发电厂电气一次系统简单介绍
第3章 电气一次系统
5.水电厂的特点
（1）水电厂可以综合利用水力资源。 （2）水电厂不用燃料，发电成本低，仅为同容量的火电厂的25%~35%，效率高。 （3）水电厂运行灵活，启停迅速，无最低负荷限制，适于承担调峰、调频、事故备 用。 （4）水电厂设备简单，意外停机概率小，时间短 （5）水能可存储和调节。 （6）水能发电不污染环境。 （7）水电厂投资较大，工期较长。 （8）水电厂受水文条件制约，枯水期发电功率只有丰水期的30%，全年最大负荷利 用小时数低。 （9）由于水库的兴建，造成淹没土地，影响生态环境。
3. 低于1KV的低压系统，考虑到单相负荷的使用， 均采用中性点直接接地运行方式
3.2.1电气主接线的基本要求与倒闸操作的基本原则
1．电气主接线的基本要求
（1）运行可靠性要求。保证连续供电，在事故状态下尽 量缩小停电范围和停电时间，在设备检修时尽可能不 停电，因此要求结线灵活。 （2）灵活性要求。在满足可靠性的条件下，主要体现在 操作、调度和扩建的方便性上。 （3）经济性要求。在满足可靠性和灵活性的前提下要注 意节省一次投资，减少占地面积，减少电能损耗。
C
c)中性点直接 接地
优点：这种方式下的非故障相 对地电压不变，电气设备绝缘 按相电压考虑，绝缘要求不高。 在中性点直接接地的低压配电 系统中，如为三相四线制供电， 可 提 供 380 ／ 220V 两 种 电 压 ， 供电方式更为灵活，在非故障 相可接入单相负荷。
运行方式选择
1. 我国电力系统中，110KV以上的高压系统，为降 低绝缘要求，多采用中性点直接接地运行方式 2. 6～35KV中压系统为提高供电可靠性首选中性点 不接地运行方式，当接地电流太大时，可采用经 消弧线圈或者电阻接地的运行方式
（2）氢直接产生蒸汽发电。
电力工程设计手册 08 火力发电厂电气 一次设计
电力工程设计手册 08 火力发电厂电气一次设计火力发电厂是一种利用燃煤、燃气、燃油等传统能源的发电方式，是电力工程中非常重要的一环。
在火力发电厂的设计中，电气系统的一次设计是至关重要的环节。
一、火力发电厂电气系统的组成火力发电厂的电气系统是由发电机、变压器、断路器、配电设备、控制系统等组成的。
发电机是火力发电厂的核心设备，主要负责将机械能转换成电能。
变压器则负责将发电机产生的电能升压，以便输送到输电网中。
断路器是用来保护电气设备和人员安全的设备，具有过载保护、短路保护等功能。
配电设备包括配电柜、开关柜等，用来将发电机产生的电能分配到各个用电设备中。
二、火力发电厂电气系统设计的要点1.负载计算：在进行火力发电厂电气系统设计时，首先要进行负载计算，确定发电机的额定容量，以确保能够满足电力需求。
2.电气设备选型：在进行电气设备选型时，需要考虑设备的可靠性、安全性、维护便捷性等因素，同时要注意设备之间的匹配性，以确保整个电气系统能够正常运行。
3.接地设计：火力发电厂的电气系统接地设计是非常重要的环节，必须确保接地电阻符合规定要求，以确保人员和设备的安全。
4.保护系统设计：火力发电厂的电气系统设计中，保护系统设计是至关重要的，包括过载保护、短路保护、接地保护等，以确保电气设备和人员安全。
5.防雷设计：火力发电厂是一个高压大电流的环境，容易受到雷击影响，因此在进行电气系统设计时，要考虑防雷设计，使用避雷设备等措施防止雷击对电气系统的影响。
三、火力发电厂电气系统设计的优化1.采用先进的设备：在进行电气系统设计时，可以采用先进的设备，如数字化保护装置、远动控制系统等，提高电气系统的自动化水平，减少人工干预。
2.优化布局：火力发电厂的电气系统设计中，布局也是非常关键的一环，要合理布置电气设备，确保设备之间的配合协调，减少线路损耗，提高系统效率。
3.合理选择导线：在火力发电厂的电气系统设计中，导线的选择也是非常重要的，要根据实际情况选择合适的导线类型和规格，以减少线路损耗，提高系统效率。
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
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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
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01
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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
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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。
电气一次系统图介绍(课堂PPT)
四、经济上合理
主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使发 电厂尽快地发挥经济效益。
五、应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时，还要考虑到扩建的可能性。
（6/从22我/2们02现0 在Байду номын сангаас握的二期电气主接线图上可以看到已经在二条母线上分别留出了扩建端）。
在正常运行时，分段断路器可以接通也可以断开运行。当分段断路器接通运行时，任一段母线发 生短路故障时，在断电保护作用下，分段断路器和接在故障段上的电源回路断路器便自动分闸。 这时非故障段母线可以继续运行。当分段断路器断开运行时，分段断路器除装有继电保护装置外， 还应装有备用电源自动投入装置。当任一电源故障时，电源回路断路器自动断开，分段断路器断 开运行时，还可以起到限制短路电流的作用。
