第三章电气一次系统
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。
电气一次系统
答:所谓发电机进相运行,是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态 。 发电机进相运行时,主要应注意四个问题:一是静态稳定性降低;二是端部 漏磁引起定子端部温度升高;三是厂用电电压降低;四是由于机端电压降低 在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加,易造成过负荷。 ⑴进相运行时,由于发电机进相运行,内部电势降低,静态储备降低,使静 态稳定性降低。 ⑵由于发电机的输出功率P=EdU/Xd· Sinδ,在进相运行时Ed、U均有所降 低,在输出功率P不变的情况下,功角δ增大,同样降低动稳定水平。 ⑶进相运行时由于助磁性的电枢反应,使发电机端部漏磁增加,端部漏磁 引起定子端部温度升高,发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子 端部磁通的合成。进相运行时,由于两个磁场的相位关系使得合成磁通较 非进相运行时大,导致定子端部温度升高。 ⑷厂用电电压的降低: 厂用电一般引自发电机出口或发电机电压母线,进相运行时,由于发电机励 磁电流降低和无功潮流倒送引起机端电压降低同时造成厂用电电压降低。
答:发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行状态。 发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动 转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之 间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,产生异步转矩。与此对应,定、转子之间由电磁感应传送的 功率称为异步功率,随功角的增大而增大;同时原动机输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机 进入稳定异步运行状态。 发电机异步运行主要有两个问题,其一,对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险;其二,对系统而言,此 时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功,势必引起系统电压的显著下降,造成系统的电压 稳定水平大大降低。 答:电力系统低频运行是非常危险的,因为电源与负荷在低频率下重新平衡很不牢固,也就是说稳定性很差,甚 至产生频率崩溃,会严重威胁电网的安全运行,并对发电设备和用户造成严重损坏,主要表现为以下几方面: 1)引起汽轮机叶片断裂。在运行中,汽轮机叶片由于受不均匀汽流冲击而发生振动。在正常频率运 行情况下,汽轮机叶片不发生共振。当低频率运行时,末级叶片可能发生共振或接近于共振,从而使叶片振 动应力大大增加,如时间过长,叶片可能损伤甚至断裂。 2)使发电机出力降低,频率降低,转速下降,发电机两端的风扇鼓进的风量减小,冷却条件变坏,如果仍 维持出力不变,则发电机的温度升高,可能超过绝缘材料的温度允许值,为了使温升不超过允许值,势必要 降低发电机出力。 3)使发电机机端电压下降。因为频率下降时,会引起机内电势下降而导致电压降低,同时,由于频率降 低,使发电机转速降低,同轴励磁电流减小,使发电机的机端电压进一步下降。 4)对厂用电安全运行的影响。当低频运行时,所有厂用交流电动机的转速都相应的下降,因而火电厂 的给水泵、风机、磨煤机等辅助设备的出力也将下降,从而影响电厂的出力。其中影响最大的是高压给 水泵和磨煤机,由于出力的下降,使电网有功电源更加缺乏,致使频率进一步下降,造成恶性循环。 5)对用户的危害:频率下降,将使用户的电动机转速下降,出力降低,从而影响用户产品的质量和产量。 另外,频率下降,将引起电钟不准,电气测量仪器误差增大,安全自动装置及继电保护误动作等。中利公司Leabharlann 电部培训课件电气一次系统概述
电气一次系统和二次系统的定义及设备划分
电气一次系统和二次系统的定义及设备划分
电气设备分一次设备和二次设备，一次设备以高电压、大电流为主导电回路，二次设备以低电压、小电流的控制、保护、信号、计量等为回路。
