發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)備概述課件

第一章緒論第三節(jié)發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)備概述第一章緒論第三節(jié)發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)備概述教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容一、主要電氣設(shè)備二、電氣設(shè)備的符號三、電氣主接線和配電裝置的概念首頁教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容首頁一、主要電氣設(shè)備

為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送和分配的需要，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、轉(zhuǎn)換、監(jiān)視、測量、調(diào)整、保護(hù)、切換和停止等操作。按電壓等級可分為高壓電器和低壓電器；按所起的作用不同，電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類。首頁一、主要電氣設(shè)備為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送一、主要電氣設(shè)備（一）一次設(shè)備

直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備，稱為一次設(shè)備，主要有以下幾種。

l.生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備

生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備有同步發(fā)電機(jī)、變壓器及電動(dòng)機(jī)，它們都是按電磁感應(yīng)原理工作的，統(tǒng)稱為電機(jī)。

一、主要電氣設(shè)備（一）一次設(shè)備一、主要電氣設(shè)備2.開關(guān)電器

開關(guān)電器的作用是接通或斷開電路。（1）斷路器（俗稱開關(guān)）（2）隔離開關(guān)（俗稱刀閘）（3）負(fù)荷開關(guān)還有用于配電系統(tǒng)的自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器等。

低壓開關(guān)電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器等。

斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負(fù)荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。

隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，用來在檢修設(shè)備時(shí)隔離電源，進(jìn)行電路的切換操作及接通或斷開小電流電路。它一般只有電路斷開的情況下才能操作。在各種電氣設(shè)備中，隔離開關(guān)的使用量是最多的。

負(fù)荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置，可以用來接通或斷開電路的正常工作電流和過負(fù)荷電流，但不能用來接通或斷開短路電流。還可用來在檢修設(shè)備時(shí)隔離電源。一、主要電氣設(shè)備2.開關(guān)電器斷路器有滅弧裝置，可用來一、主要電氣設(shè)備3.限流電器限流電器包括串聯(lián)在電路中的普通電抗器和分裂電抗器.4.載流導(dǎo)體包括母線、架空線和電纜線等。5.補(bǔ)償設(shè)備（1）調(diào)相機(jī)。（2）電力電容器。（3）消弧線圈。（4）并聯(lián)電抗器。

其作用是限制短路電流，使發(fā)電廠或變電站能選擇輕型電器和選用截面積較小的導(dǎo)體。

母線用來匯集和分配電能或?qū)l(fā)電機(jī)、變壓器與配電裝置連接；架空線和電纜線用來傳輸電能。

調(diào)相機(jī)是一種不帶機(jī)械負(fù)荷運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，主要用來向系統(tǒng)輸出感性無功功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點(diǎn)或地區(qū)的電壓。

電力電容器補(bǔ)償有并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償兩類。

消弧線圈用來補(bǔ)償小接地電流系統(tǒng)的單相接地電容電流，以利于熄滅電弧。

并聯(lián)電抗器一般裝設(shè)在330kV及以上超高壓配電裝置的線路側(cè)。作用是吸收過剩的無功功率，改善沿線電壓分布和無功分布，降低有功損耗，提高送電效率。一、主要電氣設(shè)備3.限流電器其作用是限制短路電流，使發(fā)一、主要電氣設(shè)備6.互感器包括電流互感器和電壓互感器。7.保護(hù)電器保護(hù)電器包括用于過負(fù)荷電流或短路電流保護(hù)的熔斷器（俗稱保險(xiǎn)）和防御過電壓的設(shè)備，即防雷裝置。8.絕緣子9.接地裝置

熔斷器用來斷開電路的過負(fù)荷電流或短路電流，保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的危害。熔斷器不能用來接通或斷開正常工作電流，必須與其他電器配合使用。

防雷裝置包括：避雷器、避雷針、避雷線（架空地線）、避雷帶和避雷網(wǎng)等。

絕緣子用來支持和固定載流導(dǎo)體，并使載流導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導(dǎo)體間絕緣。

接地裝置用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護(hù)人身安全。前者稱工作接地，后者稱保護(hù)接地。一、主要電氣設(shè)備6.互感器熔斷器用來斷開電路的過一、主要電氣設(shè)備（二）二次設(shè)備對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備，稱為二次設(shè)備。1.測量表計(jì)2.絕緣監(jiān)察裝置用來監(jiān)察交、直流電網(wǎng)的絕緣狀況。3.控制和信號裝置

