发电厂电气设备.doc
发电厂电气部分
1.电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作状态进行选择，并按短路状态来校验动稳定和热稳定。
2.限制短路电流的原理是：增大阻抗。
具体采用的方法有：增加电抗器、分裂绕组变压器和电抗器和采用适当的主接线形式等。
3.导体正常工作时产生哪些损耗？电阻、涡流、磁滞等。
4.近阴极效应：在时间为零的时间电流过零点瞬间，介质强度突然出现升高的现象，称为近阴极效应。
5电流互感器为何不能开路？根据磁链平衡方程式有：，从平衡方程式中只可以看不出，当二次回路开路时，即有I=0，结果使得一次侧的电流与二次侧电流相等，但是储能电路不能使它有突变，于是产生一个比较高的电压，有上千伏，危及人员与设备的安全。
6.断路器与控制开关的不对应关系：当断路器在合闸位置时，而控制开关手柄的位置却是在跳闸后位置，或当断路器在跳闸位置时，而控制开关手柄的位置却是在合闸后位置，这些都要引起信号灯的闪光。
一次能源：石油、煤、天然气、水能、风能、太阳能火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2火电厂的一次性建造投资少。
建造工期短。
发电设备年利用小时数较高；3、火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；4、动力设备繁多，控制操作复杂；5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。
应尽可能担负较均匀负荷；8、对空气、环境污染大）水力发电厂（1、可合理利用水资源；2、发电成本低，效率高；3、运行灵活；4、可存储和调节；5、不污染环境；6、投资较大，工期较长；7、受水文条件制约；8、淹没土地，生态环境）核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行）变电所：枢纽变电所,中间变电所,地区变电所,终端变电所一次设备::直接生产、变换、输送、分配和用电的设备二次设备::对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备。
发电厂电气部分
第三章1、一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备。
一次设备包括：生产和转换电能的设备（发电机、电动机、变压器）； 接通或断开电路的开关器件（断路器、隔离开关、接触器、熔断器）； 限制故障电流和防御过电压的保护电器（电抗器、避雷器）；载流导体（电缆、裸导体）；电压、电流互感器；接地装置；无功补偿设备（并联电容器、串联电容器、并联电抗器）；2、发热对电气设备的影响：1）机械强度下降2）接触电阻增加3）绝缘性能降低。
发热分为长期发热和短时发热。
3、导体发热：1）导体电阻损耗产生的热量；2）太阳日照（辐射）的热量。
4、导体的散热过程主要是对流和辐射。
热量的耗散有：1）对流换热。
根据对流条件可分为自然对流散热和强迫对流散热。
2）辐射散热3）导热散热。
5、导体的载流量：在额定环境温度θ0下，使导体的稳定温度正好为长期发热最高允许温度。
即使θW =θal 的电流，称为该θ0下的载流量（或长期允许电流），即 。
载流量与导体的总散热系数α、导体的散热面积F 、导体的电阻R 、导体的运行温度θW 有关。
6、提高导体载流量的措施：1）减小导体电阻 。
用铜代替铝2）增大导体的散热面积。
在相同截面下，矩形、槽形比圆形导体的表面积大3）提高放热系数。
矩形导体竖放散热效果好，导体表面涂漆可以提高辐射散热量并用以识别相序4）提高长期发热最高允许温度。
在导体接触面镀（搪）锡等。
7、短时发热公式（3-30）： （P73）8、电动力：位于磁场中的载流导体会受到力的作用，称为电动力9、电动力的危害：1）在三相系统中，每一相导体都位于其他两相导体的电流所产生的磁场中，因此要承受其他两相电流产生的电动力 2）发生短路时，导体将受到比正常工作时大很多的电动力，可能导致导体发生变形或损坏。
10、在该冲击电流作用下，三相短路时，中间相所受电动力最大。
（P78）B 相最大电动力： 11、硬导体系统的一阶固有频率的计算：c τw 0()al Q Q F I R Rαθθ+-==22222k k 0p pt /2k k d ("10)[(kA)s]12t t t t Q I t I I I ⎰==++∙2sh 7max B 1073.1i aL F -⨯=f12N EJ f m L =其中：L 为绝缘子跨距(m)。
发电厂电气设备
发电厂电气设备1. 引言发电厂是指用各种能源将机械能转换为电能的设施，电气设备是发电厂的核心组成部分。
电气设备的可靠性和安全性对于发电厂的正常运行和供电能力至关重要。
本文将介绍发电厂常见的电气设备，包括变压器、发电机、开关设备和控制系统等。
2. 变压器变压器是发电厂中常见的电气设备之一，主要用于将发电机产生的电压升高到输电或配电用电压。
变压器可以实现电能传输和分配的核心功能。
在发电厂中，常见的变压器主要有发电机变压器和配电变压器。