我们也可以这样理解：完成发电-输电-配电功能的设备叫做一次设备，对一次设备进行控制，保护作用的设备叫做二次设备。
特殊设备，如励磁、整流、调速等装置，本身包括主导电回路和控制回路，需要更详细的区分。
一次设备包括：发电机-变压器组系统，升压站高压配电系统，输电线路，厂用电系统，发电设备。
二次设备包括：电气监控系统、励磁系统、同步系统、直流系统及不间断电源、通信系统、继电保护、自动装置等。
在火电厂当中，发电机-变压器组系统包括：发电机，励磁变压器，励磁调节装置，发电机封闭母线，发电机中性点接地装置，主变压器，主变压器中性点接地装置等。
升压站高压配电系统包括：110KV及以上母线，主变压器，高压备用变压器，线路，母联间隔。
厂用电系统包括：高压厂用变压器，高压厂用母线，高压厂用负荷间隔，低压厂用变压器（机炉、循环水、输煤、化燃脱等），高压备用变压器，高压备用配电母线及负荷间隔，低压备用变压器，低压备用配电母线及负荷间隔，机炉电动力负荷中心（汽轮机房、主控室等）。
电除尘系统包括：高压电场，整流变压器，控制调节装置，振打装置。
直流系统包括：直流母线，充电装置，蓄电装置，直流油泵，事故照明，各直流负荷。
不间断供电系统包括：UPS装置，旁路开关，各负荷。
保安系统包括：柴油发电机组。
照明系统包括：全厂正常照明、事故照明。
此外，还包括分布在全厂的电动门、泵、风机等。
第三篇-电气一次系统及设备--电气主接线和厂用电接线
方面的优点。为了减 少投资，可不专设旁路 断路器，而用母线分段 断路器兼作旁路断路 器，常用的接线如图85所示。 供电可靠性高 一般用在35kV～110kV 的变电所母线。
1.2.2 双母线不分段接线（简述和优点）
1. 双母线接线简述 图8-7所示为双母线接线，它有两组母线，一组为工作母
线，一组为备用母线。每一电源和每一出线都经一台断路器 和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以作 为工作母线或备用母线。两组母线之间通过母线联络断路器 （简称母联断路器）连接。 2. 双母线接线优点
运行方式灵活，便于扩建；检修母线时，电源和出线都 可以继续工作 ；检修任一回路母线隔离开关时，只需断开该 回路；工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作；检修任 一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。
1.1.3 电气主接线的基本要求
电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运 行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对电气设备的 选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有 重大的影响。在选择电气主接线时，应满足下列基本要求。
1) 保证必要的供电可靠性和电能的质量； 2) 具有一定的运行灵活性； 3) 操作应尽可能简单、方便； 4) 应具有扩建的可能性； 5) 技术上先进，经济上合理。
⬛ 桥形接线（双断路器桥形接线）
桥式接线属于无母线的接线形式，简单清晰，设备少， 造价低，也易于发展过渡为单母线分段或双母线接线。但因 内桥接线中变压器的投入与切除要影响到线路的正常运行， 外桥接线中线路的投入与切除要影响到变压器的运行，而且 更改运行方式时需利用隔离开关作为操作电器，故桥式接线 的工作可靠性和灵活性较差。
2. 电气主接线的基本接线形式
1.1.1 电气主系统与电气主接线图
电气一次系统图介绍
多线图
总结词
复杂精细，易于扩展
详细描述
多线图是用多根线表示电路的连接关系的图，通常用于表示非常复杂的电路或设备。它以复杂精细的 方式展示电路中的元件和连接关系，使得读者能够深入了解电路的细节和工作原理，同时便于对电路 进行扩展和改进。
03 电气一次系统图绘制方法
手绘方法
传统绘图工具
使用铅笔、橡皮、尺子等传统绘 图工具，在纸上绘制电气一次系 统图。这种方法需要较高的绘画 技巧和经验，且绘图效率较低。
设备布局与连接
通过电气一次系统图，设计者可以明 确设备的布局和连接方式，确保电力 系统的稳定运行和安全。
电力系统运行与维护
实时监控
在电力系统运行过程中，电气一次系 统图可以实时反映设备的运行状态， 帮助运维人员及时发现和处理问题。
预防性维护
