《火力发电厂厂用电设计技术规定》DLT5153.docx

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《火力发电厂厂用电设计技术规定》DLT5153

ICS27.100

P61

备案号：

J171-2002

中华人民共和国电力行业标准

PDL/T5153-2002

火力发电厂厂用电设计技术规定

Technicalrulefordesigningauxiliasrypower

Systemoffossilfuelpowerplants

主编部门：

国家电力公司华东电力设计院

批准部门：

国家经济贸易委员会

批准文号：

国家经济贸易委员会公告二〇〇二年第22号

2002-04-27发布2002-09-01实施

中华人民共和国国家经济贸易委员会发布

前言

根据原电力工业部《关于下达1996年制定、修订电力行业标准计划项目（第一批）的通知》（技综［1996］40号）要求，由华东电力设计院负责《火力发电厂厂用电设计技术规定》（SDGJ17—88）（以下简称《规定》）的修订工作。

《规定》在指导全国电力设计工作中发挥了十分显著的作用，但随着国内厂用电气设备制造技术的发展，以及300MW、600MW机组运行经验的积累，《规定》在有些方面已不能适应电力建设的要求，故需要进行修订。

修订工作历时多年，1993年编制“修订大纲”并经原电力规划设计管理局审定，同时通过函调及对重点厂、电力局（公司）设计院直接调查；1995年在无锡召开修订工作会议；1997年上海《规定》修订讨论稿讨论会；1998年11月在北京由电力规划设计总院主持《规定》送审稿审查会；2000年4月《火力发电厂设计技术规程》在北京审查；在此基础上由华东电力设计院编制了本《规定》修订报批稿。

《规定》主要对大机组的厂用电接线、布置（包括对建筑的要求）、设备选型中高压真空断路器及F＋C的选用范围等条文作了适当的修订、补充与完善。

由东北电力设计院、东北勘测设计院、西北电力设计院、华北电力设计院等单位分别对低压厂用电系统短路电流计算、高压厂用真空断路器及F＋C的选用、低压厂用电设备组合、柴油发电机组的选择等专题所进行研究的成果已纳入《规定》中。

