段
B段
1
电动给水泵
2
3800
3800
3800
2
引风机
2
1400
1400
1400
3
钢球磨煤机
2
1000
1000
1000
4
凝结泵
2
200
200
200
5
热网循环泵
2
900
900
900
6
送风机
2
560
630
630
7
排粉风机
2
630
560
560
合计Σp2＝16980
8490
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。
低厂变、低备变设备规范表4
项目
#1低厂变
#2低厂变、
2×低备变
循环水泵变压器
型号
SCB10-1600/
SCB10-560/
容量（KVA）
1600
560
额定电压（KV）
卷数
2
阻抗电压（%）
8
制造厂
XX电气分公司
1#机低压段辅机表5
序号
电动机名称
台数
单机功率（KW）
负载（KW）
起动倍数Kq
A段
B段
1
水环式真空泵
3
90
90
180
7
2
叶轮给煤机主电机
2
15
15
15
7
3
顶轴油泵
2
55
55
55
7
4
交流润滑油泵
2
22
22
22
7
5
叶轮给煤机除尘电机
2
7
6
电动给水泵油泵
2
3
3
3
7
7
EH循环泵
3
7
8
EH供油泵
2
30
30
30
7
9
轴加风机
2
11
11
11
7
10
带式输送机
2
75
75
75
7
合计Σp3＝
2#机低压段辅机表6
序号
电动机名称
台数
单机功率（KW）
负载（KW）
起动倍数Kq
A段
B段
1
水环式真空泵
3
90
90
180
7
2
叶轮给煤机主电机
2
15
15
15
7
3
顶轴油泵
2
55
55
55
7
4
交流润滑油泵
2
22
22
22
7
5
叶轮给煤机除尘电机
2
7
6
电动给水泵油泵
2
3
3
3
7
7
EH循环泵
2
7
8
EH供油泵
2
30
30
30
7
9
轴加风机
2
11
11
11
7
10
带式输送机
2
75
75
75
7
合计Σp4＝
循环水泵房表7
序号
电动机名称
台数
单机功率（KW）
负载（KW）
起动倍数Kq
A段
B段
1
辅机循环水泵
2
110
110
110
7
2
蒸发冷却器冷却风机
2
15
15
15
7
3
蒸发冷却器喷淋泵
2
11
11
11
7
4
辅机循环水滤网
2
7
5
加药搅拌机
2
7
6
加药计量泵
2
7
7
蒸发冷却器
2
15
15
15
7
合计Σp5＝
含煤废水变压器所带辅机表8
含煤废水泵房
工业废水泵房
起动
倍数Kq
名称
容量（KW）
名称
容量（KW）
回用清水泵
22
碱搅拌机
7
稳压水泵
22
酸搅拌机
7
煤水反应搅拌机
酸（PAC）计量泵
7
加药装置搅拌机
碱计量泵
7
刮泥机
污水泵
7
反洗水泵
污泥输送泵
7
铺膜循环泵
供水泵
37
7
铺膜泵
反冲泵
7
废树脂输送泵
15
反洗风机
15
7
润滑油净化泵
过滤泵
15
7
排污泵房
污泥加药（PAM）
计量泵
7
雨水泵
132
污泥加药（PAM）搅拌机
7
废水泵
37
压滤机（低速/高速）
11
7
污水泵
7
灰渣系统设备
燃油泵房、油处理设备
涝渣机移动电机
污油泵
7
渣水提升泵
供油泵
90
7
提升泵
油水分离器单螺杆泵
7
灰水处理反冲洗水泵
油水分离器船用电动住塞泵
7
灰水处理回收水泵
22
#1卸油泵
7
灰水处理排污水泵
#2卸油泵
7
污水泵
7
合计Σp6＝
化学水泵房设备表9
名称
容量（KW）
名称
容量（KW）
起动
倍数Kq
卸碱泵
#1再生泵
7
卸酸泵
#2再生泵
7
#1除盐中间泵
15
#1清水泵
45
7
#2除盐中间泵
15
#2清水泵
45
7
#3除盐中间泵
15
#3清水泵
45
7
#1热网中间泵
11
#1高压泵
55
7
#2热网中间泵
11
#2高压泵
55
7
反渗透冲洗泵
30
反渗透清洗泵
15
7
#1混床再生泵
11
过滤器反洗水泵
37
7
#2混床再生泵
11
中和水泵房罗茨风机
11
7
中和水泵房
酸碱废水排放泵
15
7
合计Σp7＝
输煤系统表10
名称
容量（KW）
名称
容量（KW）
起动
倍数Kq
叶轮给煤机主电机
15
#1带清扫器
3
7
叶轮给煤机行走电机
3
#2带清扫器
3
7
叶轮给煤机除尘电机
#3带清扫器
3
7
#1带式输送机
30
#4带清扫器
3
