发电厂电气部分 ppt课件

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发电厂电气部分-第一章

燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成。
电厂煤粉炉燃烧系统流程图
汽水系统

火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成，包括给水系统、冷却水（循环水）系统和补水系统。
电厂汽水系统流程示意图
电气系统

发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等。
河床式水电站
发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房也起挡水作用，由于厂房修建在河床中，故称河床式。
河床式水电站平面图
引水式水电站
建在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建堤坝，或只修低堰，适用于水头较高的情况。
引水式水电站
水电厂的特点

可综合利用水资源；发电成本低，效率高；运行灵活；可存储和调节；不污染环境；投资较大，工期较长；受水文条件制约；淹没土地，生态环境；
抽水蓄能电厂

定义：利用系统低谷负荷（或丰水期）时的富余电力抽水到上游水库存储；在高峰负荷（或枯水期）时，放水发电的水电站。
是一种特殊形式的水电站，具有水轮机-发电机和电动机-水泵两种可逆的工作方式。
注意：随着高一级电网的出现，变电站的地位和作用，也是会发生变化的，例如过去的220KV枢纽变电站，在今天已逐步下降为地区变电站。
小结
发电厂分类、电能生产过程、特点变电所类型

作业
教材：P28 1-3 补充题目： 1、什么是新能源发电？ 2、发电厂和变电站的作用是什么？各有哪些类型？

3、地区变电所
（1）对地区用户供电，是一个地区或中等城市的主要变电所；（2）电压一般为110～220kV，容量多为 200~300MVA；（3）全所停电时，仅使该地区停电。

发电厂和变电站电气设备概述课件

THANKS
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预防性试验
定期对电气设备进行预防性试验，检测设备的
性能和绝缘状况。
故障处理
当设备发生故障时，及时进行处理和修复，恢
复设备的正常运行。
维护保养
根据设备的运行状况和使用情况，进行适当的维护保养，延长设备的
使用寿命。
03
电气设备保护与控制
继电保护装置
01
继电保护装置的作用
当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故
故障诊断技术
针对发电厂和变电站电气设备的常见故障，采用多种故障诊断技术，如振动分析、红外检测、超声检测等，快速定位故障部位。
处理措施
根据故障类型和程度，采取相应的处理措施，如更换故障部件、修复损坏结构、优化设备运行参数等，确保电气设备恢复正常运行。同时，还加强设备的日常维护和保养，预防故障的发生。
某500kV变电站二次设备配置与运行
二次设备配置
该变电站二次设备主要包括继电保护装置、测控装置、自动化装置等，用于监测和控制一次设备的运行状态。
运行特点
该变电站二次设备配置先进，能够实现远程控制和监测，提高了运行效率和可靠性。同时，该变电站还注重设备维护和更新，确保设备的长期稳定运行。
电气设备故障诊断与处理
发电厂和变电站电气设备概述课件
目录
• 发电厂电气设备 • 变电站电气设备 • 电气设备保护与控制 • 发电厂和变电站电气设备的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
发电厂电气设备
发电机的种类与工作原理
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气轮发电机等。
工作原理
基于电磁感应原理，将其他形式的能量转换为电能。

发电厂电气部分断路器和隔离开关原理专题培训课件

否则电弧重燃
高压断路器熄灭交流电弧的基本方法
(1)利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电
强度、热游温度和热容量。
空气
1
油（氢） 7.5
SF6
100
真空
15
(2)采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金
熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。
(3)利用气体或油吹动电弧：扩散和冷却
电弧的形成与熄灭
(3) 电弧产生的物理过程
电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。游离就是中性质点转化为带电质点。
游离过程有四种形式：
• 热电子发射热运动触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子
• 强电场发射电场力弧隙间最初产生电子的主要原因
• 碰撞游离电场力带电粒子撞中性粒子电弧的形成
断路器实物图1：220kV SF6 两断口液压机构
SF6压力表
SF6压力表
机构箱
断路器实物图2：220kV SF6 单断口弹簧机构
弹簧储能指示
SF 6压力表
断路器分合位置指示
断路器实物图3：220kV 少油 4断口液压机构
断路器分合位置指示
油压力表
油位计
断路器的型号
额定开断电流（KA）额定电流（KA）其他标志额定电压（KV）设计序号安装场所产品名称
U2
CQ C0
>
U2
U
CQ 2CQ C0
C
C
U
CQ
CQ
C0
C >> CQ , C0 U1 = U2
断路器的种类
按灭弧介质和灭弧方式分为： SF6 真空多油、少油压缩空气