衡量主接线的可靠性可以从以下几个方面去分析： 1、断路器检修时是否影响供电； 2、设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用 户的供电； 3、有没有使发电厂全部停止工作的可能性等； 目前，对主接线可靠性的衡量不仅可以定性分析，而且可以进行定量的可靠性计算。
6/22/2020
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电气主接线的概念与基本要求
二、具有一定的灵活性
主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求，灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各 种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修设 备时能保证检修人员的安全。
三、操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操 作，还往往会造成人员误操作而发生事故。但接线过于简单，不但不能满足运行方式的需要，而且也会 给运行造成不便，或造成不必要的停电。
火力发电厂安全性评价依据--电气一次设备部分
火力发电厂安全性评价依据——电气一次设备部分一、概述在火力发电厂中，电气一次设备是重要之一的组成部分，与发电系统、汽轮机系统等其他系统密切关联，一旦出现故障可能造成严重后果。
为了保障火力发电厂电气一次设备的正常、安全、可靠运行，有必要对其安全性进行评价，并制定相应的安全措施。
本文将从火力发电厂电气一次设备的定义、类型、工作原理以及安全性评价的方法等方面进行介绍，为火力发电厂电气一次设备安全性评价提供参考。
二、电气一次设备的定义与类型1. 定义电气一次设备是指电源到负荷之间、直接参与电能转换和输送的设备，包括高压开关柜、柜内隔离开关、断路器、负荷开关、变压器、电缆等。
2. 类型电气一次设备包括以下几类：•高压开关柜：主要用于控制电源开关和发电机高压输出端的接通和切断。
•柜内隔离开关：主要用于分断柜内设备与电源的连接，以便进行检修和维护。
•断路器：主要用于在电路故障时自动切断电路，以保护电气设备免受电气故障的侵害。
•负荷开关：主要用于控制变电站或配电站的负荷开闭和负荷变化。
•变压器：主要用于变换交流电压等级和实现输电、配电以及控制部分设备运行。
•电缆：主要用于输送电力，将电力从发电厂到用电地点。
三、电气设备的工作原理火力发电厂电气一次设备的工作原理较为复杂，需要综合考虑电气工程、控制工程、机械工程等多学科交叉。
下面简单介绍一下主要的工作原理。
1. 高压开关柜高压开关柜主要用于将高压电源连接到发电机高压输出端，使发电机的高压电能能够得以输送到变压器上，进而输送到用电地点。
当发生故障时，高压开关柜可以快速切断电路，避免故障对电气设备造成损害。
2. 柜内隔离开关柜内隔离开关主要用于隔离维护和检修的设备，保障任一设备在进行检修，或对设备进行维护时不会引起安全事故。
3. 断路器断路器具有自动检测故障的功能，当检测到电路故障时，会自动切断电路，避免电气设备因电路故障造成的损害，保障设备安全。
4. 负荷开关负荷开关主要用于控制负荷的开闭和负荷变化。
发电厂电气一次系统设计-毕业论文
毕业设计(论文) 题目发电厂电气一次系统设计系别电力工程系专业班级电气07K1班学生姓名×××指导教师梁海平××××年六月发电厂电气一次系统设计摘要发电厂是电力系统中生产电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。
它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，将电能输送出去。
本设计是对一高压侧110kV，2回出线；中压侧35kV，4回出线；低压侧10kV，12回出线的发电厂一次系统进行的初步设计。
该发电厂属于小型发电厂，它除承担向系统供应电能的任务外，还提供地区负荷。
本设计首先进行了原始资料的分析。
通过分析，了解该发电厂的类型、负荷情况等；然后，再依据发电厂的电压等级、出线数目及其负荷大小，拟定出多种接线方案，再通过初步技术和经济比较，确定一个最优方案；再根据选择主变的原理和所给的该发电厂各电压等级的最大负荷量，确定了主变容量、台数及型号；然后，选择各个短路点，进行短路电流计算，为下面的电气设备选择打下基础；再次，便是根据上述设计成果确定各电气设备，确定配电设备。
最后根据这地区的雷雨情况配置避雷与接地装置及配电装置，完成电气主接线、电气平面布置、防雷与接地图。
关键字：发电厂设计；短路计算；设备选择；防雷保护A DESIGN OF ELECTRIC MAIN SYSTEMFORPOWER STATIONAbstractPower Stations are producing electricity in the power system, controlling the power flow and adjusting the voltage. It will link all levels of voltage power grid through its transformer and will supply power to the transmission system.The tentative design is to the first system of the power station which has high-tension side 110kV, four output connections; middle-tension side 35kV, four output connections, low-tension side 