发电厂电气主系统设备介绍
设备管理--发电厂和变电站的主设备及主系统
有汇流母线的接线：
4.8 电气主接线 ——电气主接线的基本接线形式
1） 单母线接线 (只有一台发电机或主变，出线回路数不多的中、小型发电厂或变电站)
接地开关
运行操作时的顺序（操作对 隔离开关K3 象为最右边的线路）：
2）继电保护用：在系统发生故障时工作。准确级常用的有5P （对应1级）和10P（对应3级）
4.6 互感器——CT
电流互感器的额定容量：
额定容量：二次绕组在额定电流和额定阻抗时输出的容量。 CT使用在不同的准确级时，对应不同的额定容量。 为了保证CT的准确级，二次侧所接负荷应不大于 该准确级所规定的额定容量。
1） 将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，保证二次设备 和工作人员的安全
2） 将一次回路的高电压和大电流转化成二次回路的低电压
和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互 感器二次侧额定电压为100V，或100/根3V；电流互感器二次 侧额定电流为5A或1A，以便选用监测设备。
电气设备—4.7 互感器
电流互感器的接线：
一次侧串联在被测电路中；二次侧接测量仪表、继电器及 各种自动装置的电流线圈。
电流互感器使用的注意事项：
4.6 互感器——CT
1）二次回路不准开路：当CT在运行中需拆除连接的仪表时，必 须先短接其二次绕组。
I1
U1
R1
X1
R'2
I0
R0
X0
X 2 ' I2 '
Z
开路危害：二次感应很高的电动势危及工作人员安全及设备的 绝缘；铁心损耗增大发热，导致互感器损坏；铁心 剩磁使以后的测量误差增大
发电厂及电力系统的主要电气设备和作用
发电厂及电力系统的主要电气设备与作用一、发电厂生产过程简介（一）、发电厂的分类发电厂是把其他形式的能量转换为电能的特殊工厂，根据利用能量的形式的不同，分为以下几类：1、火力发电厂2、水力发电厂3、原子能发电厂4、风力发电厂5、其他，如太阳能、地热、潮汐发电等目前，我国电力系统中主要以火力发电厂与水力发电厂为主(二)火力发电厂的能量转换过程燃料的化学能→蒸汽的热能→汽轮机发电机转子的动能（机械能）→电能锅炉（吸热）汽轮机（膨胀做功）发电机（电磁转换）二、火力发电厂的主要电气设备及作用1、一次设备1）、发电机：将机械能转换为电能参数2）、变压器：将发电机输出的电能的电压升高或降低参数3）、高低压配电装置：它是按主接线的要求，由断路器、隔离开关、自动开关、接触器、熔断器、母线与必要的辅助设备如避雷器、电压互感器、电流互感器等构成的主体，其作用是接受与分配电能4）、电力电缆：向用电设备输送电能5）、电动机：厂用附属设备的拖动设备、原动机，主要包括交流电动机与直流电动机两种，交流电动机又分为三相鼠笼式、绕线式两种参数2、二次设备对一次设备进行控制、测量、监察以及在发生故障时能迅速切除故障的继电保护装置、自动控制与信号装置等设备，如：继电器、测量仪表、控制、自动、信号装置、控制电缆等，称为二次设备三、继电保护装置（一）电气设备的故障1、造成故障的原因（1）外力破坏（2）内部绝缘击穿（3）误操作2故障种类（1）三相短路（2）两相短路（3）大电流接地系统的单相接地短路（4）电气设备内部线圈的匝间短路3故障的后果（1）短路——短路电流——强电弧或导电回路的严重过热——烧毁电气设备（2）短路——短路电流——强大的电动力——机械破坏（3）短路——系统电压下降——破坏正常生产——设备停产、停车（4）破坏系统稳定——发电厂解裂——系统瓦解——巨大损失（5）人身伤亡4、继电保护的作用迅速切除故障设备，针对各种不正常运行状态发出信号，通知运行人员，限制事故范围，投入备用电源，使重要设备迅速获得供电5、对继电保护的要求1）选择性2）快速性3）灵敏性4）可靠性5、常用继电保护种类1）过电流保护2）电流速断保护3）限时电流速断保护4）低电压保护5）过负荷保护6）差动保护7）方向过流保护8）距离保护9）瓦斯保护10）零序电流保护6、自动装置1）自动调节励磁装置2）自动准同期装置3）备用电源自动投入装置4）自动重合闸四、电气运行的主要参数、指标1、电量（KWH）发电量、厂用电量、送电量（上网电量）发电量＝厂用电量＋送电量2、电力（KW）发电电力厂用电力送出电力发电电力＝厂用电力＋送出电力3、厂用电率厂用电率＝(厂用电量÷发电量)×100℅4、电流（A）发电机电流厂用电流送出电流厂用变电流低压各段电流5、电压（V）发电机电压电网电压厂用电压6、发电机功率因数（力率）COS¢COS¢＝发电机有功功率／发电机视在功率五、安全用电1、两票三制两票：工作票、操作票三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制2、保证安全的组织措施1）工作票制度2）工作许可制度3）工作监护制度4）工作间断、转移与终结制度3、保证安全的技术措施1）停电2）验电3）装设接地线4) 悬挂标示牌与装设遮拦。