《发电厂电气》课件

详细描述
自工业革命以来，发电厂经历了从蒸汽机到燃气轮机、再到核能和可再生能源的发展历程。目前，随着环保意识的提高和能源结构的调整，可再生能源发电厂正逐渐成为主流。未来，随着科技的不断进步，智能电网、分布式能源等新兴技术将进一步推动发电厂的变革。
02 发电厂电气系统
CHAPTER
电气一次系统
一次系统概述
避雷器与接地装置
总结词
避雷器与接地装置的种类、结构和工作原理
详细描述
介绍避雷器和接地装置的种类，如金属氧化物避雷器和接地极等，并详细描述其结构和工作原理，包括电阻片和导电体等部分。同时介绍接地装置的作用和安装要求。
04 发电厂电气设计与优化
CHAPTER
电气主接线设计
总结词
电气主接线是发电厂的重要组成部分，其设计应遵循安全可靠、经济合理、技术先进的原则。
《发电厂电气》PPT课件
目录
CONTENTS
• 发电厂概述 • 发电厂电气系统 • 发电厂电气设备 • 发电厂电气设计与优化 • 发电厂电气安全与维护
01 发电厂概述
CHAPTER
发电厂的定义与分类
总结词
介绍发电厂的定义、分类及其特点。
详细描述
发电厂是将其他形式的能源转换为电能的工厂，根据其使用的能源类型，可以分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。这些不同类型的发电厂各有其特点，如火力发电厂效率高，但污染大；水力发电厂环保，但受水资源限制；核能发电厂能量密度大，但存在核辐射风险。
发电厂的基本构成
总结词
介绍发电厂的基本构成及其功能。
详细描述
发电厂主要由燃烧系统、汽水系统、电气系统等组成。燃烧系统负责将燃料燃烧产生高温高压蒸汽；汽水系统负责将热能转换为机械能；电气系统则将机械能转换为电能，并通过变压器升压或降压后向外输送。

《发电厂电气》第二章发电厂电气部分

~ G3 系。
§2.2 发电厂的电气部分
一、300MW发电机组电气部分
1. 电气主接线
采用发电机─变压器单元接线。
由于额定电流很大，采用全连式分相封闭母线。
一、300MW发电机组电气部分
2. 主要电气设备
① 发电机 ② 主变压器 ③ 高压厂用变压器 ④ 电压互感器 ⑤ 高压熔断器 ⑥ 避雷器 ⑦ 电流互感器 ⑧ 中性点接地变压
3. 接线特点
④ 在发电机出口侧，接有二组电压互感器、一组避雷器和一组电容器。
⑤ 在发电机出口侧和中电机中性点接有中性点接地变压器。
⑦ 高压厂用变压器高压侧和低压侧，每相装有电流互感器 4 只。
二、600MW发电机组电气部分
3. 接线特点
⑧ 主变压器高压侧引出线，每相装有电流互感器 3 只。
在发电厂和变电所中，根据各种电气设备的作用和要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。
电气接线的类型：
由一次设备所连成的电路称为（电气）一次接线或电气主接线；
由二次设备所连成的电路称为（电气）二次接线。
二、电气接线
电气主接线通常用电气主接线图来表示。
WL3
供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明用电等。
一、电气设备
2. 二次设备 ④ 操作电器、信号设备及控制电缆
操作电器（如各种类型的操作把手、按钮等）实现对电路的操作控制，
信号设备给出信号或显示运行状态标志，
控制电缆用于连接二次设备。
二、电气接线
电气接线的含义：
§2 电气设备
§2.1 电气设备概述
一、电气设备
为了满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，发电厂和变电站中安装有各种电气设备。

发电厂电气部分(第五版)ppt课件

截至2013年底，全国发电装机容量达到12.5亿kW，首次超越美国位居世界第1位。从电力生产情况看，全年发电量达到5.35万亿kW·h，同比增长7.5%。全国火电机组供电标准煤耗321g/kW·h，提前实现国家节能减排“十二五”规划目标，煤电机组供电标准煤耗继续居世界先进水平。
.十一五”国家级规划教材
2014年7月，溪洛渡左岸—浙江金华±800kV特高压直流输电工程正式投运。该工程在世界上首次实现单回直流工程800万kW连续运行和840万kW过负荷输电运行，创造了超大容量直流输电的新纪录。
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程
），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
(四) 火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的迁移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。（2）磨煤系统。（3）燃烧系统。
（4）风烟系统。（5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。

