發(fā)電廠電氣部分(第五版)苗世洪教學文案

發(fā)電廠電氣部分(第五版)苗世洪教學文案匯報人：AA2024-01-22目錄contents課程介紹與背景電力系統基本概念與原理發(fā)電廠主要電氣設備及原理發(fā)電廠輔助設備及原理發(fā)電廠電氣主接線及運行方式發(fā)電廠繼電保護與自動裝置課程總結與展望01課程介紹與背景發(fā)電廠電氣部分的作用與地位01發(fā)電廠電氣部分是電力系統的重要組成部分，負責將機械能轉換為電能并輸送到電網，其安全、穩(wěn)定、經濟運行對整個電力系統的可靠性和經濟性具有重要影響。發(fā)電廠電氣部分的主要設備02包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電纜等，這些設備通過合理的配置和連接，構成完整的發(fā)電、輸電和配電系統。發(fā)電廠電氣部分的運行方式03根據電力系統的需求和發(fā)電廠的實際情況，發(fā)電廠電氣部分可采用不同的運行方式，如單機運行、并列運行等，以實現安全、經濟、靈活的運行。發(fā)電廠電氣部分概述第五版教材對發(fā)電廠電氣部分的理論知識進行了全面、系統的梳理和更新，涵蓋了基本原理、設備結構、運行維護、故障處理等方面的內容。教材內容全面、系統教材在介紹理論知識的同時，注重實踐應用能力的培養(yǎng)，通過案例分析、實驗指導等方式，幫助學生掌握實際操作技能。注重實踐應用能力培養(yǎng)第五版教材及時反映了當前發(fā)電廠電氣領域的最新技術發(fā)展趨勢，如數字化、智能化技術的應用等，使學生能夠了解前沿技術動態(tài)。反映最新技術發(fā)展趨勢第五版教材特點與更新苗世洪教授是電力系統領域的知名專家，長期致力于發(fā)電廠電氣部分的教學和科研工作，具有深厚的理論功底和豐富的實踐經驗。苗世洪教授簡介苗世洪教授在發(fā)電廠電氣領域取得了多項重要成果，包括提出新的理論模型、開發(fā)新的算法和軟件等，為發(fā)電廠的安全、穩(wěn)定、經濟運行提供了有力支持。同時，他還積極參與教材編寫和教學工作，為推動相關領域的人才培養(yǎng)做出了重要貢獻。主要貢獻苗世洪教授簡介及貢獻02電力系統基本概念與原理電力系統由發(fā)電廠、變電站、輸配電線路和用戶組成，是一個將一次能源轉換為電能并輸送和分配到用戶的統一系統。組成實現電能的生產、輸送、分配和使用，滿足社會生產和生活的用電需求。功能電力系統組成及功能運行特點電能的生產、輸送和消費是同時進行的，需要保持系統內的有功功率和無功功率的平衡。電力系統的各元件通過電磁場聯系，任何元件的故障都可能影響整個系統的運行。電力系統運行特點及要求運行要求保證供電的可靠性，盡量減少停電次數和停電時間。保證良好的電能質量，即電壓和頻率在允許范圍內變化。保證系統運行的經濟性，降低發(fā)電、輸電和配電成本。01020304電力系統運行特點及要求用電設備將電能轉換為其他形式的能量以滿足用戶需求，如電動機、電加熱器等。配電設備將電能分配給各個用戶，如配電變壓器、配電開關等。輸電設備將電能從發(fā)電廠輸送到負荷中心，如輸電線路、電纜等。發(fā)電設備將一次能源轉換為電能，如汽輪機、水輪機等。變電設備實現電壓的變換和分配，如變壓器、開關設備等。電氣設備在系統中的作用03發(fā)電廠主要電氣設備及原理發(fā)電機類型根據原動機類型可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機等；根據勵磁方式可分為自勵和他勵發(fā)電機；根據相數可分為單相和三相發(fā)電機。