測量表計(jì)用來監(jiān)視、測量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設(shè)備的溫度等，如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、溫度表等。

控制主要是指采用手動(dòng)或自動(dòng)方式通過操作回路實(shí)現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。斷路器都有位置信號燈，有些隔離開關(guān)有位置指示器。主控制室設(shè)有中央信號裝置，用來反映電氣設(shè)備的事故或異常狀態(tài)。一、主要電氣設(shè)備（二）二次設(shè)備測量表計(jì)用來監(jiān)視、一、主要電氣設(shè)備4.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置5.直流電源設(shè)備6.塞流線圈（又稱高頻阻波器）

繼電保護(hù)的作用是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，作用于斷路器跳閘，自動(dòng)切除故障元件；當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出信號。自動(dòng)裝置的作用是用來實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的自動(dòng)并列、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁、電力系統(tǒng)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)、按頻率啟動(dòng)水輪機(jī)組；實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動(dòng)投入、輸電線路自動(dòng)重合閘及按事故頻率自動(dòng)減負(fù)荷等。

直流電源設(shè)備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開關(guān)電器的操作、信號、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的直流電源，以及事故照明和直流電動(dòng)機(jī)的備用電源。

塞流線圈是電力載波通信設(shè)備中必不可少的組成部份，它與耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、高頻通信機(jī)等組成電力線路高頻通信通道。塞流線圈起到阻止高頻電流向變電站或支線泄漏、減小高頻能量損耗的作用。一、主要電氣設(shè)備4.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置繼電保護(hù)的作用二、電氣設(shè)備的符號

圖形符號是用于表示電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的一種圖形和符號。文字符號是電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的種類字母和功能字母代碼。文字符號的字母應(yīng)采用大寫的拉丁字母。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號兩種。主要電氣設(shè)備的圖形和文字符號如表所示。二、電氣設(shè)備的符號圖形符號是用于表示二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號三、電氣主接線和配電裝置的概念

1.電氣主接線一次設(shè)備按預(yù)期的生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為電氣主接線。主接線表明電能的生產(chǎn)、匯集、轉(zhuǎn)換、分配關(guān)系和運(yùn)行方式，是運(yùn)行操作、切換電路的依據(jù)，又稱一次接線、一次電路主系統(tǒng)或主電路。用國家規(guī)定的圖形和文字符號表示主接線中的各元件，并依次連接起來的單線圖，稱電氣主接線圖。某火電廠的電氣主接線圖如圖所示。三、電氣主接線和配電裝置的概念1.電氣主接線

電

氣

主

接

線

電

氣

主

接

線

三、電氣主接線和配電裝置的概念2．配電裝置按主接線圖，由母線、開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測量電器及必要的輔助設(shè)備組建成接受和分配電能的電工建筑物，稱為配電裝置。配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分。配電裝置按電氣設(shè)備的安裝地點(diǎn)可分為：（1）屋內(nèi)配電裝置。全部設(shè)備都安裝在屋內(nèi)。（2）屋外配電裝置。全部設(shè)備都安裝在屋外（即露天場地）。三、電氣主接線和配電裝置的概念2．配電裝置三、電氣主接線和配電裝置的概念

按電氣設(shè)備的組裝方式可分為以下二種。（1）裝配式配電裝置。電氣設(shè)備在現(xiàn)場（屋內(nèi)或屋外）組裝。（2）成套式配電裝置。制造廠預(yù)先將各單元電路的電氣設(shè)備裝配在封閉或不封閉的金屬柜中，構(gòu)成單元電路的分間。成套配電裝置大部分為屋內(nèi)型，也有屋外型。配電裝置還可按其他方式分類，例如按電壓等級分類，稱10kV配電裝置、35kV配電裝置、110kV配電裝置、220kV配電裝置、500kV配電裝置等。三、電氣主接線和配電裝置的概念思考練習(xí)思考練習(xí)1.什么是一次設(shè)備？二次設(shè)備？哪些設(shè)備屬一次設(shè)備？哪些設(shè)備屬二次設(shè)備？2.什么是電氣主接線？什么是配電裝置？3.熟記電氣設(shè)備的圖形符號和文字符號。思考練習(xí)思考練習(xí)本節(jié)結(jié)束！本節(jié)結(jié)束！斷路器圖例斷路器圖例隔離開關(guān)圖例隔離開關(guān)圖例負(fù)荷開關(guān)圖例負(fù)荷開關(guān)圖例自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器低壓開關(guān)電器