10kV, twelve output connections. The power station belongs to one middle-size station. In addition to assume the supply of power to the power system also to content the region loads.The design has firstly been carried on the analysis of primary source. Passing through the analysis, we can understand the type of this power station, load condition and so on. Secondly, based on the voltage level of power station, load size and the number of outline, we can obtain a wide range of wiring, and then through the preliminary technical comparison, the two options identified. In the light of the principle of choosing main transformer,we can choose the main transformer’s number, capacity and type .Next, selecting each short circuit point and carrying on the calculation of short circuit current, it is the foundation that has been conquered in the selection of the electric installation of next. Then, based on the above results of designed we can determine the electrical equipment, through the economically optimal choosing the best plan and determining the distributed equipments of the power base on the design achievement mentioned above.According to the situation in this region of the thunderstorm, lightning protection and grounding device are configured. The final completion of the main electrical wiring, the electrical layout, lightning protection and access map are draw.Keywords: Power station design; Short current calculation; Equipment selection; Lightning Resistant protection; Distribution devic目录摘要 (I)Abstract (II)1 电气主接线选择 (1)1.1概述 (1)1.2主接线设计原则 (1)1.3主接线的接线方式选择 (1)1.3.1单母线接线 (1)1.3.2单母分段 (1)1.3.3双母接线 (2)1.3.4双母线分段接线 (2)1.3.5桥形接线 (2)1.3.6一个半断路器（3/2）接线 (2)1.4主接线线方案的比较选择 (3)1.4.1主接线方案 (3)1.4.2主接线方案选择 (7)2主变压器容量、台数及形式的选择 (8)2.1概述 (8)2.2主变压器的选择原则 (8)2.3主变压器容量和台数的确定原则 (8)2.4主变压器型式的选择 (8)2.5绕组数的选择 (9)2.6主变压器容量的选择 (9)3短路电流计算 (11)3.1 概述 (11)3.2短路计算的目的及假设 (11)3.2.1短路电流计算的目的 (11)3.2.2短路电流计算的一般规定 (11)3.2.3短路计算基本假设 (12)3.2.4基准值 (12)3.3 短路电流计算步骤 (12)3.4短路电流的计算 (13)3.4.1 各电气设备参数 (13)3.4.2短路电流的计算 (14)4电气设备的选择 (20)4.1概述 (20)4.1.1一般原则 (20)4.1.2技术条件 (20)4.2断路器的选择 (21)4.2.1按开断电流选择 (21)4.2.2短路关合电流的选择 (21)4.3隔离开关的选择 (22)4.4各电压等级的断路器、隔离开关的选择和校验 (22)4.4.1 110kV侧断路器、隔离开关的选择 (22)4.4.2 35kV侧断路器、隔离开关的选择 (23)4.4.3 10KV侧高压开关柜的选择 (24)5 经济技术比较 (26)5.1方案一的经济投资计算 (26)5.1.1 开关设备投资 (26)5.1.2 变压器投资 (26)5.1.3 配电装置综合投资 (26)5.1.4 10kV母线分段电抗器、出线电抗器投资： (26)5.1.5 综合投资及年运行费用计算 (26)5.2方案二的经济投资计算 (27)5.2.1 开关设备投资 (27)5.2.2 变压器投资 (28)5.2.3 配电装置综合投资 (28)5.2.4 10kV母线分段电抗器、出线电抗器投资： (28)5.2.5 综合投资及年运行费用计算 (28)5.3 两方案经济比较 (29)6 