发电厂电气部分第二章

600MW发电机组主要电气设备的参数
（1）发电机：额定功率600MW，额定电压20KV，额定电流19245A， COSФ =0.9，额定转速3000r/min。
（2） 主 变 压 器 ： 三 相 双 绕 组 变 压 器 ， 额 定 容 量 720MV•A ， 额 定 电 压 550/20kV，调压范围 550 / 31 3 2.5%kV,额定电流755.8/20784.6A（高压/ P 低压），联结组号YNd11， 0 278 .4 kW，0 % 0.12, Pk 1280kW,U k % 13.5. I
表明电能汇集和 分配关系以及各 种运行方式
电气主接线：由高压电器通过连接线，按其功能要 求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、 高电压的网络，又称为一次接线或电气主接线。 对一次设备及系 统进行控制、监 二次电路（二次接线） 察、测量和保护 测量表计回路、断路器控制和信号回路 操作电源回路、继电保护回路、自动装置回路
极为重要，其安全可靠运行将 直接影响整个系统的安全稳定 运行。因此，对500kV变电站 供电可靠性要求较高。目前， 我国500kV变电站的电气主接 线一般采用3/2断路器和双母 线四分段带专用旁路母线两种
变电所（站）的类型
变电所：接受、变换和分配电能的场所，连接电厂和
用户，也连接各级电压的电力网。 1. 根据任务不同，可分为：
a. 升压变电所：
发电机电压→ 1到2个高电压；一般在发电厂内
b. 降压变电所：
高电压→1到2个低电压；一般靠近负荷中心
变电所的类型
2、根据地位和作用不同，可分为：
作者：
版权所有
a. 枢纽变电所：汇集大容量和多电源，电压等级330
kV以上，进出线回路多，地位重要。一旦停电，将 引起系统解列甚至瘫痪。
b. 中间变电所：高压侧以交换潮流为主，也称“穿 越变电所”。电压等级220～330kV。若停电，将引起 区域电网解列。 c. 地区变电所：向地区供电为主。若停电，该地区
停电。220kV。
d. 终端变电所：降压后直接供电给用户。110kV。
变电所的类型
枢纽变电所 500kV
作者：
版权所有
地区变电所 110kV
220kV 环形电网
220kV 110kV 35kV
中间变电所
终端变电所
水电厂
35kV
火电厂
10kV
500KV输变电系统
500kV变电站是电力系统的枢
纽站，在电力系统工程中地位
500 0.1 0.1 0.1 / 0.1 kV;JDZJ-27型,变比 27 3 3 3 3 3
0.1 0.1 0.1 kV. 3 3 3
（5）电流互感器：变比30000/5A （6）中性点接地变压器：干式、单相、额定电压27/0.23kV，额定容量100 kV· A，二次侧接地电阻为0.30欧姆。
发电厂
电能的使用：各种形式的负荷将电能转换成 其他形式的能源。
一、电气设备的分类和功能
生产、变换、输送、分配和使用电能的设备（高压部分） 生产和转换电能的设备 接通或断开电路的开关电器 限制短路电流和防御过电压的保护电器 一 载流导体 次 接地装置 设 互感器 备 无功补偿设备 对一次设备和系统的运行状态进行 测量、监视、控制和保护（低压部分） 二 测量表计 次 继电保护、自动装置及远动装置 设 直流电源设备 备 操作电器、信号设备及控制电缆
旁路断路器
分段断路器
第二节 发电厂的电气部分
电 气 系 统

电能生产系统 电气一次系统
电气二次系统
பைடு நூலகம்
通过与汽轮机同轴的发电机，将机械能转换为电能；
作 用


通过高压配电装置将电能汇集并分配送往电力传输网络；
通过厂用供电系统，保证厂用辅机供电； 通过二次系统对一次系统进行监视、测量、控制和保护。
300MW发电机组电气部分:电气设备及接线
二次设备：③直流电源设备
供给控制、保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电。
直流发电机组
蓄电池组
整流设备
二次设备：④操作电器、信号设备及控制电缆
如各种类型的操作把手、按钮等操作电器实现对电路的操作 控制，信号设备给出信号或显示运行状态标志，控制电缆用 于连接二次设备
信号设备
控制电缆
主要电气设备的图形符号
1000MW发电机组的电气部分






