發(fā)電廠電氣一次部分

電氣一次設(shè)備原理及構(gòu)造

貴州興義電力開展電氣主接線圖600MW汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造表示圖

600MW汽輪發(fā)電機(jī)總裝外形圖發(fā)電機(jī)的主要部件汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造：定子鐵心

汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造：定子繞組汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造：勵(lì)磁繞組

發(fā)電機(jī)任務(wù)原理①、利用法拉第電磁感應(yīng)原理。②、經(jīng)過勵(lì)磁調(diào)理柜經(jīng)過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在發(fā)電機(jī)建立磁場(chǎng)。③、汽輪機(jī)3000轉(zhuǎn)后帶動(dòng)轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。④、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過外接回路產(chǎn)生電流。發(fā)電機(jī)參數(shù)型號(hào)：QFSN－600－2YHG冷卻方式：水氫氫冷卻方式，即定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷，定子鐵芯氫冷。額定功率：600MW額定電壓：20kV額定電流：10.189kA額定轉(zhuǎn)速：3000轉(zhuǎn)/每分鐘額定頻率：50HZ額定功率因數(shù)：0.9〔滯后〕定子線圈接法：YY極數(shù)： 2發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用經(jīng)變壓器〔二次側(cè)經(jīng)電阻〕接地。變壓器實(shí)物電力變壓器輸電過程中，通常將電壓升高，經(jīng)過高壓輸電線傳送到遠(yuǎn)方的城市，經(jīng)過降壓變壓器降為10kv電壓，再經(jīng)過配電降壓變壓器分配給用戶。保送同樣的功率，電壓低那么電流大，一方面由于大電流在輸電線路上引起損耗，另一方面大電流在線路阻抗上產(chǎn)生大的壓降，受電端電壓很低，電能傳送不出去。只需高電壓能將電能保送到遠(yuǎn)方。配電變壓器變壓器的原理及分類當(dāng)變壓器的一次繞組接通交流電源時(shí)，在繞組中就會(huì)有交變的電流經(jīng)過，并在鐵心中產(chǎn)生交變的磁通，該交變磁通與一次、二次繞組交鏈，在它們中都會(huì)感應(yīng)出交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二次繞組有了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，假設(shè)接上負(fù)載，便可以向負(fù)載供電，傳輸電能，實(shí)現(xiàn)了能量從一次側(cè)到二次側(cè)的傳送。按冷卻方式分類：干式〔自冷〕變壓器、油浸〔自冷〕變壓器升壓變壓器——升高電壓的變壓器降壓變壓器——降低電壓的變壓器雙繞組變壓器，在鐵芯中有兩個(gè)繞組，一個(gè)為初級(jí)繞組，一個(gè)為次級(jí)繞組自耦變壓器，初級(jí)、次級(jí)繞組合為一個(gè)三繞組變壓器，三個(gè)繞組銜接三種不同電壓的線路多繞組變壓器，如分裂變壓器油浸式變壓器——鐵芯和繞組都一同浸入灌滿了變壓器油的油箱中，可以加強(qiáng)絕緣和改善冷卻散熱條件干式變壓器變壓器鐵芯鐵心：1〕鐵心資料