供配电系统及设备概述
供配电系统及设备概述1. 引言供配电系统及设备是电力系统中一个重要的组成部分，负责将发电厂生成的电能输送到各个用户，同时保证供电的稳定性和安全性。
本文将对供配电系统及其主要设备进行概述，介绍其基本原理和功能。
2. 供配电系统概述供配电系统是将发电厂的输电系统与用户的配电系统相连接的电力网络。
它包括三个主要部分：发电系统、输电系统和配电系统。
2.1 发电系统发电系统是由一台或多台发电机组成的系统，它将机械能转化为电能。
常见的发电机包括燃气轮机、蒸汽轮机和水轮机等。
发电系统一般分为高压发电系统和低压发电系统，其中高压发电系统主要用于将电能输送到变电站。
2.2 输电系统输电系统是将发电厂产生的电能通过高压输电线路输送到各个变电站的系统。
输电系统一般采用高压电缆或架空输电线路进行输电。
高压输电线路常见的有220kV、500kV等不同电压等级，以满足不同距离和功率的输送要求。
2.3 配电系统配电系统是将从变电站输送过来的电能进行分配，最终供应给各个用户的系统。
配电系统通常包括变电站、配电变压器、配电线路等设备。
根据供电范围的不同，配电系统可以分为高压配电系统和低压配电系统。
3. 主要设备概述供配电系统涉及到多种设备，下面将简要介绍几种主要设备的基本原理和功能。
3.1 变电站变电站是连接输电系统和配电系统的重要环节，主要功能是将输电系统提供的高压电能转变为适用于配电系统的低压电能。
变电站通常包括变压器、断路器、隔离开关等设备。
3.2 配电变压器配电变压器用于将变电站输送过来的高压电能转变为适用于用户的低压电能。
它具有降压、隔离和稳压的功能，保证电能正常供应给用户。
3.3 配电线路配电线路将从配电变压器输出的低压电能输送到用户。
配电线路一般采用铜线或铝线制成，根据功率的不同，可以分为主干线和支线，以满足不同用户的用电需求。
3.4 断路器与隔离开关断路器和隔离开关是保护供配电系统安全运行的重要设备。
断路器主要用于在电路中发生过载或短路时自动切断电路，防止电气事故的发生；隔离开关用于切断供电系统与用户设备之间的电气连接，以便进行维修和检修工作。
发电厂电气主系统设备介绍
电气主系统的设备配置
发电机：将机 械能转换为电 能的核心设备
变压器：升高 或降低电压， 实现电能传输
和分配
开关柜：控制 和保护电气系
统中的设备
要点。
互感器：阐述 互感器的作用、 运行条件及维
护要求。
电抗器：说明 电抗器的功能、 运行注意事项 及维护措施。
电气主系统的安全措施
继电保护：对电 气设备和线路进 行保护，防止故 障扩大
自动重合闸：在 断路器跳闸后自 动重新合闸，提 高供电可靠性
备用电源自动投 入：在主电源故 障时自动切换到 备用电源，保障 连续供电
单击添加标题 发电机组 开关设备
发电厂电气主系 统概述 变压器
其他设备
发电厂电气主系统的构成
发电机：将机械能转换为电能的 核心设备
开关柜：控制和保护电气回路， 确保安全运行
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
变压器：升高或降低电压，实现 电能传输和分配
电缆：传输电能，连接各设备， 保障电力输送
电气主系统在发电厂中的作用
变压器的类型和特点
变压器的类型： 油浸式变压器、 干式变压器、组 合式变压器等
变压器的主要特 点：电压转换、 电流转换、阻抗 变换等
变压器的应用场 景：电力系统、 工业自动化、轨 道交通等
变压器的性能指 标：额定容量、 额定电压、额定 电流等
变压器的运行和维护
变压器的维护要求：定期检 查、清扫、紧固、测量和试 验等
负荷开关
定义：用于接通或断开电路中的负荷电流，具有过载保护功能的开关设备。
火电厂主要设备简介
火电厂主要设备简介火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。
主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.火电厂主要设备：汽轮机本体汽轮机本体（steam turbine proper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。
它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
锅炉本体锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。
它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。
由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。
“热力系统及辅助设备汽轮机部分的辅助设备有凝汽器、水泵、回热加热器、除氧器等。
