发电厂变电所电气设备概述
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发电厂变电站电气设备引言发电厂变电站是一个重要的能源基础设施,主要用于将发电厂产生的电能变换为适合输送和分配的电能。
电气设备是发电厂变电站的核心组成部分,负责将电能进行各种电压等级的变换和保护。
本文将介绍发电厂变电站常见的电气设备及其功能。
主要电气设备发电变压器发电变压器是发电厂变电站中最重要的电气设备之一。
其主要功能是将发电机产生的低电压变换为高电压,以便输送到远距离的用户。
发电变压器一般由高压侧和低压侧组成,通过电磁感应的原理进行电能的变换。
高压断路器高压断路器是发电厂变电站中用于保护电力设备免受过电压和短路故障的电气设备。
当电力设备发生短路故障或过电压时,高压断路器会迅速切断电路,以防止更严重的设备损坏或事故发生。
低压断路器低压断路器是发电厂变电站中的另一种重要电气设备,用于保护低压电路和用户设备。
低压断路器一般是通过过载保护和短路保护来保护电力设备免受电流过载和短路故障的损害。
继电器继电器是发电厂变电站中一个重要的电气控制设备,用于控制和保护电力系统的运行。
继电器可以根据电力系统的工作状态,通过电磁吸合或释放的方式来控制电路的开关状态。
常见的继电器包括过流继电器、欠电压继电器和过温继电器等。
变压器保护装置变压器保护装置是用于对发电变压器进行保护的电气设备。
它可以监测变压器的电流、温度和油位等参数,并在发现异常情况时及时切断电路,以保护变压器免受损坏。
其他电气设备除了上述几种主要的电气设备外,发电厂变电站还包括其他一些辅助设备和辅助电气设备,如电流互感器、电压互感器、避雷器、接地装置等。
这些设备在保证电力系统的安全运行和电能的高效利用方面起到重要作用。
总结发电厂变电站电气设备是保证电力系统供电可靠性和安全性的关键设备。
发电变压器、高压断路器、低压断路器、继电器和变压器保护装置是发电厂变电站中常见的主要电气设备。
此外,还有一些辅助设备和辅助电气设备用于支持电力系统的正常运行和保护。
了解这些电气设备的功能和作用,有助于我们更好地理解和维护发电厂变电站。
发电厂变电所电气部分第一章根据在系统中的地位不同,变电所可分成以下几类:枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
直接生产、转换和输配电能的设备,称为一次设备。
开关电器的作用是接通或断开电路。
主压电器开关有以下几种,断路器(俗称开关)、隔离开关(俗称刀闸)、熔电器(俗称保险)。
第二章阴极表面发射自由电子的方式方法有:热电子发射,强电场发射。
触头间隙的游离过程主要是电场游离和热游离。
去游离的方式主要有两种方式,即复合与扩散。
影响游离作用的物理因素主要有以下几点:1、气体介质温度。
温度降低时,不易发生热游离。
2、气体介质的压力。
压力增大时,自由电子的平均自由行程减小,发生碰撞游离的可能性减小。
3、触头之间的外加电压。
电压低时就不容易将间隙击穿。
4、触头之间的开断距离。
开断距离增大就相当于减小间隙中的电场强度。
5、触头之间的介质种类。
各类介质游离电位不同,热电离温度也不一样。
6、开关电器的触头材料。
不同金属的蒸气有不同的游离电位,有些触头材料耐高温,不易产生金属蒸气。
交流电弧的特性:在交流电路中产生的电弧称为交流电弧,交流电弧是动态电弧。
其特点是:1、电弧电流数值随时间变动,电弧的功率也跟随电弧电流变动。
电弧的功率增大时,电弧的温度要增加;反过来,电弧的功率减小时,电弧的温度要减少。
2、电弧有热惯性。
电弧的温度不是紧跟电弧电流变化的,存在一个滞后过程。
3、交流电流每隔半个周期要经过零至一次,称为“自然过零”。
电弧电流跟随外电路电流每隔半个周期经过零点。
