发电厂电气部分
发电厂电气部分 (2)
发电厂电气部分
电厂的电气部分是负责发电设备和电力系统的设计、安装、维护和运行的部分。
它包括以下主要内容：
1. 发电设备：电厂的发电设备通常包括发电机、变压器、
开关设备、控制设备等。
电气部分负责选择适合的发电设备，并进行布置和安装。
2. 输电系统：电厂的输电系统将发电设备产生的电能输送
到电网中。
电气部分负责设计输电线路、变电站和变频设备，并确保输电系统的稳定和高效运行。
3. 电气保护：电厂的电气部分负责设计、安装和调试电气
保护系统，包括短路保护、过电压保护、接地保护等，在
发生故障时及时切除受故障影响的设备，确保电力系统的
安全运行。
4. 自动化控制：电厂的自动化控制系统在发电过程中自动
控制并监测各个设备的运行状态。
电气部分负责设计和安
装自动化控制系统，包括发电机组自动启停控制、负荷调
节和电网稳定控制等。
5. 维护和运行：电气部分负责电厂发电设备的维护和运行
管理。
这包括定期检修和维护发电设备，处理故障和异常
情况，并进行设备性能监测和数据分析，以保证发电设备
的高可靠性和高效性。
总而言之，发电厂的电气部分是电厂电力系统的核心部分，负责发电设备和电力系统的设计、安装、维护和运行管理，以确保电厂稳定、可靠地发电。
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。
《发电厂电气部分》课件
本课程介绍发电厂电气系统的组成，工作原理，故障排除，维护保养，节能 优化措施，以及未来的发展趋势和挑战。
电气系统的组成
1 发电机
转换机械能为电能的核心设备。
3 开关设备
控制和保护电网以及电力设备。
2 变压器
将发电机产生的低电压提升到输送和分配 所需要的高电压。
4 配电设备
将输送到发电厂的高压电能分配到各个用 电负载。
新能源发电
电动汽车、光伏发电等新兴业务，让电力系统 的各个环节都充满了机遇和挑战。
可再生能源
加快可再生能源的建设，提高电力系统的清洁 度和可持续性。
智能电网
通过升级电力传输、配送设施，构建安全、高 效的智能电网。
人工智能应用
引入机器学习、数据分析等技术，实现电网信 息化、智能化、高效化。
预防性维护
根据设备运行状况，预先制 定维护计划，延长设备使用 寿命。
节能与优化措施
1
提高效率
2
更新陈旧设备，提高发电效率和可靠
性。
3ห้องสมุดไป่ตู้
节约能源
采用高效换热技术和节能设备，减少 发电成本，降低环境污染。
自动化控制
全面应用自动化控制技术，实现智能 监控和管理，提高生产效率和运营水 平。
未来发展趋势和挑战
电气系统的工作原理
涡轮发电机
蒸汽推动涡轮转动，通过发电机转动产生电能。
控制中心
监控电气系统的运行状态，及时发现故障并采 取应对措施。
变压器
将发电机产生的低电压提升为输送和分配所需 的高电压。
断路器
控制电气系统各部件之间的连接，保护电线电 缆，防止短路。
电气故障排除
断路故障
发电厂电气部分
发电厂电气部分一、名词解释：1．一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备。
2．二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备。
3．电气主接线：一次设备按预期的生产流程所连成的电路，称为电气主接线。
4．最高允许温度：为了保证导体可靠工作，规定了导体长期工作发热和短路时发热的温度限制，称最高允许温度。
5．厂用电率：厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。
6电力网：是将各电压等级的输配电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。
7．发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线，这种接线称为发电机—变压器单元接线。
8.电气主接线：是由电气设备通过连接线，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，故又称为一次接线或电气主系统。
9．最小安全净距：指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿。
10．配电装置：是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组成的总体装置。
11．接触电压：人站在地面上离设备水平距离为0.8m处，手触到设备外客、构架离地面垂直距离为1.8m处时，加于人手与脚之间的电压。
12．跨步电压：人在分布电位区域内沿地中电流的散流方向行走，步距为0.8m时，两脚之间所受到的电压。
13．工作接地：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地。
14．保护接地:为保护人身和设备安全，将电气装置正常不带电而由于绝缘损坏有可能带电的金属部分接地。
二、填空：1．发电厂的类型有火电厂、水电厂、核电厂和新能源发电。
2．限流电器包括串联在电路中的普通电抗器和分裂电抗器，其作用是限制短路电流。
