发电厂及电力系统的主要电气设备和作用
发电厂变电站电气设备
发电厂变电站电气设备引言发电厂变电站是一个重要的能源基础设施，主要用于将发电厂产生的电能变换为适合输送和分配的电能。
电气设备是发电厂变电站的核心组成部分，负责将电能进行各种电压等级的变换和保护。
本文将介绍发电厂变电站常见的电气设备及其功能。
主要电气设备发电变压器发电变压器是发电厂变电站中最重要的电气设备之一。
其主要功能是将发电机产生的低电压变换为高电压，以便输送到远距离的用户。
发电变压器一般由高压侧和低压侧组成，通过电磁感应的原理进行电能的变换。
高压断路器高压断路器是发电厂变电站中用于保护电力设备免受过电压和短路故障的电气设备。
当电力设备发生短路故障或过电压时，高压断路器会迅速切断电路，以防止更严重的设备损坏或事故发生。
低压断路器低压断路器是发电厂变电站中的另一种重要电气设备，用于保护低压电路和用户设备。
低压断路器一般是通过过载保护和短路保护来保护电力设备免受电流过载和短路故障的损害。
继电器继电器是发电厂变电站中一个重要的电气控制设备，用于控制和保护电力系统的运行。
继电器可以根据电力系统的工作状态，通过电磁吸合或释放的方式来控制电路的开关状态。
常见的继电器包括过流继电器、欠电压继电器和过温继电器等。
变压器保护装置变压器保护装置是用于对发电变压器进行保护的电气设备。
它可以监测变压器的电流、温度和油位等参数，并在发现异常情况时及时切断电路，以保护变压器免受损坏。
其他电气设备除了上述几种主要的电气设备外，发电厂变电站还包括其他一些辅助设备和辅助电气设备，如电流互感器、电压互感器、避雷器、接地装置等。
这些设备在保证电力系统的安全运行和电能的高效利用方面起到重要作用。
总结发电厂变电站电气设备是保证电力系统供电可靠性和安全性的关键设备。
发电变压器、高压断路器、低压断路器、继电器和变压器保护装置是发电厂变电站中常见的主要电气设备。
此外，还有一些辅助设备和辅助电气设备用于支持电力系统的正常运行和保护。
了解这些电气设备的功能和作用，有助于我们更好地理解和维护发电厂变电站。
发电厂及变电站电气设备
发电厂及变电站电气设备1. 背景介绍发电厂和变电站是电力系统中重要的组成部分，负责将发电机产生的电能进行输送、分配和转换，以满足不同区域的用电需求。
其中，电气设备扮演着关键角色，包括发电机、变压器、开关设备等。
本文将介绍发电厂及变电站中常见的电气设备。
2. 发电机发电机是发电厂的核心部件，负责将机械能转化为电能。
根据不同的发电方式，发电机可以分为热力发电机、水力发电机、风力发电机等。
在热力发电厂中，发电机通常由蒸汽涡轮驱动，使发电机转子旋转，产生交流电能。
而在水力和风力发电厂中，利用水力或风力驱动发电机产生电能。
发电机主要由定子和转子两部分组成。
其中，定子为固定部分，包含电枢绕组，负责产生磁场。
转子则为旋转部分，包含永磁体或电磁绕组，在定子的磁场作用下产生感应电动势。
发电机的输出电压、电流和频率取决于转子的转速和定子的磁场。
3. 变压器变压器在发电厂及变电站中起到关键的电能转换和输送作用。
它能将高电压转换为低电压，或将低电压转换为高电压。
变压器主要由铁芯和绕组组成。
铁芯由硅钢片叠压而成，主要用于增加磁通密度和减少能量损耗。
绕组由导线缠绕而成，分为一次绕组和二次绕组。
一次绕组连接到输入电源，二次绕组则连接到输出负载。
变压器通过磁感应原理将输入电压的能量传递到输出电路中，保证电能的正常传输。
变压器可以根据功率级别分为干式变压器和油浸式变压器，根据使用场景可分为发电厂变压器和变电站变压器。
它们在电力系统中起到电压升降和电能输送的重要作用。
4. 开关设备开关设备用于控制、保护和隔离电力系统中的各个部分。
它们在发电厂及变电站中起到关键的安全性和可靠性保障作用。
常见的开关设备包括断路器、隔离开关和负荷开关。
断路器主要用于开关电路和保护电气设备，其内部配有电流保护和过压保护装置。
隔离开关用于隔离电气设备，确保设备的安全维护和修理。
负荷开关用于接通或切断负载电路，控制电气设备的供电状态。
开关设备的选型和设计要根据电力系统的需求及特点来确定。
发电厂电气部分
发电厂电气部分1. 引言发电厂是实现电力供应的重要设施，其电气部分是保障发电过程稳定运行的关键要素。