近阴极效应:电弧电流过零后,在极短时间内(约0.1~1.0μs),弧隙就立刻出现150~200V的介质强度。
这个起始介质强度是由近阴极效应产生的,如图2.2所示,当电流自然过零电极极性改变时,弧隙中剩余带电质点的运动方向随之改变,当电极极性改变的瞬间,质量较轻的自由电子因带负电荷迅速转向新的阳极;而此时质量比电子大得多的正离子虽然因带正电荷运动方向也要改变,但由于惯性较大,来不及运动方向,还停留在原处未动,这就使新阴极附近被正的空间电荷充满,缺少导电的自由电子,从而使阴极附近出现了介质强度。
发电厂和变电所的电气设备电力系统是现代工业社会的支柱,能够为人们提供必要的电力。
然而,在电力系统中,电力的分布和转换需要依靠复杂而大规模的电气设备。
发电厂和变电所是电力系统的重要组成部分,为了保障电力系统的正常运行和电力供应的稳定性,提高电气设备的运行可靠性和安全性是十分必要的。
发电厂的电气设备发电厂是利用各种能源原料转换成电能的场所,电气设备也是发电厂运行的关键要素。
发电厂的电气设备包括发电机、变压器、保护装置等等,下面简单介绍一下常见的发电厂电气设备。
发电机发电机是一个将机械能转化为电能的电气设备,发电机的性能决定了发电系统的质量。
其主要部件有转子、定子和端盖,作为电力工业一个核心的设备,发电机要求具有较高的功率、效率和稳定性。
发电机一般采用交流发电和直流发电两种方式,交流发电机是应用最广泛的一种,匹配变电站对交流电进行调整和提供能量。
直流发电机不仅适用于汇流母线或者直流电网上,还广泛应用于电动机领域。
变压器变压器是由两个或以上线圈、磁路铁心等零件组成的电气设备,变压器可以将交流电压转换成适应不同电压等级的电压。
变压器在发电厂中作为电压调节器和输电路上的设备,承担着重要的变换功率和保护功能。
发电厂的变压器主要分为三种: 功率变压器、电压变压器和电流变压器。
功率变压器的作用是改变电能的电压,适应各种负载和电力系统要求。
电压变压器是测量电压和将高电压信号转换成对地电压。
电流变压器是测量或与水力站逆变器配合保护装置在电力系统中用来测量高电流值。
保护装置发电机和变压器的运行可靠性和稳定性必须得到保障,保护装置是它们安全运行的必要环节。
保护装置是一种自动化电气设备,能够及时发现和报警电气系统中故障和异常,快速依据保护逻辑做好故障隔离和停开设备。
发电厂的保护装置主要包括绕组保护装置和接地保护装置。
绕组保护装置是保护发电机和变压器的,其主要保护发生线圈或者绕组故障。
接地保护装置是为了保护整个系统不受地电压的影响而设计的,可以防止人员接触电缆和设备,保证系统的正常运转和物资的安全性。
变电所电气设备包括哪些?变电所电气设备包括哪些?1、变电所的作用:变电所是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节,主要有汇集和分配电力、控制操作、升降电压等功能。
2、变电所的构成:变压器、高压配电装置、低压配电装置和相应建筑物。
3、变电所分类⑴按作用分类①升压变电所:建在发电厂和发电厂附近,将发电机电压升高后与电力系统连接,通过高压输电线路将电力送至用户。
②降压变电所:建于电力负荷中心,将高压降低到所需各级电压,供用户使用。
③枢纽变电所:汇集电力系统多个大电源和联络线路而设立的变电所,其高压侧主要以交换电力系统大功率为主,低压侧供给工矿企业和居民生活用电等。
⑵按管理形式分类①有人值班变电所:所内有常驻值班员,对设备运行情况进行监视、维护、操作、管理等,此类变电所容量较大。
②无人值班变电所:不设常驻值班员,而是由别处的控制中心通过远动设备或指派专人对变电所设备进行检查、维护,遇有操作随时派人切换运行设备或停、送电。
⑶按结构型式分类①屋外变电所:一次设备布置在屋外。
高压变电所用此方式。
