发电厂电气一次系统
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。
火力发电厂电气一次技术系统的设计总结性分析
火力发电厂电气一次技术系统的设计总结性分析摘要电气一次设备应用技术系统，是我国现代火电厂基础性生产设备系统中的重要组成部分，对于我国火电厂最优化经济收益目标的顺利实现，具备深刻的影响价值，本文围绕火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析，选取两个具体方面展开了简要的分析论述。
关键词火力发电厂；电气一次技术系统；设计；总结性分析随着我国经济社会建设事业的持续快速深入發展，我国城乡民众在基础性社会生产生活实践过程中的电力能源产品的需求量水平，正呈现出表现显著的逐渐扩增趋势，客观上导致我国现有电力能源产品生产企业实际面对的生产技术压力不断提升[1]。
为切实满足我国民众在社会生产生活实践过程中的电力能源消耗需求，一系列全新形式的电力能源产品生产方法逐步投入广泛运用。
火力发电厂作为现阶段极具代表性且广泛运用的电力能源产品生产，以及输送应用技术形态，在我国现阶段电力能源产业的发展过程中，具备深刻制约价值，而电气一次系统的设计和运行水平，则是深刻影响我国火力发电厂生产经营活动综合效益水平的代表性因素，有鉴于此，本文将会围绕火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析展开简要阐释。
1 发电机设备的择取在火电厂的生产经营实践过程中，开展发电机设备的择取工作，其重点在于恰当选取发电机设备的容量参数，而在具体择取容量参数过程中，应当最大限度确保发电机设备，以及汽轮机设备之间在容量参数水平层次存在一致性[2]。
假若在基于额定功率因数参数水平和额定电压参数水平条件下实施发电机设备的择取环节，应当最大限度确保发电机设备的运行容量参数水平，能够与汽轮机设备的额定出力参数水平之间实现稳定充分的相互配合状态；要确保发电机设备和汽轮机设备的最大连续容量技术参数水平实现稳定良好的相互配合；在上述基础性技术设定条件基础上，还要切实保障汽轮机设备在稳定运行技术条件下的冷却水温参数，与发电机设备中冷却器组件的进水温度保持一致状态[3]。
2 主变压器设备的择取在实际开展火力发电厂内部主变压器设备的择取工作过程中，如果实际与主变压器设备连接的发电机组总运行容量参数水平为300.00MW，则通常推荐择取和安装三相式变压器设备；如果实际与主变压器设备连接的发电机组总运行容量参数水平为600.00MW，则应当在综合考量设备运输作业技术条件，以及生产制造技术条件的基础上，开展变压器设备的择取和安装，并且通常认为可以选取运用单相式变压器设备，或者是三相式变压器设备；如果实际与主变压器设备连接的发电机组总运行容量参数水平为1000.00MW，则通常应当推荐择取和安装单项式变压器设备[4]。
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
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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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04
接线方式
02
发电厂一次系 统概述
05
关于火力发电厂的电气一次系统设计方法分析
关于火力发电厂的电气一次系统设计方法分析摘要电是支持人们生产经营活动顺利开展的重要支柱，随着我国社会经济的飞速发展，对于电力的需求逐渐增大，极大程度上提升了电能资源生产压力。
当前，我国仍以火力发电的方式为主，因此，为提升发电质量和效率，保障电力运输的稳定性，应加大对火力发电厂中电力一次系统设计的重视程度，注意设备之间的连接方式，通过引进先进电气一次系统设计理念等方式，创新火力发电程序，转变传统火电厂发电模式。
本文从选择发电机、主变压器等五个方面重点分析电气一次系统设计的方式。
关键词电力一次系统；发电机；变压器；接线方式火力发电仍是我国主要的发电方式，因此，应重视对火力发电厂的建设，电气一次系统作为发电厂运行过程中重要组成部分，不仅直接关系着发电厂工作模式，也影响着整体工作效率。
