電氣基礎知識2

1、一、 發(fā)電廠生產(chǎn)過程簡介：發(fā)電廠是把其它形式的能量（燃料的化學能、水能、風能、原子能等）轉換為電能的特殊工廠。根據(jù)利用的能量可分為：1、水力發(fā)電廠 2、火力發(fā)電廠 3、原子能發(fā)電廠 4、風力發(fā)電廠 5、其它，如太陽能、地熱等?；鹆Πl(fā)電廠是以煤、石油、天然氣等作為燃料，燃料燃燒時的化學能被轉換為熱能，再由汽輪機等熱力機械將熱能變?yōu)闄C械能，并由汽輪機帶動發(fā)電機將機械能變?yōu)殡娔堋０雌渥饔梅譃?、單純供電（凝汽式發(fā)電廠）2、供電兼供熱（熱電廠）。我廠屬于第2種?；鹆Πl(fā)電廠主要由1、鍋爐部分2、汽輪機部分3、電氣部分組成。（一）電氣部分：主要由發(fā)電機、變壓器、高、低壓配電裝置、輸電線路及廠用電系統(tǒng)組成。

2、1、 發(fā)電機：將機械能轉換為電能2、 變壓器：將發(fā)電機輸送出的電能的電壓升高或降低。（主變、廠變）3、 高、低壓配電裝置：按主接線的要求，由開關設備、保護測量電器、母線和必要的輔助建筑構成的總體，其作用是在正常時用來接收和分配電能，在系統(tǒng)故障時迅速切斷故障部分，恢復正常運行。4、 輸電線路：向用戶輸送電能和與系統(tǒng)聯(lián)絡，以保證供電的可靠性。5、 廠用電系統(tǒng)：供給發(fā)電廠生產(chǎn)用電、照明、機修的自用電。（交流、直流）（二）電力系統(tǒng)及其運行的一般知識： 1、一次設備：承受動力電壓和動力電流的設備。（發(fā)電機、變壓器、斷路器、自動開關、接觸器、閘刀開關、熔斷器、母線、電力電纜、避雷器、電壓互感器、電流互感器

3、等）2、二次設備：對一次設備進行控制、測量、監(jiān)察以及在發(fā)生故障時能迅速切除故障的繼電保護裝置、自動控制和信號裝置等設備。（繼電器、測量儀表、控制、自動及信號裝置、控制電纜等）3、兩票三制：操作票、工作票；交接班制度、巡回檢查制度、設備定期切換試驗制度。4、電氣主接線圖：用規(guī)定的文字和圖形符號將各種一次設備（發(fā)電機、變壓器、開關）按照它們的實際連接順序繪制成的。5、電氣主接線形式：有母線和無母線。有母線分為單母線、雙母線、分斷的單母線、雙母線及附加旁路母線的單母線、雙母線。（35kv為帶分斷的單母線、110kv為附加旁路雙母線）6、電廠廠用電及其接線：（400v、6kv），由發(fā)電機電壓母線接引廠

4、用電源，供給接在該段母線上機組的廠用電負荷）。1、將廠用母線分段：我廠鍋爐6kv輔機采用按爐分段。2、各段廠用母線裝設備用電源：（工作電源、備用電源），備用：明備用、暗備用。（1）明備用：正常運行時，專門設一臺平時不工作的備用變壓器。當任一臺廠用工作變壓器故障或檢修時，代替工作，備用變壓器容量應等于最大一臺廠用工作變壓器容量。（2）暗備用：正常運行中，不專設備用變壓器，而將每臺廠用變壓器容量增大。實際上各臺廠用變壓器互為備用。3、裝設備用電源自動投入裝置：當工作電源故障跳閘后，備用電源自動投入裝置能自動地、有選擇地把備用電源迅速投入到停電母線上去，以保證立即恢復供電。7、倒閘操作：電氣設備狀態(tài)

5、：運行、備用（熱、冷備用）、檢修。將電氣設備由一種狀態(tài)操作至另一種狀態(tài)所進行的一系列操作。二、 電工與電子基礎：1、電路的組成和作用：（1）電源：將其他形式的能量轉換為電能的裝置。（2）負載： 將電能轉換為其他形式的能量。（3）導線：連接電源和負載的導體，為電流提供通路。（4）控制器件：在電路中起接通、斷開、保護、測量等作用。電壓和電流的大小及方向不隨時間變化的電路叫直流電路。電壓和電流的大小及方向隨時間變化的電路叫交流電路。正弦交流電路。（最大值、角頻率、初相角）2. 電位：電場中某點的電位，在數(shù)值上等于單位正電荷沿任意路徑從該點移至無限遠處的過程中所做的功。電壓：電場中任意兩點的電位差。電

