发电厂电气主系统设备介绍ppt课件
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发电厂电气主系统设备介绍
发电厂电气主系统的运行方式：电气主系统的运行方式分为正常运行和异常运行两种方式， 正常运行方式是指发电机正常运行，异常运行方式是指发电机出现故障时的运行方式。
电气主系统的设备配置
发电机：将机 械能转换为电 能的核心设备
变压器：升高 或降低电压， 实现电能传输
和分配
开关柜：控制 和保护电气系
统中的设备
要点。
互感器：阐述 互感器的作用、 运行条件及维
护要求。
电抗器：说明 电抗器的功能、 运行注意事项 及维护措施。
电气主系统的安全措施
继电保护：对电 气设备和线路进 行保护，防止故 障扩大
自动重合闸：在 断路器跳闸后自 动重新合闸，提 高供电可靠性
备用电源自动投 入：在主电源故 障时自动切换到 备用电源，保障 连续供电
单击添加标题 发电机组 开关设备
发电厂电气主系 统概述 变压器
其他设备
发电厂电气主系统的构成
发电机：将机械能转换为电能的 核心设备
开关柜：控制和保护电气回路， 确保安全运行
添加标题
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变压器：升高或降低电压，实现 电能传输和分配
电缆：传输电能，连接各设备， 保障电力输送
电气主系统在发电厂中的作用
变压器的类型和特点
变压器的类型： 油浸式变压器、 干式变压器、组 合式变压器等
变压器的主要特 点：电压转换、 电流转换、阻抗 变换等
变压器的应用场 景：电力系统、 工业自动化、轨 道交通等
变压器的性能指 标：额定容量、 额定电压、额定 电流等
变压器的运行和维护
变压器的维护要求：定期检 查、清扫、紧固、测量和试 验等
负荷开关
定义：用于接通或断开电路中的负荷电流，具有过载保护功能的开关设备。
电气主系统的设备配置
发电机：将机 械能转换为电 能的核心设备
变压器：升高 或降低电压， 实现电能传输
和分配
开关柜：控制 和保护电气系
统中的设备
要点。
互感器：阐述 互感器的作用、 运行条件及维
护要求。
电抗器：说明 电抗器的功能、 运行注意事项 及维护措施。
电气主系统的安全措施
继电保护：对电 气设备和线路进 行保护，防止故 障扩大
自动重合闸：在 断路器跳闸后自 动重新合闸，提 高供电可靠性
备用电源自动投 入：在主电源故 障时自动切换到 备用电源，保障 连续供电
单击添加标题 发电机组 开关设备
发电厂电气主系 统概述 变压器
其他设备
发电厂电气主系统的构成
发电机：将机械能转换为电能的 核心设备
开关柜：控制和保护电气回路， 确保安全运行
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变压器：升高或降低电压，实现 电能传输和分配
电缆：传输电能，连接各设备， 保障电力输送
电气主系统在发电厂中的作用
变压器的类型和特点
变压器的类型： 油浸式变压器、 干式变压器、组 合式变压器等
变压器的主要特 点：电压转换、 电流转换、阻抗 变换等
变压器的应用场 景：电力系统、 工业自动化、轨 道交通等
变压器的性能指 标：额定容量、 额定电压、额定 电流等
变压器的运行和维护
变压器的维护要求：定期检 查、清扫、紧固、测量和试 验等
负荷开关
定义：用于接通或断开电路中的负荷电流，具有过载保护功能的开关设备。
第六章 发电厂电气主接线及厂用电PPT课件
2. 发电机的并列/解列操作
（1）发电机与系统实现准同期并列（手动/自动）的条件是： ①待并发电机的电压数值与系统电压数值相等；②待并发电机 的电压频率与系统电压频率相等；③待并发电机的电压相位与 系统电压相位相同。 （2）发电机与系统实现自同期并列（半自动/自动）的条件是： 发电机的转速升至额定转速。 （3）发电机与系统实现非同期并列（自动）的条件是：发电 机与电网解列后延时0.3s自动重合闸。
200kW以上的电动机采用6kV或10kV电源供电， 75kW～ 200kW的电动机和容量较大的静态负荷由380V动力中心（PC） 供电， 75kW以下的电动机和容量较小的杂散负荷由380V电 动机控制中心（MCC）供电。
四、典型区域性火力发电厂电气主接线图
500kV 220kV
~
~
G1
G2
~
厂 用
~
G3 电 G4某区Fra bibliotek性火力发电厂的主接线图
五、某电厂2×1000MW机组的电气主接线
1.本期工程2×1000MW燃煤机组以500kV一级电压接入系统，厂内500kV 系统采用3/2 断路器接线，2台机组发电机出口均不装设断路器。
6.启动/备用变压器采用三相风冷低损耗有载调压分裂变压器，容量为 72/42-42MVA。高压启动/备用变压器高压侧中性点直接接地，低压侧中性点 经低值电阻接地。
7. 工作电源从发电机出口引接，高压厂用变压器采用三相风冷无励磁调压 分裂变压器，容量为72/42-42MVA，低压侧中性点经低值电阻接地。
发电厂：5%～8%；
热电厂：8%～13%；
水电厂：0.5%～1.0%；
核电厂：4%～5%。
二、厂用电压等级
发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额定电压、厂用 电动机的容量和厂用电网络的可靠性等诸多方面因素，经过 经济、技术综合比较后确定的。
电厂电气系统培训课件ppt
指示和记录一次设备的运行参数
实时在线调节一次设备的运行状态， 以满足运行要求
在一次系统发生异常或故障时，继电 保护发出信号或切除故障设备，异常 或故障消失后，自动装置投入设备， 系统恢复运行
给二次回路提供工作电源