工作人员需结合发电厂实际情况，创新电气一次系统的设计方式，在设计过程中必须严格遵循我国相关标准，并不断引进先进接线方式和电气设备，做好电气一次系统的日常维护，确保火力发电厂的顺利运行。
1 选择合适的发电机一次设备是电力系统的主体，主要是指直接生产、运送、调配电能的设备[1]，发电机是其中重要组成部分，在设计电力一次系统时，应根据火力发电厂的实际供电范围，选择恰当的发电机容量，须坚持与发电厂汽轮机容量相一致的原则，具体包括以下几方面：首先，根据发电厂的额定电压、功率因数确定发电机型号与容量；其次，有机统一汽轮机额定出力能与发电机额定容量；接着，保障汽轮机最大连续容量与发电机最大连续容量相协调；最后，确保冷却器（发电机零部件）进水温度与汽轮机冷却水的温度相一致[2]。
发电机的选择应同时满足以上四个原则，使其更好地运行，进而提升发电厂整体工作效率和经济效益。
2 选择恰当的主变压器选择主变压器主要与机组容量有关，不同的机组容量，主变压器的形式也有所不同，具体包括以下三种形式，如表1所示[3]：从表1中可知，主变压器共有两种形式，即单相变压器与三相变压器，在选择单相变压器时，应注意其备用相的设置原则：当系统中的安装机组≦2台时，可不设置备用相；当系统中的安装机组≧3台时[4]，应设置一台或一台以上的备用相，但需要注意的是，如果发电厂附近有企业所属电厂已经设置备用相（同等参数），也可以不在系统中设置备用相。
葛洲坝电厂电气一次部分
VS
定期检修
根据设备运行状况和厂家建议，制定合理 的检修计划，对设备进行全面的检查、测 试和维修。
安全管理与应急预案
安全制度
制定并执行电气一次部分安全管理制度，确 保操作人员遵守安全规程，减少事故发生。
应急预案
针对可能出现的电气一次设备故障、事故等 情况，制定应急预案并进行演练，确保快速、 有效地应对突发情况。
02
电气一次部分系统介绍
高压系统
高压系统介绍
高压系统是电厂电气一次部分的 重要组成部分，主要负责将发电 机发出的电能进行升压，以实现
长距离、大容量输电。
高压系统的组成
高压系统包括发电机、变压器、断 路器、隔离开关、电流互感器、电 压互感器等设备。
高压系统的特点
高压系统的电压等级高，电流大， 对设备的绝缘要求高，同时对设备 的稳定性和可靠性要求也非常高。
隔离和安全保障
隔离开关用于在设备检修或电路故障 时隔离电源，确保工作人员安全。它 通常具有明显的断开点，使得电流无 法通过，从而保证工作人员在操作时 的安全。
电流与电压互感器
测量和监控设备
电流与电压互感器用于测量和监控电路中的电流和电压。它 们可以将高电压或大电流转换为低电压和小电流，使得测量 设备能够准确测量和监控电路的工作状态。
断路器触头烧蚀可能是由于电流过大或触头接触不良所致 。应检查触头的接触情况，必要时更换触头或调整触头压 力。
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发电机温度过高
发电机运行时，如果冷却系统出现故障或负载过大， 可能会导致温度过高。处理时，应检查冷却系统是否 正常工作，同时降低负载或停机休息一段时间。
变压器故障案例
变压器绕组短路
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。
一次电气和二次电气
一次电气和二次电气
一次电气是指电力系统中的高压电气部分，包括发电机、变电站、输电线路等，负责将发电厂的电能传送至用电负荷。
它的特点是电压高、电流大，用于长距离传输电能。
二次电气是指电力系统中的低压电气部分，主要包括配电变压器、配电箱、电表等，负责将一次电气通过变压器降压分配至终端用户。
它的特点是电压低、电流小，用于提供给各类电气设备供电。
在一次电气系统中，发电机将机械能转换成电能，并通过变电站
将电能提高到较高的电压，经过输电线路传输至用电负荷。
一次电气
的高电压和大电流使得电能能够有效地传输，减少能量损失。
在二次电气系统中，配电变压器将一次电气的高压电能降低到适
合终端用户使用的电压，通过配电箱将电能分配到各个用电设备。
二
次电气能够根据实际用电需求进行灵活分配，为用户提供稳定、安全
的供电服务。