②屋内变电所:电气设备均布置在屋内,市内居民密集地区或污秽严重的地区、电压在110KV以下用此方式。
⑷按地理条件分类地上变电所、地下变电所。
4、变电所的规模按电压等级、变压器总容量和各级电压出线回路数表示。
电压等级以变压器的高压侧额定电压表示,如35、110、220、330、500KV变电所。
变压器总容量通常以全所主变压器的容量总和来表示。
各级电压出线回路数,根据变电所的容量和工业区用户来确定。
如一变电所有5条35KV输电线路、4条110KV输电线路、3条10KV用户配电线路,该所共有出线12回。
5、变电所的电气一次设备构成:变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、架空母线、消弧线圈、并联电抗器、电力电容器、调相机等设备。
6、变压器⑴作用:变换电压,将一种等级的电压变换成同频率的另一种等级的电压。
⑵变压器的分类①按相数分:单相变压器、三相变压器。
发电厂变电所电气设备1. 背景发电厂变电所电气设备是指发电厂和变电所中安装和投运的各种电气设备,包括变压器、开关设备、保护设备、仪表及监控系统等。
这些设备的正常运行对于电力系统的可靠运行至关重要。
2. 变压器变压器是电力系统中最常用的电气设备之一。
在发电厂和变电所中,变压器的主要作用是改变高压电能到中压或低压电能,或者将中压电能升高到高压电能,以满足不同电力系统的需要。
变压器的种类很多,包括油浸式变压器、干式变压器、全封闭绝缘体变压器等。
各种变压器的特点和适用范围不同,在选择时需要综合考虑电力系统的要求、环境条件等多方面因素。
3. 开关设备开关设备是发电厂和变电所中最基础的电气设备之一。
它们的主要作用是在电力系统中进行控制和保护。
开关设备的种类有很多,包括低压断路器、高压断路器、接触器等。
这些设备在电力系统的不同级别中都有应用,从属于不同的主电路和支路。
开关设备的选择需要根据实际需求进行,同时需要确保设备的质量和可靠性。
4. 保护设备保护设备是电力系统中必不可少的设备之一。
它们的主要作用是监控电力系统的运行状态,一旦出现故障或异常,及时进行断开电路或保护,防止电力系统发生大规模故障。
保护设备的种类很多,包括过电压保护、欠电压保护、过流保护等。
这些保护设备都有各自的工作原理和适用范围,在选择时需要根据实际需要进行综合考虑。
5. 仪表及监控系统仪表及监控系统是电力系统中用于监控和管理各种电气设备工作状态和电力系统运行状态的重要设备。
它包括各种电力仪表、采样器、数据处理系统等。
在发电厂和变电所中,仪表及监控系统的作用非常重要,可以及时发现和处理电力系统中的故障和异常情况,从而保证电力系统的安全和可靠运行。
6.发电厂变电所电气设备是电力系统中最重要和最基础的设备之一。
它们的工作直接影响电力系统的运行和可靠性。
在选择电气设备时,需要根据实际需要和环境条件进行综合考虑,选择适合的设备,并保证设备的质量和可靠性。
发电厂变电站电气部分pdf
发电厂变电站是电力系统中一个重要的环节,其电气部分涉及到
电能的转换、输送和分配。
本文将从变电站的角度来探讨其电气部分
的主要内容和注意事项。
首先,变电站的电气部分包括变电设备、开关设备、保护设备和
控制设备。
其中,变电设备主要包括变压器、电容器、电抗器等,用
于将电能从高电压转换为低电压或反之;开关设备则是用于控制电流
的通断和转换;保护设备是用来保护电力设备免受过电流和短路等故
障的损害;控制设备则是用来监控和控制变电站的运行状态。
其次,变电站的电气部分需要注意以下几点:
1. 安全性:电气设备需要有可靠的保护措施和安全措施,以防止
电气事故的发生。
2. 稳定性:变电站的电气部分需要具备良好的稳定性和可靠性,
以确保电力系统的正常运行。
3. 节能性:选用电气设备时,应考虑到其能效比并选择节能设备,以节约能源。