鐵心是變壓器磁路的主體，鐵心分為鐵心柱和鐵軛，鐵心柱上套裝繞組，鐵軛的作用是使磁路閉合。為減少鐵心內(nèi)的磁滯損耗和渦流損耗，提高鐵心導(dǎo)磁才干，鐵心采用含硅量約為5%，厚度為0.35mm或0.5mm，兩面涂絕緣漆或氧化處置的硅鋼片疊裝而成。變壓器線圈繞組〔線圈〕：繞組是變壓器的電路部分，用絕緣銅線或鋁線繞制而成。繞組的作用是電流的載體，產(chǎn)生磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。高壓繞組：任務(wù)電壓高的繞組；低壓繞組：任務(wù)電壓低的繞組。繞組有同心式和交疊式。同心式繞組：高低壓繞組在同一芯柱上同芯陳列，低壓繞組在里，高壓繞組在外，便于與鐵芯絕緣，構(gòu)造較簡(jiǎn)單?！渤２捎谩骋娨韵聢D。交疊式繞組：高低壓繞組分成假設(shè)干部分形似餅狀的線圈，沿芯柱高度交錯(cuò)套裝在芯柱上。變壓器附件即油浸式變壓器的外殼，用于散熱，維護(hù)器身〔變壓器的器身放在油箱內(nèi)〕，箱中有用來絕緣的變壓器油。〔2〕儲(chǔ)油柜〔油枕〕：裝在油箱上，使油箱內(nèi)部與外界隔絕。〔3〕平安氣道〔防爆管〕：裝在油箱頂蓋上，維護(hù)設(shè)備，防止出現(xiàn)缺點(diǎn)時(shí)損壞油箱。當(dāng)變壓器發(fā)生缺點(diǎn)而產(chǎn)生大量氣體時(shí)，油箱內(nèi)的壓強(qiáng)增大，氣體和油將沖破防爆膜向外噴出，防止油箱爆裂?！?〕氣體繼電器〔瓦斯繼電器〕：裝在變壓器的油箱和儲(chǔ)油柜間的管道中，主要維護(hù)安裝。內(nèi)部有一個(gè)帶有水銀開關(guān)的浮筒和一塊能帶動(dòng)水銀開關(guān)的擋板。當(dāng)變壓器發(fā)生缺點(diǎn)，產(chǎn)生的氣體聚集在氣體繼電器上部，油面下降，浮筒下沉，接通水銀開關(guān)而發(fā)出信號(hào)；當(dāng)變壓器發(fā)生嚴(yán)重缺點(diǎn)，油流沖破擋板，擋板偏轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)一套機(jī)構(gòu)使另一水銀開關(guān)接通，發(fā)出信號(hào)并跳閘。變壓器套管裝在變壓器的油箱蓋上作用是把線圈引線端頭從油箱中引出，并使引線與油箱絕緣。電壓低于1KV采用瓷質(zhì)絕緣套管，電壓在10-35KV采用充氣或充油套管，電壓高于110KV采用電容式套管。變壓器附件〔7〕變壓器油：

要求：高的介質(zhì)強(qiáng)度和低的粘度，高的發(fā)火點(diǎn)和低的凝固點(diǎn)，不含酸、堿、灰塵和水分等雜質(zhì)。作用：加強(qiáng)絕緣和散熱?！?〕測(cè)溫安裝：

監(jiān)測(cè)變壓器的油面溫度。小型的油浸式變壓器用水銀溫度計(jì)，較大的變壓器用壓力式溫度計(jì)。

變壓器的有載調(diào)壓在電力系統(tǒng)，為了使變壓器的輸出電壓控制在允許變化的范圍內(nèi)，變壓器的原邊繞組匝數(shù)要求在一定范圍內(nèi)調(diào)理，因此原繞組普通備有抽頭，稱為分接頭。利用開關(guān)與不同接頭銜接，可改動(dòng)原繞組的匝數(shù)，到達(dá)調(diào)理電壓的目的。分接開關(guān)分為有載調(diào)壓分接開關(guān)和無載調(diào)壓分接開關(guān)。自耦變壓器自耦變壓器自耦變壓器是個(gè)單繞組變壓器，一、二次繞組之間既有電的聯(lián)絡(luò)，又有磁的耦合。自耦變壓器的特點(diǎn)在輸出容量一樣的情況下，自耦變壓器比普通雙繞組變壓器省鐵省銅、尺寸小、質(zhì)量輕、本錢低、損耗小、效率高。自耦變壓器的二次側(cè)也必需采取高壓維護(hù)，防止高壓入侵損壞低壓側(cè)的電氣設(shè)備。我廠聯(lián)絡(luò)變均采用自耦變壓器變壓器參數(shù)主變：主變壓器采用單相變壓器組低損耗強(qiáng)油風(fēng)冷電力變壓器，額定容量為240MVA；電壓為242±2×2.5%/20kV，Yn,d11接線，Ud=14%廠用任務(wù)變壓器：34.5MVA高壓廠用變壓器采用三相自然油循環(huán)風(fēng)冷低損耗無載調(diào)壓分裂變壓器。啟備變：31.5MVA啟備變采用三相自然油循環(huán)風(fēng)冷低損耗有載調(diào)壓分裂變壓器。主變高壓側(cè)中性點(diǎn)采用經(jīng)隔分開關(guān)接地。高廠變、啟備變高壓側(cè)中性點(diǎn)采用經(jīng)隔分開關(guān)接地。干式變壓器〔普通廠用變均采用干式變〕高壓開關(guān)高壓開關(guān)〔斷路器〕：在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用來接通或斷開電路的負(fù)荷電流；缺點(diǎn)時(shí)，用來迅速斷開短路電流，切除缺點(diǎn)。斷路器種類按滅弧介質(zhì)可分為空氣斷路器、真空斷路器、油斷路器、六氟化硫〔SF6〕斷路器等。六氟化硫〔SF6〕斷路器：SF6斷路器采器具有優(yōu)良滅弧才干和絕緣才干的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)，具有開斷才干強(qiáng)、動(dòng)作快、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但金屬耗費(fèi)多，價(jià)錢較貴。近年來SF6斷路器開展很快，在高壓和超高壓系統(tǒng)中得到廣泛運(yùn)用。尤其以SF6斷路器為主體的封鎖式組合電器，是高壓和超高壓電器的重要開展方向，留意氣壓、微水的檢測(cè)。