一次电气和二次电气共同构成了电力系统，是现代社会正常运转
所必需的基础设施。
一次电气通过传输电能，将电力从发电厂传送至
用户，而二次电气则负责确保电能在用户端接受到合适的电压和电流。
两者紧密配合，共同为人们的生活和工业生产提供可靠的电力供应。
电厂电气一次系统设计分析
电厂电气一次系统设计分析摘要：电厂电气的一次系统设计关系着整个电力系统的安全性和稳定性，通过合理规划一次系统的结构，优化一次系统结构中的各组成部分，能够在很大程度上保证电厂电气一次系统设计的科学合理。
在实际的电厂电气一次系统设计过程中，除了对系统的相关结构进行升级以外，还需要注意探讨一次系统设计的技术改造内容，通过革新改造不断提升电厂电气一次系统设计的质量，使整个设计更加经济、稳定，更便于维护等，更好的满足各种用电需求。
关键词：电厂；电气一次系统；设计前言随着市场经济的持续快速增长，社会各方面都取得了长足的进步和发展，同时人们在生产生活当中，对于电力资源的需求也在逐步上升。
想要满足人们日益增长的电力需求，就需要做好相应的供电工作，加强供电管理，改进供电技术。
火力发电厂、水力发电厂，是当前进行发电工作的重要形式，对于社会生产和发展具有至关重要的影响作用。
在进行发电工作的过程中，随着社会经济的不断发展和现代科学技术的创新进步，越来越多的新兴发电形式逐渐涌现出来，电力市场的竞争也逐渐激烈。
想要在激烈的市场竞争之中立于不败之地，电厂就需要做好相应的技术工作，增强管理水平。
1发电机一次系统中发电机的选择是关系着系统整体性能的重要条件，在进行电厂电气一次系统设计时发电机选择需要注意与整个电厂系统相适应。
电气一次系统设计的发电机选择主要选择其容量，发电机的容量选择需要与发电汽轮机容量相匹配。
在电能生产系统中发电机系统包括传递原动机轴功率的转子系统，在定子绕组感应电动势释放电能的定子系统以及保证发电机温度使发电机安全运行的冷却系统，因此，为了确保电气一次系统设计的合理性，让发电机容量与汽轮机相适应，需要注意分析发电机额定容量与汽轮机额定出力相适应；保证发电机与汽轮机最大连续容量相配合；保证发动机冷却器进水温度与汽轮机冷却温度相同。
简言之在保证电厂电气一次系统设计科学合理中，为了保证发电机的合理，需要避免发电机容量与汽轮机容量发生冲突，并且在满足发电机正常运作的基础上，尽可能延长发电机的使用寿命，保证一次系统设计的经济性。
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。
电厂电气一次系统接线设计
主变中性点接地方式取决于此电压等级的电网的中性点接地方式。
电气主接线在进行设计的时候，还必须考虑到短路电流的问题。如果短路电流过大，那么所有选择的电气设备造价将大幅度增加，则设计不满足经济性要求。限制短路电流的方法主要有加装限流电抗器。第一，装设母线分段电抗器，可以限制并列运行的发电机提供的短路电流。第二，在发电机或主变回路加装电抗器或分裂电抗器。第三，在直配线上装设电抗器，其效果好，但施工安装工程量大，运行费用也高。
2）主变绕组数：
中小型机组的发电厂，当有2种升压等级时，宜采用三绕组变压器，但一般不超过两台。由于其价格高、运行检修困难、配电装置布置复杂、且台数过多会造成中压侧短路容量过大。所以要限制三绕组变压器的数量。对于大型机组，其升压变一般不采用三绕组变压器。因为发电机出口不设断路器且采用可靠性很高的分相封闭母线，而封闭母线一般不设断路器和隔离开关。采用三绕组变压器时，发电机出口要求装设断路器。所以综合考虑下来，大型机组采用两种升高电压的双绕组变压器更合适。此外，三绕组变压器的中压侧因制造原因一般没有分接头，从而对高压、中压侧调压及负荷分配不利；采用三绕组变压器容易造成主厂房前变压器和引线的布置困难和复杂。
电厂电气一次系统接线设计
摘要：一个电厂的电气主接线关系着整个电厂甚至电力系统整体运行的可靠性、灵活性和经济性等。因此，笔者结合多年来电厂的设计经验，对电厂电气一次系统的设计进行了总结及分析。
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
THANKS
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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。