任务三：电气知识讲解
基
开关位置意义
础
电气设备验电
知
电气设备接地
识
电气小常识
44
在日常生 活中， 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
二次回路的组成
控制回路 信号回路 测量回路 调节回路 继电保护 和自动装 置回路
操作电源 系统
通过控制开关设备的“合”、“跳” 实现电气设备的投入和退出
反映一次设备的工作状态
2，间接验电法 *通过检查开关位置，仪表显示，带电显示器显示 判断设备已停电，通常用于组合式开关柜
47
电气设备直接验电
低压设备验电使用验电 笔
高压设备验电使用验 电器
48
间接验电
带 电 显 示 亮
工作位
49
间接验电
带 电 显 示 灭
试验位
50
电气设备接地
接
1、保证检修人员安全的技术措施
地
作
54
接地线
55
接地刀闸的使用
l 合接地刀闸必须检查设备确已停电，验设 备确无电压
l 拉开接地刀闸必须检查接地刀闸确已分闸 到位
56
接地线的使用
l 装设接地线必须检查设备确已停电，验设 备确无电压
l 装设接地线应先装接地端，后装导体端， 拆除接地线顺序相反
l 装设接地线接地端，必须使用专用接地端 （接地铜排）
实时在线调节一次设备的运行状态， 以满足运行要求
在一次系统发生异常或故障时，继电 保护发出信号或切除故障设备，异常 或故障消失后，自动装置投入设备， 系统恢复运行
给二次回路提供工作电源
任务三：电气知识讲解
基
开关位置意义
础
电气设备验电
知
电气设备接地
识
电气小常识
44
在日常生 活中， 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
二次回路的组成
控制回路 信号回路 测量回路 调节回路 继电保护 和自动装 置回路
操作电源 系统
通过控制开关设备的“合”、“跳” 实现电气设备的投入和退出
反映一次设备的工作状态
2，间接验电法 *通过检查开关位置，仪表显示，带电显示器显示 判断设备已停电，通常用于组合式开关柜
47
电气设备直接验电
低压设备验电使用验电 笔
高压设备验电使用验 电器
48
间接验电
带 电 显 示 亮
工作位
49
间接验电
带 电 显 示 灭
试验位
50
电气设备接地
接
1、保证检修人员安全的技术措施
地
作
54
接地线
55
接地刀闸的使用
l 合接地刀闸必须检查设备确已停电，验设 备确无电压
l 拉开接地刀闸必须检查接地刀闸确已分闸 到位
56
接地线的使用
l 装设接地线必须检查设备确已停电，验设 备确无电压
l 装设接地线应先装接地端，后装导体端， 拆除接地线顺序相反
l 装设接地线接地端，必须使用专用接地端 （接地铜排）
发电厂和变电站电气设备概述课件
THANKS
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预防性试验
定期对电气设备进行预 防性试验，检测设备的
性能和绝缘状况。
故障处理
当设备发生故障时，及 时进行处理和修复，恢
复设备的正常运行。
维护保养
根据设备的运行状况和 使用情况，进行适当的 维护保养，延长设备的
使用寿命。
03
电气设备保护与控制
继电保护装置
01
继电保护装置的作用
当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故
故障诊断技术
针对发电厂和变电站电气设备的常见故障，采用多种故障诊断技术，如振动分析、红外检测、超声检 测等，快速定位故障部位。
处理措施
根据故障类型和程度，采取相应的处理措施，如更换故障部件、修复损坏结构、优化设备运行参数等 ，确保电气设备恢复正常运行。同时，还加强设备的日常维护和保养，预防故障的发生。
某500kV变电站二次设备配置与运行
二次设备配置
该变电站二次设备主要包括继电保护装置、测控装置、自动 化装置等，用于监测和控制一次设备的运行状态。
运行特点
该变电站二次设备配置先进，能够实现远程控制和监测，提 高了运行效率和可靠性。同时，该变电站还注重设备维护和 更新，确保设备的长期稳定运行。
电气设备故障诊断与处理
发电厂和变电站电气设 备概述课件
目 录
• 发电厂电气设备 • 变电站电气设备 • 电气设备保护与控制 • 发电厂和变电站电气设备的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
发电厂电气设备
发电机的种类与工作原理
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气 轮发电机等。
工作原理
基于电磁感应原理，将其他形式 的能量转换为电能。
火力发电厂电气系统 ppt课件
发变组保护内容
• 发电机差动保护，发电机内部相间短路故障的主保护。 • 发电机定子绕组匝间短路保护，发电机定子绕组匝间短路及定子绕组分支开焊故障的主保护。 • 定子接地保护，发电机定子回路单相接地故障的保护。 • 转子接地保护，一点接地作用于信号，两点接地保护动作于跳闸。 • 发电机低励、失磁保护，Ⅰ段动作于减出力，Ⅱ段动作于跳闸。 • 逆功率保护，发电机出现有功功率倒送，发电机变为电动机运行异常的保护。 • 非全相运行保护，反应分相操作断路器非全相的合闸和跳闸。 • 发电机定子过负荷保护，反应发电机定子绕组的平均发热状况，保护动作量同时取发电机机端、中性点定子电流。 • 发电机对称过负荷保护，为对称过流和对称过Байду номын сангаас荷保护，取其中的最大相电流判别。 • 突加电压保护，突加电压保护作为发电机盘车状态下，主断路器误合闸时的保护。
厂用电控制系统
厂用电控制系统主要由机组分散控制系统 DCS，电气监控管理系统 ECMS组成。网络图如下：
