余热电站电气培训资料

余热电站培训资料

(七)

中材节能股份有限公司

2012.02

目录

第一章水泥余热发电主接线 (130)

第一节电气主接线特点 (130)

第二节高压开关柜及高压电器设备 (130)

第三节汽轮发电机 (134)

第四节发电机的励磁 (136)

第五节电力变压器 (138)

第二章发电机并列 (140)

第一节发电机并列操作 (140)

第二节发电机同期并列 (141)

第三节同步发电机调节 (142)

第三章余热发电的继电保护 (143)

第一节继电保护基本任务及基本要求…………………………………………

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第二节几种继电保护基本原理…………………………………………………

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第三节余热电站设置的继电保护装置…………………………………………

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第四章分散控制系统……………………………………………………………

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第五章余热发电的热工仪表……………………………………………………

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第一节余热发电的热工仪概述…………………………………………………

151

第二节余热发电的热工仪表校验及基本要领…………………………………

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第一章水泥余热发电电气主接线

第一节电气主接线的结构与特点

一、水泥余热发电的电气主接线的特点：

水泥余热发电是利用水泥熟料生产过程中的中、低品位的余热，利用AQC 和SP锅炉，将锅炉中的介质——水变为蒸汽，去推动汽轮机带动发电机发电。它是属于资源综合利用的小型热力发电站。

余热发电站发出的电力一般是并网不上网，自发自用，即发电机发出的电能，通过本企业的总降压变电所的6kV母线，与电网相并列。但根据电力公司的要求，自发自用的用户，不得向电网输送电能，其所发的有功功率，应全部用于本企业的用电设备。这实际上是在发电机与电网并列后，减少从电网吸收有功功率。

余热发电的电气主接线的特点：电站的受电与电站的馈电，共用同一个回路。

二、余热发电的主接线图：

从后附主接线图中我们可以看到，余热电站主接线主要由发电机侧6kV母线和6kV系统侧母线两段组成。其中发电机侧6kV母线分别接有16MW发电机、6kV 电压互感器柜一台、励磁变进线开关一台、励磁专用电压互感器柜一台，6kV系统侧母线分别接有联络线开关一台、系统侧6kV 电压互感器柜一台、站用变压器进线开关一台、循环泵电机启动开关三台、旁路电源联络线开关一台，两段开关通过一台发电机出口断路器相连。

当余热发电站建成后，必须与本企业的总降某段母线相联结，通过总降母线与系统同期并列运行。这样，余热发电在总降母线下有一台联络开关柜，我们称之为13AH，在余热电站有一台联络开关柜，我们称之为11AH；发电机的同期并列开关柜为5AH。

在余热电站未运行之前，通过总降的13 AH开关柜将总降的电能输送至8AH、7AH开关柜，供余热电站启动辅机设备。当发电机发电后，通过5AH、11AH开关、电缆及13AH开关与电网同期并列，将电能输送到总降的某段母线上；同时通过7AH开关柜，向站用变压器供电，即向电机控制中心（MCC）供电。

第二节高压开关柜及高压电器设备

高压电气设备是指：高压开关柜、电流互感器（CT）、电压互感器（VT）、补偿电容器、避雷器等。下面我们着重介绍高压开关柜。

一、高压开关柜的基本构造及要求：

高压开关柜由壳体、一次线路设备和二次线路设备所组成。壳体一般选用优质钢材焊接而成，具有足够的刚度和机械强度，其内部的一次线路设备与支撑及外壳有足够的安全距离，同时又要方便检查和维护。

一次线路设备一般有高压隔离开关、高压熔断器、断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器等。二次线路设备有继电器、仪表及其他二次设备。

高压开关柜必须具备“五防”功能的技术要求。这“五防”功能是：

①、防止误分、合断路器；②、防止带负荷分、合隔离开关或隔离插头；

③、防止接地开关合上时（或带接地线）送电；④、防止带电合接地开关

（或挂接地线）；⑤、防止误入带电隔离室；

根据上述的“五防”功能的要求，高压开关柜的不同型号的产品，应采取相应的具体措施，实现简单、灵活、可靠地保证高压开关柜在各种不同状态时，都能防止上述五种错误操作及工作人员误入带电间隔。这里所指的高压开关柜的不同工作状态，是指高压开关柜除了工作位置之外的接地位置、试验位置和移开位置。这些位置定义如下：

⑴、工作位置（接通位置）。高压开关柜的可移开部件处于完全连接位置。

⑵、试验位置（可抽出部件的）。高压开关柜可抽出部件所处的位置，使主回路形成隔离断口或分离，而控制回路是接通的。

⑶、断开位置（可抽出部件的）。高压开关柜可抽出部件所处的位置，使主回路形成隔离断口或分离，并使可抽出部件仍与外壳保持机械联系，而辅助回路可以不断开。对高压开关柜的外壳，柜内各组件布置都必须符合国家的有关技术规范和技术要求。高压开关柜的基本构造和布置大体如下：

⑴、高压开关柜的核心部件是断路器，它置于开关柜的断路器室内，该室内装有手车导轨，手车能在“工作”、“试验/隔离”位置之间移动。⑵、根据用途，手车可分为断路器手车，VT、CT手车及隔离手车等。

⑶、母线室，高压开关柜的主母线置于其中。高压母线以绝缘做支撑，互相之间以高强度螺栓连接，连接处应有专门的绝缘罩隔离。

⑷、电缆室，有电缆的连接桩头，有固定电缆和零序电流互感器的位置和地方。

⑸、低压室（仪表室），放置仪表、继电保护装置、操作开关和二次设备。

⑹、接地开关，主要是手动操作，操作机构连杆上装有机械连锁机构，与断路器手车进行连锁。

⑺、避雷器，现在使用真空断路器的高压开关柜上均装有氧化锌避雷器，用来防止操作过电压。

根据设备功能不同，柜内分别装有电压互感器、电流互感器、避雷器和电压互感器用的熔断器。电压互感器、电流互感器用于继电保护、电气测量、监视；熔断器则用于电压互感器的一次侧，防止电压互感器的一次侧短路。避雷器用于防止操作过电压和系统过电压。

这里要再次强调，电压互感器二次侧不得短路，电流互感器二次侧不得开路。

二、高压断路器

高压开关柜的关键设备之一是断路器，下面将对断路器作一介绍。

1.高压断路器的几个基本参数

额定电压：额定电压是保证断路器长期稳定工作的电压。产品铭牌上所标注的额定电压是指断路器正常工作时的线电压，它决定着断路器的绝缘尺寸，也决定断路器的熄弧条件。

额定电流：额定电流是指断路器可以长期通过的最大的电流；额定电流决定着断路器的发热条件，也将决定导电回路的尺寸。

额定短路开断电流：开断电流是指在某一电压下，能正常断开的最大的短路电流。在额定电压下开断的电流称为额定开断电流，它表征着断路器的开断能力。

由于开断电流与电压和电流有关，因此，断路器在不同的额定电压下，它的开断能力是不同的，即使是同一电压，断路器的额定短路开断电流也是不同的。选择断路器的开断能力要从本系统的短路容量来考虑，这一点是非常重要的。

额定断流容量：由于断路器的开断能力与开断电流有关，也和额定电压有关，因此通常采用一个综合的值，即以额定断流容量来表示断路器的开断能力。对于三相电路，额定断流容量用公式