通过电气一次系统图，运维人员可以 预测设备可能出现的故障，提前进行 维护，降低故障率。
双线图
总结词
清晰明了，易于分析
详细描述
双线图是用双线表示电路的连接关系的图，通常用于表示较复杂的电路或设备。 它以清晰明了的方式展示电路中的元件和连接关系，使得读者能够深入分析电路 的工作原理和性能。
三线图
总结词
详细全面，易于维护
详细描述
三线图是用三根线表示电路的连接关系的图，通常用于表示大型的、复杂的电路或设备。它以详细全面的方式展 示电路中的元件和连接关系，使得读者能够全面了解电路的结构和功能，同时便于对电路进行维护和检修。
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电气设计软件
使用专门针对电气设计领域的软件如 EPLAN、AutoCAD Electrical等，直接 绘制电气一次系统图。这些软件提供了丰 富的电气符号和元件库，方便设计人员进 行绘制。
第三章-供配电系统的一次接线
变压器最大负荷率βC= SC/Sr.T＝1565kVA×0.5/ 1000kVA =0.78。
三、电力变压器的过负荷运行
（一）变压器过负荷分析 正常过负荷——在正常周期性负载（一个周期通常是24 h） 中，在某段时间内施加了超过额定负载的电流，此时绝缘寿 命的过度损失可由其他时间内施加低于额定负载的电流所补 偿。
调压方式：无励磁调压变压器 用于20kV及以下配电变电所 有载调压变压器 多用于35kV及以上、电压偏差不能
满足要求的变电站。
绕组型式：双绕组 用于只有两种电压等级的变电站 三绕组 用于有三种电压等级、各侧绕组功率达到变压
器额定容量15%以上的变电站
自耦变压器 用于联络两种不同电压网络系统或用于
连接两个中性点直接接地系统
SF6气体有优异的绝缘及灭弧性能，其绝缘强度约为空气的 3倍，其绝缘强度恢复的速度约比空气快100倍。
3. 高压断路器的操动机构
操动机构——操作开关设备使之合、分的装置。操动机构 一般由合闸机构、分闸机构和保持合闸机构等三部分组成。操 动机构的辅助开关还可以指示开关设备工作状态及实现联锁作 用。
操动机构
触头金属表面因一次电子发射（热离子发射、场致发射或 光电发射）导致电子逸出，间隙中气体原子或分子会因电离 （碰撞电离、光电离和热电离）而产生电子和离子。另外，电 子或离子轰击发射表面又会引起二次电子发射。当间隙中离子 浓度足够大时，间隙被电击穿而发生电弧。
电弧对供配电系统的安全运行有很大的影响。开关电器在 结构设计上要保证其操作时电弧能迅速地熄灭。
电气一次系统及设备电气主接线和厂用电接线课件
某大型企业的电气设备选择与校验案例
总结词
设备选择合理、校验严格
详细描述
该大型企业根据实际需要，选择了合适的电气设备，如 电动机、变压器、电缆等。在设备选择过程中，充分考 虑了设备的性能参数、工作环境、维护成本等因素。同 时，对所选设备进行了严格的校验和测试，确保设备能 够满足实际需求，保证供电系统的正常运行。
详细描述：单母线接线扩建方便，只需在母线上增加设备即可，无需改变原有接 线方式。
单母线接线
总结词：操作简单
详细描述：单母线接线的操作相对简单，易于维护和管理。
双母线接线
总结词
高可靠性、灵活性好
详细描述
双母线接线采用两路母线，具有高可 靠性和良好的灵活性，适用于大型发 电厂和重要变电所。
双母线接线
热备用
厂用电系统处于带电状态，部分 设备已连接，需启动其他设备时
需手动操作。
事故备用
在设备故障或异常情况下，厂用 电系统自动或手动切换到备用电 源，确保设备正常运行和供电不
中断。
01
电气设备选择与校 验
电气设备选择的原则与条件
1. 适应性原则
选择的电气设备应适应所处系统的运行 方式和运行条件，满足系统的各项技术 要求。
定义
电气一次系统是指直接用于产生 、传输和分配电能的电气设备及 其所属电路组成的系统。
组成
主要包括发电机、变压器、电动 机、断路器、隔离开关、母线等 设备和相应电路。
电气一次系统的重要性
保障电力系统的安全稳定运行
电气一次系统是电力系统的基础，其正常运行对于保障整个电力系统的安全稳 定运行至关重要。
详细描述：单元接线适用范围有限，只适用于具有一台 发电机组的发电厂。
电气一次部分
电气一次部分电气一次部分是从电源到负载的高压输电系统。
它是电力系统的最高电压等级，并且是整个电力系统的“血管”，用来传输电力到各个领域，比如工业、农业、家庭和公共设施等。
本文将为您介绍电气一次部分的相关知识。