DCS 系 统
辅
热 工
锅 炉
汽机
机 控
制
机组单元
UPS 系 统
直流 系 统
同期 系 统
励磁 系 统
机组测 量 系 统
发变组 保护
启备变 保护
机组录 波
厂用电 快切
厂用电系统
高压厂 用电
机组A、 B段
量，施加的试验电压分别为20V、40V、50V、70V测得的阻抗值和出厂值比较无明显差别。 • 定子绕组的直流电阻，在冷态下进行,用直流电桥测量定子绕组的直流电阻，同一相电阻测量值
和出厂值比较，相差不得大于2%。 • 定子绕组的绝缘电阻和极化指数，10分钟绝缘/1分钟绝缘。 • 定子绕组直流泄漏电流测量和直流耐压试验，试验电压为发电机额定电压的3倍。 • 定子绕组交流耐压试验，在空载条件下利用外加电容进行升压，无异常情况即降电压至零。
发电厂电气部分PPT
(b)
(c)
优点： 不会造成短时停电。 缺点： 1 多装了一台断路器和一套旁母线。 2 投资大，配电装置占地面积增多。 3 增加了误操作的几率。 临时设置跨条：图4－9 趋势： 随着设备可靠性提高，备用容量的增加， 保护的完善，逐步取消旁路接线。
3. 旁路母线设置的原则
（1）6-10kV配电装置一般不设旁路母线 （2）35-63kV配电装置，一般也不设旁路母线，当断 路器不允许停电检修时，对于单母分段可设置不 带专用旁路断路器的旁母 （3）110-220kV一般需设旁路母线，出线回数较少时, 可采用分段断路器或母联断路器兼旁路断路器的接线， 下列情况需装设专用旁路断路器： ① 110kV出线7回及以上，220kV出线5回及以上时 ② 对在系统中居重要地位的配电装置 110kV出线6回及以上，220kV出线4回及以上时
2. 双母线分段接线
WL1
WL2
WL3
WL4
Ⅰ QF1 Ⅱ Ⅲ QF2
QF3
L
优点：与双母线接线相比，增加了母联断路器QF2 和分段断 路器QF3 、限流电抗器L ，提高了供电可靠性和灵活性。 缺点：增加了母联断路器和分段断路器的数量，配电装置投 资增大。
适用范围：应用于进出线较多的配电装置中，同时 也被广泛应用于发电厂的发电机电压配电装置中。 在220-500kV大容量配电装置中，也有采用双母线 四分段接线的。
（1）发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位
（2）负荷性质和类别
Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷
Ⅰ类负荷：即使短时停电也会造成人员伤亡和 重大设备损坏，任何时间都不能停电 Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大 的经济损失，仅在必要时可短时停电 Ⅲ类负荷：Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的其他负荷，停 电不会造成大的影响，必要时可长时间停电
发电厂电气部分(第五版)ppt课件
截至2013年底，全国发电装机容量达到12.5亿kW，首次超越美国位居世界第1位 。从电力生产情况看，全年发电量达到5.35万亿kW·h，同比增长7.5%。全国火电机组 供电标准煤耗321g/kW·h，提前实现国家节能减排“十二五”规划目标，煤电机组供电 标准煤耗继续居世界先进水平。
.十一五”国家级规划教材
2014年7月，溪洛渡左岸—浙江金华±800kV特高压直流输电工程正式投运。该工 程在世界上首次实现单回直流工程800万kW连续运行和840万kW过负荷输电运行，创 造了超大容量直流输电的新纪录。
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程
），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
(四) 火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气中 的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的迁 移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
.十一五”国家级规划教材
2014年7月，溪洛渡左岸—浙江金华±800kV特高压直流输电工程正式投运。该工 程在世界上首次实现单回直流工程800万kW连续运行和840万kW过负荷输电运行，创 造了超大容量直流输电的新纪录。
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程
），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
(四) 火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气中 的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的迁 移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
发电厂电气一次系统简单介绍ppt课件
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15
三、发电机及辅助系统
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16
三、发电机及辅助系统
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17
