表2-9 各种厂用负荷计算法结果表
厂用负荷 电厂名称 K值法(kVA) 实测数值(kVA) 机组号 法国CEM公司法(kVA) 日本“日立”公司法(kVA) SC?K1P1?K2ST)24032.5(107.4%) 19655(108.4%) 27842.5(105%) 27972.5(106.4%) 22350(105%) 21696(107.4%) 19020(102.5%) 19070(103%) 32270(107%) 30405(105%) 32483.8(102.7%) 17785(106.9%) 27993(110.9%) 意大利ASGEM公司计算法 电动机(kW) 21010 17660 23530 26660 20100 20710 15270 16070 24170 21330 23075 16345 25560 变压器(kVA) 4030 2660 5750 1750 3000 1315 5000 4000 10800 12100 12545 1600 2600 SC??(KP) SC?K(SM?ST) 22373(100%) 18136(100%) 26433(100%) 26294(100%) 21285(100%) 20206(100%) 18559(100%) 18509(100%) 30169(100%) 28920(100%) 31629(100%) 16633(100%) 25240(100%) 23612.3(105.5%) 19301.8(106.4%) 27536.6(104%) 27626(105%) 22088.7(103.8%) 21427(106%) 18821.5(101.4%) 18861(101.9%) 31956(105.9%) 30127.7(104.2%) 32183.8(101.8%) 17332.5(104.2%) 27178(107.6%) SC??Sa Pa(kW) Qa(kvar) 9350 14721 SC(kVA) 18017(108%) 29313(116%) 富拉尔基二厂 焦作电厂 马头电厂 望亭电厂 谏壁电厂 邹县电厂 鞍山电厂 吉热电厂 1 2 1 2 6 7 12 13 7 8 1 1 11 19374 15052 21100 19630 18919 17383 10966 10624 17788 15952 16282 15401 25352 注 括号内是以K值为基准的百分比值。
4.日本三菱公司计算法
本计算法用于大连华能发电厂的厂用负荷计算。其算式为
SC?(P1?KsimP2?P3?P4)?110% （2-40）
式中 P1——连续运行负荷（kW）；
P2——断续运行负荷（kW）；
P3——最大一台电动门或电动档板容量（kW）； P4——最大一台启动用辅机的容量（kW）； Ksim——同时系数。 计算时备用容量不计。
分别用我国使用的换算系数K值法以及上述式（2-31）、式（2-34）、式（2-36）中所列的计算方法来共同计算同一个K值法计算的负荷为最低，约比“日立”公司的计算方法低5%左右。但从我国数十年实际运行情况看，已完全可以满足要求，并略有裕度。
第四节 高压厂用电系统的电压调整
一、一般要求
高压厂用电系统的电压调整一般有如下要求：
（1）在电源电压正常偏移及厂用电系统负荷波动时，高压厂用电的母线电压偏移不应超过额定电压的±5%；如仅对电动机供电，可允许不超过+10%，-5%。
（2）当高压厂用变压器由发电机电压母线引接时，发电机出口电压波动按±5%考虑。因大型机组的出口电压及所接系统电压都比较稳定，如在该机组电压计算中按此值无法满足正常偏移的要求时，也可采取+5%，-2.5%。否则，则采用有载调压变压器。
要指出的是：由于从发电机出口引接的高压厂用变压器的高压侧电压等级一般较低，所以额定电流很大。而大电流的有载调压变压器不仅价格很高，设备质量也不易保证，因此目前国产机组的高压厂用变压器中极少有采用有载调压的，仅在由原苏联引进的大型电厂中采用过此类调压变压器。
（3）对于选用的无载调压高压厂用变压器，其无载调压器应能适应近、远期系统电压的正常波动，调压范围取±5%为宜，额定分接头位置在调压范围中间，级电压尽量取2.5%，即±2×2.5%。
（4）对于有进相运行要求的发电机组，应考虑在进相运行状况下的厂用电压的变化。 （5）当高压启动/备用变压器的阻抗电压（对于分裂变压器指以低压绕组额定容量为基准的半穿越阻抗电压）大于10.5%，或所引接的系统电压波动（应计及全厂机组停电时负荷潮流变化引起的电压下降）超过±5%时，一般采用有载调压变压器。其调压范围尽量在20%左右，调压装置的级电压一般为1.25%~1.46%（对220kV电压等级而言），不宜太大，额定分接头位置在调压范围中间，如电压波动特征需要时，也可不放在中间位置。