电力系统的结构电力系统是由电源、输电系统，变电站、配电网和电力使用负载构成的。
电源包括火电站、水电站、风电站、太阳能电站等电站。
输电系统是高压输电线路和变电站，由高压电缆、电力电缆、电缆配件和接头组成。
变电站是将输送来的高电压电能变成其它电压等级的设备，包括变电器、变压器、仪表等。
配电网主要包括低压输送线路、变电站和配电器等。
负载是将电能转换为其他形式的设备，比如照明灯具、电动机等。
电气一次部分是输电系统的高压部分，由输电线路和变电站组成。
输电线路主要分为两种，一种是由电杆组成的架空线路，另一种是由电缆铺设在地下的地下电缆线路。
输电线路输电线路包括架空线路和地下电缆线路。
架空线路架空线路是指电线通过电杆、电塔和电缆挂具等设备悬挂在空中传输电能的输电方式。
架空线路具有运维方便、适用范围广、方便加装设备、适应环境变化等优点。
它也有一些缺点，如易受天气、外力干扰，难以通过城市等区域等。
目前，架空线路广泛应用于农村和山区。
地下电缆线路地下电缆线路是将电缆铺设在地下进行电力传输的输电方式，它的道路使用率高。
另外，地下电缆线路具有不占用空间、低电磁辐射等优点，能够保持环境美观。
但它也存在着成本高、更改困难等缺点。
在城市等人口密集区域，地下电缆线路广泛应用。
变电站变电站是将输送来的高电压电能变成其它电压等级的设备。
变电站由高压室、变电器室、配电室和控制室等组成。
高压室是变电站中的核心部分，是变电站的电源，电能通过高压室进入变电器室，变成其它电压等级。
变电器室是变电站的转换室，将高电压电能变成低电压电能。
配电室主要是对低电压电能进行处理，如分配、开关、保护等。
控制室是变电站的控制中心，通过控制室控制变电站的各个部位，使变电站的运行达到最佳状态。
电气一次系统
电气一次系统1 #1主变压器1.1 概述#1主变压器采用220kV、120MVA 、双绕组、铜线圈、有载调压、自然油循环自冷却、油浸式升压电力变压器，型号：SZ11-50000/220。
额定容量：50000kVA；电压比：36/230±8×1.25kV；接线组别：Yn,d11；短路电压：Ud%=14；冷却方式：自然油循环自冷却。
配臵有四组冷却风扇，在自动方式下，油温及绕组温度在65℃时启动冷却器、55℃停止，变压器负荷超过70%额定负荷，自动启动冷却风扇。
油温及绕组温度超过75℃发报警信号。
1.2 主变压器的许可运行方式1.2.1 额定运行方式1.2.1.1 变压器额定运行条件下，全年可按额定容量运行。
1.2.1.2 油浸式变压器最高上层油温按表1的规定执行。
当冷却介质温度下降时，变压器最高上层油温也相应下降。
1.2.1.3 变压器的外加一次电压可以比额定电压高，但一般不得超过相应分接头电压的105％。
变压器运行时电压变化范围在额定电压的±5％范围内时，其额定容量不变。
1.2.2 过负荷运行方式1.2.2.1 变压器可以在正常过负荷和在事故过负荷的情况下运行。
正常过负荷可以经常使用，其允许值根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所带负荷等来确定。
事故过负荷只允许在事故情况下使用。
1.2.2.2 变压器存在较大缺陷（如冷却系统不正常、严重漏油、有局部过热现象、色谱分析异常等）时不准过负荷运行。
1.2.2.3 变压器经事故过负荷后，应将事故过负荷的大小和持续时间作好记录，以便归档。
1.2.2.4 油浸式变压器事故过负荷的允许值按不同的冷却方式和环境温度运行。
变压器事故过负荷时应投入全部冷却装臵。
1.3 主变压器的运行1.3.1 变压器投入前的检查1.3.1.1 拆除临时接地线和临时安全措施，恢复固定安全措施；1.3.1.2 检查主变周围清洁，无杂物；1.3.1.3 检查主变检修后工作票全部终结；1.3.1.4 检查油位、油温的指示值正常，无漏油、渗油现象；1.3.1.5 检查套管清洁无裂纹及放电痕迹，吸潮剂无潮解变色；1.3.1.6 检查变压器分接头位臵与运行方式相一致；1.3.1.7 检查变压器风扇运行良好；1.3.1.8 检查主变保护装臵电源投入、压板投入，保护运行正常；1.3.1.9 检查瓦斯继电器与油枕的阀门在开启位臵；1.3.1.10 检查冷却器电源切换良好；1.3.1.11 检查变压器附件安装齐全；1.3.1.12 检查变压器无异常报警信号；1.3.1.13 检查主变低压侧316开关在工作位臵；1.3.1.14 检查主变低压侧316开关和220kV配电系统无异常报警信号。
电气一次系统图形及符号