3．母线是用来汇集和分配电能的，并把发电机、变压器与配电装置连接，有敞露母线和封闭母线之分。
4．电能的发展方向：大容量、超高压、远距离。
发电厂电气部分设计
三、发电厂电缆线路设计
三、发电厂电缆线路设计
电缆线路是发电厂电能输送的重要通道，其设计应满足安全、可靠、经济和 环保的要求。在电缆线路的设计过程中，需要考虑以下几个方面：
三、发电厂电缆线路设计
1、电缆型号选择：电缆型号的选择应考虑电力系统的电压等级、电流容量、 敷设环境等因素，以确保电缆能够安全可靠地运行。
一、发电厂主接线设计
一、发电厂主接线设计
主接线是发电厂的重要组成部分，用于实现电能的生产、变换和输送。主接 线的设计应满足可靠性高、灵活性强、易于操作和维修、经济性好的要求。在主 接线的设计过程中，需要考虑以下几个方面：
一、发电厂主接线设计
1、可靠性：主接线的设计应确保电力系统的稳定运行，避免因设备故障导致 的大规模停电事故。为此，可以采用分段接线和桥型接线等方式，提高主接线的 可靠性。
一、发电厂主接线设计
4、经济性：主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下，尽量降低建设 成本和维护成本。例如，可以采用低损耗设备、优化线路布局等方式，降低能耗 和维护成本。
二、发电厂防雷设计
二、发电厂防雷设计
防雷设计是发电厂电气部分设计的关键环节之一，其目的是在雷击情况下保 护设备和建筑物不受损坏。发电厂的防雷设计应包括以下几个方面：
内容摘要
总之，本次演示通过详细阐述4200MW发电厂电气一次部分设计的原则、流程、 要求及成果，为我们成功地完成这一复杂而关键的设计工作提供了有力的支持。 通过这一设计工作，我们不仅提高了发电厂的效率和性能，还推动了电力行业的 技术进步和发展。
引言
引言
随着电力工业的不断发展，发电厂的规模不断扩大，设备日益复杂，对发电 厂的运营和管理提出了更高的要求。为了提高发电厂的运营效率和管理水平，电 气综合自动化系统的应用越来越受到。本次演示将对发电厂电气综合自动化系统 的发展和应用进行探讨。
发电厂电气部分
第二章 发电、变电和输电的电气部分 1.一次设备 通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电 机、变压器和断路器等称为一次设备。 (1)生产和转换电能的设备。发电机、电动机、变压器等。 (2)接通或断开电路的开关电器。断路器、隔离开关、负荷 开关、熔断器、接触器等。 (3)限制故障电流和防御过电压的保护电器。限制短路电流 的电抗器和防御过电压的避雷器等。 (4)载流导体。裸导体、电缆等。 (5)接地装置。电力系统中性点的工作接地、保护人身安全 的保护接地，均同埋入地中的接地装置相连。
第二章 发电、变电和输电的电气部分 第三节 高压交流输变电 一、高压交流输变电概述 随着大型电厂的建设，地区间电源与负荷的不平衡以及经 济调度的需要，要求发展高压输电网。 1.长距离输送电能 由于大容量发电厂一般远离负荷中心，采用低压输电，会 造成输送功率的巨大浪费和电能质量的下降，因此，必须提 高输电电压等级。 我国第一回220kV松李线(丰满-李石寨变电站)，全长 369.25km，于1954年1月竣工并投入运行。 我国第一回330kV线路是刘家峡水电站向关中送电，全长 534km，于 1972年正式投入运行。 我国第一回500kV平武线(平顶山-武汉)，全长595km，于 1981年建成并投入运行。
第二章 发电、变电和输电的电气部分
不同电压等级输电线路输 送容量和输送距离的关系
电压 等级 (kV) 10 35 110 220 330 500 750 输送 容量 (MV· A) 0.2~2 2~15 10~50 100~500 200~800 1000~1500 2000~2500 输送 距离 (km) 6~20 20~25 50~150 100~300 200~600 150~850 500以上
第二章 发电、变电和输电的电气部分 三、500kV变电站电气主接线 变电站电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感 器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的用以表 示汇集、分配电能的电路。 电气主接线是整个变电站电气部分的主干，电气主接线方 案的选定，对变电站电气设备的选择，现场布置，保护与控 制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、 运行维护的安全性等，都有直接的影响，因此，选择优化的 电气主接线方式，具有特别重要的意义。 目前，我国500kV变电站的电气主接线一般采用双母线四 分段带专用旁路母线和3/2断路器等接线方式。
发电厂电气部分
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一、主要电气设备
（一）一次设备
直接生产、转换和输配电能的设备，称 为一次设备，主要有以下几种。 l.生产和转换电能的设备 生产和转换电能的设备有同步发电机、 变压器及电动机，它们都是按电磁感应原理 工作的，统称为电机。