二、调压开关及分接头位置选择
当采用有载调压的厂用变压器时，其调压开关的最高分接位置应保证在电源电压最高、负荷最小时，厂用母线电压不超过允许值；其最低分接位置应保证在电源电压最低、负荷最大时，母线电压不低于允许值。选择时，在上述计算范围内选择适用的调压开关。
分接头位置的计算公式为：
n?(US*U2*100?1)? （2-41）
Um*?S*Z*?%US*?US/U1，U2*?U2/U1
式中 n——厂用变调压开关分接位置，取正、负整数；
US*——电源电压标么值； US——电源电压（kV）；
U1——变压器高压侧额定电压（kV）； U2*——变压器低压侧额定电压标么值； U2——变压器低压侧额定电压（kV）；
UO——基准电压，电厂的高压厂用电系统取3、6、10kV，低压厂用系统取0.38kV； UM*——厂用母线允许最高或最低电压标么值，一般最高取1.05，最低取0.95； S*——厂用负荷标么值（以低压绕组额定容量为基准）； Z*——负荷压降阻抗标么值；
。 ?%——级电压（%）
Z*?RT*cos??XT*sin? （2-42）
RT*?(1.1?PC)/S2T XT*?1.1?Ud1?2%S2T? （2-43） 100ST式中 PT*——变压器电阻标么值；
PC——变压器额定铜耗，分裂变压器取单侧低压绕组通过额定电流时的铜耗（kW）； S2T——变压器低压绕组额定容量，对分裂变压器为单侧低压绕组的额定容量（kVA）；
cos?——负荷功率系数，一般取0.8(相应的sin?=0.6)；
XT*——变压器电抗标么值；
Ud1-2%——变压器阻抗百分数，分裂变压器取以高压绕组额定容量为基准的半穿越阻抗。
第五节 高压厂用变压器和启动/备用变压器阻抗的选择
高压厂用变压器的阻抗，与母线电压波动、短路电流水平及电缆稳定截面等诸参数都有关系，本节将结合300MW机组和600MW机组的高压厂用变压器选择，来说明其阻抗优化过程。高压厂用变压器低压侧额定电压为6.0kV，空载电压为6.3kV。
一、短路电流水平
目前国产真空、SF6及少油断路器的开断电流水平，大部分为40kA及以下等级，只有极少数厂生产开断电流为50kA的断路器，但其价格很高。因此，从制造水平和经济条件来分析，应将300MW及600MW机组的6kV高压厂用电系统中短路电流水平限制在40kA以下，国外的300MW和600MW机组，其高压厂用电系统的短路电流也大多在此水平以下。这样，对于40/20-20MVA的分裂变压器，可反推出其阻抗电压百分数Ud%大约应在12.5~13.5(以高压绕组容量为基准)左右。按我国有关规程规定，变压器的阻抗允许误差是±10%，以此差值来校验短路电流并计算上述容量的变压器阻抗，其阻抗电压百分数Ud%应在13.75~14.85之间。
按断路器制造标准要求，断路器动稳定电流（峰值）应是其额定开断电流的2.5倍。那么，对于开断电流为40kA（周期分量，有效值）的断路器，其动稳定电流值应为100kA（峰值）。但是在实际运行中，当短路瞬间，高压厂用母线上接有的大容量电动机群会同发电机一样输出持续时间很短但数值很大的反馈电流，它与短路电流合成的冲击电流峰值，可达短
路电流有效值的2.6~2.8倍。由于此值超过了断路器的动稳定系数，所以控制短路电流冲击峰值成了主要矛盾。实践证明，在大机组高压厂用电中，如断路器的动稳定已满足短路电流冲击峰值的要求，那么其开断电流也可满足实际回路的短路电流（有效值）水平。
在第三节中讲到，300MW机组的高压厂用电变压器一般为一台40/20-20MVA（或一台40/25-25MVA）分裂变压器，600MVA机则采用两台40/20-20MVA分裂变压器并列运行。表2-10和表2-11中分别列出了300MVA、600MVA机组40/20-20MVA及40/25-25MVA厂用变压器6.3kV侧短路电流计算结果,两表的差别在于电动机反馈容量的不同。表2-10中所示变压器的每个低压分裂绕组中，电动机反馈容量是16000kW，约占分裂绕组容量的80%，这基本符合300MW机的运行情况。而表2-11中每个分裂绕组中电动机反馈容量为17350kW，占各分裂绕组容量的87%，与600MW机组的情况相似。
表2-10 300MW机组40/20-20MVA或40/25-25MVA分裂