4. 可维护性:电气设备应易于检修和维护,以确保设备的正常运
行和延长其寿命。
5. 可扩展性:变电站的电气设备需要具有可扩展性,以适应未来
电力系统的发展和变化。
最后,需要注意的是,在变电站的电气部分设计中应充分考虑到变电站的环境因素、用电需求、电力负荷等实际情况,以满足变电站的实际运行需求。
总之,发电厂变电站的电气部分是电力系统中非常重要的一个环节,其关系到整个电力系统的稳定运行。
因此,在设计和维护变电站电气部分时应注意以上几点,以保障变电站和电力系统的正常运行。
发电厂及变电站电气设备介绍1. 引言发电厂和变电站是电力系统中至关重要的组成部分,它们负责将能源转化为电能并进行传输和分配。
在电气设备中,发电厂和变电站的电气设备起到了至关重要的作用。
本文将介绍发电厂和变电站的电气设备的功能、类型以及其在电力系统中的作用。
2. 发电厂电气设备发电厂的电气设备主要包括发电机、变压器、开关设备和保护设备。
2.1 发电机发电机是发电厂的核心设备,它将机械能转化为电能。
发电机主要由转子、定子和励磁系统组成。
转子由电枢线圈和磁极组成,定子则包括定子线圈和定子铁芯。
励磁系统负责提供发电机所需的恒定磁场。
发电机的输出电压和频率取决于转速和励磁电流的大小。
2.2 变压器变压器是将发电机产生的电能进行升压或降压的设备。
它由主绕组、副绕组和铁芯构成。
发电厂的发电机产生的电能通常为低压,变压器将其升压以便传输更长距离。
在电力系统中,多级变压器也用于降压以适应不同负荷需求。
2.3 开关设备开关设备用于控制电力系统中电流的流动。
它们包括断路器、隔离开关、负荷开关等。
断路器用于打开或关闭电路,并在电流过载时自动切断电流。
隔离开关用于隔离电路以进行检修和维护。
负荷开关则用于控制负荷的连接和断开。
2.4 保护设备保护设备用于监测电力系统中的故障并保护设备和人员安全。
它们包括继电器、保护开关、电流互感器等。
继电器是用于检测电流、电压等参数的电气装置,当参数超过设定值时,继电器将触发保护开关切断电路。
电流互感器用于测量电流,以便进行保护和控制。
3. 变电站电气设备变电站的电气设备主要包括变压器、隔离开关、断路器等。
3.1 变压器变电站中的变压器与发电厂中的变压器类似,用于升压或降压输电。
变电站通常存在多级变压器,以便适应不同电压等级的要求。
3.2 隔离开关隔离开关用于在变电站中隔离和维护电缆或设备。
它们提供了安全的工作环境,并防止故障扩散到其他部分。
3.3 断路器变电站中的断路器用于切断电路。
与发电厂中的断路器类似,变电站断路器能够在电流过载或短路时快速切断电流,以防止设备损坏和人员受伤。
第一节、发电厂变电所电气设备概述
1.主要电气设备
发电厂和变电所的主要工作是生产、输送和分配电能,根据负荷变化的要求启动、调整和停止机组,对电路进行必要地切换,不断的监视主要设备的工作,周期性的检查和维护主要设备、定期检修设备以及迅速消除发生的故障。
一次设备:直接生产和输配电能的设备称为一次设备。
包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动空气开关、接触器、闸刀开关、母线、电力电缆、电抗器、避雷器、熔断器、互感器等等。
二次设备:对一次设备的工作进行监察测量和控制保护的辅助设备成为二次设备。
包括仪表、继电器、自动控制设备、信号设备及保护、电源等等。
2.电气主接线
一次设备连成的电路称为电气主接线或一次电路(主电路)。
二次设备连成的电路成为二次电路(副电路)。
电路图是用一定的图形符号描绘成三线图或单线图,主接线图通常画成单线图。
几种典型的主接线(单母线、双母线、桥式接线、单元接线)
3.以图例说明主要电气设备的连接情况
母线:汇总接受和分配电能的装置。
断路器、隔离开关:为了正常运行和发生故障时进行操作,装有断路器和隔离开关。