7
#2带式输送机
55
齿辊碎煤机
90
7
#3带式输送机
75
齿辊碎煤机
110
7
#4带式输送机
30
齿辊碎煤机油站
4
7
合计Σp8＝
216
公用变压器所带设备表11
名称
容量（KW）
名称
容量（KW）
起动
倍数Kq
暖通、空调
启动锅炉房
回收水泵
给水泵
15
7
空调循环泵
给煤机
7
采暖循环泵
37
送风机
7
暖通回水过虑器
引风机
37
7
空调回水过滤器
7
综合水泵房设备
脱硫设备
#1生活水泵
流化风机
30
7
#2生活水泵
工艺水泵
30
7
#3生活水泵
叶轮给料机
7
#1工业水泵
30
7
#2工业水泵
30
7
#3工业水泵
30
7
高速柴油泵
7
消防水泵
90
7
#1消防水稳压泵
11
7
#2消防水稳压泵
11
7
合计Σp9＝
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＝％。
1号机高压段辅机Σp1＝16980KW，低压段辅机Σp3＝。
公用循环水辅机Σp5＝，化学水系统Σp7＝。
公式SB≥Σ/Kgηcosφ
Σ＝Σp1＋Σp3＋Σp5＋Σp7＝
Sm＝Σ/Kgηcosφ＝×＝
SB≥Sm20000≥
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Um1＝U0*/1+XB[（KqΣ/SBηcosφ）+S1/SB]
＞65％
已知：
启备变为有载调压变压器，U0*取；启备变空载状态S1＝0；Kq因高、低压电机串接成组启动，平均电流倍数取5
Σ＝
XB＝（*Ud）＝（×）＝
Um1＝1+[（5×20000×]＝
结论：
Um1＞65％满足要求。
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Σ＝Σp3＋Σp5＝+＝1004。
XB2＝*Ud＝。
公式Um2＝Um1/1+[（XB2Σ/ηcosφ）/SB2]
＞（55～60）％
Um2＝1+[（×1004/）/1600]＝
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高启备供电，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＝％。
2号机高压段辅机Σp1＝16980KW，低压段辅机Σp3＝。
化学水系统Σp7＝。
公式SB≥Σ/Kgηcosφ
Σ＝Σp2＋Σp4＋Σp7＝
Sm＝Σ/Kgηcosφ＝×＝
SB≥Sm20000≥
结论：
满足要求。
2、6KV母线电压校验
公式Um1＝U0*/1+XB[（KqΣ/SBηcosφ）+S1/SB]
＞65％
已知：
启备变为有载调压变压器，U0*取；
启备变负载状态S1＝
Kq因高、低压电机串接成组启动，平均电流倍数取5
Σ＝Σp2＋Σp4＝
XB＝（*Ud）＝（×）＝
Um1＝1+[（5×20000×+20000]
＝
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Σ＝Σp4＋Σp7＝+＝。
XB2＝*Ud＝。
公式Um2＝Um1/1+[（XB2Σ/ηcosφ）/SB2]
＞（55～60）％
Um2＝1+[（×/）/1600]＝
结论：
＞60％，满足要求。
六、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。
6KV高压段母线
70％
％
启/备变带化学系统辅机，2号机高、低压负载成组起动。
％
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％
％
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
％
附件：
厂用电动机分类表
锅炉系统
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
1
吸风机
Ⅰ
易
有
经常连续
2
送风机
Ⅰ
不易
有
3
排粉机
Ⅰ或Ⅱ
易
有
4
磨煤机
Ⅰ或Ⅱ
易
有
5
给煤机
Ⅰ或Ⅱ
易
有
6
给粉机
Ⅰ
易
有
7
磨煤机油泵
Ⅰ或Ⅱ
不易
有
8
一次风机
Ⅰ
易
有
9
二次风机
Ⅱ
不易
无
10
三次风机
Ⅱ
易
有
11
炉排电动机
Ⅱ
易
有
12
抛煤机
Ⅱ
易
有
13