变压器低压侧（6.3kV）短路电流水平计算表（电动机反馈容量为16MW） 高压厂用变压器阻抗电压百分数（%） 12.9 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 短路电流（kA） 周期分量I″ （有效值） 38.55 38.34 38.14 37.94 37.74 37.55 37.36 37.17 36.98 36.80 36.62 36.44 36.27 36.09 35.92 35.75 35.59 35.42 35.26 35.10 34.94 34.79 34.64 34.48 34.33 34.19 34.04 33.90 33.75 冲击电流ib （峰值） 101.14 100.60 100.00 99.55 99.04 98.53 98.03 97.54 97.05 96.58 96.10 95.64 95.18 94.73 94.28 93.84 93.40 92.98 92.55 92.13 91.72 91.32 90.91 90.52 90.13 89.74 89.36 88.98 88.68 0.11s非周期分量（有效值） 8.88 8.83 8.78 8.74 8.69 8.65 8.61 8.56 8.52 8.48 8.44 8.40 8.36 8.32 8.28 8.24 8.21 8.17 8.13 8.10 8.06 8.03 7.99 7.96 7.92 7.89 7.86 7.82 7.79 0.11s非周期分量（有效值） 29.42 29.21 29.01 28.81 28.61 28.42 28.23 28.04 27.86 27.67 27.49 27.31 27.14 26.97 26.79 26.63 26.46 26.30 26.13 25.97 25.82 25.66 25.51 25.36 25.21 25.06 24.91 24.77 24.63 注 为留有裕度，系统阻抗取零。
表2-11 600MW机组40/20-20MVA或40/25-25MVA
分裂变压器低压侧（6.3kV）短路电流 水平计算表（电动机反馈容量为17.35MW） 高压厂用变压器阻抗电压百分数（%） 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 16.0 16.1 16.2 短路电流（kA） 周期分量I″（有效值） 38.79 38.60 38.41 38.22 38.03 37.85 37.67 37.49 37.32 37.14 36.97 36.81 36.64 36.48 36.31 36.15 36.00 35.84 35.69 35.54 35.39 35.24 35.09 34.95 34.81 34.67 34.53 34.39 34.25 34.12 冲击电流ib（峰值） 101.82 100.31 100.81 100.32 99.83 98.36 98.88 98.42 97.96 97.51 97.06 96.62 96.18 95.76 95.33 94.92 94.50 94.10 93.69 93.30 92.91 92.52 92.14 91.75 91.39 91.02 90.66 90.30 89.95 89.60 0.11s非周期分量（有效值） 8.95 8.90 8.86 8.82 8.78 8.73 8.69 8.65 8.61 8.57 8.54 8.50 8.46 8.42 8.39 8.35 8.31 8.28 8.24 8.21 8.18 8.14 8.11 8.08 8.04 8.01 7.98 7.95 7.92 7.89 0.11s非周期分量（有效值） 28.79 28.60 28.41 28.22 28.03 27.85 27.67 27.49 27.32 27.14 26.97 26.80 26.64 26.47 26.31 26.15 26.00 25.84 25.69 25.54 25.39 25.24 25.09 24.95 24.81 24.67 24.53 24.39 24.25 24.12 注 表注内容同表2-10。
由表2-10、2-11可以看出，高压厂用电系统的短路电流冲击峰值大约是短路电流周期分量有效值的2.62倍。因此，如以开断电流为40kA、动稳定值为100kA峰值的6kV开关柜来校验，上述容量的厂用变压器阻抗电压百分数Ud%为13.1~13.7，考虑±10%的允差，则Ud%为14.4~15.1。Ud%是指以变压器高压绕组额定容量为基准的半穿越阻抗电压百分数。