自用电负荷的统计原则及应对方案

一、自用电负荷分类

【引导问题】

◆什么是事故保安负荷、不间断供电负荷？

◆自用负荷有哪些运行方式？含义分别是什么？

（一）自用电主要负荷

1.火力发电厂的自用电主要负荷

（1）输煤部分。

煤场抓煤机、斗链运煤机、输煤皮带、磁铁分离器、叶轮给煤机、碎煤机、筛煤机等。

（2）锅炉部分。

磨煤机、给粉机、吸风机、送风机、给煤机、排粉机、烟气再循环风机、回转式空气预热器等。

（3）汽机部分。

凝结水泵、循环水泵、给水泵、给水泵油泵、除氧器中继水水泵、氢冷水泵、热网水泵、疏水泵、工业水泵。

（4）除灰部分。

冲灰水泵、灰浆泵、碎渣机、除尘水泵、电气除尘器等。

（5）电气部分。

水内冷水系统水泵、变压器冷却风机、变压器强迫油循环、水冷却电源、蓄电池组充电和浮充电装置、备用励磁电源等。

（6）化学处理部分。

清水泵、除盐水泵、除二氯化碳风机、盐溶液泵、水池搅拌器等。

（7）公用部分。

包括中央修配厂机床、起重机械、照明等。

2.水力发电厂的自用电主要负荷

（1）机组自用电部分。

压油装置、机组调速系统和轴承润滑系统用油泵、水内冷水系统水泵、水轮机顶盖排水泵、变压器冷却设备、漏油泵等。

（2）全厂公用电部分。

厂房吊车、闸门快速起闭机、尾水闸门吊车、蓄电池组充电和浮充电装置、滤油机、空气压缩机、中央修配厂机床、全厂照明等。

3.变电站主要负荷

变电站的站用电比同容量发电厂的自用电要少得多。有人值班的地方变电站的站用电负荷主要包括：主变压器的冷却风扇、蓄电池的充电设备或整流操作电源、通风取暖、供水泵、断路器油的加热设备、照明及检修用电等。对中、小容量的变电站，站用电的总负荷一般为20k VA左右，通常用一台站用变压器，接成Y，yn12，由6～10k V降压为380/220V的三相四线制供电。

对大、中型的区域变电站，特别是装有较大容量的调相机时，所用电负荷要大些，重要的站用电负荷有所增加，如主变压器强迫油循环冷却装置的油泵、水泵、空气压缩机（采用空气断路器时）、变压器检修车间、调相机的空气冷却系统和润滑油系统的冷却水泵与油泵等。其总负荷一般为215～560k VA。但对站用电的可靠性要求高，应具有两个独立的电源供电。

（二）自用电负荷的分类

1.按重要性分类

根据用电设备在电力生产过程中的作用以及突然中断供电时对生产造成的影响程度，即按重要性可分为五类。

（1）Ⅰ类负荷，指短时停电（包括手动切换恢复供电所需的时间）将影响人身或设备安全，使发电机组运转停顿或发电量大幅下降的负荷。如火力发电厂中的给水泵、凝结水泵、给粉机等用的电动机，水力发电厂中的机组轴承润滑油泵或润滑水泵、主阀压油装置油泵或主阀电动机、水轮机顶盖排水泵、可控硅冷却风扇等。它们一般都有两套设备互为备用，分别接至两个独立电源上，当一个电源失电后，另一个电源应能立即自动投入。

（2）Ⅱ类负荷，指允许短时停电，但较长时间停电则可能损坏设备或影响发电机组正常运转的负荷。例如，火电厂的输煤设备、工业水泵、疏水泵、灰浆泵等所用的电动机，以及化学处理设备等；水电站的主机主变自用电的大部分负荷、厂房渗漏排水泵、径流式水电站的溢洪起闭机等。它们一般由两段母线供电，并采用手动切换。

（3）Ⅲ类负荷，指长时间停电不会直接影响发电厂电力生产的负荷。例如，中央修配厂、试验室、油处理室等负荷。它们一般由一个电源供电。

（4）事故保安负荷，指在发电机停机过程中及停机后一段时间内仍应保证供电的负荷。否则，将引起设备损坏、重要的自动控制失灵或危及人身安全。根据对电源的不同要求，事故保安负荷可以分为两种：