断路器有灭弧装置，可用来接 通或断开电路的正常工作电流、 通或断开电路的正常工作电流、过 负荷电流或短路电流，是电力系统 负荷电流或短路电流，隔离开关没有灭弧装 中最重要的控制和保护电器。 中最重要的控制和保护电器。 置，用来在检修设备时隔 开关电器的作用是接通或断开电路。 离电源， 离电源，进行电路的切换 （1）断路器（俗称开关） 操作及接通或断开小电流 电路。 电路。它一般只有电路断 （2）隔离开关（俗称刀闸） 开的情况下才能操作。， 开的情况下才能操作。在 负荷开关具有简易的灭弧装置， 负荷开关具有简易的灭弧装置 各种电气设备中， 各种电气设备中，隔离开 （3）负荷开关 可以用来接通或断开电路的正常工作 关的使用量是最多的。 关的使用量是最多的。 电流和过负荷电流， 电流和过负荷电流，但不能用来接通 还有用于配电系统的 或断开短路电流。 或断开短路电流。还可用来在检修设 备时隔离电源。 备时隔离电源。 自动重合器和自动分段器等。
电机、变压器与配电装置连接；架空 电机、变压器与配电装置连接； 线和电缆线用来传输电能。 线和电缆线用来传输电能。 并联电抗器一般装设在330kV 330kV及以上超 并联电抗器一般装设在330kV及以上超 消弧线圈用来补 调相机是一种不带机械负荷运行的同 4.载流导体 高压配电装置的线路侧。作用是吸收过剩的 高压配电装置的线路侧。 偿小接地电流系统的 步电动机，主要用来向系统输出感性无 步电动机，改善沿线电压分布和无功分布， 无功功率， 无功功率 ，改善沿线电压分布和无功分布， 单相接地电容电流， 单相接地电容电流， 功功率， 功功率，以调节电压控制点或地区的电 包括母线、架空线和电缆线等。 降低有功损耗，提高送电效率。 降低有功损耗，提高送电效率。 以利于熄灭电弧。 以利于熄灭电弧。 压。 电力电容 器补偿有并联 和串联补偿两 5.补偿设备 类。
发电厂电气部分笔记
发电厂电气部分笔记我呀，在学习发电厂电气部分的时候，那可真是像走进了一个超级复杂又超级有趣的迷宫。
这发电厂的电气部分，就像是发电厂的大脑和神经系统，少了它，发电厂就成了个没头的苍蝇，啥都干不了。
我记得刚开始学的时候，碰到那些电气设备的名字，什么发电机、变压器、断路器，就感觉像是在听外星语一样。
我就和我的同学小王说：“这都啥呀，这些名字听起来就头疼。
”小王笑着回我：“嘿，你可别被这些名字吓住了，其实就跟咱们平常玩的积木一样，每个部分都有它自己的作用，组合起来就有大能耐了。
”先来说说发电机吧。
发电机在发电厂里那可是超级明星啊。
它就像一个魔法盒子，把机械能转化成电能。
你想啊，那些汽轮机或者水轮机呼呼地转着，就像是在给发电机这个魔法盒子注入能量，然后发电机就像个神奇的魔术师，“噗”的一下，电能就产生了。
我当时就想，这得多神奇啊。
我问老师：“老师，发电机咋就能这么厉害呢？”老师看了我一眼，笑着说：“这就像是你骑自行车，你的脚用力蹬踏板，踏板带动链条，链条再带动车轮转，这里面有个能量传递的过程，发电机也一样，只不过它传递和转换的是机械能到电能。
”这一下子，我就好像有点开窍了。
再讲讲变压器。
变压器这个东西啊，可不能小瞧它。
它就像一个电力世界里的翻译官。
为啥这么说呢？发电厂产生的电电压可高可低，有时候高电压的电要传输到很远的地方去，就得靠变压器把电压升高，就好像把小声的话放大声了，这样电能就能更高效地传输。
等到了用电的地方呢，又得靠变压器把电压降下来，这就像是把大声的话再变成小声的，适合咱们家里和工厂里用。
我和同组的小李讨论这个的时候，小李就说：“哇塞，这个变压器还真是个多功能的家伙呢。
”我连忙点头：“可不是嘛，要是没有它，咱们用电可就乱套了。
”断路器呢，这是个保护大英雄。
它就像一个超级保安，守护着整个电气系统。
一旦电路里出现了什么故障，比如说电流突然变得特别大，就像一群不受控制的野马在乱跑，这时候断路器就会迅速切断电路，就像保安把那些乱跑的野马给拦住一样。
发电厂电气部分(1)
发电厂电气部分(1)发电厂电气部分是一座发电厂中至关重要的组成部分，它主要负责发电厂的电力进行输送、分配和控制，保证发电厂正常稳定地运行。
下面我们将从以下几个方面详细介绍一下发电厂电气部分的相关内容：一、电厂主要的电气设备发电厂的电气设备主要包括发电机及其励磁系统、变压器组、高压开关柜、低压和中压开关柜、电缆和电缆槽、接地系统等。
发电机是发电厂中核心部件，转换机械能为电能的过程就是通过发电机实现的。
变压器组则是用于将发电机输出的低压电能升压为送至变电站的高压电能。
不同的开关柜主要用于控制和隔离电厂电力系统中的故障电路。
二、电力输送和变电站发电厂输出的电能需要通过输电线路传输至变电站，并送达供电用户。
这里除了输电线路本身，还需要安装电力电缆，将输电线路从空中转换到地下，以保证电力的稳定输送。
变电站则是进行电能的升压、限流和分配，将高压输电线路上的电能降压到适当电压供应到各个用户。
三、电气系统的保护发电厂的电气系统应用非常广泛的保护系统。
保护系统主要包括潮湿保护、短路保护、超负荷保护等。
潮湿保护是利用装置严密、防潮能力强的设备控制湿气侵蚀电机，使电机绝缘始终保持良好。
短路保护则需要通过短路指示器和漏电保护器等，确保在出现短路等异常情况时，电气系统能自动停机，保证电气设备的安全。