2.1 发电机变压器发电机变压器将发电机产生的低电压升高到输电电压，以便将电能传输到电网中。
发电机变压器一般采用油浸式设计，通过冷却油来保持变压器的运行温度。
发电机变压器需要具备良好的绝缘性能和高效的电能传输能力。
2.2 配电变压器配电变压器用于将输电电压升高或降低到供电用电压，以便将电能输送到用户终端。
配电变压器一般采用干式或油浸式设计，根据需求选择合适的容量和额定电压等参数。
配电变压器需要具备稳定的输出电压和较小的损耗。
3. 发电机发电机是将机械能转换为电能的设备，也是发电厂中最核心的电气设备之一。
发电机一般由转子和定子两部分组成，其中转子通过机械能驱动旋转，产生感应电动势，经过定子的导电线圈产生输出电压。
发电机的类型包括同步发电机和异步发电机。
3.1 同步发电机同步发电机由于其输出频率和电压与电网同步，广泛应用于发电厂。
同步发电机通常由转子、定子和励磁系统组成。
发电厂中的同步发电机需要具备良好的控制性能和稳定工作能力。
同时，同步发电机还要具备对电网故障的抗扰性能，以保障电网的稳定运行。
3.2 异步发电机异步发电机也称为感应发电机，是通过电流感应原理实现电能转换的设备。
异步发电机结构简单、可靠性高，适用于小型发电厂或分布式发电系统。
异步发电机的输出频率和电压与负载有一定的关联，在运行过程中需要注意负载特性对其运行稳定性的影响。
4. 开关设备开关设备是发电厂中用于控制、保护和隔离电路的设备。
发电厂电气发电厂的电气部分
一、300MW发电机 组电气部分
3. 接线特点
① 采用发电机─变压器单 元接线，无发电机出口 断路器和隔离开关。 ② 在主变压器低压侧引接 一台高压厂用变压器， 供给厂用电。 ③ 在发电机出口侧，通过 高压熔断器接三组电压 互感器和一组避雷器。 ④ 在发电机出口侧和中性 点侧，每相装有电流互 感器 4 只。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 发电机 主变压器 高压厂用变压器 电压互感器 电容器 避雷器 电流互感器 中性点接地变压器
二、600MW发电机组 电气部分
3. 接线特点
① 采用发电机─变压器单元 接线，无发电机出口断 路器和隔离开关。 ② 主变压器采用三个单相 双绕组 ③ 在主变压器低压侧引接 一台高压厂用变压器， 供给厂用电。
③ 由于外壳的屏蔽作用， 母线电动力大大减少， 而且基本消除了母线周 围钢构件的发热。 ④ 运行维护工作量小。
二、600MW发电机组 电气部分
1. 电气主接线
采用发电机─变压器单元 接线。 由于额定电流（19245A） 很大，采用全连式分相封 闭母线。
二、600MW发电机组 电气部分
2. 主要电气设备
一、300MW发电机 组电气部分
3. 接线特点
⑤ 发电机中性点接有中性 点接地变压器。 ⑥ 高压厂用变压器高压侧 每相装有电流互感器 4 只。
一、300MW发电机 组电气部分
4. 封闭母线的优点
① 供电可靠。封闭母线有效
地防止了灰尘、潮气等污秽 和外物造成的短路。
② 运行安全。母线封闭在外
壳内，且外壳接地，使工作 人员不会触及带电导体。
§2.2 发电厂的电气部分
一、300MW发电机 组电气部分
1. 电气主接线
发电厂电气设备课件-厂用电
根据对电源的要求不同，事故保安负荷又可分为：
直流保安负荷：如发电机组的直流润滑油泵、事故氢密封油
泵等；
交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控制用
的电子计算机等。
（二）按重要性分类
按用电设备在生产中的作用和突然中断供电所 造成的危害程度可分为四类：
④ 事故保安负荷：
供电方式：
第四章 厂用电
§4.1 概述
一、自用电
一、自用电
发电厂、变电站在生产电能过程中，发电厂、变电站自身所使用
的电能，也称厂（站）用电。 主要用电设备包括：辅助机械的电动机、照明、电热和整流电源， 以及满足运行、检修和试验等的用电。 自用电供电安全与否，将直接影响发电厂、变电站的安全、经济 运行。 发电厂、变电站的自用电源引接、电气设备的选择和接线，应考 虑运行、检修和施工的需要，以满足确保机组安全、技术先进、 经济合理的要求。
二、厂用电接线的设计原则
① 保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全 运转。 ② 接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方 式的需要。 ③ 厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机 组供电。 ④ 适当注意经济性和发展的可能性，并积极慎重地采用 新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。
直流保安负荷的直流电源由蓄电池组供电。
交流保安负荷的交流电源由快速自启动柴油发电机组且有自动投
入装置功能，或燃气轮机组，或具有可靠的外部独立电源供电。 对交流不间断供电负荷，可接于蓄电池组的逆变装置。
思考练习
思考练习
1.自用电的作用和意义是什么? 2.厂用电负荷分为哪几大类?