三、发电机及辅助系统
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18
三、发电机及辅助系统
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19
三、发电机及辅助系统
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20
三、发电机及辅助系统
发电机运行时，其内部产生的各种损耗会转化为热能，引起发电机发热。尤其是大型汽轮发电机， 因其结构细长，中部热量不易散发，发热问题更显得严重。如果发电机温度过高，会直接影响绝 缘的使用寿命，因此冷却对于大型汽轮发电机是非常重要的问题。 定子绕组采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁心和其他构件为氢冷的发电机。发电机内的 氢气在发电机的两端风扇的驱动下，以闭式循 环方式在发电机内部作强制循环流动，使发电机 的铁芯和 转子绕组得到冷却。其间，氢气流经位于发电机四角处的 四个氢气冷却器，经氢气冷 却器冷却后的氢气又重新进入 铁芯和转子绕组作反复循环。氢气冷却器的冷却水来自闭 式循环 冷却水系统。
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25
五、厂用电系统
大部分电厂为保证系统工作可靠性，重要的辅机（ Ⅰ类负荷）成对配置。 为了适应辅机的配置方式，同时提高自身的可靠性，厂用电系统通常采 用单母线分段接线。 机组10KV母线的电源有两路：高厂变作为机组正常运行时的工作电源， 启备变作为机组启动过程中和停运检修期间的备用电源。10KV母线电源 的切换通过快切装置实现。
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22
四、励磁系统
励磁系统的主要作用有： 1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值； 2）控制并列运行各发电机间无功功率分配； 3）提高发电机并列运行的静态稳定性； 4）提高发电机并列运行的暂态稳定性； 5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度； 6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。
发电厂电气部分介绍 共31页PPT资料
发电机的原理
发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结 构件组成。 转子由转子铁芯滑环、风扇及转轴等部件组成。
三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转 速旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流电势。定子 绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。发电机是利用电 磁感应现象的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。交 流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。
每台变压器应配备一套温度监控器和温度指示器，以显示热
点温度。温度指示器为直读式，布置在本体上，变压器外壳设置 观察窗，观察窗应有与外壳相同的防护等级;三个PT100测温元件
分别埋设在三相低压绕组最热部位的测温孔内。
励磁系统的结构：励磁系统的大致结构，主要由两部分组成， 一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电，以建立直流磁场， 另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以确保 运行安全。通常称这一部分为励磁控制单元或励磁调节器。
励磁系统必须具备的条件。同步发电机组的励磁系统不但
要控制发电机的端口电压，而且还控制发电机的无功功率，功 率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的过程中，它起到 了维护发电机的电压水平，合理分配发电机之间的无功负荷， 提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性。所以励磁系统必须 具备以下条件：,发电机组正常运行时，励磁系统能负荷电流 和电压的变化调节励磁电流，以维持电压在稳定值，并能稳定 的分配给机组之间的无功负荷。励磁系统应该有足够的输出功 率，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速的将发电机组 励磁电流加大到最大值，以确保发电机的安全运行。`励磁装 置性能良好，动作灵敏，工作稳定可靠。
发电厂电气主系统设备介绍.ppt课件
3. 断路器
工作原理－－灭弧原理 电弧的产生：触头间中性质点被游离。（变成带电质点） 强电场发射 热电子发射 电弧的熄灭：复合去游离； 扩散去游离。
1. 发电机
工作原理：－－电磁感应。
e
eA
eB
eC
1. 发电机
PN （50、100、125、200、300、600、900MW）
UN （6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、24kV）
Cos（0.85、0.9）
主要技术参数：