本《规定》由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口。

主编单位：

华东电力设计院。

主要起草人：

邹昌泉、陈品森、尤国铭、樊延龄、李锡芝、张新亚。

本《规定》委托电力行业电力规划设计标准化技术委员会解释。

目次

1范围

2引用标准

3总则

4厂用电接线

4.1厂用电电压

4.2厂用电系统中性点的接地方式

4.3厂用母线的接线方式

4.4厂用工作电源

4.5厂用备用、起动/备用电源

4.6交流保安电源和不停电电源

4.7厂用电负荷的连接和供电方式

4.8低压检修供电网络

5厂用变压器和电抗器的选择及电动机起动时的电压校验

5.1负荷计算

5.2容量选择

5.3电压调整

5.4电动机正常起动时的电压校验

5.5成组电动机自起动时厂用母线电压的校验

5.6阻抗选择

6厂用电动机

6.1型式选择

6.2电压选择及容量校验

7短路电流计算及电器和导体的选择

7.1高压厂用电系统短路电流计算

7.2高压厂用设备的选型

7.3低压厂用电系统短路电流计算

7.4低压电器的选择

7.5低压电器的组合

8厂用电气设备的布置

8.1厂用配电装置的布置

8.2厂用变压器及其他厂用电气设备布置

8.3对建筑物的要求

8.4对通风的要求

9厂用电继电保护装置

9.1厂用电继电保护的一般要求

9.2中性点非直接接地的厂用电系统的单相接地保护

9.3厂用工作及备用电抗器回路的保护

9.4高压厂用变压器的保护

9.5低压厂用变压器的保护

9.6高压厂用电动机的保护

9.7低压厂用电动机的保护

9.8厂用线路的保护

9.9柴油发电机的保护

10厂用电控制、信号、测量及自动装置

10.1厂用电的控制和信号

10.2厂用电气设备的测量仪表

10.3厂用电的自动装置

10.4柴油发电机的控制、信号、测量及自动装置

附录A（提示的附录）火力发电厂厂用电率的估算方法（近似计算）

附录B（提示的附录）常用厂用负荷特性表

附录C（提示的附录）高压厂用电系统中性点接地设备的选择

附录D（提示的附录）柴油发电机组的选择

附录E（提示的附录）给粉配电箱电源自动切换接线

附录F（提示的附录）检修配电箱装设地点及数量

附录G（提示的附录）厂用电的负荷计算

附录H（标准的附录）厂用电电压调整计算

附录J（标准的附录）电动机正常起动时的电压计算

附录K（标准的附录）成组电动机自起动时厂用母线电压的计算

附录L（提示的附录）电动机起动温升计算

附录M（提示的附录）高压厂用电系统短路电流计算

附录N（提示的附录）380V动力中心短路电流实用计算法

附录P（标准的附录）380V系统短路电流计算曲线

附录Q（标准的附录）熔断器及断路器的选择

附录R（提示的附录）380V低压设备组合表

附录S（提示的附录）380V供电回路持续工作电流计算

附录T（标准的附录）厂用电气设备的测量仪表

附录U（标准的附录）本规定用词说明

1范围

1.0.1本规定适用于汽轮发电机组容量为125MW及以上新建或扩建的凝汽式发电厂，也适用于50MW级及以上供热式机组的热电厂设计。

安装上述机组的发电厂改建工程的设计以及采用洁净发电技术的发电厂设计可参照使用。

1.0.2涉外工程要考虑供货方或订货方所在国并结合工程的具体情况，参照使用本规定。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本《规定》中引用而构成为本《规定》的条文。

本《规定》出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB14285—1993继电保护和安全自动装置技术规程

GB50052—1995供配电系统设计规范

GB50054—1995低压配电设计规范

GB50060—19923～110kV高压配电装置设计规范

GB50062—1992电力装置的继电保护和自动装置设计规范

DL5000—2000火力发电厂设计技术规程

SDJ5—1985高压配电装置设计技术规程

DL/T5137—2001电测量及电能计量装置设计技术规程

DL/T5136—2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定

3总则

3.0.1火力发电厂厂用电（以下简称厂用电）设计必须贯彻国家的技术经济政策，同时要考虑全厂发展规划和分期建设的情况，以达到安全可靠、经济适用、符合国情的要求，在设计中要积极慎重地采用经过运行考验并通过鉴定的新技术、新设备。

对于200MW及以上的机组，应保持各单元厂用电的独立性，减少单元之间的联系，以提高运行的安全可靠性。

3.0.2厂用电的设计除执行本《规定》外，尚应执行国家、行业的有关规范、标准、规定。

3.0.3发电厂设计厂用电率是年机炉发电和供热所需的自用电能消耗量分别与同一时期对应机组发电量和供热量的比值。

设计时额定工况下的厂用电率估算方法可参照附录A（提示的附录）。

3.0.4厂用电负荷按生产过程中的重要性可分为下列三类：

Ⅰ类负荷：

短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。

Ⅱ类负荷：

允许短时停电，但停电时间过长，有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。

Ⅲ类负荷：

长时间停电不会直接影响生产的负荷。

3.0.5在机组运行期间，以及停机（包括事故停机）过程中，甚至在停机以后的一段时间内，需要进行连续供电的负荷称为不停电负荷，简称“OⅠ”类负荷。

3.0.6在发生全厂停电或在单元机组失去厂用电时，为了保证机炉的安全停运，过后能很快地重新起动，或者为了防止危及人身安全等原因，需要在停电时继续进行供电的负荷，称为事故保安负荷。