炉前输粉机
Ⅱ
易
无
14
疏水泵
Ⅱ
不易
有
15
加药泵
Ⅱ
不易
无
16
吹灰电动机
Ⅲ
易
无
不经常连续
17
空气压缩机
Ⅱ或Ⅲ
不易
无
经常连续
输煤系统
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
1
输煤皮带
Ⅱ
不易
有
经常连续
2
碎煤机
Ⅱ
不易
有
3
筛煤机
Ⅱ
不易
有
4
磁铁分离器
Ⅱ
不易
有
5
叶轮给煤机
Ⅱ
不易
有
6
斗链运煤机
Ⅱ
易
有
7
移动式给煤机
Ⅱ
易
有
8
煤厂抓煤机
Ⅱ
不易
无
9
移动式皮带机
Ⅱ
易
无
10
卸煤小车
Ⅱ
不易
无
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
1
凝结水泵
Ⅰ
不易
有
经常连续
2
循环水泵
Ⅰ
不易
有
3
给水泵
Ⅰ
不易
有
4
给水泵备用油泵
Ⅱ
不易
有
不经常连续
5
除氧器中继水泵
Ⅰ或Ⅱ
不易
有
经常连续
6
高压调速油泵
Ⅱ
不易
无
不经常短时
7
交流润滑油泵
Ⅱ
不易
有
8
直流备用油泵
Ⅰ
不易
有
9
盘车电动机
Ⅱ
不易
无
10
备用励磁机
Ⅰ
不易
无
不经常连续
11
氢冷升压水泵
Ⅰ
不易
有
经常连续
12
氢密封油泵
Ⅱ
不易
有
13
氢冷用排氢风机
Ⅱ
不易
无
14
氢冷用真空泵
Ⅱ
不易
无
15
水内冷用冷却水泵
Ⅰ
不易
有
16
热网水泵
Ⅱ
不易
有
17
热网凝结水泵
Ⅱ
不易
无
18
热网补给水泵
Ⅱ
不易
无
19
生产回水中继泵
Ⅱ
不易
有
20
低压加热器疏水泵
Ⅱ
不易
无
21
生水预热器疏水泵
Ⅱ
不易
无
22
净水加热器疏水泵
Ⅱ
不易
无
23
生水泵
Ⅱ
不易
无
24
工业水泵
Ⅱ
不易
有
25
低位水升压水泵
Ⅱ
不易
有
26
蒸发器给水泵
Ⅱ
不易
有
27
蒸发器凝结水泵
Ⅱ
不易
无
28
蒸发器排污泵
Ⅲ
不易
无
29
采暖回水泵
Ⅲ
不易
无
出灰系统
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
1
冲灰水泵
Ⅱ
不易
有
经常连续
2
灰浆泵
Ⅱ
易
有
3
碎渣机
Ⅱ
易
有
4
喷射水泵
Ⅱ
不易
有
5
轴封水泵
Ⅱ
不易
有
6
除尘器洗涤泵
Ⅰ
不易
无
7
马丁除灰机
Ⅱ
易
有
8
除灰皮带机
Ⅱ
易
有
9
电除尘器
Ⅱ
不易
无
厂外水工系统
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
1
循环水泵
Ⅰ
不易
有
经常连续
2
真空泵
Ⅱ
不易
有
不经常短时
3
滤网及冲洗水泵
Ⅲ
不易
有
经常连续
4
消防水泵
Ⅰ
不易
有
不经常短时
5
生活水泵
Ⅱ或Ⅲ
不易
有
经常短时
6
冷却塔通风机
Ⅱ
不易
无
经常连续
控制楼及配电装置部分
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
1
充电机
Ⅱ
不易
有
不经常连续
2
浮充电机
Ⅱ
不易
有
经常连续
3
空气压缩机
Ⅱ
不易
有
经常短时
4
变压器冷却风机
Ⅱ
不易
有
经常连续
5
变压器冷却油泵
Ⅰ
不易
有
6
变压器冷却水泵
Ⅰ
不易
无
辅助车间及其它通用机械
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
1
化学水处理室
Ⅱ
不易
有
经常连续
2
油处理设备
Ⅱ
不易
有
3
重油泵房
Ⅰ或Ⅱ
不易
有
4
中央修配厂
Ⅲ
不易
有
5
电气试验室
Ⅲ
不易
有
不经常短时
6
制氢站
Ⅱ
不易
无
经常连续
7
通风机
Ⅱ
不易
有
8
电焊机
Ⅲ
不易
有
不经常断续
9
起重机械
Ⅲ
不易
无
10
排水泵
Ⅱ
不易
不经常短时
11
电动阀门
Ⅱ
易
不经常断续
解释：
“经常”是指每天都要使用的电动机；
“不经常”是指正常时不用，只有在检修、事故或开停机时使用的电动机；
“连续”是指每次带负荷运转2h以上的负荷；
“短时”是指每次连续带负荷运转在10～120min之间的负荷
“断续”是指每次使用时从带负荷运行到停止，反复周期性地工作，每个周期不超过10min。
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