火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析
２ 主变 压器 的选择
在选 择 主变 压器 时 ，若是 与 主变 压器 连接 的机组 容
量 为３ ０ ０ ＭＷ，则选择 三相变压器 ；若 是与主变压器 连接的 机 组容量为６ ０ ０ ＭＷ ，则 应与运输和制造 条件相结合进行 选 择 ，一般可 选用三相或 单相变压 器 ；若是 与主变压器 连接
保 系统 的稳 定性和地 区供 电的可靠 性的前提下根 据允许切
除 的机组 数 量与 出现 的回路 数来 进行 确 定 。在总 容量 大
于１ Ｏ ０ ０ ０ ＭＷ 的大 型 电力 系统 中 ，其机 组 的数量 若是 超 出 了 四台 ，那 么 ，则选 用 双母 线双 分段 接线 。在总 容量 为 ５ ０ ０ ０～Ｉ Ｏ ０ ０ ０ ＭＷ的范围内的 中型 电力系统 中 ，若 有三 台机
不需要再配置备用相 。 发 电机和主变压器 之间若是采用单元 连接 ，那么 ，在
选择 主变压器 的容量时应 注意其容量 应等于发 电机的最大
组 则可 以采用 双母线单分 段接线 的方 式进行接线 ， 若 是有
四台机 组则需要 采用双母 线双接线 的方 式进行接线 。 ３ ． ２ 启动， 备用电源的接线方式
摘 要 ：火 力发 电厂是 目前 众 多发 电模 式 中的 一种 ，也 是 当前 电力供 送的 主要 形式 。对 火力发 电厂 而 言，一 次
接 线是 电气 系统 的重 要组 效率 与工作 模 式有 着很 大的联 系。因此 ， 进行 电气一 次 系统 的设计是 非 常关键 的环 节。文 章根 据现行 火电厂 的相 关设 计规 定 ，并 与历 年来 已投入 的机
发电厂 中２ ２ ０ ｋ Ｖ及以下 的配 电装置 的启动／ 备 用电源在
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发电厂电气一次ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
主要电气一次设备的图形符号
发电厂电气一次系统
电气主接线
• 电气一次系统的定义：由高压电器通过连 接线，按其功能要求组成接受和分配电能 的电路，成为传输强电流、高电压的网络， 又称为一次接线或电气主系统。
6 kV • 低压：380V • 直流电压：220V
发电厂电气一次系统
发电机励磁系统
• 作用----为转子提供直流电，用以建立转子磁场
调节励磁
调节发电机的无功功率输出调节发电机端电压 调节和控制励磁还可以改善电力系统的稳定性
发电厂电气一次系统
300MW发电机组电气部 分
• 电气主接线
– 发电机-变压器单元接线 – 全连分相封闭母线: 可靠，安全，屏蔽，维护量小 – 发电机出口，通过高压熔断器接3组PT和1组避雷器 – 发电机出口和中性点处，厂高变高压侧4只CT/相 – 发电机中性点接中性点接地变压器
发电厂电气一次系统
电压等级
电气设备分为高压和低压两种： • 高压：电压等级在1000V及以上者； • 低压：电压等级在1000V以下者。
发电厂电气一次系统
常用电压等级
• 特高压：1000kV、 750kV • 超高压： 330kV 、500kV • 高压：220 kV 、110 kV 、35 kV 、10 kV 、
• 水电厂：
– 水的是势能 机械能 电能
• 核电厂：
– 核能 热能 机械能 电能
• 其它类型：太阳能发电、风力发电、潮汐发电、 地热发电、燃料电池、垃圾发电等
发电厂电气一次系统
火电厂的分类
• 按燃料分
– 燃煤、燃油、燃气、余热发电厂
• 按供出能源分类
– 凝汽式发电厂、热电厂
• 按蒸汽压力和温度分
– 中低压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力发电厂
• 主要电气设备
– 发电机：300MW,cosφ=0.85 – 主变压器：360MVA，YD11 – 高压厂用变压器：d12, d12 – PT,CT – 中性点接地变压器：变比20/0.23，二次侧电阻0.5~0.6Ω,换算到一