其它电气设备的选择 (30)6.1互感器的选择 (30)6.2电流互感器的选择 (30)6.2.1 110KV侧电流互感器的选择 (31)6.2.2 35KV侧电流互感器的选择 (32)6.3电压互感器的选择 (34)6.3.1 110KV电压互感器的选择 (34)6.3.2 35KV电压互感器的选择 (35)6.4导体的选择 (36)6.4.1裸导体的选择条件选择和校验 (36)6.4.2各电压等级的母线的选择 (36)6.4.2.1 35kV侧母线的选择 (36)6.4.2.2 10kv侧母线的选择 (38)6.4.3各电压等级出线的选择 (39)6.4.3.1 110kV侧出线的选择 (39)6.4.3.2 35kV侧出线的选择 (39)6.4.3.3 10kV侧电缆的选择 (40)6.5高压熔断器的选择 (41)6.6避雷器的选择 (42)6.6.1 110kV避雷器的选择及校验： (42)6.6.2 35kV避雷器的选择及校验： (43)6.6.3 10kV避雷器的选择及校验 (44)7电气总平面布置及配电装置的选择 (46)7.1概述 (46)7.2高压配电装置的选择 (46)8厂用电的接线设计 (50)8.1对厂用的设计的要求 (50)8.2厂用电电压 (50)8.3厂用母线接线方式 (50)8.4厂用工作电源 (50)8.5厂用备用或起动电源 (50)8.6交流事故保安电源 (50)8.7 厂用电接线.......................................... 错误!未定义书签。
发电厂电气设备及一次设备的作用
发电厂电气设备及一次设备的作用在电力系统中直接参与生产、变换、传输、分配和使用电能的设备称为电气一次设备。
1）发电机：与汽轮机同轴，将汽轮机传递的机械能转换为电能。
由定子和转子组成，转子同汽轮机转轴连接，转子线圈通入直流电源，动静结合处的电流通过碳刷传递，转子旋转后形成旋转磁场。
定子切割转子旋转磁场，感应出三相交流电势。
发电机线圈为Y型接法，中性点和出线均从机腹下引出。
2）主变压器：将发电机发出的电能升压至高压（220kV）接入系统，主变压器的容量能够满足输送发电机发出的全部功率。
3）厂用高压变压器：将发电机发出的电能降压至6kV，满足本机组发电需要。
4）启备变：机组启动和事故时的备用电源。
在6kV母线上有两台电源开关，一台工作、一台备用，工作和备用之间有快速切换装置，保证母线上的设备连续、可靠的工作。
5）励磁变：接在发电机的出口，降压后接入整流柜，整流后通过碳刷接入发电机的转子线圈，形成旋转磁场。
整流柜输出电流的大小通过励磁调节装置进行调节，使发电机在额定电压下运行。
6）断路器：接通和断开设备的负荷电流，并能迅速切断故障电流保护电气设备。
具有灭弧能力。
根据灭弧方式分为真空断路器、SF6断路器等。
7）隔离开关：不能断开正常负荷电流，更不能断开短路电流，主要的作用是在电气设备检修时，形成明显可见的断开点；接通或断开励磁电流不超过规定的空载变压器回路及电容电流不超过规定的空载线路；与断路器配合或单独完成一些倒闸操作。
8）电流、电压互感器：互感器的原理和变压器相似，电压互感器将高电压变为低电压（一般为100V），电流互感器将大电流变为小电流（一般为1～5A），供测量、控制和继电保护使用。
9）母线：汇集和分配电能的设备。
10）接地线：检修人员检修设备时，为防止设备突然来电对人员造成伤害，在需要检修的设备上安装接地线，接地线为三相短路接地。
11）避雷器：消除感应、谐振、操作、侵入等原因引发的过电压，保护电气设备绝缘不受损坏。
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统什么是电气一次系统？电气一次系统是指发电厂发电过程中用来把发电机发出的电能输送至变电所或电网中的设备和电缆。
主要包括发电机、主变压器、高压开关柜、低压开关柜、母线、电缆等设备和线路。
发电机发电机是电气一次系统的核心设备，发电机通过磁场作用，将机械能转换成电能。
它的主要组成部分包括转子、定子、反电动势极、励磁系统等。
发电机输出的电压、电流和频率都是根据电力系统需求进行设置的。
发电机的负载率是指发电机输出功率与额定功率之比，在调节电力系统电压、频率等方面非常重要。
当负载率过高或过低时，会影响电气一次系统的稳定运行，造成电气设备故障。
因此，发电机的负载率需要进行实时监测和调节。
主变压器主变压器是电气一次系统中负责将高压电能转为低压电能的核心设备。
主变压器主要由高压绕组、低压绕组、铁心等组成。
高压绕组通常接在发电机输出端，低压绕组接在电网或变电站的主母线上。
主变压器的一些重要指标包括变压器容量、耐压、阻抗等。
在电气一次系统的运行中，主变压器的状况对供电质量、运行稳定性等方面有着重要的影响。
高压开关柜高压开关柜是电气一次系统中的重要元件，它用于分、合电路，以控制电气系统的运行。
高压开关柜通常包括主断路器、负荷开关、控制装置等。
高压开关柜的安全可靠性是非常重要的，因为它与电气系统的其他部分有着密切的联系。
高压开关柜在运行时需要进行定期检查和保养，以保证其正常工作。
低压开关柜低压开关柜是电气系统中用来控制和保护负载设备的元件。
低压开关柜通常包括熔断器、接触器、继电器、保护和控制装置等。
低压开关柜对电气系统的保护和控制具有重要作用。
如果低压开关柜存在故障或错误，可能会对设备和人员造成危害。
母线母线是电气一次系统中的重要组成部分，它是用来连接发电机、主变压器、开关柜等设备的电缆或导线。
母线的主要功能是实现电气系统的公共接线。
母线的设计和施工质量对电气系统的稳定运行和安全保障都有着重要作用。
在电气系统的运行中，一旦发现母线存在问题，需要及时进行维修和处理。
1电气一次系统图介绍
发电机、变压器、母线、开关电器、测量电器、保护