發(fā)電機結構主要包括定子、轉子、端蓋及軸承等部件。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成；轉子由轉子鐵芯（或磁極、磁扼）繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。工作原理基于電磁感應原理，通過轉子在定子中旋轉，使定子繞組中產生感應電動勢，從而將機械能轉換為電能。發(fā)電機類型、結構及工作原理變壓器類型、結構及工作原理根據用途可分為電力變壓器和特殊變壓器；根據冷卻方式可分為干式變壓器和油浸式變壓器；根據相數可分為單相變壓器和三相變壓器。變壓器結構主要包括鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置、保護裝置等部分。鐵芯是變壓器的磁路部分，由硅鋼片疊裝而成；繞組是變壓器的電路部分，用絕緣銅線或鋁線繞制而成。工作原理基于電磁感應原理，通過一、二次繞組的匝數不同來實現電壓的變換，同時根據磁通的變化來實現電流的變換。變壓器類型開關設備類型根據用途可分為斷路器、負荷開關、隔離開關等；根據滅弧介質可分為油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等。開關設備結構主要包括觸頭系統、滅弧系統、操作系統等部分。觸頭系統是開關設備的導電部分，用于接通或分斷電路；滅弧系統是開關設備的重要部分，用于熄滅觸頭分斷時產生的電??；操作系統是開關設備的控制部分，用于控制觸頭的分合。工作原理通過操作系統的控制，使觸頭系統接通或分斷電路，從而實現電路的通斷控制。在分斷電路時，滅弧系統會產生一定的氣體或油來熄滅電弧，保證電路的安全分斷。開關設備類型、結構及工作原理04發(fā)電廠輔助設備及原理廠用電系統組成及功能接受和分配電能，為廠內各個設備提供電源。為廠內輔助設備提供電源，如照明、通風、冷卻等。在主電源故障時自動投入，保證廠用電系統的連續(xù)供電。包括電動機、照明、電熱等負荷，需根據負荷性質進行合理配置。高壓廠用母線低壓廠用母線備用電源廠用電負荷蓄電池組充電設備直流饋線絕緣監(jiān)察裝置直流系統組成及功能01020304儲存電能，在交流電源失電時提供直流電源。為蓄電池組提供充電電流，保持其良好狀態(tài)。將直流電源分配到各個需要直流供電的設備。監(jiān)測直流系統的絕緣狀況，確保系統安全運行。照明燈具照明配電盤照明線路應急照明照明系統組成及功能包括室內照明、室外照明、安全照明等，提供足夠的光照強度。將電源引至各個照明燈具，保證照明系統的正常運行。接受和分配照明電源，對照明燈具進行控制。在主電源故障時自動投入，為人員疏散和設備停運提供必要的照明條件。05發(fā)電廠電氣主接線及運行方式簡單清晰、設備少、投資小，但可靠性和靈活性較差。單母線接線供電可靠、調度靈活、擴建方便，但設備多、操作復雜。雙母線接線運行靈活、操作方便、供電可靠，但投資較大。一個半斷路器接線接線簡單、設備少、操作方便，但供電可靠性較差。單元接線電氣主接線形式及特點滿足正常運行要求，包括機組啟停、負荷調整等。正常運行方式特殊運行方式檢修運行方式針對特殊工況或事故處理而采用的運行方式，如廠用電中斷、機組跳閘等。設備檢修期間的運行方式，需考慮檢修設備的隔離及安全措施。030201發(fā)電廠典型運行方式分析倒閘操作原則停電拉閘操作必須按照斷路器（開關）——負荷側隔離開關（刀閘）——母線側隔離開關（刀閘）的順序依次操作。送電合閘操作應按與上述相反的順序進行。倒閘操作原則與注意事項嚴防帶負荷拉合隔離開關（刀閘）。