发电厂与变电站二次回路论文

发

电

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变

电

站

二

次

回

路

专业：电力系统自动化技术学号：Z09045808

姓名：陈恒江

发电厂及变电站二次回路

1.发电厂的基本设备发电厂的基本设备

在发电厂和变电所中,根据电能生产,转换和分配等各环的需要,我们配置

了各种电气设备.根据它们在运行中所起的作用不同, 通常将它们分为电气一次设备和电气二次设备.

1.2.电气一次设备及其作用电气一次设备及其作用电气

直接参与生产,变换,传输,分配和消耗电能的设备称为电气一次设备,主要有: (1) 进行电能生产和变换的设备,如发电机,电动机,变压器等. (2) 接通,

断开电路的开关电器,如断路器,隔离开关,自动空气开关,接触器,熔断器等. (3) 限制过电流或过电压的设备,如限流电抗器,避雷针等. (4) 将电路中的电

压和电流降低,供测量仪表和继电保护装置使用的变换设备,如电压互感器,电

流互感器. (5) 载流导体及其绝缘设备,如母线,电力电缆,绝缘子,穿墙套管等.

(6) 为电气设备正常运行及人员,设备安全面采取的相应措施,如接地装置等.

2.1发电厂电气一次设计的内容

火力发电厂是一座发、变电设施。它通过磨煤机、锅炉、汽轮机等设备将化学能转变为机械能，再通过发电机将机械能转变为电能，并由升压变压器将发电机出口电压升高后，经输电线路将电能输送到用户或电网中。

火力发电厂的电气设备可分为电气一次设备和电气二次设备。通常把生产和输送、分配电能的设备称为一次设备。包括:

(1)生产和转换电能的设备:如发电机将机械能转变成电能，电动机将电能转变成机械能

变压器使电压升高或降低，以满足输配电需要。这些都是发电厂中最主要的设备;

(2)接通或断开电路的开关电器:如:断路器、隔离开关、熔断器、接触器之类。它们用于正常或事故时，将电路闭合或断开;

(3)限制故障电流和防御过电压的电器:如避雷器;

(4)接地装置:无论是电力系统中性点的工作接地还是保护人身安全的保护接地，均采用金属接地体埋入地中(或连成接地网)。

(5)载流导体:如母线、电缆等，它们按设计的要求，将有关电气设备连接起来。

还有一些电气设备，是对上述设备进行测量、控制、监视和保护用的，称为二次设备，包括:

（1)仪用互感器:如电压互感器和电流互感器，可将电路中的电压或电流降至较低的值，供给仪表和保护装置使用;

(2)测量表计:如电压表、电流表、功率因数表等，用于测量电路中的参量值;

(3)继电保护及自动装置:这些装置能迅速反映不正常情况并进行调节或作用于断路器跳闸，使故障切除;

(4)直流设备:包括直流发电机组、蓄电池等，供给保护和事故照明的直流用电。

表示一次设备电气连接关系的高压电气回路称为一次回路。在火力发电厂电气部分设计中，一次回路的设计是主体，它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键，并直接影响着电气部分的投资。同时，它与继电保护、自动装置和二次接线的设计有密切关系。当火力发电厂接入电网时，它对于电力系统运行的安全性、稳定性和经济性也将发生直接影响。

一次回路设计需根据该地区的社会经济、动力资源、电网现状、电网远期规划、近区负荷和邻近电源情况进行;在设计中，必须严格遵守国家有关法律法规、方针政策，按照现行

2.5.电压互感器电压互感器

作用是:把高电压按比例关系变换成 100V 或更低等级的标准二次电压,供保护,计量,仪表装置使用.同时,使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离.电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备,但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反.电压互感器二次回路是高阻抗回路,二次电流的大小由回路的阻抗决定.当二次负载阻抗减小时,二次电流增大,使得一次电流自动增大一个分量来满足一,二次侧之间的电磁平衡关系.可以说,电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器.

2.6.限流电抗器限流电抗器

限流电抗器应用在在6～10kV 系统中常用的干式水泥电抗器(NKL)的主要作用是限制短路电流.按照安装地点分为:母线电抗器(其作用是限制短路电流,维持母线电压)和线路电抗器其作用是限制线路短路电流.

3.电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则

供配电系统中的电气设备的选择,既要满足在正常工作时能安全可靠运行,同时还要满足在发生短路故障时不至产生损坏,开关电器还必须具有足够的断

流能力,并适应所处的位置(户内或户外), 环境温度,海拔高度,以及防尘,防火,防腐,防爆等环境条件电气设备选择的一般原则主要有以下几条: (1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备 1)根据设备所在位置(户内或户外),使用环境和工作条件,选择电气设备型号. 2)按工作电压选择电气设备的额定电压. 3)按最大负荷电流选择电气设备的额定电流.电气设备的额定电流 IN 应不小于实际通过它的最大负荷电流 Imax(或计算电流 Ij), 即 IN≥Imax 或 IN≥Ij (2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定为保证电气设备在短路故障时不至损坏,按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定. 动稳定:电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下。

变电站电气主接线

变电站主接线的设计要求,根据变电站在电力系统中的地位, 负荷性质,出线回路数等条件和具体情况确定. 通常变电站主接线的高压侧,应尽可能采用短路器数目教少的接线,以节省投资,随出线数目的不同,可采用桥形,单母线,双母线及角形接线等.如果变电站电压为超高压等级,又是重要的枢纽变电站,宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线.变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线,以便于扩建.

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6~10KV 馈线应选轻型断路器馈线应选轻型断路器,如 SN10 型少油断路器或 ZN13 型真空断路器;若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时,应采用若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时限流措施.在变电站中最简单的限制短路电流的方法,是使变压器在变电站中最简单的限制短路电流的方法, 低压侧分列运行;若分列运行仍不能满足要求则可装设分列电抗若分列运行仍不能满足要求,则可装设分列电抗器,一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器. 故综合从以下几个方面考虑: 故综合从以下几个方面 1 断路