超负荷保护则是通过安装相应的过载保护装置，防止高负荷造成的设备过载和电损。
总之，发电厂电气部分作为整个工业系统的关键部分，在运行过程中，需要注意细节问题并常常进行现场检查和维护，保障整个工业系统的安全性和稳定性，确保电力能源的稳定输出。
发电厂电气部分
发电厂电气部分1. 引言本文档旨在详细描述发电厂的电气部分，包括发电机、变压器、开关设备以及配电系统等方面的内容。
发电厂的电气部分是电力生产的重要组成部分，其安全稳定运行对于保障电力供应具有至关重要的意义。
2. 发电机发电机作为发电厂的核心设备之一，负责将机械能转化为电能。
在发电厂中，常见的发电机类型包括同步发电机和异步发电机。
发电机的工作原理是利用电磁感应产生电动势，从而实现电能的转换。
2.1 同步发电机同步发电机与电网同步运行，其转速与电网频率同步。
在发电厂中，同步发电机一般连接到励磁设备，通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
同步发电机具有稳定性好、调节性能强等优点，在大型发电厂中得到广泛应用。
2.2 异步发电机异步发电机与电网非同步运行，其转速稍低于电网频率。
在发电厂中，异步发电机一般用于小型发电单元和备用电源。
由于异步发电机结构简单、运行可靠，因此在一些特殊情况下，如突发事故停电后的紧急供电，异步发电机能够快速启动并提供电源。
3. 变压器变压器是发电厂电气部分中的重要设备，主要用于将发电机输出的电能进行变压升高或降低，并通过电网向用户进行输送。
发电厂中常用的变压器包括发电机变压器、主变压器和配电变压器。
3.1 发电机变压器发电机变压器用于将发电机产生的电能进行升压，以满足输送电网所需的电压水平。
发电机变压器在电气系统中承担着电压调节和功率传输的重要作用。
3.2 主变压器主变压器用于将发电厂产生的电能升压到适合输送至远距离的高压电网，并在电网中进行电能输送。
主变压器具有大容量、高稳定性和高可靠性的特点，对于保障电力供应的连续性具有重要意义。
3.3 配电变压器配电变压器用于将电能从电网进一步分配给用户。
发电厂中的配电变压器通过降低电压水平，实现对电能的细分输送。
配电变压器能够将电能输送到具体的用电设备，满足用户对不同电压等级的需求。
4. 开关设备开关设备在电气系统中起到连接、切断电路的作用，以及保护电气设备的安全运行。
发电厂电气部分教案
发电厂电气部分教案章节一：电力系统概述教学目标：1. 了解电力系统的定义、功能和分类。
2. 掌握电力系统的组成和各部分的作用。
3. 了解电力系统的运行方式和特点。
教学内容：1. 电力系统的定义和功能。
2. 电力系统的分类。
3. 电力系统的组成：发电机、变压器、输电线路、配电线路、电力用户等。
4. 电力系统的运行方式：单相交流、三相交流、直流输电等。
5. 电力系统的特点：高压、大电流、远距离传输等。
教学方法：1. 讲授法：讲解电力系统的定义、功能、分类和运行方式。
2. 案例分析法：分析实际电力系统的组成和特点。
章节二：发电厂电气设备教学目标：1. 了解火力发电厂和核电站的电气设备组成。
2. 掌握各类电气设备的工作原理和性能。
3. 了解电气设备的分类和特点。
教学内容：1. 火力发电厂电气设备：发电机、变压器、母线、断路器等。
2. 核电站电气设备：发电机、变压器、核岛设备、常规岛设备等。
3. 电气设备的工作原理和性能：电磁感应、绝缘、断路等。
4. 电气设备的分类：一次设备、二次设备、辅助设备等。
5. 电气设备的特点：高压、高温、大电流等。
教学方法：1. 讲授法：讲解火力发电厂和核电站的电气设备组成。
2. 实验法：观察和分析电气设备的工作原理和性能。
章节三：电力系统保护教学目标：1. 了解电力系统保护的定义和作用。
2. 掌握电力系统保护的分类和原理。
3. 了解常见保护装置的结构和功能。
教学内容：1. 电力系统保护的定义和作用：防止电力系统故障和事故扩大，保障电力系统安全运行。
2. 电力系统保护的分类：继电保护、差动保护、接地保护等。
3. 保护原理：电气量保护、非电气量保护、综合保护等。
4. 常见保护装置：断路器、继电器、保护继电器等。
5. 保护装置的配置和整定：根据电力系统的要求进行保护装置的选择和参数设置。
教学方法：1. 讲授法：讲解电力系统保护的定义、分类和原理。
2. 实验法：观察和分析保护装置的结构和功能。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》(含答案版)能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。
火电厂的分类：（1）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
水力发电厂的分类：按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，调频，调相，备用。
3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。
火力发电厂电气部分设计
火力发电厂的电气部分设计是确保发电机组和电网之间正常运行的重要环节。