第三章发电厂电气部分

试计算：
短路电流的热效应和母线的最高温度。
解：(1)计算短路电流的热效应 Q k
短路电流作用时间： =继电保护动作时间+断路器全开断时间 tk t pr tbr 1 0.2 1.2(s)
因为短路电流切除时间 tk=1.2s>1s 导体的发热主要由周期分量决定，非周期分量可忽略。
作业：
某变电所的汇流铝母线规格为80mm×10mm，其集肤效应系Kf＝1.05，在正常最大负荷时，母线的温度 θw＝65℃。继电保护动作时间tpr=1.5s，断路器全断开时间tbr＝0.1s，短路电流 I It k It 20.5KA ， 2
k
试计算母线的热效应和最高温度。
解：
一、导体短路时发热过程
1、根据导体短时发热特点，列出dt时间内热平衡方程式：
2 ikt R dt mC d
ikt — 短路电流全电流的瞬时值，A Rθ — 温度为θ时导体电阻，Ω Cθ — 温度为θ时导体比热容， J/(kg· ℃) m — 导体的质量，㎏ ρ0 — 0℃时导体电阻率， Ω·m α — 电阻率ρ0时温度系数，1/℃ C0 — 0℃时导体比热容，J/(kg· ℃) β —比热容C0时温度系数，1/℃ l — 导体长度(m) S — 导体截面(m2)
查曲线得θh ＝80℃<200℃，故满足热稳定。
f ( A) 的曲线
第三章作业：P99
3-4 3-7 3-9 3-14
当取n =4 (偶数)时，则
2 2 y0 I 2，y1 I 2tk /4， y2 I 2tk /2，y3 I3 ， y I tk /4 4 tk
为了进一步简化，令
tk 2 pt
y2

发电厂电气部分详解(ppt)

供电方式：由一个电源供电。但在大型发电厂，也常采用两路电源供电。
二、厂用负荷分类
按用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度可分为五类：
④ 事故保安负荷：
在 200MW 及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在事故停机过程中及停机后一段时间内仍必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷。
水电站的主要站用负荷
(2）站内公用电。站内公用电是指直接服务于电站的运行、维护和检修等生产
过程，并分布在主、副厂房、开关站、进水平台和尾水平台等处的附属用电。通常包括： 1)水电站油、气、水系统的用电。 2)直流操作电源与载波通信电源。 3)厂房桥机、进水口阀门和尾水闸门启闭机等。 4)厂房和升压站的照明和电热。 5)全厂通风、采暖及空调、降温系统。 6)主变冷却系统如冷却风扇、油泵、冷却水泵等。 7)其他如检修电源、试验室电源等。
② Ⅱ类厂用负荷：
允许短时停电（几秒至几分钟），恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂用负荷。
供电方式：两个独立的电源供电，并采用手动切换。
二、厂用负荷分类
按用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度可分为五类：
③ Ⅲ类厂用负荷：
较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便的厂用负荷。
Kp
Sccosav10% 0
Pn
式中：S c ——厂用计算负荷（见§5-4）；
cosav——平均功率因数，一般取0.8；
Pn ——发电机的额定功率。
不同类型电厂的厂用电率：
火电厂：5%～8%，
热电厂：8%～13%，
水电厂：0.5%～1.0%。
二、厂用负荷分类
按用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度可分为五类：

发电厂电气部分(第四版)ppt课件

图1-8 引水式水电厂示意图
22
完整编辑p“p十t一十五一”五国”家国级家规级划规教划材教
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中，
坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
（3）核能发电厂（4）风力发电厂（5）地热发电厂（6）太阳能发电厂（7）潮汐发电厂
7
发电厂电气部分
完整编辑p“p十t一十五一”五国”家国级家规级划规教划材教
发电厂电气部分
第二节火力发电厂
一、火电厂的分类按原动机分
（1）凝汽式汽轮机发电厂
（3）内燃机发电厂
按燃料分（1）燃煤发电厂（3）燃气发电厂
1
完整编辑p“p十t一十五一”五国”家国级家规级划规教划材教
发电厂电气部分
第八章发电厂和变电站的控制与信号第九章同步发电机的运行第十章电力变压器的运行
546～579 580～616 617～697
2
完整编辑p“p十t一十五一”五国”家国级家规级划规教划材教
发电厂电气部分
第一章能源和发电
四、电能
电能与其他形式的能源相比，其特点有：（1）电能可以大规模生产和远距离输送Байду номын сангаас
（2）电能方便转换和易于控制（3）损耗小（4）效率高（5）电能在使用时没有污染，噪声小
发电厂电气部分
6
完整编辑p“p十t一十五一”五国”家国级家规级划规教划材教
五、发电厂
按一次能源的不同发电厂分为：（1）火力发电厂（2）水力发电厂