§4.2 厂用电接线
一、对厂用电接线的要求
① 各机组的厂用电系统应是独立的。 ② 全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公 用负荷母线。 ③ 充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式 下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备 用）电源能在短时内投入。 ④ 充分考虑发电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系 统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响， 要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。 ⑤ 对200MW及以上大型机组应设置足够容量的交流事故 保安电源。
发电厂电气主系统设备介绍
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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添加标题
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。
发电厂电气设备管理制度
第一章总则第一条为了加强发电厂电气设备的管理，确保设备安全、可靠、经济、高效运行，根据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国安全生产法》等相关法律法规，结合发电厂实际情况，制定本制度。
第二条本制度适用于发电厂所有电气设备，包括发电机组、变压器、线路、电缆、开关设备、继电保护装置、自动化装置等。
第三条发电厂电气设备管理应遵循以下原则：（一）安全第一、预防为主；（二）统一领导、分级管理；（三）科学规划、合理配置；（四）经济合理、技术先进；（五）定期检查、及时维护。
第二章组织机构及职责第四条发电厂成立电气设备管理领导小组，负责电气设备管理工作的统筹规划和组织实施。
第五条电气设备管理领导小组下设电气设备管理办公室，负责日常管理工作，其主要职责如下：（一）贯彻执行国家有关电气设备管理的法律法规和方针政策；（二）制定发电厂电气设备管理制度、规程和标准；（三）组织编制电气设备年度检修计划；（四）监督、检查电气设备运行、检修、维护工作；（五）组织电气设备技术改造和技术革新；（六）负责电气设备档案管理。
第六条电气设备运行、检修、维护部门应按照职责分工，做好电气设备管理工作。
第三章设备管理要求第七条电气设备应按照国家有关标准和规定进行选型、购置、安装、调试和验收。
第八条电气设备应定期进行维护保养，确保设备正常运行。
第九条电气设备应按照规定进行检修，检修内容包括：检查、清洗、润滑、更换磨损件、调整、试验等。
第十条电气设备检修应按照以下要求进行：（一）检修前应做好准备工作，包括：检查设备状态、制定检修方案、落实检修人员、准备检修工具和材料等；（二）检修过程中应严格执行操作规程，确保安全；（三）检修后应进行试验和验收，确保设备性能符合要求。
第十一条电气设备运行过程中，应加强监视和调整，发现异常情况应及时处理。
第四章安全生产管理第十二条电气设备运行、检修、维护人员应具备相应的专业技能和安全生产知识。
第十三条电气设备运行、检修、维护人员应严格遵守操作规程，确保安全生产。
发电厂电气设备运行与维护
发电厂电气设备运行与维护1. 引言1.1 发电厂电气设备的重要性发电厂电气设备是保障整个发电系统正常运行的重要组成部分，其重要性不言而喻。
作为发电厂的核心设备之一，电气设备承担着电能转换、输送和配电等关键功能，直接影响着发电厂的安全稳定运行。
发电厂电气设备的运行状况直接关系到电力供应的连续性和可靠性，一旦发生故障或事故，将会对整个电网系统造成严重影响，甚至导致停电事故的发生。
发电厂电气设备的正常运行不仅可以保障电力供应的稳定性，还可以提高发电效率和降低生产成本。
电气设备的合理运行还可以保证发电厂的安全生产，减少潜在的安全隐患，为员工提供安全的工作环境。
发电厂电气设备的重要性在整个发电工业中不可忽视。
发电厂电气设备的重要性无法低估。
只有认识到电气设备在发电厂运行中的关键作用，才能更好地加强对电气设备的运行与维护工作，确保发电厂的安全稳定运行。
1.2 电气设备运行与维护的必要性电气设备运行与维护的必要性是发电厂运行中不可或缺的环节。
发电厂的电气设备承担着转换能源、传输电能、控制电能等重要功能，如果这些设备出现故障或不正常运行，将直接影响到发电厂的安全运行和电能输出质量。
对电气设备进行定期的检修和维护工作，可以有效提高设备的可靠性和稳定性，延长设备的使用寿命，减少设备的故障发生率，保障发电厂的安全运行。
通过定期的维护工作，可以及时发现电气设备存在的问题并进行修复，避免由于设备故障带来的生产停工和损失。
电气设备的定期维护还可以提高设备的运行效率，降低能耗，减少对环境的影响。
电气设备的运行与维护工作是发电厂运行管理中至关重要的一环，只有做好这方面的工作，才能保证发电厂的安全稳定运行，为当地电力供应做出积极贡献。
2. 正文2.1 发电厂电气设备的分类发电厂电气设备的分类主要包括以下几种：发电机、变压器、开关设备、电缆、控制设备和保护设备等。
1. 发电机：发电机是发电厂最重要的电气设备之一，通常根据结构和工作方式的不同，可分为同步发电机、异步发电机等类型。
发电厂电气设备
发电厂电气设备
1、电气基本知识 2、电气主接线与配电装置 3、发电机与电力变压器 4、开关设备 5、电力互感器 6、电动机 7、电气二次设备
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1 电路
1、概念—电路是指电流所通过的路径。 2、电路的组成：完整的电路主要由电源、负
载（用电设备）与导线组成。 3、电路图