智能萬能式斷路器低壓開關(guān)電器智能萬能式斷路器限流電器限流電器載流導(dǎo)體載流導(dǎo)體補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)償設(shè)備互感器

電流互感器電壓互感器

電流互感器作用是將交流大電流變成小電流（5A或lA），供電給測量儀表和繼電保護(hù)裝置的電流線圈；電壓互感器作用是將交流高電壓變成低電壓（100V或100/V），供電給測量儀表和繼電保護(hù)裝置的電壓線圈。它們使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化，使測量儀表和保護(hù)裝置等二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身安全?；ジ衅麟娏骰ジ衅髯饔檬菍⒔涣鞔箅娏髯兂尚‰娏鳎?A或保護(hù)電器熔斷器避雷器保護(hù)電器絕緣子絕緣子配電裝置配電裝置第一章緒論第三節(jié)發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)備概述第一章緒論第三節(jié)發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)備概述教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容一、主要電氣設(shè)備二、電氣設(shè)備的符號三、電氣主接線和配電裝置的概念首頁教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容首頁一、主要電氣設(shè)備

為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送和分配的需要，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、轉(zhuǎn)換、監(jiān)視、測量、調(diào)整、保護(hù)、切換和停止等操作。按電壓等級可分為高壓電器和低壓電器；按所起的作用不同，電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類。首頁一、主要電氣設(shè)備為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送一、主要電氣設(shè)備（一）一次設(shè)備

直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備，稱為一次設(shè)備，主要有以下幾種。

l.生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備

生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備有同步發(fā)電機(jī)、變壓器及電動(dòng)機(jī)，它們都是按電磁感應(yīng)原理工作的，統(tǒng)稱為電機(jī)。

一、主要電氣設(shè)備（一）一次設(shè)備一、主要電氣設(shè)備2.開關(guān)電器

開關(guān)電器的作用是接通或斷開電路。（1）斷路器（俗稱開關(guān)）（2）隔離開關(guān)（俗稱刀閘）（3）負(fù)荷開關(guān)還有用于配電系統(tǒng)的自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器等。

低壓開關(guān)電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器等。

斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負(fù)荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。

隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，用來在檢修設(shè)備時(shí)隔離電源，進(jìn)行電路的切換操作及接通或斷開小電流電路。它一般只有電路斷開的情況下才能操作。在各種電氣設(shè)備中，隔離開關(guān)的使用量是最多的。

負(fù)荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置，可以用來接通或斷開電路的正常工作電流和過負(fù)荷電流，但不能用來接通或斷開短路電流。還可用來在檢修設(shè)備時(shí)隔離電源。一、主要電氣設(shè)備2.開關(guān)電器斷路器有滅弧裝置，可用來一、主要電氣設(shè)備3.限流電器限流電器包括串聯(lián)在電路中的普通電抗器和分裂電抗器.4.載流導(dǎo)體包括母線、架空線和電纜線等。5.補(bǔ)償設(shè)備（1）調(diào)相機(jī)。（2）電力電容器。（3）消弧線圈。（4）并聯(lián)電抗器。

其作用是限制短路電流，使發(fā)電廠或變電站能選擇輕型電器和選用截面積較小的導(dǎo)體。

母線用來匯集和分配電能或?qū)l(fā)電機(jī)、變壓器與配電裝置連接；架空線和電纜線用來傳輸電能。

調(diào)相機(jī)是一種不帶機(jī)械負(fù)荷運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，主要用來向系統(tǒng)輸出感性無功功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點(diǎn)或地區(qū)的電壓。

電力電容器補(bǔ)償有并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償兩類。

消弧線圈用來補(bǔ)償小接地電流系統(tǒng)的單相接地電容電流，以利于熄滅電弧。

并聯(lián)電抗器一般裝設(shè)在330kV及以上超高壓配電裝置的線路側(cè)。作用是吸收過剩的無功功率，改善沿線電壓分布和無功分布，降低有功損耗，提高送電效率。一、主要電氣設(shè)備3.限流電器其作用是限制短路電流，使發(fā)一、主要電氣設(shè)備6.互感器包括電流互感器和電壓互感器。7.保護(hù)電器保護(hù)電器包括用于過負(fù)荷電流或短路電流保護(hù)的熔斷器（俗稱保險(xiǎn)）和防御過電壓的設(shè)備，即防雷裝置。8.絕緣子9.接地裝置