电⽓⼀次系统图形及符号
由电⽓⼀次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进⾏其他⽣产过程的电⽓回路称为⼀次回路或⼀次接线系统。
符号注释
避雷器
电流互感器
架空线
接地⼑闸
隔离开关
断路器
三绕组变压器
双绕组变压器
⾃耦变压器
有载调压变压器
地埋电缆
带电显⽰
过电压保护器
跌落式熔断器
接触器
熔断器
⼿车式断路器（抽屉式断路器）
电压表
电流表
电抗器
电动机
发电机
热继电器
可变电阻器可调电阻器
滑动触点电位器
预调电位器
电容器的⼀般符号
可变电容器可调电容器
双联同调可变电容器
电能表
⽆功功率表 PR
指⽰仪表(星号必须按规定予以代表)
功率因数表
频率表
温度计、⾼温计(θ可由t代替)
2.电⽓设备电压名称与符号对照表
设备名称符号设备名称符号设备名称符号发电机G电压互感器PT避雷器F
变压器T电流互感器CT过电压保护器TBP 母线M⾼压熔断器Fu
断路器QF电容器C
隔离开关QS电抗器L。
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。
《电气一次系统》课件
电气设备
发电机
介绍发电机的原理和类型，以及其在一次系 统中的角色。
开关设备
介绍开关设备的功能以及在一次系统中的重 要作用。
变压器
探讨变压器的工作原理和不同的变压器类型， 在一次系统中的应用。
保护装置
了解保护装置的类型和原理，以及在一次系 统中起到的关键作用。
一次系统的组成
母线
解释母线在一次系统中的作用和组成方式。
《电气一次系统》PPT课 件
本课程将介绍电气一次系统的关键概念和原理，并深入探讨一次系统的组成、 工作原理、安全性以及错误检测和保护机制。
课程简介
通过本课程，您将了解电气一次系统在电力站中起到的重要作用，以及其与其他电气设备的关系。
一次系统概述
了解一次系统的基本概念、作用和特点，以及其在电力系统中的位置和功能。
3
设备协调
讨论不同电气设备之间的协调工作，以确保一次系统的可靠性和安全性。
一次系统的安全性
1 电气隔离
探索一次系统中的电气 隔离措施，以防止意外 触电和其他安全问题。
2 过载保护
讲解过载保护装置的作 用和工作原理，以确保 电气设备的正常运行。
3 接地系统
介绍接地系统在一次系 统中的作用和重要性， 以保护人员和设备。
断路器
讲解断路器的原理和种类，以及在一次系统中 的用途。
继电器
介绍继电器的工作原理，以及其在一次系统中 的功能。
开关柜
探讨开关柜的作用和结构，以及在一次系统中 的应用。
一次系统的工作原理
1
能量传输
解释电气能量在一次系统中的传输路径和流程。
2
信号传递
介绍信号在一次统中的传递，包括保护信号和控制信号。
电气接线图之一次系统识图
有汇流母线接线
2． 单母线分段
优点：当一段母线故障时，分段断路器自 动切除故障，保证正常段母线不间断供 电。对重要用户可从不同段引出两回路， 双电源供电。 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障时， 该段母线回路停电。 当出线为双回路时，常使架空线路出现 交叉跨越。 适用范围： 1）6－10KV出线回路数为6及以上。 2）35－63KV出线回路数为4－8回。 3）110KV出线回路数为3－4回。
电流互感器准确度级和最大允许误差限值
准确度级 一次电流为额定 电流的百分数（%） 10 20 100～120 10 20 100～120 10 20 100～120 50～120 50～120 100 100m①
① m为额定10％倍数
误差限值 变比误差±％ 0.5 0.35 0.2 1 0.75 0.5 2 1.5 1 3.0 10 3 -10 相位误差± 20 15 10 60 45 30 120 90 60 不规定 不规定
• 变比误差：
*
2 1
角度误差：
(
*
- )
(
- )
2
当
继电保护规程规定：用于保护的电流互感器，变比误差在最坏条件 下不大于－10％;角度误差在最坏条件下不大于7度
电流互感器的10％误差曲线
• 在argZ’m=arg(Z2+ZL)的最不利情况下， 电流互感器变比误差 I=10%时，一次电 流倍数为m10与ZL之间关系曲线称为电流 互感器的10％误差曲线。 电流互感器的10％误差曲线在保证电流互 感器的变比误差不超过－10％条件下，一 次电流倍数m与电流互感器允许最大二次 负载阻抗ZL的关系曲线 指实际流过电流互感器的一次电流I1与一 次绕组额定电流I1N之比，即