1. 发电机
封闭导体－－分相、共箱。
裸导体－－矩形、槽形、管形。
软导体 －－ 钢心铝绞线。
电缆 －－ 单芯、多芯。
硬导体
返回
二、发电厂、变电所的电气接线
电气主接线 自用电接线
返回
电气主接线
基本要求 电气主接线-----接受和分配电能的电路: 可靠、灵活、经济 基本接线形式 有汇流母线:单母线、双母线、 一台半 断路器接线 无汇流母线:单元接线、桥形接线、角形接线
二次设备
仪用互感器：电流互感器、电压互感器 测量仪表：电压表、电流表 继电保护及自动装置 直流电源设备
本次介绍如下设备
发电机 变压器 断路器 隔离开关 互感器 导体
1. 发电机
构成 发电机转子铁芯、线圈－－形成高速旋转磁场。 发电机定子铁芯、线圈－－输出功率。 冷却系统－－保证各部件的温度不大于限值。 油密封系统－－保证足够的油量、油温、油压。 励磁系统－－提供直流励磁（有自动调节功能）
自用电接线
自用电系统电源 工作电源 备用电源 起动电源 (电厂)
自用电接线
厂用电接线
自用电接线
所用电接线
返回
500KV变电站
工作原理－－灭弧原理 电弧的产生：触头间中性质点被游离。（变成带电质点） 强电场发射 热电子发射 电弧的熄灭：复合去游离； 扩散去游离。
1. 发电机
工作原理：－－电磁感应。
e
eA
eB
eC
1. 发电机
PN （50、100、125、200、300、600、900MW）
UN （6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、24kV）
Cos（0.85、0.9）
主要技术参数：
1. 发电机
封闭导体－－分相、共箱。
裸导体－－矩形、槽形、管形。
软导体 －－ 钢心铝绞线。
电缆 －－ 单芯、多芯。
硬导体
返回
二、发电厂、变电所的电气接线
电气主接线 自用电接线
返回
电气主接线
基本要求 电气主接线-----接受和分配电能的电路: 可靠、灵活、经济 基本接线形式 有汇流母线:单母线、双母线、 一台半 断路器接线 无汇流母线:单元接线、桥形接线、角形接线
二次设备
仪用互感器：电流互感器、电压互感器 测量仪表：电压表、电流表 继电保护及自动装置 直流电源设备
本次介绍如下设备
发电机 变压器 断路器 隔离开关 互感器 导体
1. 发电机
构成 发电机转子铁芯、线圈－－形成高速旋转磁场。 发电机定子铁芯、线圈－－输出功率。 冷却系统－－保证各部件的温度不大于限值。 油密封系统－－保证足够的油量、油温、油压。 励磁系统－－提供直流励磁（有自动调节功能）
自用电接线
自用电系统电源 工作电源 备用电源 起动电源 (电厂)
自用电接线
厂用电接线
自用电接线
所用电接线
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500KV变电站
发电厂电气设备及运行1PPT课件
(1) 总装机容量: 指该系统中实际安装的发电机组额定有功功 率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW） 为单位计。
§0.1 电力系统的概念和组成
年发电量——指该系统中所有发电机组全年实 际发出电能的总和，以千瓦时（kWh）、兆瓦时 （MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。 最大负荷——指规定时间内，电力系统总有功 功率负荷的最大值，以千瓦（kW）、兆瓦 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。 额定频率——按国家标准规定，我国所有交流 电力系统的额定功率为50Hz。
最高电压等级——是指该系统中最高的电压等 级电力线路的额定电压。
§0.1 电力系统的概念和组成
地理接线图——主要显示系统中发电厂、变电 所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相 互间的联结。 电气接线图——主要显示系统中发电机、变压 器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电 器、线路之间的电气接线。
这家电厂比全球率先使用弧光灯的法国巴黎北 火车站电厂晚建 7 年，比英国伦敦霍而蓬高架 路电厂晚建 6 个月，但比美国纽约珠街电厂早 建 2 个月，比日本东京电灯公司早建 5 年。
1897年，清政府上海南市马路工程善后局创办 南市电灯厂。该厂于当年除夕建成供电，点亮 中国地界上的第一盏电灯。
§0.5 电力系统的负荷
二．负荷曲线：用曲线描述某一时间段内负荷随时
间变化的规律
1. 日负荷曲线:制定发电计划的依据
一天的总耗电量
日平均负荷
24
Ad Pdt
0
Pav
Ad 24
1
24
Pdt
240
负荷率km
km
Pav Pmax
最小负荷系数 Pmin Pmax
(a） 钢铁工业负荷；
§0.1 电力系统的概念和组成
年发电量——指该系统中所有发电机组全年实 际发出电能的总和，以千瓦时（kWh）、兆瓦时 （MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。 最大负荷——指规定时间内，电力系统总有功 功率负荷的最大值，以千瓦（kW）、兆瓦 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。 额定频率——按国家标准规定，我国所有交流 电力系统的额定功率为50Hz。
最高电压等级——是指该系统中最高的电压等 级电力线路的额定电压。
§0.1 电力系统的概念和组成