6、流：導體中的自由電子在電場力的作用下，作有規(guī)則的定向運動，就形成電流。電流強度：單位時間內(nèi)通過導體截面的電荷量。iq/t電阻：在電場力作用下，電流在導體中流動時所受到的阻力。電功：一段時間內(nèi)，電場力所做的功。電功率：單位時間內(nèi)，電場力所做的功。電流的熱效應：當電流流過導體時，由于導體有一定的電阻，因此消耗一定的電能。這些電能不斷轉變?yōu)闊崮?，使導體溫度升高。短路：如果電源通向負載的兩根導線不經(jīng)過負載而相互直接接通。斷路：電路中某一部分斷開，使電流不能導通的情況。電感：沒有鐵芯的線圈。電容：被絕緣體隔開的兩個導體的組合。區(qū)別：1、電感儲存磁場能量的元件，電容儲存電場能量的元件。2、同一正弦交流來講

7、，電感電壓超前電流90度，電容電壓滯后電流90度。3。在直流電路中，電感相當于短路，電容相當于斷路。在交流電路中，電容電流的大小與電壓的變化率成正比。在交流電路中，電感線圈兩端電壓大小與電流的變化率成正比。兩者儲存能量不同，儲能和釋能過程完全相反，互相能夠起到補償作用。如制造的電容器，晶體管（極間電容）變壓器（匝間電容）、輸電線與大地（對地電容）；變壓器、電動機線圈電感。發(fā)電機既要發(fā)有功，又要發(fā)無功。有功功率：在交流電路中，電阻所消耗的功率。無功功率：在交流電路中，電感（電容）與電源之間能量互換，沒有消耗能量。 3 三相交流電源：三個電動勢的頻率相同、最大值相等、相位互差120，為對稱三相電動

8、勢。 相序：三相電動勢到達最大值的先后順序不同，稱為相序。正序（a、b、c），負序（a、c、b）。母線a、b、c，以黃、綠、紅表示。直流母線正極涂紅色，負極涂藍色。母線著色做用：1、增加其熱輻射能力，有利于母線散熱。2、提高母線允許電流（0.120.15）3、防止氧化，便于識別直流極性、交流相別。三相電源和負載接線：星形（中線）、三角形接線。功率計算。 4、 電和磁;電路和磁路不同點：1、電路中的電流是帶電質(zhì)點的運動、磁場不是質(zhì)點的。運動。2、恒定電流在電路中有功率損耗，恒定磁通的磁路中不損耗功率。3、電路在開路狀態(tài)時，即使電路中有電動勢，也沒有電流，磁路沒有開路狀態(tài)，只要有磁通勢存在，總有磁

9、通存在。4、當電路中沒有電動勢時，電流等于零，而磁路里磁通勢等于零時，可能有剩磁磁通存在。（磁性金屬物體停止磁化后，它的上面仍保留的磁性）。 5、 感應電動勢產(chǎn)生情況：1、在磁場中使導體做切割磁力線運動。2、移動導線附近的磁場。3、讓交變磁場穿過電感線圈。enblvsin三、發(fā)電機： 1、 發(fā)電機結構：定子（電樞）、轉子(磁極)、定子和轉子之間氣隙 。 2、基本原理：電磁感應。（e）勵磁方式：串勵、并勵（磁場變阻器運行）、復勵、他勵（自動調(diào)整勵磁裝置運行）。他勵式靜止半導體勵磁（將發(fā)電機發(fā)出的交流電，經(jīng)勵磁變降壓后由靜止半導體整流成直流電，供給發(fā)電機勵磁。發(fā)電機并列前由廠用電源供給，并列后改為

10、發(fā)電機本身供給。#01機） 3、同步：三相定子繞組流過定子電流產(chǎn)生旋轉磁場轉速大小和方向與轉子轉速大小和方向相同。（f） 4、冷卻方式（水、空氣、氫氣）定、轉子繞組水冷、定、轉子鐵芯空冷。 5、電樞反應：電樞磁場對主極磁場的作用與影響，而使氣隙合成磁場發(fā)生變化的過程。 6、功角：每相空載電勢與電壓的相位差。0（交軸電樞反應，輸出有功）。90（直軸去磁電樞反應，輸出感性無功）90（直軸增磁電樞反應，輸出容性無功），090，既輸出有功，也輸出無功）。 7、發(fā)電機特性：空載特性：發(fā)電機轉子以額定轉速旋轉，定子繞組開路，其電勢e0與勵磁電流i之間關系曲線。（先直線，鐵芯飽和后曲線）。判斷轉子繞組的匝間

11、短路和定子鐵芯故障。短路特性：發(fā)電機定子三相繞組端頭短路，并保持額定轉速下，定子穩(wěn)態(tài)短路電流i與勵磁電流i的關系曲線。判斷勵磁線圈有無匝間短路故障。（如有，短路特性曲線會降低。外特性：勵磁電流、轉速、功率因數(shù)為常數(shù)的條件下、變更負荷（定子電流i）時端電壓u的變化曲線。分析負載功率因數(shù)對發(fā)電機端電壓的影響。負載特性：當轉速、定子電流為額定值，功率因數(shù)為常數(shù)時，發(fā)電機電壓與勵磁電流之間的關系。調(diào)整特性：電壓、轉速、功率因數(shù)為常數(shù)，變更負荷（定子電流i）時勵磁電流i的變化曲線。 8、 發(fā)電機準同期并列條件：電壓相位、電壓相序、頻率。自同期（先并網(wǎng)，后給勵磁）。 9、有功功率調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)主汽門開度大小，