把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所构成的系统，叫做发电厂的热力系统。
发电厂的热力系统按照不同的使用目的分为“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、汽轮机组热力系统”等。
发电机本体在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。
因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。
在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。
其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。
火力发电厂原理和设备介绍
火力发电厂原理及设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。
90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。
此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：（一）汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
火力发电厂主要设备及其作用介绍
火力发电厂主要设备及其作用介绍一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。
送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。
引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。
磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。
空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。
提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。
空预器分为导热式和回转式。
回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。
炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。
燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。
煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。
汽轮机本体汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。
它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。
分冲动式和反动式汽轮机。
给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。
高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。
除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。
凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。
电厂电气设备概述
3、交流事故保安电源
本工程对顶轴油泵、盘车电机及交流润滑油泵均应设置保安电源，以保证汽 轮发电机组事故时安全停机。按全厂设置一套低压柴油发电机组作为事故停 机电源。对应机组设置保安 MCC 段；柴油发电机组方案如下： 柴油发电机 容量按全厂机组顶轴油泵、盘车电机及事故油泵所需的保安负荷确定；根据 负荷情况，全厂设置 1 台380/220V,容量为 500kW 的箱式柴油发电机组作为全 厂的应急保安电源，设置段低压保安 PC 段，对应机组分别设置#1（2、3）机 保安 MCC；低压保安 MCC 段由两回电源引接，一回电源引自柴油发电机组保 安 PC 段，一回电源引自各机组低压厂用工作段。两回电源实现自动投切。
6、本工程电气接线方式
1）110kV升压站电气一次主接线 （1）本工程#1 机及#2 机 110kV GIS 采用单母线分段接线方式。设置 M1、M2 两段 110kV 母线，两段母 线间设分段开关。#1 机、#2 机经升压变升压后分别接入 110kV M1、M2 母线；两回 110kV 电缆线路分别 经 110kV M1母线、 （2）M2 母线接至 220kV 赤钢站。#3 机采用发电机-变压器-线路组接线形式，#3 机经升压变升压后送 至 220kV 赤钢站。 （3）二期工程建设时#4、#5 机均采用发电机-变压器-线路组接线形式送至220kV 赤钢站，本期在一期 110kV GIS 室内预留二期 2 台机间隔位置。