1）直流保安负荷。由蓄电池供电，如发电机的直流润滑油泵等负荷。

2）交流保安负荷。平时由交流自用电系统供电，失去正常电源后，一般采用快速起动的柴油发动机供电，如200MW及以上机组的盘车电动机等。

（5）不间断供电负荷，指在发电机起动、运行到停机过程中，甚至停机以后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。例如，用计算机进行实时控制等。一般采用由蓄电池组供电的电动发电机组或配备静态开关的静态逆变装置，向不间断负荷供电。

2.按运行方式分类

A类：经常连续运转负荷。

B类：经常短时断续运转负荷。

C类：不经常连续运转负荷。

D类：不经常短时断续运转负荷。

其中：“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。(www.xing528.com)

3.按是否自起动分类

具有自起动和不具有自起动。

二、自用电负荷统计及计算

【引导问题】

◆哪些自用负荷可不计入计算负荷内？

◆什么是换算系数法？

（一）自用电负荷的统计原则

（1）短时而不经常运行或断续而不经常运行的负荷，可以不计入计算负荷内。

（2）连续而不经常运行的负荷（如检修排水泵），应计入计算负荷内。

（3）互为备用的用电设备，只计入同时运行的用电设备台数。

为选出既能满足负荷要求而容量又不致过大的变压器，需将厂用负荷按使用时的持续时间进行分类统计。

（二）自用电计算负荷的确定

计算每段母线上的负荷，采用“换算系数法”：

式中 S js——自用分段上的计算负荷，k VA；

K——换算系数，见表5- 1；

P——计算功率，k W，见表5- 2。

其中，不同动力负荷的计算功率见表5- 2。

其中，照明负荷的计算功率见式（5-3）。

式中 K d——需要系数，一般取0.8～1；

P i——安装容量。

表5-1　换算系数表

表5-2　计算功率表

注 P N—该类电动机额定功率之总和，kW；P∑—全部电动机额定功率总和，kW；P∑3—其中最大3台电动机额定功率之和，kW；P∑5—其中最大5台电动机额定功率之和，kW。

三、自用变压器选择

【引导问题】

◆干式自用变压器和油浸式自用变压器的选用有何区别？

（一）额定电压

原、副边额定电压与外接电源电压和自用网络电压相一致。

（二）型式

自用变压器可以选用双绕组变压器，当大型机组的自用变压器多选择低压绕组分裂变压器。

目前生产的自用变压器有油浸式和干式两种，油浸式变压器的优点是价格便宜，订货容易，缺点是油浸式变压器需要单独布置在屋内，且要设置防爆、通风散热及事故排油等设施。干式变压器的冷却介质是空气，没有爆炸和火灾蔓延的危险，布置灵活，维护方便，而且其过负荷能力也较低。布置在厂房内的自用变压器应采用干式变压器；由于干式变压器的绝缘水平比相同电压等级的油浸式变压器低，因此不允许直接与架空线连接，如有架空进线时，需加强绝缘或采用有效的防雷措施，要经过不短于500m的电缆或采用避雷器做进线保护，也可采用油浸式变压器。布置在屋外的自用电变压器则采用油浸式变压器。

（三）自用变压器的容量及台数

1.自用变压器的容量

容量必须满足自用负荷的要求，各段自用变压器应满足

式中 S N——自用变压器的额定容量，kVA；

S js——自用分段母线上的计算负荷；

K t——变压器的允许过负荷倍数，最小可取1.04；

K f——对应于平均温度的温度修正系数，不同情况下的取值可查表5- 3。

表5-3　油浸式变压器温度修正系数

2.变压器台数的选择

自用变压器的台数一般设置1～2台。当设置一台自用变压器时，自用变压器的容量应该不小于式（5-4）算得的计算负荷，一般不考虑过负荷运行。

当装设两台自用变压器时，对油浸式变压器，每台可带70%的计算负荷来选择。其中一台自用变压器停止运行时，另一台自用变压器暂时过负荷30%；对于干式变压器，由于过负荷能力小，每台变压器可按带100%的计算负荷计算。当一台自用变压器故障或检修时，另一台变压器带全部负荷。