電廠電氣系統(tǒng)與設(shè)備

電廠電氣系統(tǒng)與設(shè)備山西大學(xué)工程學(xué)院閻曉霞內(nèi)容電力系統(tǒng)根本概念發(fā)電廠電氣系統(tǒng)與設(shè)備電氣一次系統(tǒng)與設(shè)備電氣二次系統(tǒng)與設(shè)備電力系統(tǒng)根本概念〔一〕電力系統(tǒng)定義1、電力系統(tǒng)：是由發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、用電設(shè)備等組成的用來(lái)消費(fèi)、轉(zhuǎn)換、保送、消費(fèi)電能的一致整體。2、電力網(wǎng)：由變壓器、線路等組成的用來(lái)轉(zhuǎn)換、保送、分配電能的整體。電力系統(tǒng)根本概念〔一〕電力系統(tǒng)定義3、動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)再加上發(fā)電廠的動(dòng)力部分。電力系統(tǒng)根本概念〔二〕電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)和根本要求1、運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)(1)電能不能大量?jī)?chǔ)存(2)過(guò)渡過(guò)程非常短促(3)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系親密電力系統(tǒng)根本概念〔二〕電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)和根本要求2、根本要求(1)保證供電的可靠性(2)保證良好的電能質(zhì)量(3)提高運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性(4)保證生態(tài)環(huán)境的友好性電力系統(tǒng)根本概念〔三〕電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式1、定義：星形接線的發(fā)電機(jī)、變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。2、運(yùn)轉(zhuǎn)方式直接接地不直接接地不接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)高阻接地中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式電力系統(tǒng)根本概念〔四〕調(diào)頻和調(diào)壓1、調(diào)頻根據(jù)當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷PL變化時(shí)，PE變化，PM-PE出現(xiàn)差值，角速度及頻率f發(fā)生變化。電力系統(tǒng)根本概念PL的變化可看成是以下三類變化的組合PI：變化周期短，變化幅度小PII：變化周期較長(zhǎng)，變化幅度較大PIII：變化周期長(zhǎng)，變化幅度大針對(duì)不同的負(fù)荷變化，采取相應(yīng)的有功功率調(diào)整〔頻率調(diào)整〕方式。電力系統(tǒng)根本概念PI變化引起f變化進(jìn)展的調(diào)整，由調(diào)速器完成。一次調(diào)整二次調(diào)整PII變化引起f變化進(jìn)展的調(diào)整，由調(diào)頻器完成。三次調(diào)整PIII變化引起f變化進(jìn)展的調(diào)整，由各個(gè)發(fā)電廠按優(yōu)化原那么分配負(fù)荷。電力系統(tǒng)根本概念一、二次調(diào)頻是經(jīng)過(guò)調(diào)速器、調(diào)頻器改動(dòng)蒸汽進(jìn)汽量到達(dá)改動(dòng)PM，使之與PE趨于平衡實(shí)現(xiàn)。一切發(fā)電機(jī)組只需有可調(diào)容量，都要參與一次調(diào)頻。二次調(diào)頻由調(diào)峰〔頻〕電廠的調(diào)頻機(jī)組承當(dāng)。電力系統(tǒng)根本概念〔四〕調(diào)頻和調(diào)壓2、調(diào)壓根據(jù)電網(wǎng)壓損系統(tǒng)電壓的大小與壓損有關(guān)。在X>>R時(shí)，要改動(dòng)壓損的大小，可經(jīng)過(guò)改動(dòng)電力系統(tǒng)保送的無(wú)功功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)根本概念詳細(xì)的調(diào)壓措施有：改動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓〔調(diào)理勵(lì)磁〕改動(dòng)變壓器變比改動(dòng)無(wú)功功率分布〔如并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、串聯(lián)電容器、SVC等〕電力系統(tǒng)根本概念〔五〕電力系統(tǒng)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)隨時(shí)隨地都會(huì)有干擾發(fā)生。小干擾如負(fù)荷動(dòng)搖，大干擾如短路、失磁和大元件的投切等。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在某一正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下遭到干擾后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的才干。電力系統(tǒng)根本概念〔五〕電力系統(tǒng)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分為：靜態(tài)穩(wěn)定性暫態(tài)穩(wěn)定性。發(fā)電廠電氣系統(tǒng)〔一〕發(fā)電廠電氣一次系統(tǒng)1、發(fā)電廠一次主系統(tǒng)(1)作用(3)系統(tǒng)構(gòu)成原理(2)根本接線根本主接線單母線接線單母分段接線根本主接線雙母線接線根本主接線3/2接線發(fā)電廠電氣系統(tǒng)例：某2600MW發(fā)電廠一次主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)2、廠用電系統(tǒng)(1)作用(2)系統(tǒng)構(gòu)成原理發(fā)電廠電氣系統(tǒng)例：某電廠600MW機(jī)組廠用電系統(tǒng)(3)廠用電的切換運(yùn)轉(zhuǎn)形狀正常切換在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，廠用母線從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源，對(duì)切換速度沒(méi)有特殊要求事故切換由于發(fā)惹事故，廠用母線的任務(wù)電源被切除時(shí)，要求備用電源自動(dòng)投入，以實(shí)現(xiàn)盡快平安切換。