5.6一台半（3/2）断路器接线
示意图
1）接线特点分析 3个断路器构成1串，接在 两母线间，引出2条出线 可靠性：高 断路器检修： 母线检修： 灵活性：高 操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作 调度和扩建 经济性：大 一次投资：每串增加联络断路器。 2）进出线布置原则 电源和负荷配对成串 只有两串时，交叉布置 3）适用范围： 330~500KV配电装置
发电厂电气设备
发电厂电气设备
1、电气基本知识 2、电气主接线与配电装置 3、发电机与电力变压器 4、开关设备 5、电力互感器 6、电动机 7、电气二次设备
2021/3/20
2
1 电路
1、概念—电路是指电流所通过的路径。 2、电路的组成：完整的电路主要由电源、负
载（用电设备）与导线组成。 3、电路图
2021/3/20
6
3、电气主接线常见接线方式
3.l 单母线制 单母线制如图，优点：
接线简单清晰、采用设 备少，投资省，操作方 便，便于扩建。缺点： 单母线制的可靠性和灵 活性较低，母线 故障或 检修时，都会影响母线 全部负荷的用电。
2021/3/20
7
3.2 单母线分段接线就
是将一段母线用断路器 分为两段,它的优点是接 线简单,投资省,操作方便; 缺点是母线故障或检修 时要造成部分回路停电｡
按铁芯形式有：芯式变压器和壳式变压器。
按冷却方式分类有：干式变压器和油浸变压器（油浸自冷、油浸 风冷、油浸水冷、，强迫油循环，水内冷）
2021/3/20
39
2021/3/20
40
变压器的结构及各主要部件作用
变压器主要部件是铁心 (器身)和绕组。铁心是 变压器的磁路，绕组是 变压器的电路。二者构 成变压器的核心即电磁 部分。除了电磁部分， 还有油箱/冷却装置/绝缘 套管/调压和保护装置等 部件。
2021/3/20
1—槽楔；2—波纹板；3—热弹性绝缘；
21
4—上层空心绕组；5—下层实心绕组
发电机转子外形图
2021/3/20
22
发电机转子铁心图
2021/3/20
23
发电机转子外形图
2021/3/20
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。
第6章 电气设备选择 《发电厂电气主系统(第2版)》
1.3~2.0倍变压器额定电流
若要求承担另一台变压器事故或检 修时转移的负荷
出线回路
1.05倍线路最大负荷电流
考虑5%的线损，还应考虑事故时转 移过来的负荷
母联回路
母线上最大一台发电机或变 压器的最大持续工作电流
分段回路
母线上最大一台发电机额定电流 的50%~80%
变电所应满足用户的一级负荷和 大部分二级负荷
It2t Qk
Qk——短路电流热效应； It——所选用电器t（单位为s）时间内允许通过的热稳定电流。 2. 短路动稳定校验 动稳定：指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏 的能力。
■
6-6
发电厂电气主系统
部分电气设备动稳定按应力和电动力校验。 电器满足动稳定的条件为
ies≥ish ish——短路冲击电流的幅值， ish为：
（4）短路电流的实用计算方法：在进行电气设备的热稳定验算 时，需要用短路后不同时刻的短路电流，即计及暂态过程，通 常采用短路电流实用计算方法，即运算曲线法。该内容应在电 力系统分析课程中学习。
■
6-11
发电厂电气主系统
第二节 导体与电缆的选择
一、导体的选择
（一）导体材料、类型与布置方式选择
1．导体的材料 ➢铜：电阻率低，机械强度高，耐腐蚀性比铝强，但储量少， 价格高。 ➢铝：电阻率比铜高，机械强度低，耐腐蚀性较铜差，但储量 高，价格低。 ➢一般优先采用铝导体，在工作电流大，地方狭窄的场所和对 铝有严重腐蚀的地方可采用铜导体。
ish 2KshI"
I”为0s短路电流周期分量有效值；Ksh为冲击系数，发电机机端 取1.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取1.85，远离发 电机时取1.8。 ies——电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表 示电器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而 不发生机械损坏。
发电厂电气部分
2021/3/23
21
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。
2021/3/23