以下是火力发电厂电气部分设计的一般步骤和主要内容：1. 电气系统总体设计：根据发电厂的容量和类型，确定电气系统的总体结构和配置。
包括主变电所、辅助变电所、发电机组、配电系统、控制系统等。
同时，考虑到安全可靠和经济性，确定电气系统的传输和配电电压等级。
2. 发电机组连接：设计发电机组与电网的连接方式和参数。
包括发电机的额定功率、功率因数、电压等级、频率等。
同时，根据电网的要求和稳定性需求，确定发电机组的同步方式和功率控制方式。
3. 变电系统设计：根据总体设计，确定主变电所和辅助变电所的位置、容量和配置。
设计主变电所的主变压器、断路器、隔离开关等设备。
设计辅助变电所的配电变压器、母线、开关设备等。
同时，考虑到电气系统的稳定性和可靠性，设计变电系统的保护装置和自动化控制系统。
4. 配电系统设计：根据电气负荷需求，设计配电系统的布置和容量。
确定配电系统的主配电柜、分配电柜、馈线等设备。
设计配电系统的保护装置、断路器和开关设备。
同时，考虑到电气系统的可靠性和安全性，设计配电系统的接地和绝缘保护措施。
5. 控制系统设计：设计发电厂的自动化控制系统和监控系统。
包括发电机组的自动调节装置、保护装置、控制柜等。
设计电气系统的远程监控和数据采集系统。
同时，确保控制系统与其他系统的通信和互联功能。
6. 电气设备选型：根据设计要求和技术规范，选择合适的电气设备和元器件。
包括发电机、变压器、断路器、开关设备、电缆、电表等。
确保选用的设备符合国家标准和安全规定，能够满足电气系统的要求。
7. 电气系统计算和分析：进行电气系统的负荷计算、短路电流计算、电压降计算等。
通过计算和分析，评估电气系统的稳定性和运行性能，确定电气设备和保护装置的参数和配置。
8. 电气系统布线和安装：根据设计要求，进行电气系统的布线和安装。
包括电缆敷设、接线、连接和固定等。
确保电气系统的布线符合规范，具有良好的绝缘和接地性能。
发电厂电气部分
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7) 电刷及刷架。发电机电刷是励磁回路
的一个组成部分。它可以将励磁电流
经集电环传递到励磁绕组中。电刷的 材料一般有三种:①石墨电刷;②电化石墨 电刷;③金属石墨电刷。一台发电机组只 能采用同一类型的一种电刷。发电机
刷架是固定和支持刷握及电刷的,刷握
起着定位电刷的作用。
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2、变压器的基本原理:
· 变压器是利用电磁感应原理来进行能量转换,其结构的主要部 分是两个（或两个以上）互相绝缘的绕组,套在一个共同的铁 心上,两个绕组之间通过磁场而耦合,但在电的方面没有直接 联系,能量的转换以磁场作媒介。
· 在两个绕组中,接到电源的一个称为一次绕组（也称原边）, 而接到负荷的一个称为二次绕组（也称副边）。当一次侧接 到交流电源时,在外施电压作用下,一次绕组中通过交流电流, 并在铁心中产生交变磁通,其频率和外施电压的频率一致,这 个交变磁通同时交链一、二次绕组。根据电磁感应定律,交变 磁通在一次、二次绕组中感应出相同频率的电动势,二次侧有 了电动势便向负荷输出电能,实现了能量转换。利用变压器一 次、二次绕组匝数的不同及各相绕组不同的连接法。可使一 次、二次侧有不同的电压、电流和相数。
4、风力发电厂:将风能转化为电能。
5、其他发电方式:潮汐发电、地热发电、太阳能发 电等。
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二、发电厂电气设备简述:
（一） 电气一次设备:通常把生产和分配电能的 设备,如发电机、变压器和断路器等称为一次 设备。
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1、生产和转换电能的设备 ——发电机将机械能转换成电能。 ——变压器将电压升高或降低,以满足输配电需要。
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发电厂电气部分发电变电的电气部分课件
排放二氧化碳、二氧化硫等污染物， 对环境产生一定影响。
水力发电
01
02
03
水资源
利用水流和水位差等水力 资源。
原理
水流冲击水轮机转动，发 电机将机械能转化为电能。
环境影响
对河流生态有一定影响， 但可改善水资源利用。
核能发电
核燃料
利用铀、钚等放射性元素。
原理
通过核裂变将原子核能量转化为热能，再通过汽轮机将热能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能。
这些故障通常由于设备制造过程中出现的问题，或是长时间运行导致设
备老化、维护不当所致。
发电厂电气部分的维护方法及措施
定期检查
预防性维护
定期对发电厂电气设备进行检查，包括外 观检查、绝缘测试、性能检测等，及时发 现潜在问题，防止故障发生。
采取预防性维护措施，如定期更换易损件、 清洗设备表面、更换润滑油等，保持设备 良好的运行状态。
状态监测
人员培训
利用先进的监测技术，如在线监测系统， 实时监测设备的运行状态，及时发现异常 情况，采取相应措施进行处理。
