发电厂电气一次系统

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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。
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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。
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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 、
• 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。
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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。
和小电流，并使一次系统与二次系统可靠隔离。
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主要电气一次设备的图形符号
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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。
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。
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
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
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。
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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
• 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
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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
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• 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
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电气系统
电能生产系统 电气一次系统 电气二次系统
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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。
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发电厂、变电站、电力系统
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什么是电力系统？
6 kV • 低压：380V • 直流电压：220V
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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
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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
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• 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
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简单电力系统的单线图
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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。