地理接线图——主要显示系统中发电厂、变电 所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相 互间的联结。 电气接线图——主要显示系统中发电机、变压 器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电 器、线路之间的电气接线。
这家电厂比全球率先使用弧光灯的法国巴黎北 火车站电厂晚建 7 年，比英国伦敦霍而蓬高架 路电厂晚建 6 个月，但比美国纽约珠街电厂早 建 2 个月，比日本东京电灯公司早建 5 年。
1897年，清政府上海南市马路工程善后局创办 南市电灯厂。该厂于当年除夕建成供电，点亮 中国地界上的第一盏电灯。
§0.5 电力系统的负荷
二．负荷曲线：用曲线描述某一时间段内负荷随时
间变化的规律
1. 日负荷曲线:制定发电计划的依据
一天的总耗电量
日平均负荷
24
Ad Pdt
0
Pav
Ad 24
1
24
Pdt
240
负荷率km
km
Pav Pmax
最小负荷系数 Pmin Pmax
(a） 钢铁工业负荷；
火电厂生产过程四发电机设备及电气系统PPT课件
第32页/共44页
厂用电电源的取得和种类
3)
备用电源自投装置
为了对厂用电的不间断供电，还应该装设备用电源自动投入装置。当工作电源故障跳闸时，此装置能自动 地、有选择地把备用电源迅速投入到停电的那段母线上。由于速度快，在切换过程中，原运行的电动机尚在惰 行，母线电压恢复后，便很快升速而转入正常运行，因而提高了运行可靠性。
第15页/共44页
二．汽轮发电机基本结构——转子
第16页/共44页
二．汽轮发电机基本结构
第17页/共44页
二．汽轮发电机基本结构
第18页/共44页
三．汽轮发电机的冷却方式
发电机运行时，其内部产生的各种损耗化为热能，会引起电机发热。尤其是大型汽 轮发电机，因其结构细长，中部热量不易散发，发热问题更显得严重。如果电机温度过 高，会直接影响发电机的使用寿命，因此冷却问题对大型发电机是非常重要的问题，所 有发电机都有冷却系统。
第20页/共44页
四．发电机的励磁系统
发电机的励磁方式按励磁电源的不同分为四种方式
(1)
直流励磁机励磁系统（100MW以下机组，大机组不采用）
(2)
交流励磁机静止整流器励磁系统
(3)
交流励磁机旋转硅整流器励磁系统
(4)
自并励励磁（静止励磁）系统
第21页/共44页
四．发电机的励磁系统
交流励磁机带静止整流器励磁
(4)
充分考虑电厂用电系统的运行方式。
(5)
设置足够的交流事故电源。
第35页/共44页
厂用母线的接线方式
2)
厂用电母线的分段原则
在火电厂中，锅炉的辅助设备多，耗电量大，为了厂用电的可靠性，大容量机组通常采用按炉分段的接线 原则，每台锅炉由两段厂用母线供电的方式，一般每台机炉设置两段高压厂用母线和多段低压厂用母线，这样 可以在其中一条母线故障时，有一半辅机可以维持运行。
厂用电电源的取得和种类
3)
备用电源自投装置
为了对厂用电的不间断供电，还应该装设备用电源自动投入装置。当工作电源故障跳闸时，此装置能自动 地、有选择地把备用电源迅速投入到停电的那段母线上。由于速度快，在切换过程中，原运行的电动机尚在惰 行，母线电压恢复后，便很快升速而转入正常运行，因而提高了运行可靠性。
第15页/共44页
二．汽轮发电机基本结构——转子
第16页/共44页
二．汽轮发电机基本结构
第17页/共44页
二．汽轮发电机基本结构
第18页/共44页
三．汽轮发电机的冷却方式
发电机运行时，其内部产生的各种损耗化为热能，会引起电机发热。尤其是大型汽 轮发电机，因其结构细长，中部热量不易散发，发热问题更显得严重。如果电机温度过 高，会直接影响发电机的使用寿命，因此冷却问题对大型发电机是非常重要的问题，所 有发电机都有冷却系统。
第20页/共44页
四．发电机的励磁系统
发电机的励磁方式按励磁电源的不同分为四种方式
(1)
直流励磁机励磁系统（100MW以下机组，大机组不采用）
(2)
交流励磁机静止整流器励磁系统
(3)
交流励磁机旋转硅整流器励磁系统
(4)
自并励励磁（静止励磁）系统
第21页/共44页
四．发电机的励磁系统
交流励磁机带静止整流器励磁
(4)
充分考虑电厂用电系统的运行方式。
(5)
设置足够的交流事故电源。
第35页/共44页
厂用母线的接线方式
2)
厂用电母线的分段原则
在火电厂中，锅炉的辅助设备多，耗电量大，为了厂用电的可靠性，大容量机组通常采用按炉分段的接线 原则，每台锅炉由两段厂用母线供电的方式，一般每台机炉设置两段高压厂用母线和多段低压厂用母线，这样 可以在其中一条母线故障时，有一半辅机可以维持运行。
发电厂电气设备课件2
（1）调相机。 （2）电力电容器。补串偿联有补并偿两联类和。
（3）消弧线圈。 （4）并联电抗器。
一、主要电气设备
6.互感器
包括电流互感器和电压互感器。
7.保护电器
保护电器包括用于过负荷电流或短路电 流保护的熔断器（俗称保险）和防御过电压的 设备，即防雷装置。
8.绝缘子
熔断器用来断开电路的过负荷电流或短路电
用国家规定的图形和文字符号表示主接线 中的各元件，并依次连接起来的单线图，称电 气主接线图。
某火电厂的电气主接线图如图所示。
电 气 主 接 线
三、电气主接线和配电装置的概念
2．配电装置 按主接线图，由母线、开关设备、保护
电器、测量电器及必要的辅助设备组建成接受 和分配电能的电工建筑物，称为配电装置。配 电装置是发电厂和变电站的重要组成部分。
自动重合器和自动时分隔段离电器源等。。
低压开关电器包括刀开关、组合开关和低压断路器 等。
一、主要电气设备 其作用是限制短路电流，使发电厂或变电
3.限流电器 站能选择轻型电器和选用截面积较小的导体。
限流电器包括串联在电路中的普通电抗 器和分裂电抗器.