加强设备维护人员的培训，提高维护人员 的技能水平，确保他们能够正确、有效地 进行设备维护。
发电厂电气部分的安全防范措施
防雷保护
采取防雷保护措施，如安装避雷针、避雷带等，避免雷击对电气设备造成损坏。
CHAPTER 03
变电部分
变电的基本原理
01
变电是将电能从低电压升高到高电压或从高电的基本原理是电磁感应定律，通过改变变压器中
的电流和电压，实现电能的变换和传输。
03 变电分为升压变电和降压变电两种。
变电站的组成与分类
01
变电站主要由变压器、开关设备、避雷器、接地装置等组 成。
发电厂电气部分 (2)
发电厂电气部分1. 引言发电厂电气部分是发电厂的重要组成部分，包括发电机、变压器、开关设备等。
发电厂的电气系统起着将动力能转化为电能的关键作用。
本文将对发电厂电气部分的组成、工作原理以及常见问题进行介绍。
2. 发电机发电机是发电厂的核心设备，负责将旋转机械能转化为电能。
发电机的主要部件包括转子、定子、励磁系统和绝缘系统。
转子通过旋转产生电磁感应，从而在定子上产生电流。
2.1 转子转子是发电机的核心部分，通常由磁钢制成。
磁钢的选材和制造工艺直接影响转子的性能。
转子通常是由大量的磁极组成，每个磁极上都绕有线圈。
当转子旋转时，磁极产生的磁场与定子上的线圈相互作用，从而产生电流。
2.2 定子定子是发电机的固定部分，通常由一个铁芯和绕在上面的线圈组成。
定子的线圈被连接到外部电路，当转子旋转时，磁场引起定子线圈中的电流流动。
2.3 励磁系统励磁系统通过激励电流产生磁场，使发电机产生电能。
励磁系统通常由励磁发电机、电源和调节器组成。
励磁发电机通过旋转产生电磁感应，产生励磁电流。
电源提供励磁发电机的电能，调节器用于控制励磁电流的大小。
2.4 绝缘系统发电机的绝缘系统起着保护设备免受潮湿、腐蚀和短路的作用。
绝缘系统通常由绝缘材料和绝缘结构组成。
绝缘材料应具有良好的绝缘性能和耐电压能力，绝缘结构应具有合理的设计，以防止电磁泄漏和电弧。
3. 变压器变压器是发电厂电气部分中的另一重要设备，主要用于将发电机输出的低电压变换为输电线路所需的高电压。
变压器的主要部件包括铁芯、绕组和冷却系统。
3.1 铁芯铁芯是变压器的磁路部分，通常由硅钢片叠压而成。
铁芯的形状和材料选择直接影响变压器的性能。
铁芯能够有效地传导磁场，减少能量损耗和磁泄漏。
3.2 绕组绕组是变压器中的电路部分，由导线绕制而成。
分为高压绕组和低压绕组。
高压绕组将低电压的电能升压到输电线路所需的高电压，而低压绕组将高电压的电能降压到用户所需的低电压。
3.3 冷却系统变压器在工作过程中会发热，冷却系统起着散热的作用，保证变压器的温度在安全范围内。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计1. 引言本文档是针对发电厂电气部分的课程设计，旨在帮助学生深入理解发电厂的电气系统运行原理和设计方法。
本设计主要包括发电厂电气系统的结构和原理、主要设备的选型和布置、电气系统的保护与控制等内容。
2. 发电厂电气系统结构与原理2.1 发电厂电气系统结构发电厂的电气系统由发电机、变压器、开关设备、电力电子设备和配电系统等组成。
本节将详细介绍电气系统中各个部分的结构和功能。
2.2 发电机结构与原理发电机是发电厂的核心设备，负责将机械能转化为电能。
本节将详细介绍发电机的结构、工作原理以及选取与设计。
2.3 变压器结构与原理变压器是发电厂电气系统中的重要设备，负责将发电机产生的电能进行变压、升压或降压。
本节将对变压器的结构和原理进行详细讲解。
2.4 开关设备与电力电子设备开关设备和电力电子设备在发电厂的电气系统中起着重要的作用，负责控制电能的传输和分配。
本节将介绍开关设备和电力电子设备的作用和应用。
3.1 发电机选型与布置发电机的选型与布置是发电厂电气系统设计中的重要环节。
本节将介绍如何选择适当的发电机类型和参数，并进行合理布置。
3.2 变压器选型与布置变压器的选型与布置是发电厂电气系统设计中的关键步骤。
本节将详细介绍变压器的选型原则和布置方法。
3.3 开关设备与电力电子设备的选择选择合适的开关设备和电力电子设备对于发电厂电气系统的正常运行至关重要。
本节将介绍如何选择适用的开关设备和电力电子设备。
4.1 电气系统保护电气系统的保护是保证发电厂电气设备安全运行的重要环节。
本节将介绍常见的电气系统保护设备和保护原理。
4.2 电气系统控制电气系统的控制是发电厂电气设备运行的核心环节。
本节将介绍电气系统的控制原理和常用控制策略。
5. 总结通过本课程设计，学生将能够深入了解发电厂电气系统的结构与原理，掌握发电机、变压器、开关设备和电力电子设备的选型与布置方法，以及电气系统的保护与控制技术。
这将为学生今后在发电厂电气工程领域的实际工作提供有力支持。
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图1-3. 凝气式火电厂电能生产示意图
火电厂的电能生产过程－燃烧系统
运煤系统 磨煤系统 燃烧系统
风烟系统 灰渣系统
图1-4 火电厂燃烧系统流程示意图
火电厂的电能生产过程－汽水系统
• 给水系统 • 补充给水系 统 • 循环水系统
图1-5 火电厂汽水系统流程示意图