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。
2021/3/23
5
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。
2021/3/23
6
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。
2021/3/23
29
火力发电厂电气部分及电气设备
电气接线的类型：
由一次设备所连成的电路称为（电气）一次接线或 电气主接线； 由二次设备所连成的电路称为（电气）二次接线。
二、电气接线
电气主接线通常用电气主接线图来表示。
WL3 WL4
W5 W4 QF3 WL1
220kV
QF4 WL2
QF5
T1
T2
T3
W3 W1 QF1 QF2
110kV W2
一、电气设备
2. 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
辅助设备、低压设备
类型：
① 测量表计 ② 继电保护、自动装置及远动装置 ③ 直流电源设备 ④ 操作电器、信号设备及控制电缆
一、电气设备
2. 二次设备
① 测量表计
如电压表、电流表、功率表和电能表等。 用于测量电路中的电气参数。
一、电气设备
2. 二次设备
④ 操作电器、信号设备及控制电缆
操作电器（如各种类型的操作把手、按钮等） 实现对电路的操作控制，
信号设备给出信号或显示运行状态标志，
控制电缆用于连接二次设备。
二、电气接线
电气接线的含义：
在发电厂和变电所中，根据各种电气设备的作用和 要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路 称为电气接线。
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。 燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰 渣等系统组成。
一、火力发电厂
(1) 燃烧系统
运煤系统
磨 煤 系 统
风烟系统
灰渣系统 燃烧系统
发电厂及变电站电气设备介绍
发电厂及变电站电气设备介绍1. 引言发电厂和变电站是电力系统中至关重要的组成部分，它们负责将能源转化为电能并进行传输和分配。
在电气设备中，发电厂和变电站的电气设备起到了至关重要的作用。
本文将介绍发电厂和变电站的电气设备的功能、类型以及其在电力系统中的作用。
2. 发电厂电气设备发电厂的电气设备主要包括发电机、变压器、开关设备和保护设备。
2.1 发电机发电机是发电厂的核心设备，它将机械能转化为电能。
发电机主要由转子、定子和励磁系统组成。
转子由电枢线圈和磁极组成，定子则包括定子线圈和定子铁芯。
励磁系统负责提供发电机所需的恒定磁场。
发电机的输出电压和频率取决于转速和励磁电流的大小。
2.2 变压器变压器是将发电机产生的电能进行升压或降压的设备。
它由主绕组、副绕组和铁芯构成。
发电厂的发电机产生的电能通常为低压，变压器将其升压以便传输更长距离。
在电力系统中，多级变压器也用于降压以适应不同负荷需求。
2.3 开关设备开关设备用于控制电力系统中电流的流动。
它们包括断路器、隔离开关、负荷开关等。
断路器用于打开或关闭电路，并在电流过载时自动切断电流。
隔离开关用于隔离电路以进行检修和维护。
负荷开关则用于控制负荷的连接和断开。
2.4 保护设备保护设备用于监测电力系统中的故障并保护设备和人员安全。
它们包括继电器、保护开关、电流互感器等。
继电器是用于检测电流、电压等参数的电气装置，当参数超过设定值时，继电器将触发保护开关切断电路。
电流互感器用于测量电流，以便进行保护和控制。
3. 变电站电气设备变电站的电气设备主要包括变压器、隔离开关、断路器等。
3.1 变压器变电站中的变压器与发电厂中的变压器类似，用于升压或降压输电。
变电站通常存在多级变压器，以便适应不同电压等级的要求。
3.2 隔离开关隔离开关用于在变电站中隔离和维护电缆或设备。
它们提供了安全的工作环境，并防止故障扩散到其他部分。
3.3 断路器变电站中的断路器用于切断电路。
与发电厂中的断路器类似，变电站断路器能够在电流过载或短路时快速切断电流，以防止设备损坏和人员受伤。
发电厂中的电气设备都有那些
发电厂中的电气设备都有那些、他们都是如何工作的？(1)一次设备：直接生产和输配电能的设备。
1)生产和变换电能的设备：如发电机、变压器、母线等。
2)接通和断开电路的开关电气设备：①断路器②隔离开关按照安装地点可分为：屋内型和屋外型。
●按照绝缘支柱的数目可分为：单柱式、双柱式、三柱式和V型。
●按照刀闸的运动方式可分为：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种。
●按照有无接地刀闸可分为：有接地刀闸和无接地刀闸。
●按照操作机构的不同可分为：手动、电动和气动等。