采用发电机-变压器单元接线， 无断路器和隔离开关。 发电机出口主封闭母线上有接 地开关。 主变压器采用三台单相双绕组 油浸式变压器， 在主变压器低压侧引接两台容 量相同的高压厂用变压器，供 给厂用电。 通过高压熔断器接有三组三相 电压互感器和一组避雷器。 在发电机出口侧和中性点侧， 每相装有电流互感器。 发电机中性经隔离开关接有中 性点接地变压器。
电气主接线图 --电气主接线用一定的图形符号和文字符 号绘成的电路图。 --电气主接线图用单线图表示三相电路
实际电气接线
电气主接线
讨论：分析图2-1所示电厂电气主接线的特点

10KV母线为双 母三分段 220KV母线为 双母线 G3为何未连接 至10KV母线？
母线联络 断路器


电气主接线图举例






发电机－变压器单元接线， 无发电机出口断路器和隔离 开关； 在主变低压侧引接一台高压 厂用变压器，供给厂用电； 在发电机出口侧 ，通过高压 熔断器接有三组电压互感器 和一组避雷器； 在发电机出口侧和中性点侧， 每相装有电流互感器； 发电机中性点接有中性点接 地变压器。 高压厂用变压器高压侧 ，每 相装有电流互感器。
I 压），联结组号YNd11， P0 125 kW， 0 % 0.15, Pk 396 kW, U k % 18 .
（3） 高 压 厂 用 变 压 器 ： 额 定 容 量 68/34 － 3 4 MV· 额 定 电 压 A， 27±2×2.5%/10.5－10.5kV，接线组别为Dyn1-yn1。 （4）电压互感器：TEMP-500IU型单相、油浸、户外、电容式电压互感器， 变比
电 气 设 备
一次设备：①生产和转换电能的设备
发电机-机械能转换为电能 变压器-电压升高或降低，满足输配电需要 电动机-电能转化为机械能
发电机
封闭 母线
变压器
一次设备：②接通或断开电路的开关电器
高压断路器：正常运行和故障情况下用作断开或接通 电路中的正常工作电流及开断故障电流。

一次设备：②接通或断开电路的开关电器
20 0.1 0.1 / / 3 3 3
kV;JDZ-20型,变比
20 0.1 / 3 3
kV;
（5）高压熔断器：RN4-20型，额定电压20kV,额定电流0.35A，最大开断电 流有效值20kA,三相最大开断容量4500 MV· A。 （6）电流互感器：LRD-20型，变比12000/5A （7）中性点接地变压器：干式、单相、额定电压20/0.23kV，额定容量25 kV· A，二次侧负载电阻为0.5～0.6,换算至变压器一次侧电阻值为3781～ 4537欧姆.发电机中性点实际为高电阻接地方式,用来限制电容电流。
20
0.1 0.1 3 3 kV.
（6）中性点接地变压器：干式、单相、额定电压20/0.23kV，额定容量25 kV· A，二次侧接地电阻为0.5-0.6欧姆。
（7）高压熔断器：RN4-20型，额定电压20kV，额定电流0.35A，最大开断 电流有效值20kA，三相最大开断容量4500MV·A. （8）避雷器：FCD2-20。
第二章 发电、变电和输电的电气部分
第一节 概述 第二节 发电厂的电气部分 第三节 高压交流输变电
第一节 概 述


电气设备的分类和功能 电气接线
第一节 概 述
电 力 系 统 的 功 能
电能的生产：火电、水电和核电、各种新能源 电能的传输： 交流架空线路或电缆 直流输电 电能的变换 和分配： 变电站
接地装置埋入地下。与电力系统中性点的工作接地、 防雷接地、保护接地、保护接零等相连。
变压器中性点的工作接地
接地刀 闸闭合， 保护检 修人员 安全
一次设备：⑥互感器(电流互感器、电压互感器)
将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小 电流，供给仪表和保护装置使用，使一次与二次系统可靠隔离。
（3） 高 压 厂 用 变 压 器 ： 额 定 容 量 50/31.5 － 3 1.5 MV· 额 定 电 压 A， 20±8×1.25%/6.3－6.3kV，接线组别为Dyn1-yn1。 （4）电压互感器：JDZ-20型,变比 （5）电流互感器：LRD-20型，变比12000/5A
20 0.1 / kV;JDZ-20型,变比 3 3 3
超超临界发电机组