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3、电气主接线常见接线方式
3.l 单母线制 单母线制如图，优点：
接线简单清晰、采用设 备少，投资省，操作方 便，便于扩建。缺点： 单母线制的可靠性和灵 活性较低，母线 故障或 检修时，都会影响母线 全部负荷的用电。
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3.2 单母线分段接线就
是将一段母线用断路器 分为两段,它的优点是接 线简单,投资省,操作方便; 缺点是母线故障或检修 时要造成部分回路停电｡
按铁芯形式有：芯式变压器和壳式变压器。
按冷却方式分类有：干式变压器和油浸变压器（油浸自冷、油浸 风冷、油浸水冷、，强迫油循环，水内冷）
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变压器的结构及各主要部件作用
变压器主要部件是铁心 (器身)和绕组。铁心是 变压器的磁路，绕组是 变压器的电路。二者构 成变压器的核心即电磁 部分。除了电磁部分， 还有油箱/冷却装置/绝缘 套管/调压和保护装置等 部件。
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1—槽楔；2—波纹板；3—热弹性绝缘；
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4—上层空心绕组；5—下层实心绕组
发电机转子外形图
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发电机转子铁心图
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发电机转子外形图
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发电厂电气设备结构图
1.汽轮发电机外形图
2.汽轮发电机定子结构图
3.汽轮发电机定子结构图
定子绕组在定子槽内布置图 1—槽楔；2—波纹板；3—热弹性绝缘； 4—上层空心绕组；5—下层实心绕组
4.汽轮发电机转子外形图
5.汽轮发电机转子铁心图
6.汽轮发电机转子外形图
发电机转子表面的感应电流分布 1—转子本体；2—护环；3—芯环
二、电力变压器结构图
1.主变压器外形图
2.启/备变压器外形图
3.高压厂用变压器外形图
4.低压厂用变压器外形图
5.变压器的铁心
变压器绕组典型结构图
6.变压器的绕组
7.变压器的管状和片状散热器
8.壳式变压器
鼓形无励磁分接开关 (a)鼓形分接开关；(b)触头系统Y型SF6断路器
2. 220kV T型和Y型SF6断路器
3. 500kV 落地罐式SF6断路器
4.真空断路器结构图
5.手车式真空断路器
6.悬挂式真空断路器
7.真空开关柜
五、其它电气设备结构图
1.电容式电压互感器
2.电磁式电压互感器
3.穿墙式电流互感器
4.支柱式电流互感器
5. 单柱式隔离开关
6. 双柱式隔离开关
7. V型隔离开关
8. 跌落式高压熔断器
9. 支柱式高压熔断器
10. 支柱式高压避雷器
11. 避雷针 的结构图
12. 蓄电池外形图
13.UPS电源柜
14. 绝缘子
15. 封闭母线
16.电缆
结 束
谢 谢！
三相定子电流瞬时值波形图
三相异步电动机的旋转磁场
1.高压电动机外形图
2.低压电动机外形图
发电厂和变电所的电气设备
发电厂和变电所的电气设备电力系统是现代工业社会的支柱，能够为人们提供必要的电力。
然而，在电力系统中，电力的分布和转换需要依靠复杂而大规模的电气设备。
发电厂和变电所是电力系统的重要组成部分，为了保障电力系统的正常运行和电力供应的稳定性，提高电气设备的运行可靠性和安全性是十分必要的。
发电厂的电气设备发电厂是利用各种能源原料转换成电能的场所，电气设备也是发电厂运行的关键要素。
发电厂的电气设备包括发电机、变压器、保护装置等等，下面简单介绍一下常见的发电厂电气设备。
发电机发电机是一个将机械能转化为电能的电气设备，发电机的性能决定了发电系统的质量。
其主要部件有转子、定子和端盖，作为电力工业一个核心的设备，发电机要求具有较高的功率、效率和稳定性。
发电机一般采用交流发电和直流发电两种方式，交流发电机是应用最广泛的一种，匹配变电站对交流电进行调整和提供能量。
直流发电机不仅适用于汇流母线或者直流电网上，还广泛应用于电动机领域。
变压器变压器是由两个或以上线圈、磁路铁心等零件组成的电气设备，变压器可以将交流电压转换成适应不同电压等级的电压。
变压器在发电厂中作为电压调节器和输电路上的设备，承担着重要的变换功率和保护功能。
发电厂的变压器主要分为三种: 功率变压器、电压变压器和电流变压器。
功率变压器的作用是改变电能的电压，适应各种负载和电力系统要求。
电压变压器是测量电压和将高电压信号转换成对地电压。
电流变压器是测量或与水力站逆变器配合保护装置在电力系统中用来测量高电流值。
保护装置发电机和变压器的运行可靠性和稳定性必须得到保障，保护装置是它们安全运行的必要环节。
保护装置是一种自动化电气设备，能够及时发现和报警电气系统中故障和异常，快速依据保护逻辑做好故障隔离和停开设备。
发电厂的保护装置主要包括绕组保护装置和接地保护装置。
绕组保护装置是保护发电机和变压器的，其主要保护发生线圈或者绕组故障。
接地保护装置是为了保护整个系统不受地电压的影响而设计的，可以防止人员接触电缆和设备，保证系统的正常运转和物资的安全性。
(整理)发电厂电气一次设备.
发电厂电气一次设备一、断路器：断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。
而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。
故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。
