发电厂电气部分-第二章分解

4）上中下网络合一（3层网）——3个网络层（直接控制层、管 理一体化、生产经营辅助决策）和2个支持系统（数据库和 计算机网络）
第二节 发电厂的电气部分
四、数字化发电厂
《风电厂电气系统》 第二章 发电、变电和输电的电气部分
5） 5层网络模型 （1）FCS层——智能前端，一次设备层 （2）DCS层——控制系统，二次系统层， （3）SIS层——优化增值，实时数据处理、厂级性能计算和 优化分析等核心功能。 (4) MIS——高端信息，建立覆盖全厂的计算机网络 (5) Internet——网络媒体
第二节 发电厂的电气部分
四、数字化发电厂
《风电厂电气系统》 第二章 发电、变电和输电的电气部分
3
核心技术
1) 成熟的FCS数字化仪表或装置——智能内置在一次设备内； 在一次设备内部开始实现数字化；通信采用现场总线技术。
2) DCS一体化控制技术和数字升压站NCS
3) 数字化CCTV（工业）网络图像监控技术 4) 厂级优化增值服务技术 5) 信息层的数字化高端应用 6) 系统工程、软件技术、流程技术和先进的计算机辅助设计、 三维技术等。
第二节 发电厂的电气部分
一、300MW发电机组的电气部分
《风电厂电气系统》 第二章 发电、变电和输电的电气部分
2.主要电气设备
1）发电机：额定电压、电流、功率、转速、功率因素 2）主变：额定容量、电压、连接组别、短路损耗、空载损耗
3）高压厂用变：电压、电流、容量、连接组别
4）电流互感器器：型号、变比 5）高压熔断器：型号、电压、电流、最大开断电流及容量 6）电压互感器：型号、变比 7）中性点接地变：形式、电压、容量负载电阻。
第二节 发电厂的电气部分
四、数字化发电厂

5.2 水路系统
定子线圈水冷：制造时加入一定数量的空心导线构成水路 串连双流水路 :一个线圈一条水路，同侧进水和出水，阻力大
并联单流水路:一根线棒一条水路，一侧进水一侧出水，大机组
串连双流水路
并联单流水路
第二节 变压器
1 概 述
发电厂生产的电能经升压后送入各级枢纽电站或区域性变电站，经 下级变电所层层降压输送给用户使用。由于发电机是旋转电机,电压不能 做得太高 (大容量电机通常为10.5Kv~20Kv),因此需要输电变压器将发电 机的电压升高到输电电压(如110Kv,220Kv,330Kv,500Kv等),把电能输送到 用户区域后,再用降压变压器把电压降到 配电电压及用户需要的电压。
标准频率50Hz，一对磁极，故n＝3000转/min 同步：发电机的转速必须和交变电势每秒钟变化的周速相同
3 三相同步发电机
定子线圈是三相，如下图 彼此间隔1200 eA＝ Emaxsinωt
eB＝ Emaxsin（ωt-1200）
eC＝ Emaxsin（ωt-2400）
A-x
C-z
B-y
4 国产汽轮发电机
电磁感应定律：线圈中磁通变化，则线圈中有感应电产生，大小为：
e＝-N dφ/dt（ dφ/dt表征磁通变化快慢）
2 同步发电机工作原理
2.1 同步发电机结构
转子: 在转子励磁绕组中输入直流电流，产生转子磁场。
励磁绕组→集电环和电刷→直流电源→同轴直流发电机（励磁 机） 定子：导磁的定子铁芯和导电的定子绕组组成。（在定子线圈中通过 电流时，产生定子磁场。 ）
定子绕组
转子绕组
定子 转子铁芯 气隙
左江240MW发电机转子在吊装
发电机转子
VGS

[1 t ( w 20)]
S 单位长度的导体，通过有效值为Iw 的交流电流时，由电阻损 耗产生的热量： 2 (2-1) QR I w R 导体的集肤系数Ks与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。
矩形截面导体的集肤系数曲线示于图2-1中。 图中f 为电源频 率， R0为1000m长导体的直流电阻。 2．太阳日照（辐射）的热量 太阳照射（辐射）的热量也会造成导体温度升高，安装在 屋外的导体，一般应考虑日照的影响，圆管形导体吸收的太阳 日照热量为： Qs E s As D (2-2)
注意：1. 电力电缆的最高允许温度与其导体材料、绝缘材料即电 压等级等因素有关； 2. 发热计算的目的：为校验导体、电气各部分发热温度是 否超过允许值。
二、导体发热的计算
发热包括导体电阻损耗热量的计算和太阳日照热量的计算。
1．导体电阻损耗产生的热量 单位长度导体的交流电阻：
发电厂电气部分
R Ks Rdc Ks
(2-9)
发电厂电气部分
设导体通过电流 I 时，在 t 时刻温度为 ，则温升 0 ， 在实际 dt 内的热平衡微分方程为 (2-10) I 2 Rdt mcd F dt
F F t t I2R mc mc 1 e ie F
c0 w Ai ln( 1 ) i i 2 0
可以看出： Af和Ai具有相同的函数关系，有关部门给出了常 用材料的θ = f (A)曲线，如图2-5所示。 短路终了时的A值为:
1 A f Ai 2 Qk K s S
图2-5
将上式改写为 其中
1 S
2
Qk Af Ai
Qk

1、电气主接线 2、主要电气设备
TA的布置说明： 1、发电机差动保护； 2、变压器差动； 3、自动调节励磁； 4、测量 TV的布置说明：
5、测量； 6、过电流保护； 7、发电机横差； 8、发电机差动
发电机中性点与发 电机出口PT中性 点连接？
1、自动调整励磁装置（Y/Y）； 2、同期和保护；
3、互感器负荷太大时，测量专用一组TV；
屋内配电装置 屋外配电装置
2、二次接线
二次接线：
由二次设备成连成的回路，称为二次回路，又叫二次接线。
二次接线图： 二次电路中，各元件按规定的图形符号表示的电路图。 二次接线作用： 为了保证一次接线安全、可靠、经济的运行，对一次接
线中的设备实施测量、控制、调节。
第二节 发电厂的电气部分
一、300MW机组电气部分
第二章
发电、变电和输电的电气部分
第二章
发电、变电和输电的电气部分
学习目的：
通过本章的学习，使得学生熟悉发电厂、变电站中常用电气 设备的类型和各种电气设备的作用；掌握电气接线的概念。
学习内容：
☆概述（发电厂、变电站的电气设备及电气接线）；
☆发电厂、变电站的电气部分；
☆高压交流输变电； ☆高压直流输变电。
作用：限制电力系统中短路电流。 文字符号与图形符号：
（2）避雷器
作用：限制电力系统过电压。 分为：保护间隙、管型避雷器、 阀型避雷器、磁吹式避雷器、 ZnO避雷器。 文字符号与图形符号：
F
3.限流电器 —电抗器的安装地点
3.限流电器 —避雷器的安装地点
4.接地装置
保证电力系统正常工作的工作 接地或保护人身安全的保护接 地，与埋入地中的金属接地体 或接地网的连接。