③自动空气开关④接触器⑤刀闸开关3)限制电流或过电压的设备：①电抗器：线路电抗器、分段电抗器。
②防雷保护装置：避雷针、避雷线、普通阀式避雷器、旋转电机型磁吹避雷器、氧化锌避雷器等。
4)一次系统和二次系统间联络设备：电流互感器、电压互感器。
5)绝缘子①电站绝缘子；②电器绝缘子；③线路绝缘子6)母线：母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线在运行中，有巨大的电功率通过；在短路时，承受着很大的发热和电动力效应。
因此，必须经过计算分析和比较，合理选用母线材料、截面形状和截面积，以符合安全经济运行的要求(分为铜母线、铝母线、钢母线)。
7)电缆可分为：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘电力电缆、高压充油电力电缆。
(2)二次设备：对一次设备的工作进行监察测量和控制保护的辅助设备称为二次设备。
1)保护电器。
2)测量和监察设备：①测量表计：如电流表；电压表；功率表。
②绝缘监察装置：交流绝缘监视；直流绝缘监视。
③测量仪表和继电器用的辅助设备等。
3)直流设备：如蓄电池、充电机、逆变器等。
1G417012 电气主接线的基本要求发电厂电气主接线主要取决于发电厂的规模及其在电力系统中的地位、电压等级和出线回数、电气设备的特点以及负荷的性质等条件。
同时要满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。
(1)供电的可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求。
发电厂电气主系统设备介绍.ppt课件
工作原理－－灭弧原理 电弧的产生：触头间中性质点被游离。（变成带电质点） 强电场发射 热电子发射 电弧的熄灭：复合去游离； 扩散去游离。
1. 发电机
工作原理：－－电磁感应。
e
eA
eB
eC
1. 发电机
PN （50、100、125、200、300、600、900MW）
UN （6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、24kV）
Cos（0.85、0.9）
主要技术参数：
1. 发电机
封闭导体－－分相、共箱。
裸导体－－矩形、槽形、管形。
软导体 －－ 钢心铝绞线。
电缆 －－ 单芯、多芯。
硬导体
返回
二、发电厂、变电所的电气接线
电气主接线 自用电接线
返回
电气主接线
基本要求 电气主接线-----接受和分配电能的电路: 可靠、灵活、经济 基本接线形式 有汇流母线:单母线、双母线、 一台半 断路器接线 无汇流母线:单元接线、桥形接线、角形接线
二次设备
仪用互感器：电流互感器、电压互感器 测量仪表：电压表、电流表 继电保护及自动装置 直流电源设备
本次介绍如下设备
发电机 变压器 断路器 隔离开关 互感器 导体
1. 发电机
构成 发电机转子铁芯、线圈－－形成高速旋转磁场。 发电机定子铁芯、线圈－－输出功率。 冷却系统－－保证各部件的温度不大于限值。 油密封系统－－保证足够的油量、油温、油压。 励磁系统－－提供直流励磁（有自动调节功能）
自用电接线
自用电系统电源 工作电源 备用电源 起动电源 (电厂)
自用电接线
厂用电接线
自用电接线
所用电接线
返回
500KV变电站
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
屋内 地点
屋外
灭弧 介质
多油－－淘汰 油
少油 空气
SF6
真空
返回
① 作用
4. 隔离开关
隔离电压，保证检修安全 倒闸操作 关合小电流
4. 隔离开关
②构成
➢关断元件（无灭弧室） ➢支撑绝缘件 ➢传动机构 ➢基座 ➢操作机构（手动、电动）
4. 隔离开关
③ 分类
屋内 地点
屋外
有（单侧、双侧） 地刀
断路器
开断元件（灭弧室内） 支撑绝缘件 传动元件 基座 操动机构（电磁式、弹
簧磁能、液压、气压式）
3. 断路器
③ 工作原理－－灭弧原理
④
⑤ 电弧的产生：触头间中性质点被游离。（变成带电质
点）
⑥
强电场发射
碰撞游离
热游离
⑦
热复合去游离；
⑩
扩散去游离。
3. 断路器
④ 分类
1. 发电机
③ 冷却系统：
机械能
电能（存在各种能量损耗） 各部件温度
冷 空气：廉价、简易、安全。 却 介 氢气：轻、导热性好、不纯时有燃烧爆炸的危险。 质 水 ： 导热性好、稳定性好（不燃烧）。
机械损伤
冷却方式： 定子绕组 转子绕组 铁芯
水
氢
氢
水
水
空
水
水
氢
1. 发电机
④ 励磁系统：根据发电机所供负荷变化相应调节
U1/U2=W1/W2
③ 分类
2. 变压器
相数 单相 三相
调压 无载调压：±2x2.5％ 方式 有载调压：30％
双绕组 普通 绕组 三绕组 自耦
分裂
冷却 方式
干式
油浸 式
自冷
风冷 自冷
风冷
强油风冷
强油导向风冷
水冷
返回
① 作用
