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1、发电厂电气部分,广东工业大学华立学院,机电工程学部,第六讲,多媒体电子教案,厂用变压器选择,二零一三年三-七月,主讲：周展怀,授课日期：,第五周 周一/二 1-2/3-4节,5.45.5,厂用变压器的选择厂用电动机的选择和自启动校验,第5章,厂用电接线及设计,5.4 厂用变压器的选择,5.4.1 火电厂主要厂用电负荷,每天都使用,每次持续运转2小时以上,只在检修、事故或机炉启停期间使用,Dq6,5z1,7,Dq2-3,5z2,7,5.4 厂用变压器的选择,5.4.1 火电厂主要厂用电负荷,每天都使用,每次持续运转2小时以上,只在检修、事故或机炉启停期间使用,每次仅运转10120min,5.4
2、厂用变压器的选择,5.4.1 火电厂主要厂用电负荷,每次运转10min以下,5.4 厂用变压器的选择,5.4.2 厂用电负荷的计算,1.厂用电负荷的计算原则,2.厂用电负荷的计算方法,（1）换算系数法,（5-1）,K,（5-2）,（2）轴功率法,（5-11）,经常或不经常连续运行的负荷全部计入；,经常短时或断续运行的负荷按半数计入；,短时断续又不经常运行的负荷不计入；,有同一变压器供电互为备用的，只计同时运行的台数；,厂用母线计算负荷,电动机计算功率,P=PN,P=0.5PN,P=0,5.4 厂用变压器的选择,5.4.3 厂用变压器的选择,1.额定电压,2.变压器的台数和形式,（1）高压厂用变
3、压器容量,（5-12）,（5-13）,（2）低压厂用变压器容量,（5-15）,3.变压器的容量,4.变压器的阻抗,当采用分裂绕组变压器时，高压绕组应满足：,（5-14）,分裂绕组应满足：,1.阻抗,（1）电阻。变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过变压器时，高低压绕组总电阻中的三相有功功率损耗Pr，即。而三相电阻中的有功功率损耗为,所以,（2-41）,上式中，UN、SN是以V、VA为单位，Pk是以W为单位。将其变为工程上实用单位，UN是以kV、SN 是以MVA、Pk是以kW表示时，变压器一相高低压绕组总电阻为,一、双绕组变压器的参数和等值电路,第二节 变压器、电抗器的参数和等值电路,式中
4、，Pk为变压器三相总的短路损耗（kW）；SN为变压器的额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV）。,（2）电抗。在电力系统计算中，对于大容量的变压器其电抗数值近似等于其阻抗的模的数值，它的电阻可以忽略不计。于是变压器短路电压的百分数为,可得,（2-43）,式中，XT为变压器一相高低压绕阻总电抗（）；SN为变压器的额定容量（MVA）；UN为变压器绕组的额定电压（kV）。,（2-42）,5.4 厂用变压器的选择,5.4.3 厂用变压器的选择,K=1,K=0.85,（5-1）,K=0.85,（5-1）,（5-14）,（5-13）,Dq4-5,5z1,7,5.5 厂用电动机的选择与自启动校
5、验,5.5.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程,5.5.2 厂用电动机的类型及其特点,5.5.3 厂用电动机的选择,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,5.5 厂用电动机的选择与自启动校验,5.5.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程,5.5.2 厂用电动机的类型及其特点,5.5.3 厂用电动机的选择,恒转矩负载,具有非线性上升转矩的负载,恒转矩负载：,具有非线性上升转矩的负载：,转矩,转速,5.5 厂用电动机的选择与自启动校验,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,1、电动机的自启动：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
6、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。2、为什么要进行电动机自启动校验?若参加自启动的电动机的数量多、容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下降，甚至引起电动机本身发热,危及厂用电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。,3、电动机自启动可分为三种类型,（1）失压自启动：当运行中突然出现事故，造成电压降低，在事故消除电压恢复时形成的自启动；（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段所形成的自启动；（3）带负荷自启动：备用电源已带有一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段时形成的自启动。,5.5 厂用电动
7、机的选择与自启动校验,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,4、电动机的自启动时厂用母线电压最低限值,（1）异步电动机的电磁转矩Me与电压U的平方成正比关系。电压下降到某一数值时，如果电动机已带有额定负载转矩M*M，剩余转矩将变为负值，电动机受到制动而开始惰行，最终可能停止运转。（2）出现惰行的电压称为临界电压Ucr，电压降低到额定值的6475，电动机就开始惰行。（3）为了保证厂用I类负荷自启动且考虑到惯性因素，规定厂用母线电压在电动机自启动时，母线电压的最低限值应不低于下表所列数值。,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,4、电动机的自启动时厂用母线电压最低限
8、值,（1）异步电动机的电磁转矩Me与电压U的平方成正比关系。电压下降到某一数值时，如果电动机已带有额定负载转矩M*M，剩余转矩将变为负值，电动机受到制动而开始惰行，最终可能停止运转。（2）出现惰行的电压称为临界电压Ucr，电压降低到额定值的6475，电动机就开始惰行。（3）为了保证厂用I类负荷自启动且考虑到惯性因素，规定厂用母线电压在电动机自启动时，母线电压的最低限值应不低于下表所列数值。,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,5、电动机的自启动校验,（1）电压校验,（2）容量校验,5.5 厂用电动机的选择与自启动校验,5.5.4 厂用电动机的自启动校验,2.电动机的自启动校验,（1）电压校验,
9、电动机自启动校验举例,【例4-1】某发电厂高压厂用母线电压为6kV。高压厂用变压器为无激励调压双绕组变压器，其参数如下：额定容量ST=16000kVA，短路电压UK=7.54。给水泵参数如下：额定功率PN=5500kW，启动电流倍数Kav=6，额定效率=0.963，额定功率因数cos=0.9。额定电压UN=6kV。给水泵启动前，高压厂用母线上的负荷为S0=8500kVA。试确定给水泵能否正常启动?,电动机自启动校验举例,解：取基值容量Sj=16000kVA，基值电压Uj=6kV。求出高压厂用母线的合成负荷标幺值：S*h=（K1 P1/cos+S0）/ST1=（65500/0.9630.9+8500）/16000=2.91 X*T1=1.1Uk%/100=1.17.54/100=0.0829,电动机自启动校验举例,对于无激磁调压变压器，电源母线电压标幺值取l.05。给水泵启动时，高压厂用母线电压为：=1.05/(1+2.910.0829)=0.846 给水泵启动时，由于厂用高压母线电压标幺值为0.846，满足给水泵启动时厂用高压母线电压不低于额定电压80的要求，所以给水泵可以正常启动。,