断路器是用来接通和断开电路。
隔离开关不能用于接通或断开有负荷电流的电路,因其无灭弧装置,作用是使需要停电设备与带电部分可靠地隔开。
互感器:把一次电路的高电压和大电流变换为二次设备所需要的低电压和小电流,同时实现了一次与二次的隔离。
电容器:补充系统无功功率缺额的电气设备。
第三节电力系统的中性点接线方式
中性点运行方式:是指系统中星形连接的发电机、变压器中性点对地的连接方式。
分为大接地电流系统和小接地电流系统。
大接地电流系统:中性点直接接地或经过低阻抗接地系统。
如110KV、380V/220V。
小接地电流系统:中性点不接地或经消弧线圈及其他高阻抗而接地的系统。
如6KV、10KV、35KV。
在6~10KV电网中接地点电容电流超过20~30A,
35KV~66KV电网中接地点电容电流超过10A 需加装消弧线圈。
当发生单相接地时一般故障电流较小,特别是经消弧线圈补偿后,约为20~30A ,小接地电流系统由此而来。
我国普遍采用过补偿方式。
用来判断接地点并发出告警的自动装置为小电流接地选线仪。
小接地电流系统接地电流的特点:
非故障线路3I0大小为本线路的接地电容电流,并且超前零序电压90º;故障线路3I0大小等于所有非故障线路的接地电容电流之和,并滞后零序电压90º与非故障线路3I0相差180º;接地故障处的电流大小等于全部线路(故障与非故障)接地电容电流之和。
公司小接地电流选线判据(SIEMENS判据):
装置通过零序电压和零序电流互感器直接采集U0和I0,然后计算零序有功功率、零序无功功率及零序电流的无功分量,用以判断主变中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统中的单相接地情况。
判据如下:
⑴无消弧线圈
对于接地线路:
a.U0>U0zd (U0为零序电压,U0zd为零序电压整定值)
b.三线电压对称
c.Q0>0(Q0为零序无功功率)
d.I0q>I0qzd (I0q为零序电流的无功分量,I0qzd为零序电流无功分量的
整定值)
对于未接地线路:
Q0<0(Q0为零序无功功率)
⑵有消弧线圈
对于接地线路:
a.U0>U0zd (U0为零序电压,U0zd为零序电压整定值)
b.三线电压对称
c.P0>0.5P0zd (P0为零序有功功率,P0zd为消弧线圈的消弧功率)
对于未接地线路:
P0<0(P0为零序有功功率)
第四节、常见的电气故障
电力系统中常见的电气故障是短路、接地、低电压、过负荷和超温。
当电力系统因某种原因发生短路时形成电流增大、电压降低、电流和电压间的向量发生变化,人们依照这种正常何不正常的特点区分保护范围内外的故障,采用不同的继电保护措施。
各种电气故障中最严重的是短路。
常见的短路故障有三相短路、两相短路、两相接地短路、不同地点的两相接地短路、单相接地短路以及变压器电动机绕组的匝间短路等。
其中单相接地故障频率最高,发生概率约为65%。
第五节、继电保护的概念、任务及电力系统对继电保护的要求当故障发生时,应尽快切除故障,确保无故障部分继续运行,缩小事故范围,保证系统稳定运行。
为了完成这个任务,只有借助自动装置—继电保护装置。
继电保护装置:当电力系统中心元件(发电机、变压器、线路)或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时需要有向运行值班人员及时发出警告信号或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。
实现这种自动化措施用于保护电力元件的成套硬件设备,一般统称为继电保护装置。
用于保护电力系统的则成为电力系统安全自动装置。
继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备,任何电力元件不能无保护