本文将介绍发电厂电气部分的主要组成和功能，以及常见问题和解决方案。
2. 发电厂电气部分的组成和功能发电厂电气部分主要由以下几个组成部分组成，并且各部分在发电过程中发挥不同的功能。
2.1 发电机发电机是发电厂的核心设备，其主要功能是将机械能转化为电能。
发电机通常由转子和定子组成，通过磁场的作用将机械能转化为电能。
发电机的选择和设计将直接影响发电厂的发电能力和效率。
2.2 变压器变压器在发电厂的电气系统中扮演着重要的角色。
其主要功能是将发电机产生的高电压电能转换为输送电网所需的电压。
变压器在发电厂内部负责升压，将发电机输出的低电压升压为输电线路所需的高电压，以降低输电过程中的能量损耗。
2.3 开关设备开关设备用于控制和保护发电厂的电气设备。
其主要功能是在需要时开关电路，以及在发生故障时切断电路以保护设备。
开关设备通常包括断路器、接触器等，其选择和布置将影响发电厂的运行安全性和可靠性。
2.4 控制系统控制系统是发电厂的大脑，负责监控和控制发电厂的各个电气设备，以保证正常运行。
控制系统通常由计算机控制和监测设备组成，通过采集和处理各种传感器的信号，实现对发电厂的自动控制和运行参数调节。
2.5 电力负荷管理系统电力负荷管理系统用于监测和管理对发电厂的供电需求。
其主要功能是根据实时负荷情况调整发电机的运行，并控制发电量以满足用电需求。
电力负荷管理系统还负责优化发电厂的运行，以提高发电效率和节约能源。
3. 发电厂电气部分的常见问题和解决方案在发电厂的电气部分运行过程中，常会遇到一些问题，以下是一些常见问题及其解决方案。
3.1 电气设备故障在发电厂的电气设备中，由于长时间运行和其他外部因素的影响，可能会发生各种故障。
解决这些故障的关键是对设备进行定期的检修和维护，及时发现并解决潜在问题。
3.2 过载和短路问题过载和短路是发电厂电气部分常见的问题，其产生的原因可能是设备运行过程中负荷过大或电路设计不合理。
设备管理--发电厂和变电站的主设备及主系统
有汇流母线的接线：
4.8 电气主接线 ——电气主接线的基本接线形式
1） 单母线接线 (只有一台发电机或主变，出线回路数不多的中、小型发电厂或变电站)
接地开关
运行操作时的顺序（操作对 隔离开关K3 象为最右边的线路）：
2）继电保护用：在系统发生故障时工作。准确级常用的有5P （对应1级）和10P（对应3级）
4.6 互感器——CT
电流互感器的额定容量：
额定容量：二次绕组在额定电流和额定阻抗时输出的容量。 CT使用在不同的准确级时，对应不同的额定容量。 为了保证CT的准确级，二次侧所接负荷应不大于 该准确级所规定的额定容量。
1） 将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，保证二次设备 和工作人员的安全
2） 将一次回路的高电压和大电流转化成二次回路的低电压
和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互 感器二次侧额定电压为100V，或100/根3V；电流互感器二次 侧额定电流为5A或1A，以便选用监测设备。
电气设备—4.7 互感器
电流互感器的接线：
一次侧串联在被测电路中；二次侧接测量仪表、继电器及 各种自动装置的电流线圈。
电流互感器使用的注意事项：
4.6 互感器——CT
1）二次回路不准开路：当CT在运行中需拆除连接的仪表时，必 须先短接其二次绕组。
I1
U1
R1
X1
R'2
I0
R0
X0
X 2 ' I2 '
Z
开路危害：二次感应很高的电动势危及工作人员安全及设备的 绝缘；铁心损耗增大发热，导致互感器损坏；铁心 剩磁使以后的测量误差增大
发电厂一次系统主要电气设备及接线方式
组成：包括一次 绕组、二次绕组 和铁芯
断路器
定义：断路器是一种能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正 常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的开关装置。
功能：断路器的主要功能是控制电路的通断，实现对电路的保护。
类型：根据灭弧介质的不同，断路器可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器 和真空断路器等。