注意事項操作前必須核對設備名稱、編號和位置。倒閘操作原則與注意事項倒閘操作原則與注意事項操作中應認真執(zhí)行監(jiān)護復誦制度，按操作順序操作，每操作完一項做一個記號，全部操作完畢后進行復查。倒閘操作必須由兩人執(zhí)行，其中一人對設備較為熟悉者作監(jiān)護。特別重要和復雜的倒閘操作，由熟練的值班員操作，值班負責人監(jiān)護。06發(fā)電廠繼電保護與自動裝置繼電保護的定義當電力系統中的設備或線路發(fā)生故障時，能夠自動、迅速、有選擇地將故障部分從系統中切除，保證系統其余部分繼續(xù)正常運行的裝置。繼電保護的基本原理利用被保護設備或線路故障前后某些物理量的變化，當變化量超過一定范圍時，通過測量、比較、判斷等環(huán)節(jié)，發(fā)出跳閘命令，將故障部分切除。繼電保護的分類根據保護對象的不同，可分為發(fā)電機保護、變壓器保護、線路保護等；根據保護原理的不同，可分為過電流保護、差動保護、距離保護等。010203繼電保護基本概念與原理反應發(fā)電機定子繞組及其引出線的相間短路故障，瞬時動作于跳閘。發(fā)電機縱差動保護發(fā)電機橫差動保護發(fā)電機定子接地保護發(fā)電機負序過電流保護反應發(fā)電機定子繞組匝間短路故障，瞬時動作于跳閘。反應發(fā)電機定子繞組單相接地故障，根據接地電流大小有選擇性地動作于信號或跳閘。反應發(fā)電機不對稱故障引起的負序過電流，延時動作于跳閘。發(fā)電機保護配置及整定計算反應變壓器繞組、套管及引出線上的故障，瞬時動作于跳閘。變壓器縱差動保護反應變壓器引出線短路故障，瞬時動作于跳閘。變壓器電流速斷保護反應變壓器外部相間短路引起的過電流，延時動作于跳閘。變壓器過電流保護反應變壓器中性點直接接地系統側的單相接地故障，延時動作于跳閘。變壓器零序電流保護變壓器保護配置及整定計算自動裝置類型、功能及應用實例自動重合閘裝置當線路發(fā)生瞬時性故障時，自動重合閘裝置能使斷路器自動重合，恢復線路供電。若重合于永久性故障上，則再次跳閘。自動調節(jié)裝置如發(fā)電機自動電壓調節(jié)器（AVR）、自動頻率調節(jié)器（AFR）等，能夠自動調節(jié)發(fā)電機的輸出電壓和頻率，保證電力系統的穩(wěn)定運行。備用電源自動投入裝置當工作電源因故障斷開后，備用電源自動投入裝置能自動將備用電源投入，保證供電的連續(xù)性。安全自動裝置如低頻減載裝置、過負荷聯切裝置等，能夠在電力系統出現嚴重故障時自動切除部分負荷或發(fā)電機組，保證電力系統的安全穩(wěn)定運行。07課程總結與展望0102發(fā)電廠電氣主接線及設計包括電氣主接線形式、設計原則、典型接線方式等。廠用電接線及設計廠用電接線方式、廠用電源引接、廠用電動機選擇等。導體和電氣設備的原理與…導體和電氣設備的工作原理、選擇方法和注意事項。配電裝置屋內、屋外配電裝置的特點、布置方式和適用范圍。發(fā)電廠和變電所的控制、…控制、信號和測量系統的構成、功能及實現方式。030405關鍵知識點回顧與總結

當前存在問題和挑戰(zhàn)分析新能源發(fā)電并網問題隨著新能源發(fā)電的快速發(fā)展，如何將其有效地并入現有電網是一個亟待解決的問題。電氣設備智能化發(fā)展隨著智能電網和物聯網技術的不斷發(fā)展，電氣設備智能化已成為趨勢，但當前智能化水平還有待提高。電力系統安全穩(wěn)定運行隨著電力系統規(guī)模的不斷擴大和復雜性的增加，如何確保系統的安全穩(wěn)定運行是一個長期面臨的挑戰(zhàn)。未來發(fā)展趨勢預測與建