300MW发电机组：亚临界火力发电机组 600MW发电机组：超临界火力发电机组 1000MW发电机组：超超临界火力发电机组
第三节 高压交流输变电

10KV—35KV—110KV—220KV— 330KV—500KV—750KV—1000KV
1、长距离输送电能 表2-1 2、大容量输送电能 3、节省基建投资和运行费用 表2-2 4、电力系统互联
300MW发电机组主要电气设备的参数
（1）发电机：额定功率300MW，额定电压20KV，额定电流10189A， COSФ =0.85，额定转速3000r/min。 （2）主变压器：额定容量360MV· A，额定电压242±2×2.5%/20kV，额定电 流858.9/10392.3A，连接组别为YN,d11，Δ P0＝177kW，I0%=0.3，Δ Pk ＝809kW，Uk=11 （3） 高 压 厂 用 变 压 器 ： 额 定 容 量 4 0 / 2 0 - 2 0 MV· 额 定 电 压 A， 20±2×2.5%/6.3－6.3kV，接线组别为Dd12，d12。 （4）电压互感器：JDZJ-20型,变比
生产和转换 电能的设备 开关电器
限制短路电 流和防御过 电压设备 载流导体 互感器
发电机G
旧 断路器QF
变压器T
电动机M
隔离开关QS 负荷开关Q 避雷器F 火花间隙F
熔断器FU 接地E
旧 电抗器L
母线、导线、电力电缆W（电缆终端头*） 电流互感器 TA 电压互感器 TV
二、电气接线
------发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作 用和要求，按一定方式用导体连接起来所形成的 电路称为电气接线。 一次电路（电气主接线） 电 气 接 线
电流互感器
电压互感器
一次设备：⑦无功补偿设备
如并联电容器、串联电容器和并联电抗器，用来补偿电力系统 的无功功率，以降低有功损耗和维持系统的稳定性。
并联电容器 电容器
串联电容器 电抗器
并联电抗器
二次设备：①测量表计 ②继电保护及自动装置
测量电路中的电气参数： 电压表、电流表、功率因数表 迅速反应不正常情况并进行监控 和调节
1000MW发电机组主要电气设备的参数
（1）发电机：额定功率1008MW，额定电压27KV，额定电流23949A， COSФ =0.9滞后，额定转速3000r/min。
（2）主变压器：单相双绕组变压器，额定容量3×380MV•A，额定电压
525/27kV，调压范围525 /
3 1 2 2.5% kV,额定电流1254/14074A（高压/低
600MW发电机组的电气部分





采用发电机-变压器单元接线， 无断路器和隔离开关。 主变压器采用三相双绕组变压 器。 在主变压器低压侧引接一台高 压厂用变压器和一台高压公用 变压器，供给厂用电。 在发电机出口侧，通过高压熔 断器接有三组电压互感器和一 组避雷器。 在发电机出口侧和中性点测， 每组装有电流互感器。 发电机中性点接有中性点接地 变压器.
避雷器-保护电力系统和电气设 备的绝缘使其不受过电压而损坏
一次设备：④载流导体：将电气设备连接起来
母线：汇集和分配电能。
架空线路：终端线、联络线
电缆：用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡
硬母线由绝缘子支撑 220kV 母线 10kV 母线
图形 符号
软母线由绝缘子串悬挂在杆塔上
一次设备：⑤接地装置
隔离开关：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路 联接的灵活性。

一次设备：②接通或断开电路的开关电器

负荷开关：只能开断负载电流和一定过载电流。

熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用。
熔断器 传动机构
弹簧脱扣 机构
负荷开关
一次设备：③限制故障电流和防御过电压的电器
电抗器（串联）-限制短路电流，维持母线残压。