在发电厂中的作用：作为一次系统中的主要电气设备，承担着发电任务，为电力系统提供电 能
变压器
定义：变压器是 一种利用电磁感 应原理改变交流 电压的设备
作用：将某一数 值的交流电压或 电流变成相同频 率的另一种或几 种数值不同的电 压或电流
工作原理：基于 法拉第电磁感应 定律，通过一次 绕组和二次绕组 的匝数比来改变 电压或电流
过流保护：防止 变压器外部短路 引起的过电流
断路器保护配置
配置方式：三段式电流保护
配置元件：电流互感器、断路器、 继电器等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
配置要求：选择性、速动性、灵敏 性和可靠性
配置功能：在故障情况下，迅速切 断故障电流，保障电力系统安全稳 定运行
其他保护配置
纵联差动保护：用于保护线路和主设备的相间短路 电流速断保护：用于快速切除短路故障，提高系统稳定性 过流保护：用于限制短路电流，防止设备损坏 零序保护：用于保护接地故障，提高系统安全性
发电厂一次系统主要 电气设备及接线方式
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
04
接线方式
02
发电厂一次系 统概述
05
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
添加标题
添加标题
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。
30. 厂用电系统的组成及各自用途
柴油发电机 ～
柴油机保安PC 段
汽机保安 A段
汽机保安 B段
锅炉保安 A段
锅炉保安 B段
汽机PC A段母线
汽机PC B段母线
锅炉PC A段母线
锅炉PC B段母线
湖南湘潭电厂#3机组（600MW）保安段接线图
厂用电系统的组成
三、全厂设置一段保安段，保安段电源直接取自厂用6kV盘柜， 典型图如下所示：
柴油发电机
～
保安PC＆MCC 段
保安 A干式变
保安 B干式变
高压厂用工作6kV A 段
高压厂用工作6kV B段
华能玉环电厂#2、#4机组（1000MW）保安段接线图
厂用电系统的组成
事故保安段负荷分配原则如下：
GE公司的VB1型真空断路器、FC开关柜
二、厂用干式变压器（dry transformer）
厂用电系统的组成
所谓干式变压器，就是用空气作为冷却介质，是相对于湿式变压器来 说的。在电力系统中，一般汽机变、锅炉变、除灰变、除尘变、脱硫变等小容量变 压器都是干式变。干式变的变比为6000V/400V，其高压侧有可调片，改变可调片的 连接方式就可以调节变压器低压侧的电压。 干式变压器的主要用途是将高电压转换成低电压，用于带额定电压为380V的负 载。其高压侧电源取自工作6kV母线，低压侧接380V PC段母线，为其提供工作电源。 目前各个新建大型电厂采用的干式变压器均为环氧树脂浇注干式变压器，这是 因为与其它类型变压器比较，环氧树脂浇注干式变压器有如下优点： 1、整体机械强度好，耐受短路能力强； 2、防潮及耐腐蚀性能好，尤其适合极端恶劣条件下工作； 3、局放小，运行寿命长 ； 4、损耗低，过负荷能力强； 5、可以立即从备用状态投入运行而无须预热去潮。 干式变压器的冷却方式有空气自冷（AN）和强迫风冷（AF）两种，
电厂发电机设备及用途分类
电厂发电机设备及用途分类电厂发电机设备按用途可以分为以下几种分类：1. 发电设备：主要包括发电机、汽轮机、燃气轮机、水轮机等。
发电机是电厂最关键的设备，它将机械能转化为电能，通过转子和定子之间的磁场相互作用，将机械能转化为电流输出。
汽轮机、燃气轮机和水轮机则是通过燃烧燃料或水流驱动，带动发电机转动，产生电能。
2. 锅炉设备：电厂锅炉是将燃料燃烧后产生的热能转化为蒸汽能的设备。
常见的锅炉有燃煤锅炉、燃气锅炉、油热锅炉等。
锅炉通过燃料的燃烧，加热锅炉水，并产生高温高压的蒸汽，这些蒸汽再通过蒸汽轮机驱动发电。
3. 辅助设备：包括给水泵、给煤机、风机、气体透平机等。
给水泵用于向锅炉供应水源，保证锅炉正常运行。
给煤机则用于将煤炭送入燃烧室，提供燃料。
风机用于提供燃烧所需的气流。
气体透平机则是在燃气轮机中使用，用于加工燃气。