按保安负荷对供电电源的要求不同，可以分为：

直流保安负荷，简称“OⅡ”类负荷。

交流保安负荷，简称“OⅢ”类负荷。

3.0.7常用厂用负荷特性可参照附录B（提示的附录）。

3.0.8与发电厂生产无关的负荷不应接入厂用电系统。

行政办公楼、值班人员宿舍等少量厂前区负荷可通过专用低压厂用变压器，接入高压厂用电系统。

4厂用电接线

4.1厂用电电压

4.1.1发电厂可采用3kV、6kV、10kV作为高压厂用电的电压。

容量为600MW及以下的机组，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV（或10kV）；发电机电压为6.3kV时，可采用6kV；容量为125MW～300MW级的机组，宜采用6kV；容量为600MW及以上的机组，可根据工程具体条件采用6kV1级或3kV、10kV2级高压厂用电压。

4.1.2容量为200MW及以上的机组，主厂房内的低压厂用电系统应采用动力与照明分开供电的方式，动力网络的电压宜采用380V。

4.2厂用电系统中性点的接地方式

4.2.1当高压厂用电系统的接地电容电流小于或等于

时，其中性点宜采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。

中性点接地设备的选择计算方法可参照附录C（提示的附录）。

4.2.2主厂房内的低压厂用电系统宜采用三相三线制，中性点经高电阻接地的方式，也可采用动力与照明共用的三相四线制中性线直接接地的方式。

4.3厂用母线的接线方式

4.3.1高压厂用母线应采用单母线接线。

锅炉容量为400t/h以下时，每台锅炉可由1段母线供电；锅炉容量为400t/h及以上时，每台锅炉每一级高压厂用电压应不少于2段，并将双套辅机的电动机分接在两段母线上，2段母线可由1台变压器供电。

对脱硫负荷可根据工艺流程及工程具体情况接入工作段母线、公用段母线或设立专用的脱硫段母线。

低压厂用母线也应采用单母线接线。

锅炉容量为220t/h级，且在母线上接有机炉的Ⅰ类负荷时，宜按炉或机对应分段；锅炉容量为400t/h～670t/h级时，每台锅炉可由2段母线供电，并将双套辅机的电动机分接在2段母线上，两段母线可由1台变压器供电；锅炉容量为1000t/h级及以上时，每台锅炉应设置2段及以上母线。

4.3.2容量为200MW及以上的机组，如公用负荷较多、容量较大、采用组合供电方式合理时，可设立高压公用母线段，但应保证重要公用负荷的供电可靠性。

4.3.3独立供电的主厂房照明母线应采用单母线接线。

容量为200MW及以上的机组，每个单元机组可设1台照明变压器，当设有检修变压器时可从检修变压器取得备用电源，也可采用2台机组互为备用的方式。

照明母线的电源进线上宜装设分级补偿的有载自动调压器，使照明母线的电压自动调整在380/220V的0～5%以内。

4.4厂用工作电源

4.4.1高压厂用工作电源可采用下列引接方式：

（1）当有发电机电压母线时，由各段母线引接，供给接在该段母线上的机组的厂用负荷。

（2）当发电机与主变压器为单元连接时，由主变压器低压侧引接，供给该机组的厂用负荷。

4.4.2容量为125MW及以下机组，在厂用分支线上宜装设断路器。

当无所需开断短路电流的断路器时，可采用能够满足动稳定要求的断路器，但应采取相应的措施，使该断路器仅在其允许的开断短路电流范围内切除短路故障；也可采用能满足动稳定要求的隔离开关或连接片等。