斷路器的動(dòng)作順序并聯(lián)切換在切換期間，任務(wù)電源和備用電源是短時(shí)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的。同時(shí)切換在切換時(shí)，切除一個(gè)電源和投入另一個(gè)電源的脈沖信號(hào)同時(shí)發(fā)出。斷電切換(串聯(lián)切換)其切換過(guò)程是，一個(gè)電源切除后，才允許投入另一個(gè)電源。切換速度快速切換普通是指，在廠用母線上的電動(dòng)機(jī)反響電壓與待投入電源電壓的相角差還沒(méi)有到達(dá)電動(dòng)機(jī)允許接受的合閘沖擊電流前合上備用電源。慢速切換主要是指殘壓切換，即任務(wù)電源切除后，當(dāng)母線殘壓下降到額定電壓的20%~40%后合上備用電源。發(fā)電廠電氣系統(tǒng)3、電氣設(shè)備1)發(fā)電機(jī)(1)根本原理3、電氣設(shè)備(2)構(gòu)造機(jī)座和端蓋定子鐵芯定子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子繞組密封油系統(tǒng)水系統(tǒng)氫氣系統(tǒng)定子鐵芯、基座、端蓋水內(nèi)冷定子線棒斷面轉(zhuǎn)子本體〔轉(zhuǎn)軸〕軸向槽橫向月牙槽轉(zhuǎn)子繞組密封油系統(tǒng)氫氣系統(tǒng)的供氣系統(tǒng)水冷系統(tǒng)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)3、電氣設(shè)備2)變壓器(1)根本原理發(fā)電廠電氣系統(tǒng)(2)變壓器的根本分類相數(shù)三相變壓器單相變壓器鐵芯構(gòu)造芯式殼式單相式三相三柱式三相五柱式單相式三相三柱式三相五柱式鐵芯構(gòu)造(a)單相芯式(b)三相三柱式(c)三相五柱式(d)單相殼式式鐵芯構(gòu)造(e)三相殼式發(fā)電廠電氣系統(tǒng)按繞組分雙繞組變壓器三繞組變壓器分裂繞組變壓器自耦變壓器變壓器根本分類發(fā)電廠電氣系統(tǒng)按繞組接線組別分YN,d11按調(diào)壓方式分無(wú)激磁調(diào)壓變壓器有載調(diào)壓變壓器YN,yn,ynYN,d,dD,d,d按冷卻方式分強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷變壓器強(qiáng)油循環(huán)水冷變壓器變壓器根本分類發(fā)電廠電氣系統(tǒng)鐵芯變壓器構(gòu)造特點(diǎn)繞組變壓器油箱及油儲(chǔ)油柜防爆閥瓦斯繼電器冷卻安裝套管強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)油—水冷卻器構(gòu)造擋板式氣體〔瓦斯〕繼電器任務(wù)原理圖發(fā)電廠電氣系統(tǒng)3)斷路器(1)作用(2)構(gòu)造特點(diǎn)滅弧原理變開(kāi)距滅弧室構(gòu)造表示圖1-主靜觸頭；2-弧靜觸頭；3-噴嘴；4-弧動(dòng)觸頭；5-自動(dòng)觸頭6-壓氣缸；7-逆止閥；8-壓氣室；9-固定活塞；19-中間觸頭滅弧原理變開(kāi)距滅弧室滅弧過(guò)程表示圖操作構(gòu)造種類電磁操作構(gòu)造彈簧操作構(gòu)造液壓操作構(gòu)造氣動(dòng)操作構(gòu)造液壓操作構(gòu)造簡(jiǎn)圖1-儲(chǔ)壓筒2-低壓油箱3-兩級(jí)控制閥系統(tǒng)4-合閘電磁鐵5-分閘電磁鐵6-任務(wù)缸7-信號(hào)缸及輔助觸頭8-平安閥9-油泵10-過(guò)濾器4)隔分開(kāi)關(guān)(1)作用分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需求檢修的線路或電氣設(shè)備與電源隔開(kāi)，以保證檢修人員及設(shè)備的平安。根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)需求，切換電路?？捎脕?lái)分、合小電流電路，如電壓互感器回路、消弧線圈回路等。4)隔分開(kāi)關(guān)(2)構(gòu)造特點(diǎn)(a)雙柱式；(b)三柱式；(c)單柱式5)電流、電壓互感器(1)作用(2)運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)電氣隔離大電流、高電壓變換為規(guī)范的小電流、低電壓電流互感器電壓互感器原理圖電容式電壓互感器原理接線圖發(fā)電廠電氣系統(tǒng)6)避雷針及避雷器(1)作用(2)任務(wù)原理避雷器任務(wù)原理表示圖發(fā)電廠電氣系統(tǒng)7)母線(1)作用(2)構(gòu)造特點(diǎn)裸母線封鎖母線矩形槽形管形封鎖母線全連式分相封鎖母線單個(gè)絕緣子支持的分相封鎖母線三個(gè)絕緣子支持的分相封鎖母線發(fā)電廠電氣系統(tǒng)〔二〕發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)(1)作用(2)控制原理斷路器控制信號(hào)電路例如2、繼電維護(hù)(1)作用當(dāng)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備異常時(shí)發(fā)出信號(hào)；當(dāng)缺點(diǎn)時(shí)切斷缺點(diǎn)回路或元件，保證完好部分正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)對(duì)繼電維護(hù)的根本要求選擇性是指相當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，維護(hù)安裝僅將缺點(diǎn)元件切除，保證系統(tǒng)中非缺點(diǎn)部分仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使停電范圍盡量減少的性能。速動(dòng)性快速切除缺點(diǎn)。(2)對(duì)繼電維護(hù)的根本要求靈敏性是指對(duì)其維護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生缺點(diǎn)或不正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的反響才干。可靠性是指在它的維護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生屬于它動(dòng)作的缺點(diǎn)時(shí)，應(yīng)可靠動(dòng)作，即不應(yīng)拒動(dòng)；而發(fā)生不屬于它動(dòng)作的情況時(shí)，那么應(yīng)可靠不動(dòng)