真空斷路器：真空斷路器是在高度真空中滅弧。真空中的電弧是在觸頭分別時(shí)電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中構(gòu)成的。電弧中的離子和電子迅速向周圍空間分散。當(dāng)電弧電流到達(dá)零值時(shí)，觸頭間的粒子因分散而消逝的數(shù)量超越產(chǎn)生的數(shù)量時(shí)，電弧即不能維持而熄滅。真空斷路器開斷才干強(qiáng)，開斷時(shí)間短、體積小、占用面積小、無噪聲、無污染、壽命長(zhǎng)，可以頻繁操作，檢修周期長(zhǎng)。真空斷路器目前在我國的配電系統(tǒng)中已逐漸得到廣泛運(yùn)用。斷路器的操作機(jī)構(gòu)斷路器操作機(jī)構(gòu)分為：電磁機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)1、電磁操作機(jī)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，任務(wù)可靠，制造本錢低。

缺陷：合閘線圈耗費(fèi)功率大，零部件易損壞，且構(gòu)造笨重，合閘時(shí)間長(zhǎng)。

2、液壓操作機(jī)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作快，操作平穩(wěn)，直流電源功率小，短時(shí)失去電源仍能操作假設(shè)干次。

缺陷：易漏油、價(jià)錢較高，工藝要求較嚴(yán)。3、電動(dòng)儲(chǔ)能彈簧機(jī)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：分、合閘速度快，電動(dòng)機(jī)功率小，可交直流兩用。

缺陷：構(gòu)造復(fù)雜，零部件較多，加工精度要求過高。

高壓隔分開關(guān)高壓隔分開關(guān)的作用：主要是隔斷高壓電源，并呵斥明顯的斷開點(diǎn)，以保證其他電氣設(shè)備平安進(jìn)展檢修。由于高壓隔分開關(guān)沒有專門的滅弧安裝，所以不允許帶負(fù)荷分閘和合閘。(1)設(shè)備檢修時(shí)，用隔分開關(guān)隔離有電部分，構(gòu)成明顯的斷開點(diǎn)以保證任務(wù)人員和設(shè)備平安；

(2)隔分開關(guān)與斷路器相配合，進(jìn)展倒閘操作，以改動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式；