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1. 工作电源及其引接 2. （1）高压工作电源
3. 1）具有发电机电压母线时，高压厂用工作电源一般直接从母线上引接
～G 厂用
～G 厂用
2）发电机和变压器为单元接线或扩大单元接线时，从主变压器的低压侧引接
～G
～G
厂用
～G
～G
（2）低压工作电源
低压厂用工作电源由高压厂用母线通过低压断路器引接，若高压厂用工作电源有10kV和3kV两个电压等级，则380V 工作电源一般从10kV厂用母线引接
（3）Ⅲ类厂用负荷
较长时间停电，不会直接影响生产的负荷通常由一个电源供电，大型发电厂也采用两路电源供电
（4）事故保安负荷
要求在事故停机过程中及后的一段时间内，仍必须供电的负荷。 ① 直流保安负荷发电机直流润滑油泵、事故氢密封油泵。 ② 交流保安负荷如盘车电动机、交流润滑油泵等。由蓄电池组、柴油发电机组或可靠的外部独立电源作为事故保安电源
用负荷母线
（3）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入
（4）便于分期扩建和连续施工（5）对200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安
电源。
二、厂用电接线的设计原则
➢ 可靠 ➢ 灵活 ➢ 对应供电 ➢ 经济性和可发展性 ➢ 对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引
2. 备用电源和启动电源
备用电源：工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。
启动电源：机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供的电源。实质上也是一个备用电源。200MW以上大型发电机组设置厂用启动电源，且以启动电源兼作备用电源，称启动（备用）电源。
火力发电厂低压厂用电系统，特别是原有低压厂用电系统采用中性点直接接地的扩建电厂和主厂房外供给Ⅱ、Ⅲ 类负荷的辅助车间，宜采用中性点直接接地方式
五、厂用供电电源及其引接
为满足厂用电系统正常、事故、检修、启动的要求，设置工作电源、备用电源，单机容量200MW以上，还应设置启动电源和事故保安电源。
第五章厂用电接线及设计
第一节第二节第三节第四节第五节第六节
概述厂用电接线的设计原则和接线形式不同类型发电厂的厂用电接线厂用变压器的选择厂用电动机的选择和自启动厂用电源的切换
第一节概述
一、厂用电
厂用电：发电厂在发电过程中自身要有许多厂用电设备运行，对应于这些用电设备所消耗的电功率，称为厂用电负荷,简称厂用电。电动机及全厂的运行、操作、试验、检修、照明、电焊等
备用电源的要求：备用电源的引接应保证其独立性，并且具有足够的容量。
备用电源的引接方式
（1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器）引接。
（2）从发电厂联络变压器的低压绕组引接（3）从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母
线引接
（4）由外部电网引接专有线路，经过变压器获得独立的备用电源或启动电源
备用方式：
明备用：大型发电厂
暗备用：中小型水电厂和降压变电站
备用厂用变压器台数配置原则：
一般电厂：高压变6台及以下，备一台；6台以上，备2台。低压变 8台及以下，备一台；8台以上，备2台。
机、炉、电单元控制：高压变5台及以下，备一台；5台以上，备2台。低压变8台及以下，备1台；8台以上，备2台。
4. （2）中性点经高电阻接地方式
5.
高压厂用电系统接地电容电流小于10A，且为了降
低间歇性弧光接地过电压水平
6. （3）中性点经消弧线圈接地方式
7.
大机组高压厂用电系统接地电容电流大于10A的情
况
2. 低压厂用电系统的中性点接地方式（1）中性点经高电阻接地方式
600MW机组单元厂用电380V系统（2）中性点直接接地方式
2. 水电厂
由于电动机容量不大，通常只设380V一种厂用电压等级。
大型水力发电厂中，在坝区和水利枢纽装设有大型机械，如闸门启闭装置、船闸或升船机用电动机，另设坝区变压器，以6KV或10KV供电
四、厂用电系统中性点接地方式
1. 高压厂用电系统中性点接地方式
2. （1）中性点不接地方式
3.
高压厂用电系统接地电容电流小于10A
大于等于200MW机组电厂：高压变2台，备1台，3台及以上，备2台。低压变每2台备1台。
接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证
三、厂用电的电压等级
1. 火电厂低压厂用电压：380V 高压厂用电压：3、6、10kV
（1）容量为60MW及以下机组，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV作为厂用高压电压
（2）容量为100 ~ 300MW的机组，宜采用6kV作为厂用高压电压
（3）600MW的机组，可采用6kV作为厂用高压电压，也可采用3kV和10kV两级电压
厂用电率：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数。
凝汽式火电厂：5%－8%，热电厂：8%－13% 水电厂：0.5%－1%

精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
二、厂用负荷分类
（1）Ⅰ类厂用负荷不允许短时停电的负荷火电厂：给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机等水电厂：调速器、压油泵、润滑油泵等。通常有两套设备互为备用，分别接到有两个独立电源的母线上，自动切换
（2）Ⅱ类厂用负荷允许短时停电（几秒钟至几分钟）的负荷火电厂：工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备等水电厂：大部分厂用电机由两段母线供电，并采用手动切换
（5）不间断供电负荷
在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中，甚至在停机后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。如实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置等采用蓄电池组供电的电动发电机或静态逆变装置供电
第二节厂用接线的设计原则和接线形式
一、对厂用电接线的要求
（1）各机组的厂用系统应是独立的。（2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公