12、（功角090，穩(wěn)定，90，靜態(tài)穩(wěn)定極限，大于90，不穩(wěn)定）無功功率：調(diào)節(jié)勵磁電流。功率因數(shù)降低時，發(fā)電機出力降低，即發(fā)電機定子電流有功分量減小，無功分量增大，電樞電流的感性無功電流起去磁作用，氣隙合成磁場減小，使發(fā)電機定子電壓降低，為維持定子電壓不變，必須增加轉子電流，增大發(fā)電機轉子磁場，若保持發(fā)電機出力不變，必然增加轉子電流超過額定值，引起轉子繞組過熱。功率因數(shù)升高時，會使發(fā)電機有功出力提高，而使發(fā)電機定子電流的無功分量減小，造成發(fā)電機功角增大，發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性下降。 10、軸電壓：汽輪發(fā)電機機組中，由于定子磁場的不平衡或轉軸本身帶磁，當出現(xiàn)交變磁通時，在轉軸上就感應出軸電壓。軸電壓由軸經(jīng)過

13、油膜、軸承、機座、和基礎底層形成一個回路，在此回路內(nèi)產(chǎn)生一個很大的電流，稱為軸電流。原因：1、單相效應產(chǎn)生的軸電流。2、由靜電荷產(chǎn)生的軸電流。3、磁通不對稱引起的軸電流。為了防止軸電流的產(chǎn)生，在勵磁機側、軸承與基礎底座之間加裝絕緣墊。為防止軸電流經(jīng)油管、或水管短路，在油管法拉盤、冷卻水管盤上加裝絕緣墊。大軸接地碳刷：（裝設在汽輪機蝸母輪側，）作用1、消除大軸靜電電壓（汽輪機最后幾級的蒸氣具有很大的濕度，即蒸氣中含有水分，水滴以高速打在葉片上時，便將帶負電的微粒打出而到凝汽器中，正電荷滯留在葉片或軸上，由于軸瓦有油膜，正電荷無法流入大地，軸上產(chǎn)生靜電電壓。2、供測量轉子繞組正、負對地電壓用。3、

14、供轉子接地保護裝置用。 11、滅磁開關不裝設動作迅速的斷路器：同步發(fā)電機的轉子繞組存在較大的電感，而直流電沒有過零的時刻，若采用動作迅速的斷路器突然動作，切斷正常運行狀態(tài)下的勵磁電流，電流在熄滅瞬間會產(chǎn)生過電壓，且電流變化愈大，電流熄滅愈快，過電壓數(shù)值愈大，可能大大超過勵磁回路絕緣薄弱點的耐壓水平，擊穿而損壞。 12、強勵裝置：當系統(tǒng)發(fā)生事故電壓嚴重降低時，強勵以最快的速度，給發(fā)電機以最大的勵磁，迫使系統(tǒng)電壓迅速恢復。作用：1、增加電力系統(tǒng)穩(wěn)定程度。2、短路故障切除后，能使電壓迅速恢復。3、提高帶時限的過電流保護動作的可靠性。4、改善系統(tǒng)事故情況下電動機的自啟動條件。四、 變壓器; 1、工作原

15、理：變壓器的兩個繞組分別接于電源（一次繞組），和負載（二次繞組），當一次繞組接至交流電源時，一次繞組中就有交流電流流過并且建立交變磁勢，變壓器的鐵芯中產(chǎn)生交變磁通（主磁通），主磁通沿著鐵芯通過一、二次繞組，在兩個繞組中感應出電動勢e1和e2，此時如果二次繞組與負載接通，便有電流流入負載，實現(xiàn)電能的傳遞。在傳遞過程中，由于主磁通在一、二繞組中的每一匝中所感生的電勢是相等的，因此兩個匝數(shù)不同的繞組就分別得到不同的感生電勢。（大小與繞組匝數(shù)成正比）。因此改變一、二次繞組的匝數(shù)比，改變電壓?？偨Y：、一次繞組通電后鐵芯產(chǎn)生磁場，它在兩個匝數(shù)不同的繞組中感生電勢，實現(xiàn)電壓等級的變換。2、當二次繞組帶負載時，通過主磁通的自動調(diào)整作用，一次繞組電流隨負載變化，實現(xiàn)了能量的傳遞。 2、變壓器構造及各部分作用： 3、變壓器的主要參數(shù)： 4、同名端和連接組別：交流瞬時電壓相同的端頭。變壓器的一、二次繞組按一定接線方式連接時，一、二次繞組電壓或電流的相位關系。5、變壓器并列一些條件：6、 變壓器中性點接地刀閘：（解列、并列）7、勵磁涌流：（新安裝和大修后的變壓器做沖擊試驗）8、變壓器調(diào)壓：（有載調(diào)壓、無載調(diào)壓）t5聯(lián)變、廠變。變壓器一般從高壓繞組抽分接頭（從原理上來講，哪一側抽分接頭都可以，變壓器高壓繞組在外面，抽頭引出方便，變壓器高壓測繞組電流小，引出線和分接開關的截面可以選擇的小些，接觸不良的問題