电器、输电线路等有关电气设备，按工作顺序排列， 详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接线图， 称为电气主接线图。下表为电气设备在电气主接线图 中的代表符号。
电气主接线的概念与基本要求
电气主接线的概念与基本要求
电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经
电气一次系统图介绍
制作人：武永利
保定华仿科技有限公司
主要内容
一、电气主接线的概念与基本要求 二、电气主接线的基本接线形式 三、本次培训所用机组电气接线介绍
一、电气主接线的概念与基本要求
发电厂电气主接线是由多种电气设备通过连接线，按 其功能要求组成的接受和分配电能的电路，也称一次 接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号将
其从母线上断开。例如，当检修断路器QF时，可先断开QF，再拉开其两侧的隔
离开关QS2和QS1。以保证被检修的断路器与电源可靠地隔离。然后，在QF两侧 挂上接地线，以保证检修人员的安全。
电气主接线的基本接线形式
单母线的优点是简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建。隔离开关仅在 检修电气设备时作隔离电源之用，不再是倒闸操作的电器。从而可避免因用隔离开关进行大 量倒闸操作而引起的误操作事故。
三、操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操 作，还往往会造成人员误操作而发生事故。但接线过于简单，不但不能满足运行方式的需要，而且也会 给运行造成不便，或造成不必要的停电。
四、经济上合理
主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使发 电厂尽快地发挥经济效益。
5-2发电厂一次系统-主要电气设备及接线方式
(4) 母联兼旁路接线
QS QS QF
等同于 b, 但 母 联时旁 路母线 将处于 带电状 态
等同于a
QS2 w2 w
1
QS1
a.母线W1能 带旁路
b.两组母线 均能带旁路
c.设有旁路跨条
母联兼旁路就是一台断路器，既可做母联，又可做旁路。 在正常方式下，开关作为母联开关运行，当某一开关有工作需要停电，其所 带线路又不允许停电时，可通过倒闸操作实现代路的功能。 32-69
出线1
出线2 出线3
QSo
QSl
QF QSw
断路 器
离开关
W
断路器QF: 用来接通或切断电路 隔离开关QS:检修断路器时，形成一个明显的断口 母线隔离开关:紧靠母线的隔离开关QSw 出线隔离开关:靠近线路的隔离开关QSl 接地隔离开关QSo:检修出线时闭合，代替安全接地线的作用.
7-69
隔离开关与断路器配合操作的原则
13-69
倒闸操作介绍
14-69
2、单母线分段接线
为避免单母线接线可能造成全厂停电的缺点，采用断路器（或隔离开关） 将母线分段。母线分段后，可进行分段检修，减小母线故障的影响范围；对于 重要用户，可以从不同段引出两个回路，可提高供电的可靠性和灵活性。
电源1 电源2
（1）两路电源一用一备 时(明备用)，分段断路 器接通运行。任一段母 线故障，分段断路器可 在继电保护装置作用下 自动断开。 （2）两路电源同时工作 互为备用（暗备用）时， 分段断路器则断开运行。 任一电源故障，分段断 路器可自动投入。
只有一台发电机和一台主变的中小型发电厂或变电所 的6~220kV的配电装置。 一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负 荷。
电力系统一次设备介绍PPT课件
为了显示硅胶受潮
情况，一般采用变 色硅胶。变色硅胶 原理是利用二氯化 钴（CoCL2）所含 结晶水数量不同而 有几种不同颜色做 成，二氯化钴含六 个分子结晶水时， 呈粉红色；含有两 个分子结晶水时呈 紫红色；不含结晶 水时呈蓝色。
材料完成。
• 多油断路器对地绝缘以及其它的绝缘材料用的仍是 绝缘油。
• 少油断路器的特点：重量轻、体积小、节约油以及 钢材、价格低，但不能频繁操作，主要用于6～ 35KV的室内配电装置。
• 多油断路器的特点：结构简单、工艺要求低，但体 积大、用钢材和绝缘油都比较多、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。
• 绝缘。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度， 绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且 还可免受潮气的侵蚀。
• 散热。变压器油的比热大，常用作冷却剂，变压 器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热 膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器 散出，保证变压器正常运行。
• 消弧。在油断路器和变压器的有载调压开关上， 触头切换时会产生电弧，由于变压器油导热性能 好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体， 产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使 电弧很快熄灭。
• 母线按结构分为硬母线和软母线。
二、变压器
1、电力变压器的用途 • 变压器是一种把电压和电流转变成另一
种（或几种）同频率的不同电压电流的 电气设备。
• 变压器是电力系统中数量极多且地位十 分重要的电气设备。其功能是将电力系 统中的电能电压升高或降低，以利于电 能的合理输送、分配。
由于制造上的困难，发电机电压不可能很高 （目前在20KV以下），所以在发电厂中要用
发电厂一次系统电气设备及接线方式教学课件