次侧为3781~4537Ω，高电阻接地方式，限制电容电流
发电厂电气一次系统
电气系统的作用
• 通过与汽轮机同轴的发电机，将机械能转 换为电能；
• 通过高压配电装置将电能汇集并分配送往 电力传输网络；
• 通过厂用供电系统，保证厂用辅机供电； • 通过二次系统对一次系统进行监视、测量、
控制和保护。
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电能生产系统
1）发电机系统 转子系统：传递原动机的轴功率， 在转子绕组中注
• 电气主接线是发电厂、变电站电气部分的 主体。主接线的拟定与设备的选择、配电 装置的布置、继电保护和自动装置的确定、 运行可靠性、经济性以及电力系统的稳定 性和调度灵活性等密切相关。
发电厂电气一次系统
电气主接线图
• 由高压电器及连接导线按一定顺序连接， 用一定的文字和符号来表示产生、汇集和 分配电能的电路接线图。
• 按原动机分类
– 凝汽式汽轮机、燃汽轮机、内燃机、蒸汽——燃汽轮机发电厂
• 按供电范围分类
– 区域性发电厂、孤立发电厂、自备发电厂
• 按发电装机容量的多少分类
– 小容量发电厂、中容量发电厂、大中容量发电厂、特大容量发电 厂
发电厂电气一次系统
电气系统
电能生产系统 电气一次系统 电气二次系统
发电厂电气一次系统
然而，电能无法大量储存，电能的生产与消耗几乎是 在同一瞬间完成的，发电、输电、变电、配电、用电各环 节紧密相关，组成一个互相影响、互相制约、始终处于连 续工作状态的整体。因此，电能从一开始生产就具有鲜明 的系统性。
发电厂电气一次系统
现代电厂的能量转换方式 及火电厂的生产过程
• 火电厂：
– 燃料的化学能 热能 机械能 电能
发电厂电气一次系统
• 发电机：用来生产转换电能 。 • 变压器：用于变换电能，将低压电能变为高压以便输送；将高压电能
变为低压电能以便使用。 • 高压断路器：有灭弧装置，正常运行和故障情况下用作断开或接通电
路中的正常工作电流及开断故障电流。 • 隔离开关：无灭弧装置，用于建立明显的绝缘间隙，隔离电压；转换
线路增加线路联接的灵活性 • 母线：汇集和分配电能 • 电缆：城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡时使用 • 架空线路：终端线、联络线 • 熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用 • 避雷器：保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受雷击或操作过电压
而损坏 • 互感器：将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压
发电厂电气一次系统
简单电力系统的单线图
发电厂电气一次系统
电力系统的特点
• 电力系统运行的特点： 1）电能不易存储； 2）过渡过程十分短暂； 3）电能生产与国民经济各部门关系密切；
• 对电力系统的基本要求： 1）保证供电的可靠性，为用户提供充足的电力； 2）保证电能质量合格； 3）保证电力系统运行的稳定性和经济性。
电能
电能作为一种二次能源，可以从多种途径获得（如水 力发电、火力发电、核能发电、太阳能发电等）；同时又 便于转换为其它能量形式（如电动力、电热、电化学能、 电光源等），以满足社会生产和生活的种种需要。与其它 能源相比，电能在生产、传送、使用中更易于调控。这一 系列优点，使电能成为最理想的二次能源，格外受到人们 关注。
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统
电气一次系统
• 1）电气一次设备及其作用 • 包括：发电机、变压器、断路器、隔离
开关、自动空气开关、电抗器、避雷器、 熔断器、电流互感器、电压互感器、母 线、电力电缆等。
入直流电流后产生磁场。 定子系统：形成三相绕组，当转子磁场旋转时，在
定子绕组中感应出电动势，发出电能。 冷却系统 ：连续不断地排出发电机因各种损耗而产
生的热量，防止发电机温度超过设计值而影响绝 缘寿命和发电机出力，保证发电机安全运行。
发电厂电气一次系统
发电厂、变电站、电力系统
发电厂电气一次系统
什么是电力系统？