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。
《电气一次系统》PPT课件
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GIS设备巡检项目
1. 各气室的SF6压力达到正常值。 2. 断路器弹簧储能马达运行正常，弹簧压缩储能正常。 3. 各指示灯、信号灯指示正常，加热器按规定投入或切除。 4. 断路器、隔离刀闸、接地刀闸、快速接地刀闸的位置指示器正
5013 5012
5033 5032
5043 5042
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#1主变
#01高压备变
500KV II母 #2主变
#3主变
#4主变 #02高压备变
#2发电机
#3发电机
#4发电机
#1发电机
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• 电气主接线简介: • #1~4发电机(600MW、20KV）发出的电能经主变压器升压到
3. 在500kV GIS断路器室内汇控柜上每个断路器操作方式选择小开关 有“就地” 和“远方”两个位置，置于“远方” 位置时断路器应 在主控室或测控柜经同期装置进行操作；置于“就地”的断路器只 能在就地汇控柜进行操作。非停电调试情况下均应置于“远方”位 置由远方操作。
4. 线路停电操作时应先断开断路器，再断开负荷侧刀闸，然后再断开 母线侧刀闸；送电时则先合母线侧刀闸，后合负荷侧刀闸。
• I期增设6KV公用段、码头段母线、煤场 段母线。
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厂用电的正常运行方式
• 厂用电系统接线采用单母线+成套配电装置方式，并按 机组分为A、B两段。其中性点经中电阻进行接地。
• 6KV厂用段正常时（机组负荷180MW以上时）由相对 应高压厂变（工作电源）供电运行，高压备变运行， 备用电源进线开关热备用，快切装置投入。当机组负 荷较低或停运时由高压备变供电运行。
电 力 系 统第3章发电厂的电气系统
倍拉长，从而增加了弧隙电阻，同时也增大了介质强度的恢复速度。
5）拉长电弧并加快断路器触头的分离速度 迅速拉长电弧可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面积突然增大，
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图3.2
吹弧方式
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有利于冷却电弧和带电质点向周围介质中扩散，使热游离作用削弱，加快离
子的复合速度，从而加速电弧的熄灭。 6）断路器加装并联电阻
④接地装置，包括埋入地中的接地体和接地线，其作用是为电力系统中性点
和电气设备提供良好的工作接地、保护接地和防雷接地，从而保证电力系统 可靠工作和人身、设备安全。
⑤载流导体，如裸导体（包括硬导体和软导线）、电力电缆等，其作用是将
有关电气一次设备连接成电气一次回路，传输电功率。 ⑥互感器，包括电流互感器和电压互感器，其作用是将一次回路中的大电流 和高电压转换成小电流和低电压并供给测量仪表和继电保护装置等二次回路 使用。
电弧中的去游离强度在很大程度上取决于触头材料。若采用熔点高、导热
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系数和热容量大的耐高温金属作为触头材料，可以减少热电发射和电弧中的 金属蒸气，抑制游离作用。
3）利用气流或油流吹动电弧
电弧在气流或油流中被强烈地冷却而使复合去游离加强，同时,高速油气流 吹弧有利于带电粒子的扩散。
4）采用多断口熄弧
在高压断路器中，每一相采用两个或更多的断口串联熄弧时，断口把电弧分 割成多个小电弧段，在相等的触头行程下，多断口与单断口相比其电弧被数
价格最昂贵的一类开关电器，在发电厂乃至整个电力系统中起着至关重要的
作用。 （1)高压断路器的功能
在系统正常运行时，高压断路器用来将高压电气设备或高压输电线路接入电
路或退出运行，可倒换电气结线的运行方式，起着控制电路的作用。 在系统发生故障时，高压断路器能通过快速断开电路的方式切除故障设备或
电气一次系统图介绍