核能发电厂的工作原理
利用核反应产生热能，将热能转换为机械能，再通过发电机将机械 能转换为电能。
02
一次系统电气设备
发电机
发电机概述
发电机是发电厂的核心 设备，用于将机械能转
换为电能。
工作原理
发电机基于电磁感应原 理，通过磁场和导线的
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类型
高压开关设备包括断路器、负 荷开关、隔离开关等。
维护与检修
定期对高压开关设备进行维护 和检修，确保其正常工作，是
发电厂的重要工作之一。
低压开关设备
低压开关设备概述
低压开关设备用于控制和保护低压电路，是 发电厂配电系统的重要环节。
类型
低压开关设备包括断路器、接触器、继电器 等。
工作原理
低压开关设备通过机械或电气方式断开或闭 合电路，实现对电路的控制和保护。
位置来改变电压。
类型
变压器根据用途和结构，可以 分为电力变压器、整流变压器
、电炉变压器等。
安全操作
操作变压器时，必须严格遵守 安全规程，确保人员和设备安
全。
高压开关设备
高压开关设备概述
高压开关设备用于控制和保护 高压电路，是发电厂配电系统
的重要组成部分。
工作原理
高压开关设备通过机械或电气 方式断开或闭合电路，实现对 电路的控制和保护。
双母线接线采用两条相互独立的母线，每条母线都可以承担全部的负荷，因此具有较高的灵活性和可靠性。同时，由于母线 的独立性，扩建也变得相对方便。
桥式接线
简洁明了、操作方便、经济性好
桥式接线是一种特殊的双母线接线方式，通过特殊的连接方式将两条母线连接在一起，形成了一个“ 桥”的形状。这种接线方式简洁明了，操作方便，且经济性较好。
发电厂电气一次系统简单介绍知识讲解
五、厂用电系统
高压厂用电采用10kV一级电压，每台机设1台77/46-46MVA的分裂高厂 变，两台机设一台与分裂高厂变同容量的分裂启/备变；满足1台机组启 动所需容量。低压厂用电电压为380/220V。高压厂用电系统采用在高厂 变及高压启/备变低压侧中性点经电阻接地的方式，低压厂用电采用中性 点直接接地方式。
三、发电机及辅助系统
汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能 转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立转子磁 场，这个磁场称主磁场，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个 磁极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，再进入转子另一个相邻磁极， 从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动，发电机磁极旋转一 周，主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、v、w三相绕组(导线)依次切割， 根据电磁感应定律，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。
一、电气专业常用概念
电气一次系统和二次系统 发电厂和变电所的电气设备分为一次设备和二次设备。
一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送 和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、 电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控 制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。二次设备通 过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。一次设备及其 连接的回路称为一次回路。二次设备按照一定的规则连接起来以实现 某种技术要求的电气回路称为二次回路。
安全工作规程》及工作票要求布置好安全措施（主要是接地刀闸和接 地线）。
一、电气专业常用概念
明备用和暗备用
明备用是指两路电源变压器其中一台工作运行，而另一台备用。两台变 压器的容量都是按计算负荷100％确定的。
发电厂电气设备课件一次二次回路讲解
2023-11-11contents •一次回路•二次回路•发电机回路•变压器回路•高压配电装置回路•二次回路的维护和检修目录01一次回路一次回路是指发电厂中的主电路，它包括电源、开关、导线、保护设备、负载等组成部分。
发电厂中的一次回路主要是用来传输电能，将发电机产生的电能输送到各个用电设备上。
一次回路的定义和组成一次回路中还包括一些控制和保护装置，如继电器、接触器、熔断器等。
这些装置能够对电力系统进行控制和保护，如过载保护、短路保护、欠压保护等。
一次回路中的控制和保护装置VS02二次回路二次回路的定义和组成定义二次回路是指对一次设备进行控制、调节、保护、测量的电源及控制回路。
它包括电源、开关、熔断器、继电保护、测量、控制等设备及连接导线。
组成二次回路一般由电源、开关、负载、保护和测量等部分组成。
测量仪表和信号装置测量仪表信号装置控制和保护装置控制装置保护装置操作电源系统操作电源电源系统03发电机回路发电机主回路过压保护是用于保护发电机免受过高电压的损坏，它可以在电压超过设定值时切断电流，防止发电机和其他设备受到损坏。
04变压器回路一次绕组二次绕组铁芯绝缘套管变压器主回路调压开关测量仪表用于监测二次绕组的输出电压和电流。
测量仪表保护装置01020305高压配电装置回路高压配电装置主回路连接电源与配电系统，控制电能的输入。
高压进线开关母线馈线开关隔离刀闸分配电能，将电能传递到各个馈线回路。
控制各馈线的通断，提供电能给用电设备。