3. 断路器
②
正常时：接通和断开电路。
③
故障时：自动切除故障电流。
② 构成
发电厂、变电所 电气主系统
电力工程系
电气主系统
一、电气设备
二、发电厂、变电所的电气接线
三、配电装置
一、电气设备
电气设备简述
一次设备：生产、输送、分配电能
二次设备：测量、监视、控制、保护
分类
一次设备
➢生产和转换电能的设备：发电机、电动机、变压器 ➢开关电器：断路器、隔离开关、 熔断器等 ➢限制故障电流和过电压的电器：电抗器、避雷器 ➢载流导体：裸导体（硬、软）、电缆 ➢接地装置：
变电站的主接线
枢纽变电站
枢纽变电站为该系统 的最高电压变电站， 汇集和分配系统中的 大型电厂送出的电能， 或作为与其它远方电 力系统的联络站。
区域变电站
区域变电站承担大面积的区域供电，其电压等级仅次于枢纽变电站。
地区变电站主接线
地区变电站承担一个地区的供电，它多为终端和分支变电站 降压供给附近用户或企业。一般低压侧采用单母线分段接线。
无
开关 方式
插入 水平 垂直
单柱 绝缘 件 双柱
三柱
返回
① 作用
5. 互感器
② 电流互感器（CT）：大电 标准小电流 流
电压互感器（PT）：高电压 标准低电压
② 工作原理
5. 互感器
CT
电磁式 －－电磁感应 其他形式 －－电容耦合
光电耦合
PT
电磁式－－电磁感应 电容式
电容式PT
5. 互感器
5. 互感器
③ 分类
➢ CT分类
屋内 地点
屋外
一次 单匝 匝数 多匝
绝缘
干式 浇注式 油浸式
支撑式
安装 装入式 方式
穿墙式
5. 互感器
➢ PT分类
屋内 地点
屋外
单相 相数
三相
干式
双绕组
绝缘 浇注式
绕组 三绕组
油浸式
四绕组
返回
6. 导体
① 导体材质:铜、铝(合金) ② 导体分类
裸导体－－矩形、槽形、管形。 硬导体
二次设备
➢仪用互感器：电流互感器、电压互感器 ➢测量仪表：电压表、电流表 ➢继电保护及自动装置 ➢直流电源设备
本次介绍如下设备
1. 发电机 2. 变压器 3. 断路器 4. 隔离开关 6. 互感器 7. 导体
1. 发电机
① 构成
发电机转子铁芯、线圈－－形成高速旋转磁场。 发电机定子铁芯、线圈－－输出功率。 冷却系统－－保证各部件的温度不大于限值。 油密封系统－－保证足够的油量、油温、油压。 励磁系统－－提供直流励磁（有自动调节功能）
1. 发电机
② 工作原理：－－电磁感应。
③
e
eA
eB
eC
eA Em sin wt eB Em sin(wt 1200 ) eC Em sin(wt 1200 )
1. 发电机
主要技术参数：
PN （50、100、125、200、300、600、900MW） UN （6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、24kV） Cos（0.85、0.9）
封闭导体－－分相、共箱。 软导体 －－ 钢心铝绞线。 电缆 －－ 单芯、多芯。
返回
二、发电厂、变电所的电气接线
电气主接线 自用电接线
返回
电气主接线
① 基本要求
电气主接线-----接受和分配电能的电路: 可靠、灵活、经济
基本接线形式
有汇流母线:单母线、双母线、 一台半 断路器接线 无汇流母线:单元接线、桥形接线、角形接线
电气主接线
单母线
电气主接线
单母线分段
电气主接线
单母线分段带旁路
电气主接线
双母线
电气主接线
双母线分段
电气主接线
双母线带旁路
电气主接线
一台半断路器
电气主接线
桥形接线
电气主接线
单元接线
电气主接线
多角接线
返回
水力发电厂的主接线
水电厂大都建在水力资源丰富的江河上，离负荷中心较远， 机端负荷很少，发电机发出的电能大部分都送入系统。
⑤
励磁电流，以维持极端电压为给定值。
励磁功率单元
电力系统
励磁调节器 励磁系统
输入信号
返回
2. 变压器
① 构成
➢ 铁芯－－磁路。 ➢ 绕组－－电路。 ➢ 油箱－－绝缘和散热。 ➢ 绝缘套管－－高低压引线。 ➢ 冷却装置－－加强散热。
2. 变压器
② 工作原理：电磁感应。
③一种交流电的电压和电流 另一相同频率交流电的电压和电流
变电所：380/220V
自用电接线
③ 自用电系统电源
工作电源 备用电源 起动电源 (电厂)
自用电接线
厂用电接线
自用电接线
所用电接线
返回
500KV变电站
各类装置举例
1、低压配电屏
全封闭组合电器
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1320. 12.13Sunday, December 13, 2020
自用电接线
① 厂用负荷分类
② Ⅰ类负荷：不允许停电。
③ Ⅱ类负荷：可短时停电。
④ Ⅲ类负荷：可长时间停电。
⑤ 事故保安负荷：交流不停电负荷
⑥
直流负荷
⑦
交流保安负荷
自用电接线
② 自用电系统电压等级
火电厂：高压（6或10+3kV） 低压（380或380/220V）
水电厂：一级（380/220V） 坝区（6或10kV）