模块化发展：将电气一次系统图进行模块化划分使得图纸的绘制更加简洁明了方便了图纸的管理 和维护。
集成化发展：将电气一次系统图与其他相关图纸进行集成形成完整的电气系统图纸体系方便了工 程管理和施工。
电气一次系统图 的应用场景
电力系统规划与设计
电力系统规划：电气一次系统图用于规划电力系统的整体架构确定各部分的功能和相 互关系。
设备选型：根据电气一次系统图选择合适的电气设备以满足系统的需求。
电力系统设计：电气一次系统图是电力系统设计的重要组成部分用于指导电力系统的 布局和安装。
运行维护：电气一次系统图为电力系统的运行和维护提供依据方便技术人员快速了解 系统结构和设备状态。
提高供电可靠性：电 气一次系统图的应用 有助于提高供电可靠 性保障电力系统的稳 定运行。
电力系统改造与升级
电力系统改造：电气一次系统图在电力系统改造过程中用于规划新的输电线路和变电站布局确保 改造工程的顺利进行。
设备升级：电气一次系统图能够清晰地展示现有设备的配置和位置方便对设备进行升级和替换提 高电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统运行与维护
电气一次系统图在电力系统运行中用于表示设备的连接和运行状态为操作人员提供直观的监控界面。 在电力系统维护中电气一次系统图是故障排查和检修的重要依据帮助技术人员快速定位问题。 通过对电气一次系统图的解读和分析可以预测电力系统的性能变化和潜在风险为预防性维护提供支持。
电气一次系统图在电力系统运行与维护中发挥着重要作用是保障电力系统安全、稳定、高效运行的关键环节。
到进一步提升
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电气设备
❖ 2．沸水堆核电厂 ❖ 堆芯产生的饱和蒸汽经分离器和干燥器除去水分后
直接送入汽轮机做功。 ❖ 反应堆的功率主要由堆芯的含汽量来控制，因此在
沸水堆中配备一组喷射泵。通过改变堆芯水的再循 环率来控制反应堆的功率。 ❖ 由于沸水堆中作为冷却剂的水在堆芯中会产生沸腾 ，因此设计沸水堆时一定要保证堆芯的最大热流密 度低于所谓沸腾的“临界热流密度”，以防止燃料 元件因传热恶化而烧毁。
电气设备
❖ （二）火电厂的电能生产过程 ❖ 我国火力发电厂所使用的燃料主要是煤，主力电厂为凝汽式
火力发电厂。 ❖ 凝汽式火力发电厂由三大主机（锅炉，汽轮机，发电机）及
其辅助设备组成。
电气设备
❖ （三）火电厂的主要系统 把煤中含有的化学能转变为电能的过程。可分为三 个系统： 1．燃烧系统 由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成。 2．汽水系统 由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备 及管道构成，包括给水系统、循环水系统和补充给 水系统。 3．电气系统 发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等。
电气设备
❖（二）水电厂的特点 与火电厂和其他发电厂相比特点：
（1）水能是可再生能源，本身并没有损耗。大型水库还能调节 空气的温度和湿度，改善自然生态。
（2）可综合利用水能资源 （3）水电厂的发电成本低效率高。 （4）运行灵活。由于水电厂设备简单，易于实现自动化，机组
启动快。 （5）水能可储蓄和调节。 （6）水电厂建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气象条
电气设备
❖ （二）核能发电厂的系统 ❖ 1．核岛的核蒸汽供应系统
包括以下子系统： （1）一回路主系统 （2）化学和容积控制系统 （3）余热排出系统（停堆冷却系统） （4）安全注射系统（紧急堆芯冷却系统） （5）控制、保护和检测系统 为上述4个系统提供检测数据，并对系统进行控制和保护。
第三章 电气一次系统
《电气工程基础》
第三章电气一次系统
第三章 电气一次系统
1
发电工程
2
电气主接线
3
配电装置
4
电力系统负荷
电气设备
3.1 发电工程
1பைடு நூலகம்
火力发电工程
2
水力发电工程
3
核能工程
4
风力发电工程
5
太阳能发电工程
6
其他能源发电工程
电气设备
3.1 发电系统
电气设备
❖ 一、火力发电厂（简称火电厂） 利用煤、石油或天然气作为燃料生产电能的工厂。
（1）调峰。 （2）填谷。 （3）备用。 （4）调频。 （5）调相。 （6）黑启动。 （7）蓄能。