用于隔离电源与负载，确保设备维护和检修时的安全。
继电保护装置提供控制回路的电源，确保设备的正常运行。
操作电源控制柜测量仪表01020403显示配电系统的运行参数，如电压、电流、频率等。
监测配电系统的运行状态，保护设备和线路的安全。
集成配电设备的控制回路，实现远程控制和监测。
过载保护防止设备过载运行，保护设备和线路不受到损坏。
短路保护在发生短路故障时，迅速切断电源，防止事故扩大。
发电厂电气主系统设备介绍.ppt课件
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
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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
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
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二、主接线
主接线：主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送 方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电 能的电路。 盛鲁电厂2×1000MW机组按采用发电机—变压器组单元接线，接入厂内 500kV升压站，500kV 配电装置采用3/2交叉接线，出线2回。电厂母线装设 一组高压并联电抗器，本期500kV母线引接。500kV主变压器和启/备变高压侧中性点
电能的过程。
三、发电机及辅助系统
发电机主要有以下部件：定子（绕组及铁芯）、转子（绕组及铁芯）、机座、端 盖、轴承、励磁系统、冷却系统、密封油系统及监测系统（温度、电流等）等。
发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
发电机转子主要由转子铁芯、励磁绕组(转子绕组)、护环和风扇。
三、发电机及辅助系统
三、发电机及辅助系统
三、发电机及辅助系统
三、发电机及辅助系统
三、发电机及辅助系统
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
机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。
一、电气专业常用概念
• 绝缘等级 对常用的A、E、B、F和H级绝缘还规定了绕组温升和性能参考温度， 绕组温升是指实际温度减去环境温度的极限值，而性能参考温度是指 元件的参考工作温度。
绝缘等级 绕组温升限值 （K） 性能参考温度 （℃） A 60 80 E 75 95 B 80 100 F 100 120 H 125 145
一、电气专业常用概念
• 厂用负荷分类
Ⅰ类负荷：凡是属于单元机组本身运行所必需的负荷，短时停电会造成主辅设备损坏、 危及人身安全、主机停运及影响大量出力的负荷，都属于Ⅰ类负荷。这类负荷对于电 厂的生产极其重要，即便是在瞬时断电而由手动恢复供电前的短时停电中，也可能危 及人身及设备的安全，使生产停顿或发电量大幅度下降，如送、引风机及给水泵等负 荷。 Ⅱ类负荷：允许停电短时（几分钟至几个小时），恢复供电后，不致造成生产紊乱的 厂用负荷，属于Ⅱ类负荷。此类负荷不需要24小时连续运行，但如停电时间过长，有
五、厂用电系统
厂用电系统：发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动
机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除 尘及水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、
试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，为厂用负荷供电的系统
称为厂用电系统。
五、厂用电系统
将发电机出口的电压提升到主接线的电压等级，是发电
环节和供电环节的主要枢纽。
六、变压器
大型发电机组主变压器主要选用单相变压器或常规三相一体变压器。单相变压器组由 三台单相变压器组成，将三台变压器分别布置，油路完全分开，通过外部封闭母线实 现变压器的电气连接，可排除三相短路的可能性，提高机组运行可靠性。与采用单相 变压器相比，三相变压器具有设备(主变压器和封闭母线)投资低、占地面积少、安装 方便、运行损耗低、安装材耗少、土建费用低、本体外部接线简单等优点，在技术上 和设备投资方面具有一定的优势，但对运输要求高，故本期主变选择为国产、户外、 单相、油浸式双绕组变压器，容量为3×400MVA。
绝缘电阻：加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过
电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 绝缘测量的意义：电动机或其他电气设备停用时间较长，受潮或积灰，
影响电气设备的绝缘；在电气设备进行检修完毕时，测绝缘可以检测电
机绕组是否接线正确或者所属回路是否有接地点。
一、电气专业常用概念
• 绝缘等级 在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高 温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材 料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的 最高温度。人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度， 按照温度大小排列分别为：Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别 为：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B级绝缘说明的是该 发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电