断路器的选择断路器的选择必须按正常的工作条件进行选择，并且按断路情况校验其热稳定和动稳定。
此外，还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取有效措施。
对高压断路器有以下几个方面的要求，这些要求在断路器的基本技术参数上得到体现。
(1)断路器在额定条件下（额定电压、额定电流）可以长期工作。
(2)应有足够的开断能力，并保证有足够的热稳定和动稳定（开断电流、额定关合电流、极限通过电流、热稳定电流）。
(3)具有尽可能短的开断时间，这对减少电网的故障时间，减轻故障设备的损害，提高系统稳定性都是有利的。
(4)结构简单、价格低廉、体积小、重量轻、便于安装。
下面是几种常用断路器的特点：1.多油断路器实现简单、价格便宜，但由于用油量大、体积大、检修工作量大、且易发生爆炸和火灾现象，一般情况下不采用。
2.少油断路器用油少、油箱结构小而坚固，具有节省材料、防爆防火特点。
少油断路器使用安全，使配电装置大大简化，体积小、便于运输、目前被大量采用。
3.空气断路器断路能力大、动作时间快、尺寸小、重量轻、无火灾危险，但结构复杂、价格贵、需要装设压缩空气系统等，主要用于110KV及以上对电气参数及断路时间有较高要求的系统中。
4.SF6电气性能好、断口电压可较高。
设备的操作维护和检修都很方便、检修周期长而且它的开断性能好、占地面积小、特别是发展SF6封闭组合电器可大大减少变电所的占地面积。
发电厂电气部分
发电厂电气部分1. 引言本文档旨在详细描述发电厂的电气部分，包括发电机、变压器、开关设备以及配电系统等方面的内容。
发电厂的电气部分是电力生产的重要组成部分，其安全稳定运行对于保障电力供应具有至关重要的意义。
2. 发电机发电机作为发电厂的核心设备之一，负责将机械能转化为电能。
在发电厂中，常见的发电机类型包括同步发电机和异步发电机。
发电机的工作原理是利用电磁感应产生电动势，从而实现电能的转换。
2.1 同步发电机同步发电机与电网同步运行，其转速与电网频率同步。
在发电厂中，同步发电机一般连接到励磁设备，通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
同步发电机具有稳定性好、调节性能强等优点，在大型发电厂中得到广泛应用。
2.2 异步发电机异步发电机与电网非同步运行，其转速稍低于电网频率。
在发电厂中，异步发电机一般用于小型发电单元和备用电源。
由于异步发电机结构简单、运行可靠，因此在一些特殊情况下，如突发事故停电后的紧急供电，异步发电机能够快速启动并提供电源。
3. 变压器变压器是发电厂电气部分中的重要设备，主要用于将发电机输出的电能进行变压升高或降低，并通过电网向用户进行输送。
发电厂中常用的变压器包括发电机变压器、主变压器和配电变压器。
3.1 发电机变压器发电机变压器用于将发电机产生的电能进行升压，以满足输送电网所需的电压水平。
发电机变压器在电气系统中承担着电压调节和功率传输的重要作用。
3.2 主变压器主变压器用于将发电厂产生的电能升压到适合输送至远距离的高压电网，并在电网中进行电能输送。
主变压器具有大容量、高稳定性和高可靠性的特点，对于保障电力供应的连续性具有重要意义。
3.3 配电变压器配电变压器用于将电能从电网进一步分配给用户。
发电厂中的配电变压器通过降低电压水平，实现对电能的细分输送。
配电变压器能够将电能输送到具体的用电设备，满足用户对不同电压等级的需求。
4. 开关设备开关设备在电气系统中起到连接、切断电路的作用，以及保护电气设备的安全运行。
发电厂变电所电气设备
发电厂变电所电气设备1. 背景发电厂变电所电气设备是指发电厂和变电所中安装和投运的各种电气设备，包括变压器、开关设备、保护设备、仪表及监控系统等。
这些设备的正常运行对于电力系统的可靠运行至关重要。
2. 变压器变压器是电力系统中最常用的电气设备之一。
在发电厂和变电所中，变压器的主要作用是改变高压电能到中压或低压电能，或者将中压电能升高到高压电能，以满足不同电力系统的需要。
变压器的种类很多，包括油浸式变压器、干式变压器、全封闭绝缘体变压器等。
各种变压器的特点和适用范围不同，在选择时需要综合考虑电力系统的要求、环境条件等多方面因素。
3. 开关设备开关设备是发电厂和变电所中最基础的电气设备之一。
它们的主要作用是在电力系统中进行控制和保护。
开关设备的种类有很多，包括低压断路器、高压断路器、接触器等。
这些设备在电力系统的不同级别中都有应用，从属于不同的主电路和支路。
开关设备的选择需要根据实际需求进行，同时需要确保设备的质量和可靠性。
4. 保护设备保护设备是电力系统中必不可少的设备之一。
它们的主要作用是监控电力系统的运行状态，一旦出现故障或异常，及时进行断开电路或保护，防止电力系统发生大规模故障。
保护设备的种类很多，包括过电压保护、欠电压保护、过流保护等。
这些保护设备都有各自的工作原理和适用范围，在选择时需要根据实际需要进行综合考虑。
5. 仪表及监控系统仪表及监控系统是电力系统中用于监控和管理各种电气设备工作状态和电力系统运行状态的重要设备。
它包括各种电力仪表、采样器、数据处理系统等。
在发电厂和变电所中，仪表及监控系统的作用非常重要，可以及时发现和处理电力系统中的故障和异常情况，从而保证电力系统的安全和可靠运行。
6.发电厂变电所电气设备是电力系统中最重要和最基础的设备之一。
它们的工作直接影响电力系统的运行和可靠性。
在选择电气设备时，需要根据实际需要和环境条件进行综合考虑，选择适合的设备，并保证设备的质量和可靠性。
第三章 发电厂电气设备的原理与结构(含图)
第三章发电厂电气设备的原理与结构第一节绝缘子、母线和电缆一、绝缘子绝缘子广泛应用在发电厂的配电装置、变压器、开关电器及输电线路上，用来支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝缘，或使处于不同电位的载流导体之间绝缘。
因此，绝缘子应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。
绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(500V以上)和低压绝缘子(500V及以下)两种；按安装地点可分为户内式和户外式两种；按结构形式和用途可分为支柱式、套管式及盘形悬式三种。
高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。
绝缘件通常用电工瓷制成，电工瓷具有结构紧密均匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。
盘形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的，具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造工艺简单及价格低廉等优点。
金属附件的作用是将绝缘子固定在支架上和将载流导体固定在绝缘子上。
金属附件装在绝缘件的两端，两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。
绝缘瓷件的外表面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉，以提高其绝缘、机械和防水性能；金属附件皆作镀锌处理，以防其锈蚀；胶合剂的外露表面涂有防潮剂，以防止水分侵入。
高压绝缘子应能在超过其额定电压15％的电压下可靠地运行。
支柱绝缘子和套管绝缘子应能承受短路电流所产生的最大电动力，并具有一定裕度。
其机械强度用机械破坏负荷(或称抗弯破坏负荷)表示，单位为kN。
机械破坏负荷是指在绝缘子固定的情况下，在绝缘子顶帽的平面上施加与其轴线垂直、使绝缘子受到弯矩作用而被破坏的机械负荷值。
同一电压级的绝缘子，按机械破坏负荷的不同值分为4组，在其型号中分别用A、B、C、D表示，也有些绝缘子直接用机械破坏负荷值表示。
盘形悬式绝缘子按机电破坏负荷分级。
机电破坏负荷是指当电压和机械负荷同时加于绝缘子上，在电压一定、机械负荷升高时，绝缘子的任一部分丧失其机械或电气性能的机械负荷值，单位为t或kN。
1．支柱绝缘子户内式支柱绝缘子分内胶装、外胶装、联合胶装3个系列；户外式支柱绝缘子分针式和棒式2种。
发电厂电气设备及运行
第二节 同步发电机的基本构造
图7-4定子铁芯压紧 （a）无磁性压板；（b）定子铁芯剖面
第二节 同步发电机的基本构造
（2）定子绕组。 汽轮发电机的定子绕组一般采用三相双层叠绕组，构成定子
三相交流电路。 为了减少绕组导体中集肤效应引起的附加损耗，导线由许多
相互绝缘的并联多股线组成，在槽内线圈的直线部分还应进行换 位。三相定子绕组对铁芯绝缘强度的要求，取决于电机额定电压 的高低。为了防止电晕，6.3kV及以上的定子绕组经绝缘处理后 还要涂以半导体漆。定子的每一槽内放置上、下两线圈边，并垫 以层间绝缘，线圈放入槽中，采用槽楔固定。为了能承受住因突 然短路产生的巨大电磁力而引起的端部变形，以及正常运行时不 致产生较大的振动，定子绕组端接部分需用线绳绑紧或压板夹紧 在非磁性钢做成的端箍上，如图7-5所示。
1.1.2发电厂
1、水力发电厂
通过拦河坝，使水位增高，开闸使水沿管从高处向下流入水轮机，利用位能推 动叶轮转动，发电。三峡水电站全景
1.1.2发电厂
火力发电厂
简称为电厂或火电站，它利用燃料的化学能来生产电能，我国的火电厂 以燃煤为主。
1.1.2发电厂
核能发电厂
通常称为核电站，它主要是利用原子核的裂变能来生产电能 。其生产过程与火 电厂基本相似，只是用核反应堆（俗称原子锅炉）代替了燃煤锅炉，是少量的核 燃料代替了大量的煤炭。田湾核电站图
技术条件下运行时输出的视在功率，用kV·A或MV·A表示；额定 功率是指发电机输出的有功功率，用kW或MW表示。 （2）额定定子电压。指发电机在设计技术条件下运行时，定 子绕组出线端的线电压，用kV表示。 （3）额定定子电流。指发电机定子绕组出线的额定线电流， 单位为A。 （4）额定功率因数。指发电机在额定功率下运行时，定子电 压和定子电流之间允许的相角差的余弦值，即额定功率因数。
发电厂中的电气设备都有那些
发电厂中的电气设备都有那些、他们都是如何工作的？(1)一次设备：直接生产和输配电能的设备。
1)生产和变换电能的设备：如发电机、变压器、母线等。
2)接通和断开电路的开关电气设备：①断路器②隔离开关按照安装地点可分为：屋内型和屋外型。
●按照绝缘支柱的数目可分为：单柱式、双柱式、三柱式和V型。
●按照刀闸的运动方式可分为：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种。
●按照有无接地刀闸可分为：有接地刀闸和无接地刀闸。
●按照操作机构的不同可分为：手动、电动和气动等。
③自动空气开关④接触器⑤刀闸开关3)限制电流或过电压的设备：①电抗器：线路电抗器、分段电抗器。
②防雷保护装置：避雷针、避雷线、普通阀式避雷器、旋转电机型磁吹避雷器、氧化锌避雷器等。
4)一次系统和二次系统间联络设备：电流互感器、电压互感器。
5)绝缘子①电站绝缘子；②电器绝缘子；③线路绝缘子6)母线：母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线在运行中，有巨大的电功率通过；在短路时，承受着很大的发热和电动力效应。
因此，必须经过计算分析和比较，合理选用母线材料、截面形状和截面积，以符合安全经济运行的要求(分为铜母线、铝母线、钢母线)。
7)电缆可分为：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘电力电缆、高压充油电力电缆。
(2)二次设备：对一次设备的工作进行监察测量和控制保护的辅助设备称为二次设备。
1)保护电器。
2)测量和监察设备：①测量表计：如电流表；电压表；功率表。
②绝缘监察装置：交流绝缘监视；直流绝缘监视。
③测量仪表和继电器用的辅助设备等。
3)直流设备：如蓄电池、充电机、逆变器等。