4. 配电设备：包括变压器、电缆、开关设备等。
变压器主要用于升降电压，将发电机产生的高压电转化为输送给用户的低压电。
电缆则用于输送电能的导线，将电能从发电厂输送到用户处。
开关设备则用于控制电路的开关，保证电能的正常供应。
5. 控制设备：包括自动控制系统、调度系统等。
自动控制系统用于监控和控制发电设备的运行状态，保证电厂的安全、稳定运行。
调度系统则是电厂的大脑，负责协调和安排发电机的输出功率，保证电网的平衡。
总的来说，电厂发电机设备主要包括发电设备、锅炉设备、辅助设备、配电设备和控制设备。
这些设备协同工作，将燃料的能量转化为电能，并将其供应给用户。
它们共同构成了电厂发电系统的核心部分，保证了人们的电力需求得到满足。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发电厂及电力系统的主要电气设备和作用
一、发电厂生产过程简介
（一）、发电厂的分类
发电厂是把其他形式的能量转换为电能的特殊工厂，根据利用能量的形式的不同，分为以下几类：
1、火力发电厂
2、水力发电厂
3、原子能发电厂
4、风力发电厂
5、其他，如太阳能、地热、潮汐发电等
目前，我国电力系统中主要以火力发电厂和水力发电厂为主
(二)火力发电厂的能量转换过程
燃料的化学能→蒸汽的热能→汽轮机发电机转子的动能（机械能）→电能↑↑↑
锅炉（吸热）汽轮机（膨胀做功）发电机（电磁转换）
二、火力发电厂的主要电气设备及作用
1、一次设备
1）、发电机：将机械能转换为电能
参数
2）、变压器：将发电机输出的电能的电压升高或降低
参数
3）、高低压配电装置：它是按主接线的要求，由断路器、隔离开关、自动开关、接触器、熔断器、母线和必要的辅助设备如避雷器、电压互感器、电流互感器等构成的主体，其作用是接受和分配电能
4）、电力电缆：向用电设备输送电能
5）、电动机：厂用附属设备的拖动设备、原动机，主要包括交流电动机与直流电动机两种，交流电动机又分为三相鼠笼式、绕线式两种
参数
2、二次设备
对一次设备进行控制、测量、监察以及在发生故障时能迅速切除故障的继电保护装置、自动控制与信号装置等设备，如：继电器、测量仪表、控制、自动、信号装置、控制电缆等，称为二次设备
三、继电保护装置
（一）电气设备的故障
1、造成故障的原因
（1）外力破坏
（2）内部绝缘击穿
（3）误操作
2故障种类
（1）三相短路
（2）两相短路
（3）大电流接地系统的单相接地短路
（4）电气设备内部线圈的匝间短路
3故障的后果
（1）短路——短路电流——强电弧或导电回路的严重过热——烧毁电气设备（2）短路——短路电流——强大的电动力——机械破坏
（3）短路——系统电压下降——破坏正常生产——设备停产、停车
（4）破坏系统稳定——发电厂解裂——系统瓦解——巨大损失
（5）人身伤亡
4、继电保护的作用
迅速切除故障设备，针对各种不正常运行状态发出信号，通知运行人员，限制事故范围，投入备用电源，使重要设备迅速获得供电
5、对继电保护的要求
1）选择性
2）快速性
3）灵敏性
4）可靠性
5、常用继电保护种类
1）过电流保护
2）电流速断保护
3）限时电流速断保护
4）低电压保护
5）过负荷保护
6）差动保护
7）方向过流保护
8）距离保护
9）瓦斯保护
10）零序电流保护
6、自动装置
1）自动调节励磁装置
2）自动准同期装置
3）备用电源自动投入装置
4）自动重合闸
四、电气运行的主要参数、指标
1、电量（KWH）发电量、厂用电量、送电量（上网电量）
发电量＝厂用电量＋送电量
2、电力（KW）发电电力厂用电力送出电力
发电电力＝厂用电力＋送出电力
3、厂用电率
厂用电率＝(厂用电量÷发电量)×100℅
4、电流（A）发电机电流厂用电流送出电流厂用变电流低压各段电流
5、电压（V）发电机电压电网电压厂用电压
6、发电机功率因数（力率）COS¢
COS¢＝发电机有功功率／发电机视在功率
五、安全用电
1、两票三制
两票：工作票、操作票
三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制
2、保证安全的组织措施
1）工作票制度
2）工作许可制度
3）工作监护制度
4）工作间断、转移和终结制度
3、保证安全的技术措施
1）停电
2）验电
3）装设接地线
4) 悬挂标示牌和装设遮拦。