熔斷器用來斷開電路的過負(fù)荷電流或短路電流，保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的危害。熔斷器不能用來接通或斷開正常工作電流，必須與其他電器配合使用。

防雷裝置包括：避雷器、避雷針、避雷線（架空地線）、避雷帶和避雷網(wǎng)等。

絕緣子用來支持和固定載流導(dǎo)體，并使載流導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導(dǎo)體間絕緣。

接地裝置用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護(hù)人身安全。前者稱工作接地，后者稱保護(hù)接地。一、主要電氣設(shè)備6.互感器熔斷器用來斷開電路的過一、主要電氣設(shè)備（二）二次設(shè)備對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備，稱為二次設(shè)備。1.測量表計(jì)2.絕緣監(jiān)察裝置用來監(jiān)察交、直流電網(wǎng)的絕緣狀況。3.控制和信號裝置

測量表計(jì)用來監(jiān)視、測量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設(shè)備的溫度等，如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、溫度表等。

控制主要是指采用手動(dòng)或自動(dòng)方式通過操作回路實(shí)現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。斷路器都有位置信號燈，有些隔離開關(guān)有位置指示器。主控制室設(shè)有中央信號裝置，用來反映電氣設(shè)備的事故或異常狀態(tài)。一、主要電氣設(shè)備（二）二次設(shè)備測量表計(jì)用來監(jiān)視、一、主要電氣設(shè)備4.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置5.直流電源設(shè)備6.塞流線圈（又稱高頻阻波器）

繼電保護(hù)的作用是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，作用于斷路器跳閘，自動(dòng)切除故障元件；當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出信號。自動(dòng)裝置的作用是用來實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的自動(dòng)并列、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁、電力系統(tǒng)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)、按頻率啟動(dòng)水輪機(jī)組；實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動(dòng)投入、輸電線路自動(dòng)重合閘及按事故頻率自動(dòng)減負(fù)荷等。

直流電源設(shè)備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開關(guān)電器的操作、信號、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的直流電源，以及事故照明和直流電動(dòng)機(jī)的備用電源。

塞流線圈是電力載波通信設(shè)備中必不可少的組成部份，它與耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、高頻通信機(jī)等組成電力線路高頻通信通道。塞流線圈起到阻止高頻電流向變電站或支線泄漏、減小高頻能量損耗的作用。一、主要電氣設(shè)備4.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置繼電保護(hù)的作用二、電氣設(shè)備的符號

圖形符號是用于表示電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的一種圖形和符號。文字符號是電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的種類字母和功能字母代碼。文字符號的字母應(yīng)采用大寫的拉丁字母。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號兩種。主要電氣設(shè)備的圖形和文字符號如表所示。二、電氣設(shè)備的符號圖形符號是用于表示二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號二、電氣設(shè)備的符號三、電氣主接線和配電裝置的概念

1.電氣主接線一次設(shè)備按預(yù)期的生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為電氣主接線。主接線表明電能的生產(chǎn)、匯集、轉(zhuǎn)換、分配關(guān)系和運(yùn)行方式，是運(yùn)行操作、切換電路的依據(jù)，又稱一次接線、一次電路主系統(tǒng)或主電路。用國家規(guī)定的圖形和文字符號表示主接線中的各元件，并依次連接起來的單線圖，稱電氣主接線圖。某火電廠的電氣主接線圖如圖所示。三、電氣主接線和配電裝置的概念1.電氣主接線

電

氣

主

接

線

電

氣

主

接

線

三、電氣主接線和配電裝置的概念2．配電裝置按主接線圖，由母線、開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測量電器及必要的輔助設(shè)備組建成接受和分配電能的電工建筑物，稱為配電裝置。配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分。配電裝置按電氣設(shè)備的安裝地點(diǎn)可分為：（1）屋內(nèi)配電裝置。全部設(shè)備都安裝在屋內(nèi)。（2）屋外配電裝置。全部設(shè)備都安裝在屋外（即露天場地）。三、電氣主接線和配電裝置的概念2．配電裝置三、電氣主接線和配電裝置的