1G417012 电气主接线的基本要求发电厂电气主接线主要取决于发电厂的规模及其在电力系统中的地位、电压等级和出线回数、电气设备的特点以及负荷的性质等条件。
同时要满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。
(1)供电的可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求。
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《发电厂电气设备》综合复习资料一、选择题1、发生短路时，电动力的频率为：[ ]A.50赫兹B.主要为50赫兹和100赫兹两种频率2、熔断器的熔断时间与电流间的关系曲线称为：[ ]A.安秒特性B.伏安特性3、变压器并联运行时，必须满足：[ ]A.联接组别严格一致B.变比严格一致C.阻抗严格一致D.容量严格一致4、下面对发电厂的描述最准确的是：[ ]A.火电厂因其耗能大，效率低，已经不承担主要电力负荷。
B.我国的水力发电承担主要电力负荷，我国的水力资源已经得到大力开发。
C.凝汽式电厂效率高于热电厂，因此我国正大力发展凝汽式大型火电厂。
D.水电厂运行灵活，效率高，且具有调相、调峰、事故备用的功能，可提高电网运行的灵活性、可靠性。
5、提高线路的输电电压，可以减小电路的：[ ]A.功率损耗B.电压降C.无功损耗D.功率损耗耗和电压降6、110-220kv以上电网,中性点，称为接地系统。
[ ]。
A.直接接地、或经消弧线圈接地；小电流B.直接接地、或经消弧线圈接地；大电流C.不接地；小电流7、下面的变压器绕组接法中,适合中性点直接接地的220kv电压侧变压器绕组接法为：[ ]A.Y NB.YC.△8、热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的[ ]而造成损坏，而妨碍继续电器工作的性能。
A.长期工作最高允许温度B.短路最高允许温度9、中性点不接地电力网发生单相接地故障时，非故障相地对地电压：[ ]A. 不变B. 升高到线电压10、两台变压器主接线采用内桥式接线时，适合[ ]的场合。
A.线路较短，线路故障少，而变压器经常进行切换。
B.线路较长，线路需要经常检修切换，而变压器不需要经常检修切换的场合。
11、一般来说，凝汽式火电厂与热电厂相比，效率较，容量较，距离负荷中心较。
A.高；小；远B.高；大；远C.低；大；远D.高；小；近12、1949年建国初期和现在，我国电力装机容量分别居世界第位和第位。
A.16；4B.26；7C.25；2D.25；513、一般说来，核电厂与或火电厂相比，造价，运行成本。
A.高；低B.高；高C.低；高D.低；低14、发热会使导体机械强度下降，绝缘性能降低，接触电阻增大等。
为了保证导体可靠工作，按照规定，室内导体正常工作温度不应超过，导体通过短路电流时，短路最高允许温度可以高于正常允许温度，对于铝导体，可取。
A.40℃；180℃B.50℃；190℃C.60℃；200℃D.70℃；200℃15、导体表面粗糙、刷深色漆，散热效果会：A.变差B.不变C.变好D.无法确定16、水平排列、间距相同的三根导体，两边分别为流过A相、B相、C相电流，三相对称短路时，受力最大的发生在：A.A相B.B相C.C相17、在电动力作用下，如果导体的固有振动频率和50Hz、100Hz接近时，导体受到的电动力会：A.增大B.减小C.不变18、电路参数相同，两相短路与三相短路电动力相比：A.大B.小19、6-35kV电网,中性点，称为接地系统。
A.直接接地；小电流B.直接接地；大电流C.不接地或经消弧线圈接地；小电流20、变压器工作在下面哪种负荷率下，效率最大：A.β=1B.β=1.1C.β=0.6二、判断题1、（）设计电气主接线时，当电器主接线的可靠性和经济性发生矛盾时，首先满足可靠性。
2、（）电缆的动稳定由厂家保证，选择电缆时可以不必考虑，但是电缆的热稳定应校验。
3、（）导体短路时，产热全部用来使导体自身温度升高，可认为是一个绝热过程,此时，导体的比热容和电阻率不是常数。
4、（）无限大容量系统短路时，短路电流周期分量的幅值不变。
发电机出口短路时，短路电流周期分量的幅值是变化的。
5、（）发电机母线发生短路时，发电机端电压要下降，装设自动调节励磁装置，可使励磁电流立即增大，使电网电压迅速恢复。
6、（）按经济电流密度选择导体截面，可使导体的年计算费用最低，但在导体运行时可能超温。
7、（）经济电流密度是从经济运行的角度来考虑选择导体截面的，长期发热允许电流是从长期发热温度方面考虑的，因此，满足经济电流密度条件不一定满足长期发热条件。
尤其对于年最大利用小时数较少的场所。
8、（）当海拔升高，电器的绝缘水平降低；当环境温度升高，电器的允许电流减小。
9、（）热稳定校验是为了检验电器在短路发生时是否超出电器的最高允许温度。
10、（）隔离开关也可以对某些电器进行关合操作。
三、填空题1、发电厂和变电所中，把主要设备连接起来，表明电能送入和分配关系的电路，称为。
2、对于发电厂，出线回路较少时，为了节省设备，简化接线，常采用接线。
3、对于电气主接线的基本要求主要有以下内容：。
4、为了增加单母线接线的可靠性，可采取以下措施（举两例）：、。
5、旁路母线的作用是。
6、当电弧电流刚刚过零后的很短短时间内，会在电弧的阴极区聚集正电荷离子层，它的初始介质强度可达150-250V，对电弧的熄灭很有利。
这种现象称为效应。
7、导体正常运行时，发热主要来自导体的损耗。
8、导体截面一般选择。
当导体传输电流大，导体的最大负荷利用小时数大于5000小时，且长度超过20米时，则应按选择。
对于传输距离较远时，还要进行校验，一般不高于。
9、为了使发电厂或变电所的配电装置布置简单，运行检修方便，一般升高电压等级以级为宜，最多不应超过级。
10、相比于隔离开关，断路器具有完善的能力，可以分断和电流。
11、既承担功率交换，又兼有供电功能的变电所是。
12、发电厂和变电所中，通常把生产和分配电能、流过大电流，承受高电压的的设备称为次设备。