母线用来汇集和分配电能或将发
4.载流导体
电机、变压器与配电装置连接；架空 线和电缆线用来传输电能。
塞流线圈是电力载波通信设备中必不可少的组成部份，它与 耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、高频通信机等组成电力线 路高频通信通道。塞流线圈起到阻止高频电流向变电站或支线泄 漏、减小高频能量损耗的作用。
二、电气设备的符号
图形符号是用于表示电气图中电气设备、装 置、元器件的一种图形和符号。
文字符号是电气图中电气设备、装置、元器 件的种类字母和功能字母代码。文字符号的字母 应采用大写的拉丁字母。文字符号分为基本文字 符号和辅助文字符号两种。
电厂电气设备课件
内部故障。
编辑版pppt
17
各部件的作用
变压器的油枕
编辑版pppt
18
构造及各部件的作用
（5）呼吸器：呼吸器内装有干燥剂即硅胶，用来吸收空气中的 水分。
油封杯的作用是 延长硅胶的使用 寿命，把硅胶与 大气隔开，只有 进入变压器内的 空气才通过硅胶 。
（6）防爆管：防爆管安装在变压器的油箱盖上。防爆管的顶观装有
按照原动机的不同分为：汽轮发电机、水轮发电 机和柴油发电机 。
2）异步发电机：没有独立的励磁绕组，其结构 简 单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还 需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。运行时必须与 其他同步电机并联，编辑或版pp者pt 并接相当数量的电容器，因5此
励磁系统
• 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同 步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分 组成： • 一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建 立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功 率单元）。 • 另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流 ，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或 称励磁控制单元或励磁调节器）。
绕组由银或铝的绝缘导线绕成， 电力变压器的高低压绕组在铁心柱 上按同心圆筒的方式套装，在一般 情况下，总是将低压绕组放在里面 靠近铁心处，以利于绝缘，把高压 绕组放在外面，高、低压绕组间以 及低压绕组与铁心柱之间留有绝缘 间隙和散热通道。按其结构不同， 绕组可分为圆筒式、螺旋式、连续 式、纠结式、内屏蔽式等形式。
电力变压器的分类
1、按功能分:
有升压变压器和降压变压器两大类。
2、按相数分
电力变压器按相数分，有单项和三相两大类。
3、按调压方式分
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电气主接线
单母线
电气主接线
单母线分段
电气主接线
单母线分段带旁路
电气主接线
双母线
电气主接线
双母线分段
电气主接线
双母线带旁路
电气主接线
一台半断路器
电气主接线
桥形接线
电气主接线
单元接线
电气主接线
多角接线
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水力发电厂的主接线
水电厂大都建在水力资源丰富的江河上，离负荷中心较远， 机端负荷很少，发电机发出的电能大部分都送入系统。
U1/U2=W1/W2
③ 分类
2. 变压器
相数 单相 三相
调压 无载调压：±2x2.5％ 方式 有载调压：30％
双绕组 普通 绕组 三绕组 自耦
分裂
冷却 方式
干式
油浸 式
自冷
风冷 自冷
风冷
强油风冷
强油导向风冷
水冷
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① 作用
3. 断路器
②
正常时：接通和断开电路。
③
故障时：自动切除故障电流。
② 构成
自用电接线
① 厂用负荷分类
② Ⅰ类负荷：不允许停电。
③ Ⅱ类负荷：可短时停电。
④ Ⅲ类负荷：可长时间停电。
⑤ 事故保安负荷：交流不停电负荷
⑥
直流负荷
⑦
交流保安负荷
自用电接线
② 自用电系统电压等级
火电厂：高压（6或10+3kV） 低压（380或380/220V）
水电厂：一级（380/220V） 坝区（6或10kV）
变电站的主接线
枢纽变电站
枢纽变电站为该系统 的最高电压变电站， 汇集和分配系统中的 大型电厂送出的电能， 或作为与其它远方电 力系统的联络站。
区域变电站
区域变电站承担大面积的区域供电，其电压等级仅次于枢纽变电站。
地区变电站主接线
地区变电站承担一个地区的供电，它多为终端和分支变电站 降压供给附近用户或企业。一般低压侧采用单母线分段接线。
封闭导体－－分相、共箱。 软导体 －－ 钢心铝绞线。 电缆 －－ 单芯、多芯。