当厂用分支线采用分相封闭母线时，在该分支线上不应装设断路器和隔离开关，但应有可拆连接片。

4.4.3高压厂用电抗器宜装设在断路器之后，但断路器的分断能力和动热稳定性，可按电抗器后面短路条件进行验算。

在布置上合理时，也可将电抗器装设在断路器之前。

4.4.4按炉分段的低压厂用母线，其工作变压器应由对应的高压厂用母线段供电。

4.4.5200MW、300MW机组的高压厂用工作电源宜采用1台分裂变压器，600MW机组的高压厂用工作电源可采用一台或两台变压器。

4.5厂用备用、起动/备用电源

4.5.1接有Ⅰ类负荷的高压和低压明（暗）备用动力中心的厂用母线应设置备用电源。

当备用电源采用明（专用）备用方式时，还应装设备用电源自动投入装置；当备用电源采用暗（互为）备用方式时，暗（互为）备用的联络断路器宜采用手动切换。

接有Ⅱ类负荷的高压和低压明（暗）备用动力中心的厂用母线，应设置手动切换的备用电源。

只有Ⅲ类负荷的厂用母线，可不设置备用电源。

4.5.2全厂应设置可靠的高压厂用备用或起动/备用电源。

1125MW及以下机组的高压厂用备用变压器（或电抗器）主要作为事故备用电源，兼作机炉检修、起动或停用时的电源。

2200MW及以上机组的高压厂用起动/备用变压器，主要作为机组起动或停机的电源，兼作厂用备用电源。

4.5.3高压厂用备用（起动/备用）变压器（电抗器）的设置条件如下：

1容量为100MW及以下的机组，高压厂用工作变压器（电抗器）的数量在6台（组）及以上时，可设置第二台（组）高压厂用备用变压器（电抗器）。

容量为100MW～125MW的机组采用单元制时，高压厂用工作变压器的数量在5台及以上，可增设第二台高压厂用备用变压器。

2容量为200MW～300MW的机组，每两台机组可设1台（组）高压厂用起动/备用变压器。

3容量为600MW的机组，当发电机出口不装设断路器或负荷开关时，每两台机组应设1台或2台高压厂用起动/备用变压器，且在配置2台时应考虑1台高压厂用起动/备用变压器检修时，不影响任一台机组的起停；当发电机出口装有断路器或负荷开关时，4台及以下机组可设置1台高压厂用起动/备用变压器，其容量可为1台高压厂用工作变压器的60%～100%。

全厂有同容量5台及以上机组时，可再设置1台不接线的高压厂用工作变压器作为备品。

当公用负荷由两台具有部分互为备用功能的高压厂用起动/备用变压器供电时，每台高压厂用起动/备用变压器高压侧应装设1台断路器；当公用负荷由每两台机组配置的2台高压厂用起动/备用变压器供电，并由高压厂用工作变压器作为其备用电源或公用负荷由高压厂用工作变压器供电时，2台高压厂用起动/备用变压器高压侧可共用1台断路器。

1台“高压厂用起动/备用变压器高压侧断路器”应由1回（个）线路（电源）供电；2台及以上“高压厂用起动/备用变压器高压侧断路器”应由2回（个）线路（电源）供电。

4.5.4当低压厂用备用电源采用明（专用）备用变压器时，容量为125MW及以下的机组，低压厂用工作变压器的数量在8台及以上时，可增设第二台低压厂用备用变压器；容量为200MW的机组，每2台机组可合用1台低压厂用备用变压器；容量为300MW及以上的机组，每台机组宜设1台低压厂用备用变压器。

当低压厂用变压器采用两台变压器互为（暗）备用时，互为备用的负荷应分别由两台变压器供电，两台变压器之间不宜装设自动投入装置。

远离主厂房的Ⅱ类负荷，宜采用邻近的两台变压器互为备用的方式。

互为备用的低压厂用变压器不应再设专用的备用变压器。

4.5.5高压厂用备用或起动/备用电源，可采用下列引接方式：

1当无发电机电压母线时，由高压母线中电源可靠的最低一级电压母线或由联络变压器的第三（低压）绕组引接，并应保证在全厂停电的情况下，能从外部电力系统取得足够的电源（包括三绕组变压器的中压侧从高压侧取得电源）。