变，两台机设一台与分裂高厂变同容量的分裂启/备变；满足1台机组启 动所需容量。低压厂用电电压为380/220V。高压厂用电系统采用在高厂
变及高压启/备变低压侧中性点经电阻接地的方式，低压厂用电采用中性
点直接接地方式。
六、变压器
主变压器是一个单位或变电站中主要用于输变电的总降
压变压器，也是变电站的核心部分。发电厂的主变压器
三、发电机及辅助系统
汽轮发电机转子具有一对磁极(即一个N极、一个S极)，当汽轮发电机转子与 汽轮机转子同轴高速旋转时，汽轮机以3000转/分旋转，这样发电机转子以 50周/秒的恒速旋转，磁极极性也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感 应电动势也变化50次，同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电 动势，即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末 端(即中性点)连在一起接地，而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电 设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为
成数据遗失或失控，过去叫做“不停电负荷”，现在统一称为“0Ⅰ类负荷”。相应地称直
流负荷为“0Ⅱ类负荷”。 0Ⅲ类负荷，即事故保安负荷。在正常运行工况下时相当于Ⅰ、Ⅱ类负荷，一旦全厂 停电时，不受本厂厂用电及本区域电力系统影响的独立电源供电，以保证发电机组顺
利停机，不致造成损坏，并能很快地再启动。
一、电气专业常用概念
一、电气专业常用概念
• 热备用状态： 电气设备的热备用状态：是指该电器设备已具备运行条件，但该设备尚 未带电；连接该设备的各侧均只有一个断开点；且继电保护、自动装置 及控制电源满足设备运行要求的状态。 断路器的热备用状态：是指其本身在断开位置，但连接断路器各侧的隔 离开关在合闸位置；相关接地刀闸断开（或没有接地短路线）；且继电 保护、自动装置及控制电源等满足设备运行要求的状态。 母线、变压器、及线路等电气设备的热备用状态：是指连接该设备的各 侧均无安全措施；连接该设备各侧的断路器全部在断开位置，但其中至 少一组断路器两侧隔离开关处于合闸位置；相关接地刀闸断开（或没有 接地短路线）；且继电保护、自动装置及控制电源等满足设备运行要求 的状态。
直接接地。
三、发电机及辅助系统
汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能 转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立转子磁 场，这个磁场称主磁场，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个 磁极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，再进入转子另一个相邻磁极， 从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动，发电机磁极旋转一 周，主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、v、w三相绕组(导线)依次切割， 根据电磁感应定律，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。
一、电气专业常用概念
• 运行状态： 电气设备的运行状态：是指连接该设备的断路器、隔离开关（熔断器、 负荷开关等）均处于合闸接通位置，设备已带有标称电压，且继电保 护、自动装置及控制电源满足设备运行要求的状态。 母线、线路、断路器、变压器、及电压互感器等一次电气设备的运行 状态：是指从该设备电源至受电端的电路接通并有相应电压（无论是 否带有负荷），且控制电源、继电保护及自动装置正常投入。 继电保护、安全自动装置等二次设备的运行状态：是指该设备电源投 入，输出功能与一次设备的控制回路保持正确连接。
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。
一、电气专业常用概念
• 明备用和暗备用 明备用是指两路电源变压器其中一台工作运行，而另一台备用。两台 变压器的容量都是按计算负荷100％确定的。 暗备用是指两台变压器都工作，两路电源变压器容量都是按计算负荷 一、二级负荷确定，在供电系统中变压器容量占全部计算负荷的70％， 而工业则是40%。 简而言之就是：系统正常运行时，备用电源不工作，称为明备用；系 统正常运行时，备用电源同时投入运行的，称为暗备用，暗备用实际 上是两个工作电源的互为备用。
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。
五、厂用电系统
高压厂用电采用10kV一级电压，每台机设1台77/46-46MVA的分裂高厂
可能损坏设备或影响正常 生产，如钢球磨煤机、碎煤机等。
一、电气专业常用概念
• 厂用负荷分类
Ⅲ类厂用负荷：可以较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便者， 都属于Ⅲ类厂用负荷。如修配车间、实验室及油处理室等负荷。 0Ⅰ类负荷，如机组的计算机控制系统要求电源的停电时间不得超过5ms，否则将造