火电厂的电能生产过程－电气系统 • 发电机 • 励磁装置 • 厂用电系统 • 升压变电站
三峡水库正常蓄水位175米时，大坝下游的 最低水位为62米，则三峡水电站的最大水头为 113米；汛期限制水位为145米时，大坝下游的 最高水位为74米，则三峡水电站的最小水头为 71米，单机容量为70万千瓦的水轮发电机组， 额定工况下每秒钟需要通过的水量为950立方 米。具有上述水头和水量的水流，从底部高程 为110米的水电站进水口，流入内径为12.4米 的压力钢管，通过压力钢管再流入坝后式电站 厂房的蜗壳，水流的巨大冲击力使水轮机以每 分钟75转的速度转动起来，与水轮机在同一根 主轴上的发电机也以同样的速度转动起来，即 可发出强大的电力。
1.我国有丰富的煤炭、石油和水力资源，这为我国电力工业的发 展提供了条件。 2.1882年上海建立第一个发电厂，容量12kW 。 3.1949年达到185万kW; 到2008年的7亿kW。(全国发电装机 继2006年底突破6亿千瓦之后，在不到一年的时间里，又迈 上7亿千瓦台阶。据统计，自2002年至2007年五年间，我国 新增发电装机规模约 3.5亿千瓦，相当于建 国至2002年50多年的 总和。） 4 形成了华北、东北、 华东、华中、西北和 南方互联等6个跨省大 网，2个独立省电网 (海南、西藏)和西南 弱联系的跨省电网。
考试方法
1、研讨成绩 （90％） 2、平时成绩（10％）
第一章 能源和发电
1.1 绪论
• 能量是物质运动的量度，能量有许多 形式，如机械能、热能、化学能。 • 电能是相应于电磁运动的能量形式。 • 不同形式的能量可相互转换。
1.1.1 能和能源
1. 电能的特点： 电能的特点： • ⑴电能可以方便地由其它能量形式转化而来，也可以简便 地转化成其他形式的能量。 • ⑵电能便于大规模生产、输送、分配、并且价格低廉。 • ⑶ 电能的生产、输送、分配、控制及测量等各环节容易实 现自动控制。
（4）风力发电厂
风力发电机＋充电器＋ 数字逆变器。风力发电机由 机头、转体、尾翼、叶片组 成。每一部分都很重要，各 部分功能为：叶片用来接受 风力并通过机头转为电能； 尾翼使叶片始终对着来风的 方向从而获得最大的风能； 转体能使机头灵活地转动以 实现尾翼调整方向的功能； 机头的转子是永磁体，定子 绕组切割磁力线产生电能。
水电厂可分为坝式水电厂、引水式（山 水电厂可分为坝式水电厂、引水式（ 区水流很急）电厂及混合式水电厂。 区水流很急）电厂及混合式水电厂。
• 长江三峡工程是世界上最大的水电站。 三峡水电站左岸厂房安装14台水轮发电机组， 右岸厂房安装12台，总共装机26台；单机容量 70万千瓦， 装机总容 量为1820 万千瓦。 多年平均 年发电量 为846.8 亿千瓦时。
风力发电机因风量不稳定，故其输出的 是13～25V变化的交流电，须经充电器整流， 再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电 能变成化学能。然后用有保护电路的逆变 电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V 市电，才能保证稳定使用。
风力发电机将风轮传来的机械能利用电磁感应原理转换成电 能，分为异步发电机和同步发电机两种，风力发电组中的发电机 一般采用异步发电机。异步发电机的转速取决于电网的频率，只 能在同步转速附近很小的范围内变化。当风速增加使齿轮箱高速 输出轴转速达到异步电动机同步转速时，机组并入电网，向电网 送电，风速继续增加，发电机转速也略微升高，增加输出功率。 达到额定风速后，由于风轮的调节，稳定在额定功率不再增加。 反之风速减小，发电机转速低于同步转速时，则从电网吸收电能， 处于电动机状态，经过适当延时后应脱离电网。对于定桨距风力 发电机组，一般还采用单绕组双速异步发电机。
2. 能源的分类： • 一次能源：指以现成的形式存在于自然界的能源。 • 二次能源：指由一次能源直接或间接转换而来的其 它形式的能源或人工制造的能源。 电能属于二次能源。常用的用来发电的一次能源有： 燃料化学能、水能、核能等。还可继续开发的发电 能源，如潮汐发电、太阳能发电、风力发电等。
我国电力工业发展概况
一回路系统 把反应堆1用 把反应堆 用 主管道5与主 主管道 与主 泵3、蒸汽发 、 生器2、 生器 、稳压 器4连接在一 连接在一 起，就构成 核电厂一回 路系统， 路系统，即 核蒸汽供应 系统。 系统。
田湾核电站工程
田湾核电站工程是依据中俄两国政府协议,在核能 领域进行的高科技合作项目,是列入我国“九五”计 划的重点工程之一。 厂址位于江苏省连 云港市连云区田湾， 厂区按4台百万千瓦 级核电机组规划， 并留有再建2至4台 的余地。一期建设 2台单机容量106万 千瓦压水堆核电机组。
• 江苏宜兴抽水蓄能电站 江苏宜兴抽水蓄能电站工程位于江苏省宜兴市西南郊铜官山山 区，电站下水库距宜兴市区约8.5km，电站枢纽部分由上水库、 下水库、输水系统、厂房、开关站等建筑物组成，电站装机规模 1000MW，工程投资47.77亿元。
核电厂: (3) 核电厂:
核电厂的基本能量转化过程: 核电厂的基本能量转化过程: 重核裂变能 核蒸汽发生系统 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能 一公斤的U 释放出的能量有8 焦耳） 一公斤的 U235 释放出的能量有 8×1013 （ 焦耳 ） ， 一吨标准煤释放出的能量有3 焦耳） 因此， 一吨标准煤释放出的能量有3×1010 （焦耳），因此， 一公斤的U 释放出的能量相当于2667 2667吨标准煤释放 一公斤的U235释放出的能量相当于2667吨标准煤释放 出的能量。 出的能量。 以理论计算， 每千瓦时煤耗400 400克 以理论计算 ， 每千瓦时煤耗 400 克 ， 一公斤的铀 可发电6250000千瓦时。 6250000千瓦时 可发电6250000千瓦时。
我国今后电力工业发展方向
• 在电源结构调整上要坚持优化火电结构、优先发展 水电、适当发展核电、积极利用新能源的方针 • 要大力抓好大电厂、大容量、高参数、高效率大机 组的建设 • 大力加强主电网的建设，形成坚强的电力网络结构， 加快城市和农村电网的建设和技术改造。开拓电力 销售市场 • 继续加强现有6个跨省电网，发展省一级电网并注 意发展系统间的互联，逐步形成全国的联合电能系 统
讲课内容
第一章 能源和发电（电力系统组成） 第二章 电气设备的原理与选择 第三章 电气主接线及设计 第四章 配电装置 第五章 二次回路（自学）
教学内容
1. 电能生产过程，电气系统的组成 电能生产过程， 重点：煤粉系统、汽水系统、 重点：煤粉系统、汽水系统、中性点运行方式 2. 电器的原理与选择 电弧的形成及熄灭， 电弧的形成及熄灭，高压断路器的运行原理与 选择，电流互感器的原理与选择、 选择，电流互感器的原理与选择、电压互感器 的原理与选择，限流电抗器的原理与选择。 的原理与选择，限流电抗器的原理与选择。 重点： 重点：互感器的原理和选择 难点： 难点：电弧的形成及熄灭
图1-6 火电厂电气系统示意图
1.2.3 发电厂类型 (1) 火电厂： 火电厂按原动机类型不同可分为汽轮机 发电厂、蒸汽机发电厂、燃气轮机发电厂 等。 凝汽式汽轮机发电厂电能生产过程： 燃料化学能 锅炉 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能
(2) 水电厂 水电厂的基本能量转化过程： 水能 水轮机 机械能 发电机 电能
1.1.2 动力系统与电力系统的定义
1． 动力系统： • 转化、分配和应用电能及热能的全部 环节称为动力系统，包括锅炉、汽轮 机、发电机、核反应堆、输电线、热 力管道、电力变压器、电动机、电热 装置、换流装置等等。
2．电能系统： • 在动力系统中，生产、输送、转换的能 量主要部 分是电能的，称为电能系统。 3．电力系统： • 电能系统中的电气部分称为电力系统。 4．电力网： • 在电力系统中通常把发电机和用电之间 属于输电和配电的环节称为能电站总装机容量240万kW，是中国第一座也是目 前世界上最大的抽水蓄能电站。 抽水蓄能电站的主要作用是调峰和填谷等。
电站位于广州市北东方向90 km的流溪河 上游。上、下水库均系利用天然库盆，上库 集雨面积5 km2，库容 2408 万m3；下库集雨 面积13 km2，库容2348 万m3，两库水平距离3 km，落差500 m（H／L=l／6）， 总装机8台， 采用30万kW容量可逆式高参数抽水蓄能机组， 设计水头535m，额定转速500r／min，组成一 洞四机布置的地下或引水厂房系统。引水道 全长分别为3785m（一期）、4407m（二期）， 均设置上、下游调压井。 电站以500 kV出线 接入广东电网。
发电厂电气部分
东南大学电气工程学院 2010年8月
指导思想
• 本课程是在先修“电路”和“电机学”基 础上，为全面学好专业理论课程准备的基 本知识课，也是电气专业人士必须具备的 最基本的知识。 • 本课程涉及到的一些计算及短路理论，主 要在“电能系统基础”课程中学习
参考书籍
• 范锡普主编．发电厂电气部分．第2 版．中国电力出版社，1995 • 华中工学院主编．发电厂电气部 分．电力工业出版社，1980 • 姚春球. 发电厂电气部分 第1版 电 力出版社
• 西藏的羊卓雍湖水电站 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，位于西藏自治区浪卡子县和贡嘎 县内， 电站上库为羊卓雍湖，下库为雅鲁藏布江。电站装机容量 11.25万千瓦，年发电量1.0412亿千瓦时，引水隧洞全长 5,883.103米，压力钢管全长3，044.764米，最大水头840米， 是我国目前 海拔最高、 水头最高、 隧洞最长、 西藏自治区境内 装机容量最大、 自动化水平最先进 的抽水蓄能电站。
• 对2020年的电源结构的规划设想是:在9.5 亿kW 中，煤电为6亿kW，占63% (电量3 万亿kWh，占4.3万亿kWh的70%)；水电 2亿kW，占21.1% (电量为7000亿kWh， 占16%)；另有抽水蓄能电站2500万kW， 占2.6%；核电4000万kW，占4.2% (电量 2600亿kWh，占6%)；气电7000万kW， 占7.3% (电量3000亿kWh，占7%)；新能 源1500万kW，占1.5% (电量400亿kWh， 占1%),