2当有发电机电压母线时，由该母线引接1个备用电源。

3当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路供给。

4全厂需要2个及以上高压厂用备用或起动/备用电源时，应引自两个相对独立的电源。

5从220kV及以上中心点直接接地的电力系统中引接的高压厂用备用或起动/备用变压器，其中性点的接地线上不应装设隔离开关。

4.5.6低压厂用备用变压器不宜与需要由其自动投入的低压厂用工作变压器接在同一高压母线段上。

4.5.7厂用变压器接线组别的选择，应使厂用工作电源与备用电源之间的相位一致，以便厂用电源的切换可采用并联切换的方式。

低压厂用变压器宜采用“Dyn”的接线。

4.5.8全厂只有1个高压或低压厂用备用或起动/备用电源时，与各厂用母线段的连接方式如下：

1宜采用分组支接的方式，每组支接的母线段可为2～4段。

2在备用或起动/备用变压器的低压侧总出口处宜装设隔离电器。

4.6交流保安电源和不停电电源

4.6.1容量为200MW及以上的机组，应设置交流保安电源。

交流保安电源宜采用自动快速起动的柴油发电机组，按允许加负荷的程序，分批投入保安负荷。

柴油发电机组的选择参照附录D（提示的附录）。

交流保安电源的电压和中性点的接地方式宜与低压厂用电系统一致。

每两台200MW机组宜设置1台柴油发电机组，每台300MW或600MW机组宜设置一台柴油发电机组。

4.6.2交流保安母线段应采用单母线接线，按机组分段分别供给本机组的交流保安负荷。

正常运行时保安母线段应由本机组的低压明或暗备用动力中心供电，当确认本机组动力中心真正失电后应能切换到交流保安电源供电。

4.6.3当机组采用计算机监控时，应设置交流不停电电源。

交流不停电电源宜采用静态逆变装置，不宜再设备用。

4.6.4不停电母线段应采用单母线接线，按机组分段，分别供给本机组的不停电负荷。

为了保证不停电负荷供电的连续性和测量的正确性，正常情况下，不停电母线段应由不停电电源供电。

当不停电电源发生故障时，应自动切换到本机组的交流保安母线段供电，在切换时交流侧的断电时间应不大于5ms。

4.7厂用电负荷的连接和供电方式

4.7.1厂用电负荷的连接原则如下：

1锅炉和汽轮发电机组用的电动机应分别连接到与其相应的高压和低压厂用母线段上。

对于60MW及以下的机组，互为备用的重要设备（如凝结水泵）也可采用交叉供电方式。

2每炉有2段厂用母线时，应将双套辅机分接在2段母线上。

对于工艺上有连锁要求的Ⅰ类高低压电动机，应接于同一条电源通道上。

3当无公用母线段时，全厂公用性负荷应根据负荷容量和对供电可靠性的要求，分别接在各段厂用母线上，但应适当集中。

当有公用母线段时，相同的Ⅰ类公用电动机不应全部接在同一公用母线段上。

对200MW及以上机组，公用负荷也可由起动/备用变压器供电。

4无汽动给水泵的200MW、300MW机组，每台机组为2台电动给水泵时，其2台泵应接在本机组2段工作母线上；每台机组为3台电动给水泵时，其中1台泵应跨接在本机组的2段工作母线上。

有汽动给水泵的300MW、600MW机组，其备用电动给水泵，宜接在本机组的工作母线上，也可接在起动/备用变压器供电的公用母线上；当600MW机组接在起动/备用变压器供电的且有2段公用母线时，宜用跨接方式。

4.7.2主厂房附近的高压厂用电动机和低压厂用变压器宜由主厂房内的母线单独供电。

在经济上合理时，可以采用组合供电方式。

即在负荷中心设立2段公用母线段，其电源可分别从第1第2台机组的厂用工作母线段上引接，也可由起动/备用变压器供电。

4.7.3对远离主厂房的高压电动机，当系单元机组单独使用时，应接自本机组的高压厂用工作母线段；如系2台及以上机组公用时，经技术经济比较，可采用下列接线方式：

1在负荷中心设置配电装置，从不同机组的高压厂用工作母线段或从带公用负荷的高压厂用起动/备用变压器引接2回或2回以上线路作为工作电源和备用电源。

备用电源也可由外部电网引接。

2在负荷中心设置变电所，从不同机组的高压厂用工作母线段或从带公用负荷的并由高压起动/备用变压器供电的母线段经升压变压器引接2回线路；或从发电厂内110kV以下配电装置的不同母线段引接2回线路作为工作电源和备用电源。