(3)隔分開關(guān)可以在規(guī)程允許的范圍內(nèi)進(jìn)展電路切換。電流互感器

電流互感器電流互感器的構(gòu)造特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少〔有的只需一匝，利用一次導(dǎo)體穿過其鐵心〕，導(dǎo)體相當(dāng)粗；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。它接入電路的方式是：將一次繞組串聯(lián)接入一次電路；而將二次繞組與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，電流互感器構(gòu)造原理圖如圖2.13所示。由于二次儀表、繼電器等的電流線圈阻抗很小，所以電流互感器任務(wù)時(shí)二次回路接近短路形狀。二次繞組的額定電流普通為5A。電流互感器在運(yùn)用中要留意以下幾點(diǎn)：①電流互感器在任務(wù)時(shí)其二次不得開路，二次側(cè)不允許串接熔斷器和開關(guān)；②電流互感器二次側(cè)有一端必需接地，防止一次、二次繞組絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的平安。電壓互感器電壓互感器的構(gòu)造特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)多，而二次繞組匝數(shù)少，相當(dāng)于降壓變壓器。它接入電路的方式是：將一次繞組并聯(lián)在一次電路中；而將二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈，電壓互感器構(gòu)造原理圖如圖2.12所示。由于二次儀表、繼電器等的電壓線圈阻抗很大，所以電壓互感器任務(wù)時(shí)二次回路接近于空載形狀。二次繞組的額定電壓普通為100V。電壓互感器在運(yùn)用中要留意以下幾點(diǎn)：①一次、二次側(cè)必需加熔斷器維護(hù)，二次側(cè)不能短路，防止發(fā)生短路燒毀互感器或影響一次電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)；②電壓互感器二次側(cè)有一端必需接地，防止一次、二次繞組絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的平安；③二次側(cè)并接的電壓線圈不能太多，防止超越電壓互感器的額定容量，引起互感器繞組發(fā)熱，并降低互感器的準(zhǔn)確度。避雷器在打雷時(shí)，架空線上會(huì)暫時(shí)產(chǎn)生一個(gè)非常高的電壓，時(shí)間雖然短，但也足夠把油開關(guān)、變壓器等電氣設(shè)備的絕緣破壞。避雷器就是用來防止架空線引進(jìn)的雷電對(duì)變配電安裝所起的破壞作用。閥型避雷器是由火花間隙和可變電阻兩部分組成，密封于一個(gè)瓷質(zhì)套筒里面，上面出線與線路銜接，下面出線與地銜接。當(dāng)雷電忽然出現(xiàn)時(shí)，高壓火花間隙被擊穿，避雷器有電流經(jīng)過，使雷電電流引向大地，防止了變配電安裝遭到雷電的破壞?？勺冸娮璧淖饔檬钱?dāng)電壓高、電流大時(shí)電阻值很小，可使雷電的電流很快經(jīng)過。當(dāng)放電將近終了時(shí)，電壓低、電流小，電阻就添加，逐漸阻止線路上的高壓電流經(jīng)過，當(dāng)電壓降到缺乏以擊穿火花間隙時(shí)，避雷器就不再經(jīng)過電流，恢復(fù)原狀。1—接線端；2—瓷套筒；3—火花間隙；4—閥型電阻片；5—安裝卡子變電站維護(hù)、丈量、通訊配置1、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)〔NCS)2、線路維護(hù)3、母差維護(hù)4、母聯(lián)維護(hù)5、缺點(diǎn)錄波器6、電量計(jì)量安裝7、網(wǎng)控直流系統(tǒng)8、運(yùn)動(dòng)通訊系統(tǒng)集控主要維護(hù)、計(jì)量配置1、發(fā)變組維護(hù)2、啟備變維護(hù)、聯(lián)絡(luò)變維護(hù)3、PMU、缺點(diǎn)錄波器4、穩(wěn)控5、同期安裝6、直流7、UPS8、電量計(jì)量安裝9、勵(lì)磁調(diào)理安裝6KV配電安裝6KV開關(guān)高壓電機(jī)6KV維護(hù)及計(jì)量安裝配置1、電機(jī)維護(hù)2、差動(dòng)維護(hù)3、短線路維護(hù)4、快切維護(hù)5、電壓互感器維護(hù)6、變頻器7、電度表380V配電安裝380V智能斷路器可編程控制器〔plc)變頻器低壓電機(jī)低壓斷路器〔空氣開關(guān)〕低壓空氣斷路器低壓接觸器低壓轉(zhuǎn)換開關(guān)低壓電器----熱偶低壓接觸器低壓電器-----繼電器低壓電器-----行程開關(guān)低壓電器---拉繩開關(guān)低壓電電器----軟啟動(dòng)柜低壓電器-----保險(xiǎn)380V維護(hù)及計(jì)量安裝1、智能斷路器維護(hù)2、軟啟動(dòng)柜3、過流---接觸器熱偶維護(hù)4、電壓互感器維護(hù)5、電度表6、變頻器7、可編程控制器〔PLC)電廠直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主廠房直流系統(tǒng)采用動(dòng)力、控制合并供電方式，本期每臺(tái)機(jī)組裝設(shè)兩組220V閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池組。為機(jī)組的控制、丈量、信號(hào)、繼電維護(hù)、自動(dòng)安裝等控制負(fù)荷和直流電機(jī)、機(jī)組交流不停電電源、事故照明等動(dòng)力負(fù)荷提供直流電源。 主廠房直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，采用刀開關(guān)分段。每組蓄電池設(shè)置一套高頻開關(guān)電源充電安裝及微機(jī)型直流絕緣監(jiān)察安裝，220V蓄電池容量為1200Ah。繼電器室直流系統(tǒng) 網(wǎng)控繼電器室設(shè)兩組220V閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池組。向配電安裝區(qū)域內(nèi)的控制、動(dòng)力及直流事故照明負(fù)荷供電。網(wǎng)控繼電器室220V蓄電池容量為300Ah。 網(wǎng)控直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，每組蓄電池設(shè)置一套高頻開關(guān)電源充電安裝及微機(jī)型直流絕緣監(jiān)察安裝，開關(guān)電源整流模塊備用數(shù)量滿足直流要求。Ups---uniterruptiblepowersystem現(xiàn)代化電廠中，隨著機(jī)組容量的不斷增大，機(jī)組的