把测量、控制、保护的设备称为次设备。
发电机属于次设备，电流互感器属于次设备。
13、为了使发电厂或变电所的配电装置布置简单，运行检修方便，一般升高电压等级不宜过多，通常以2级电压为宜，最多不应超过级。
14、发电厂和变电所中，把主要设备连接起来，表明电能送入和分配关系的电路，称为。
15、变压器的短路电流和其短路阻抗。
16、由于趋肤（集肤）效应，导体的交流电阻比直流电阻。
17、选择电气设备选择时，一般先按条件选择，再按条件校验。
18、由于发电机一般都装有阻尼绕组，发电机短路时，发电机的阻抗不是常数，使得短路电流周期分量中依次经过分量、分量、分量。
其中分量幅值最大。
19、电弧的产生过程是这样的：当电器的触头刚分开时，触头间距离小，场强大，触头电子被拉出，这种游离方式称为发射，它是触头最初产生导电离子的原因。
随着触头温度升高，触头电子运动加剧，形成发射。
随之而来发生的碰撞游离和游离，使得弧隙间的电子和离子大量增加，电弧继续维持燃烧。
20、交流电流形成的电弧在电流过零点时，电弧瞬间。
此时采取有效措施可以有效地灭弧。
21、交流电弧能否熄灭，取决于电弧电流过零时，弧隙强度的恢复速度和系统电压的上升速度之间的竞争。
四、多项选择题1、变电所的选址原则，应尽可能考虑：（）a．靠近负荷中心；b．电源进线方向，偏向电源侧；c．进出线方便，设备安装运输方便；d．扩建方便，不妨碍其它设备建筑物；e．避开腐蚀性、易燃易爆、喷水等危险；f．变电所和屋外的建筑物、构筑物符合安全间距。
2、以下情况下，在供电系统电源侧认为是无穷大容量系统：（）a．端电压保持恒定。
发生短路时系统母线电压降低很小，短路点距离电源较远。
b．系统没有内阻抗（或可以忽略）。
电力系统阻抗小，小于短路回路总阻抗的5%-10%。
c．容量无限大。
供配电系统容量小，与电力系统相比容量小的多。
3、下列负荷可以直接用隔离开关分断的是：（）a．空载导线b．空载母线c．空载电缆d．避雷器e．电压互感器f．运转中的电机g．运行中的变压器4、变压器并联运行时，可以不必严格一致的是：（）a．连接组别b．变比c．阻抗d．容量5、下列属于测量用互感器特点的是：（）a．对电流互感器的准确度要求较高。
b．在短路时仪表受冲击小。
c．铁心在一次侧短路时易于饱和，以限制二次侧电流的增长倍数，保护仪表、继电器等装置。
d．测量范围较宽，其铁心在一次电路短路时不会饱和，从而使得二次侧电流与一次侧电流成比例增长，以适应保护灵敏度的需要。
五、简答题1、短路电流有什么危害？电气主接线的设计及电气运行过程中，通常采取哪些措施减少短路电流？2、结合自己的工作实践，说说变电所（或发电厂）如何选择主变压器？3、一般地，我国对于35Kv以下电力系统，采用中性点不接地（或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统。
对于110Kv以上高压电力系统，皆采用中性点直接接地系统。
请说明原因。
4、为什么要用电压互感器和电流互感器？简述其工作原理和使用注意事项。
5、什么是短路？电力系统短路有什么危害？电气主接线的设计及运行过程中，通常采取哪些措施减小短路电流？6、说出短路发生时，最大短路电流形成的条件。
7、电流互感器的副边绕组不能开路，为什么？8、为了兼顾绝缘材料成本和接地保护装置动作的可靠性，一般规定，对于35Kv以下电力系统，采用中性点非直接接地系统（中性电不接地或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统。
对于110Kv以上高压电力系统，皆采用中性点直接接线系统。
请说明其中的原因。
9、计算短路电流时，必须确定一个无穷大容量系统，这个无穷大系统的特点是什么？10、画出双电源进线、单母线单分段电气主接线图（注意元件符号）。
正常运行时电源分列运行，一路电源故障或检修时，为保证不间断供电，写出到闸操作过程。
11、结合自己的工作实践，说说简述高压断路器灭弧方式有哪些？12、请说出高压断路器的分闸时间包含哪些时间段及各段的意义13、任选一种灭弧形式的断路器，说明它的灭弧过程。
14、分析我国电力系统地接地方式，说明各种接地方式的优缺点。
六、论述计算题1 、联系本单位工作实际，说说有关电力电气设备的原理、选型、运行维护等方面的认识和体会。
2、某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为550A。
该回路通过的最大三相短路电流I″=I0.75=I1.5=23kA。
短路电流持续时间t=1.5s。
现有GN6-10/2000-85型隔离开关，其极限峰值电流为85kA；5s的热稳定电流为51kA。
试确定该隔离开关的额定电压、额定电流、动稳定和热稳定是否满足要求。
3、说出下列主接线形式，分析主要特点。
4、某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为750A。
该回路通过的最大三相短路电流I″=I0.75=I1.5=23kA。
短路电流持续时间t=1.5s。
现有GN19-10/1000型隔离开关，额定电压10kV，额定电流1000A，动稳定电流80kA,5s的热稳定电流为31.5kA。
试确定该隔离开关是否合适。
参考答案一、选择题1、BAADD 6、BABBB 11、BCADC 16、BABCC二、判断题1、√√√√√6、√√√√√三、填空题1、电气主接线2、单元3、可靠性灵活性经济型4、单母线分段单母线带旁路5、不停电检修断路器6、近阴极7、电阻8、按额定载流量经济电流密度电压损失5%9、2 310、灭弧负荷短路11、中间变电所12、一次二次一次二次13、314、电气主接线15、成反比16、大17、正常工作短路18、超瞬态瞬态稳态超瞬态19、强电子热电子热20、熄灭21、介质四、多项选择题1、ABCDEF2、ABC3、ABCDE4、BCD5、ABC五、简答题1、答：短路会造成相应的损害：1）热损坏；2）机械损坏；3）电压降低，停电，影响系统稳定运行；4）电磁干扰。