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二、发电厂、变电所的电气接线
电气主接线 自用电接线
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电气主接线
① 基本要求
电气主接线-----接受和分配电能的电路: 可靠、灵活、经济
基本接线形式
有汇流母线:单母线、双母线、 一台半 断路器接线 无汇流母线:单元接线、桥形接线、角形接线
无
开关 方式
插入 水平 垂直
单柱 绝缘 件 双柱
三柱
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① 作用
5. 互感器
② 电流互感器（CT）：大电 标准小电流
流 电压互感器（PT）：高电压 标准低电压
② 工作原理
5. 互感器
CT
电磁式 －－电磁感应 其他形式 －－电容耦合
光电耦合
PT
电磁式－－电磁感应 电容式
电容式PT
5. 互感器
5. 互感器
二次设备
➢仪用互感器：电流互感器、电压互感器 ➢测量仪表：电压表、电流表 ➢继电保护及自动装置 ➢直流电源设备
本次介绍如下设备
1. 发电机 2. 变压器 3. 断路器 4. 隔离开关 6. 互感器 7. 导体
1. 发电机
① 构成
发电机转子铁芯、线圈－－形成高速旋转磁场。 发电机定子铁芯、线圈－－输出功率。 冷却系统－－保证各部件的温度不大于限值。 油密封系统－－保证足够的油量、油温、油压。 励磁系统－－提供直流励磁（有自动调节功能）
变电所：380/220V
自用电接线
③ 自用电系统电源
工作电源 备用电源 起动电源 (电厂)
自用电接线
厂用电接线
自用电接线
所用电接线
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500KV变电站
各类装置举例
1、低压配电屏
全封闭组合电器
③ 分类
➢ CT分类
屋内 地点
屋外
一次 单匝 匝数 多匝
方式
穿墙式
5. 互感器
➢ PT分类
屋内 地点
屋外
单相 相数
三相
干式
双绕组
绝缘 浇注式
绕组 三绕组
油浸式
四绕组
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6. 导体
① 导体材质:铜、铝(合金) ② 导体分类
裸导体－－矩形、槽形、管形。 硬导体
断路器
开断元件（灭弧室内） 支撑绝缘件 传动元件 基座 操动机构（电磁式、弹
簧磁能、液压、气压式）
3. 断路器
③ 工作原理－－灭弧原理
④
⑤ 电弧的产生：触头间中性质点被游离。（变成带电质
点）
⑥
强电场发射
碰撞游离
热游离
⑦
热电子发射
⑧
⑨
电弧的熄灭：复合去游离；
⑩
扩散去游离。
3. 断路器
④ 分类
⑤
励磁电流，以维持极端电压为给定值。
励磁功率单元
电力系统
励磁调节器 励磁系统
输入信号
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2. 变压器
① 构成
➢ 铁芯－－磁路。 ➢ 绕组－－电路。 ➢ 油箱－－绝缘和散热。 ➢ 绝缘套管－－高低压引线。 ➢ 冷却装置－－加强散热。
2. 变压器
② 工作原理：电磁感应。
③一种交流电的电压和电流 另一相同频率交流电的电压和电流
1. 发电机
② 工作原理：－－电磁感应。
③
e
eA
eB
eC
eA Em sin wt eB Em sin(wt 1200 ) eC Em sin(wt 1200 )
1. 发电机
主要技术参数：
PN （50、100、125、200、300、600、900MW） UN （6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、24kV） Cos（0.85、0.9）
屋内 地点
屋外
灭弧 介质
多油－－淘汰 油
少油 空气
SF6
真空
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① 作用
4. 隔离开关
隔离电压，保证检修安全 倒闸操作 关合小电流
4. 隔离开关
②构成
➢关断元件（无灭弧室） ➢支撑绝缘件 ➢传动机构 ➢基座 ➢操作机构（手动、电动）
4. 隔离开关
③ 分类
屋内 地点
屋外
有（单侧、双侧） 地刀
1. 发电机
③ 冷却系统：
机械能
电能（存在各种能量损耗） 各部件温度
冷 空气：廉价、简易、安全。 却 介 氢气：轻、导热性好、不纯时有燃烧爆炸的危险。 质 水 ： 导热性好、稳定性好（不燃烧）。
机械损伤
冷却方式： 定子绕组 转子绕组 铁芯
水
氢
氢
水
水
空
水
水
氢
1. 发电机
④ 励磁系统：根据发电机所供负荷变化相应调节
发电厂、变电所 电气主系统
电力工程系
电气主系统
一、电气设备
二、发电厂、变电所的电气接线
三、配电装置
一、电气设备
电气设备简述
一次设备：生产、输送、分配电能
类分
二次设备：测量、监视、控制、保护
一次设备
➢生产和转换电能的设备：发电机、电动机、变压器 ➢开关电器：断路器、隔离开关、 熔断器等 ➢限制故障电流和过电压的电器：电抗器、避雷器 ➢载流导体：裸导体（硬、软）、电缆 ➢接地装置：