运行。
电力系统安全自动装置用以快速恢复电力系统的完整性,防止发生和终止以开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大事故,如失去电力系统稳定、频率崩溃或电压崩溃等。
任务:发生故障时迅速快速切除故障。
反映设备的不正常状态,发信号或自动调整。
要求:可靠性、选择性、快速性、灵敏性
可靠性:指继电保护装置经常处于完善的准备动作状态,不应由于本身的缺陷而误动或拒动,即该动时动,不动时不动。
选择性:指能选择出故障发生的区段和故障类型,可靠地把出故障的设备切除,保证非故障设备继续运行,使停电范围尽量缩小。
快速性:由于故障延续的时间越长,造成的损失越大,必须尽快使保护动作。
现在单个继电器的动作时间是几个毫秒,成套动作时间与电压等级有关。
确的动作。
具体产品有明确要求。
第六节、继电保护的组成和分类
1、组成
成套保护装置要包括一些基本功能元件才能完成继电保护的任务,这些功能元件可以是一种继电器、一块电路板,也可以是其他电子部件,但都要完成一些基本功能。
1.1信号采集或信号转换功能
它要把电力系统的运行状态及时和真实地反映给保护装置。
因为电力系统的一次侧的电压很高在完成信号转换时要把电压降到保护装置能接受的电压,额定电压定为100V,也要把一次侧的电流降下来,额定电流为5A或1A。
这
种降下来的电压和电流称为二次电压和二次电流。
完成这种功能的元件是电压互感器和电流互感器(PT、CT)。
1.2启动测量元件
它的功能是对电力系统运行状态的测定直接接在PT、CT的次级,只有在故障和不正常状态时才启动,一般是电流值突然增大或电压值突然下降。
这种电流增大电压降低在事先定好一个水平或叫阀值,超过这个阀值才启动。
这里讲的事先定好术语叫整定。
按照电流电压值变化而启动的元件用的很普遍,较复杂的保护有用功率、相角、阻抗、相序变化(包括正序、负序、零序电流和电压变化)而启动的,也有用高频信号远方启动的。
1.3判断逻辑元件
它的功能是把启动测量元件送来的信号经过逻辑判断以检出是否故障或异常运行状态,得出是否行使保护职责的结论。
完成逻辑判断功能的元件在机电式和整流式保护中可以由一些中间继电器、电码继电器和时间继电器按照一定的接线方案组成。
在晶体管和集成电路保护中则是由一些电子线路组成的功能插板完成。
在微处理机保护中则是用软件系统的智能程序来完成。
1.4出口元件
它接受逻辑判断元件信号,发出出口指令,指令可以是声光显示信号叫值班人员前来处理,也可以是跳闸信号使断路器切除故障,使断路器跳闸的电流必须足够大。
1.5断路器
这是接在电力线上的一次设备,它动作了就把电力线切断,从而完成了对故障的切除。
断路器的跳闸线圈是由继电保护装置控制着,断路器还有一个合闸线圈,除可以手动合闸外,还可以由重合闸装置进行重合闸。
前面讲的PT、CT由互感器厂或变压器厂生产,断路器由高压开关厂生产,中间部分才是继电保护装置。
2、保护装置的分类
从发电机开始的整个电力系统可以分成几个区段,它们的技术特性和运行规程是不一样的,为了适应它的特性,我们把继电保护也分成相应的几个部分。
2.1元件保护
它是保护发电机(包括定子、转子和励磁)和变压器的保护装置。
2.2母线保护
保护母线。
母线是很多进出线的公共连接点,起着汇总和分配电能的作用。
300~500KV母线需设专用母线保护。
2.3线路保护
保护输电线路的保护装置。
2.4配电保护
根据用电设备的不同采用各种不同的保护。
第七节、继电保护的发展概况
1、电磁式继电保护
2、晶体管式继电保护
3、集成电路式继电保护
4、微机保护系统及综合自动化
5、继电器分类(略)
继电器:当输入量(或激励量)满足某些规定条件时,能在一个或多个电气输出电路中产生预定跃变的一种器件。