4.7.4中央水泵房的供电方式，应经技术经济比较决定。

常用的供电方式如下：

1单元制机组独用的各电动机直接由主厂房内各机组厂用母线段单独供电。

2当全厂只有1个水泵房时，在水泵房设置2段专用母线，循环水泵电动机分别接于2段母线上，由主厂房内不同机组的厂用母线段引接2回工作电源和1回备用电源。

备用电源也可由带有公用负荷的高压起动/备用变压器或外部电网引接。

3当水泵房数量在2个及以上，且各泵房供水量相差不大时，可在每个泵房设置1段专用母线，分别从主厂房内不同机组的厂用母线段引接工作电源和备用电源。

备用电源也可由带有公用负荷的高压起动/备用变压器或外部电网引接。

4当水泵房远离主厂房、且负荷较大时，也可在就地设置变电所，从主厂房内不同机组的高压厂用母线段或带有公用负荷的并由高压起动/备用变压器供电的母线段经升压变压器或从发电厂内110kV以下配电装置的不同母线段引接2回或2回以上线路作为工作电源和备用电源。

4.7.5主厂房内低压电动机的供电方式，可采用明（专用）备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式，也可采用暗（互为）备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式。

1明备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式：

1）Ⅰ类电动机和75kW及以上的Ⅱ、Ⅲ类电动机，宜由动力中心直接供电。

2）容量为75kW以下的Ⅱ、Ⅲ类电动机，宜由电动机控制中心供电。

3）容量为5.5kW及以下的Ⅰ类电动机，如有2台，且互为备用时。

可以由动力中心不同母线段上供电的电动机控制中心供电。

4）电动机控制中心上接有Ⅱ类负荷时，应采用双电源供电（手动切换）；当仅接有Ⅲ类负荷时，可采用单电源供电。

2暗备用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的供电方式：

1）低压厂用变压器、动力中心和电动机控制中心宜成对设置，建立双路电源通道。

2台低压厂用变压器间暗（互为）备用，宜采用手动切换。

2）成对的电动机控制中心，由对应的动力中心单电源供电。

成对的电动机分别由对应的动力中心和电动机控制中心供电。

3）容量为75kW及以上的电动机宜由动力中心供电，75kW以下的电动机宜由电动机控制中心供电。

4）对于单台的Ⅰ、Ⅱ类电动机应单独设立1个双电源供电的电动机控制中心，双电源应从不同的动力中心引接；对接有Ⅰ类负荷的电动机控制中心双电源应自动切换，接有Ⅱ类负荷的电动机控制中心双电源可手动切换。

4.7.6主厂房以外低压电动机的供电方式：

1对于输煤、除灰、化学水处理、油泵房和电气除尘等车间，当其负荷中心离主厂房较远、且容量较大时，宜单独装设变压器供电，并根据负荷的重要性，装设备用电源的自动或手动投入装置。

当容量不大，且离主厂房较近时，可由主厂房内动力中心（PC）或电动机控制中心（MCC）直接供电。

2对于380V深井水泵电动机群，宜采用变压器电动机组支接在高压专用架空线路上的方式供电。

4.7.7由双电源手动切换供电的电动机控制中心接线方式如下：

12回电源进线接自同一台变压器时，可采用2副能开断额定电流的单投进线隔离开关的接线。

22回电源进线接自不同变压器时，应采用1副能开断额定电流的双投或2副相互闭锁并能开断额定电流的单投进线隔离开关的接线。

4.7.8直吹式制粉系统的给煤电动机，宜由动力中心直接供电。

有条件时应使给煤机和对应的磨煤机及其附属设备接于同一条电源通道上。

4.7.9给粉电动机的供电方式：

1每炉应设置2个独立的配电箱。

配电箱采用单母线接线，给粉电动机以失去