电气设备
❖ 3．抽水蓄能电厂 的效益
（1）容量效益 （2）节能效益。 （3）环保效益。 （4）动态效益。 （5）提高火电设备
利用率。 （6）对环境没有污
染且可美化环境。
三、核能发电厂
电气设备
❖ 利用反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能，再按火 力发电厂的发电方式，将热能转换为机械能，再转换为电 能，核反应堆相当于火电厂的锅炉。
电气设备
❖ （一）水电厂的分类 ❖ 1．按集中落差的方式分 （1）堤坝式水电厂。在河流中落差较大的适宜地段
拦河建坝，形成水库，将水积蓄起来，抬高上游水 位，形成发电水头。 （2）引水式水电厂。 （3）混合式水电厂。兼有堤坝式和引水式两种水电 厂的特点。 2．按径流调节的程度分 （1）无调节水电厂。 （2）有调节水电厂。
和废水排放。
烟气中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大 气，给环境造成很大的危害。 废水主要通过废水处理系统加以净化或回收再利用。 粉尘排放控制主要是通过除尘器除尘，大容量发电机 组通常采用静电除尘，效果较好。 硫氧化物的控制主要是采用烟气脱硫技术或在燃烧过 程中加入适量的石灰石等碱性吸收剂来处理。
能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能 (一) 火电厂的分类
按燃料分 按蒸汽压力和温度分 按输出能源分
①燃煤发电厂 ①中低压发电厂 ①凝汽式发电厂 ② 燃油发电厂 ②高压发电厂 ②热电厂
③燃气发电厂 ③超高压发电厂 ④余热发电厂 ④亚临界压力发电厂
“以垃圾及工业废料作为燃料”的发电厂：有利 于环境保护，引人关注。
（一）核能发电厂的组成
核岛： 核系统和设备； 常规岛：常规系统和设备
1．压水堆核电厂
最大特点是整个系统分成两大部分：一回路系统和二回路 系统。两系统彼此隔绝，燃料元件的包壳破损只会使一回路 水的放射性增加，而不致影响二回路水的品质，大大增加了 核电站的安全性。
电气设备
压水堆核电厂由于以轻水作慢化剂和冷却剂，反应堆体积小， 建设周期短，造价较低；加之一回路系统和二回路系统分开， 运行维护方便，需处理的放射性废气、废液、废物少，因此在 核电厂中占主导地位。
件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期 和枯水期之别，因而发电不均衡。 （7）水电厂建设投资较大，工期较长。
（三）抽水蓄能电厂
电气设备
1．工作原理 抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通 过能量转换向电力系统提供电能。为此，其上、下游均需 有水库以容蓄能量转换所需要的水量。
❖ 2．抽水蓄能电厂在 电力系统中的作用
个小时，并附加耗用大量燃料。 （6）火电厂担负急剧升降的负荷时必须付出附加燃料消耗的代
价，厂用电率增高。火电厂应当尽可能担负较均匀的负荷。 （7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污
染较大。
电气设备
❖ （五）火电厂对环境的影响及防止措施 ❖ 生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放
电气设备
❖ （四）火电厂的特点 与其他类型的发电厂相比有以下特点 （1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）火电厂的一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。 （3）火电厂耗煤量大，其生产成本比水力发电要高出3-4倍。 （4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量
和运行人员都多于水电厂，运行费用高。 （5）大型发电机组由停机到开机并带满负荷需要几个到十余个
电气设备
❖ 二、水力发电厂（简称水电厂，水电站） ❖ 把水的位能和动能转换成电能的工厂。
生产过程 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。 ❖发电容量 取决于水流的水位落差和水流的流量 P9.8QH
因为水的能量与其流量和落差（水头） 成正比， 所以利用水能发电的关键是集 中大量的水和造成大的水位落差