1、发电厂电气部分 （ 32学时 ）第二讲主 讲： 刘君E-mail: Tel: 80798481 第二章 发电、变电和输电的电气部分基本要求1、掌握主要电气设备的功能及其图形符号2、掌握电气主接线及配电装置的基本概念3、掌握发电厂电气部分的组成4、了解 300MW、 600MW发电机组电气部分的特点第一节 概 述电能 的生产 ：火电、水电和核电、各种新能源电能 的传输 ： 交流 架空线路或电缆直流 输电电能 的变换和分配 ： 变电站电能 的使用 ：各种形式的 负荷 将电能转换成其他形式的能源。电力系统的功能发电厂第一节 概 述 n 电气设备的分类和功能n 电气接线一、电气设备的分类和功能电气设备
2、生产和转换电能的设备开关电器限制短路电流和防御过电压设备载流导体接地装置仪用互感器测量表计继电保护及自动装置直流电源设备操作电器、信号设备及控制电缆一次设备二次设备直接生产和输送电能的设备对一次设备测量、监视、控制和保护一次设备 ： 生产和转换电能的设备发电机发电机 -机械能转换为电能电动机 -电能转化为机械能变压器封闭母线变压器 -电压升高或降低，满足输配电需要一次设备： 接通或断开电路的开关电器n高压断路器 ：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流。n隔离开关 ：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的灵活性。一次设备： 接通或断开电路的开关电器n负荷开关
3、：只能开断负载电流和一定过载电流。n熔断器 ：过载或短路时，起到开断和保护的作用。熔断器高压负荷开关传动机构弹簧脱扣机构一次设备： 接通或断开电路的开关电器一次设备： 限制故障电流和防御过电压的电器电抗器（串联） -限制短路电流，维持母线残压。避雷器 -保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受过电压而损坏一次设备： 载流导体：将电气设备连接起来架空线路 ：终端线、联络线电缆 ： 用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡母线 ：汇集和分配电能。硬母线由绝缘子支撑220kV母线10kV母线软母线由绝缘子串悬挂在杆塔上图形符号一次设备： 接地装置变压器 中性点的工作接地接地刀闸闭合，保护检修人员安全电力
4、系统中性点的工作接地或保护人身安全的保护接地，与地中的接地网相连。二次设备： 互感器 (电流互感器、电压互感器 )将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小电流， 供给仪表和保护装置使用， 使一次与二次系统可靠隔离。电流互感器 电压互感器二次设备： 测量表计 继电保护及自动装置测量电路中的电气参数：电压表、电流表、功率因数表迅速反应不正常情况并进行监控和调节二次设备： 直流电源设备供给控制、保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电。直流发电机组 蓄电池组 硅整流设备母线、导线、电力电缆 W（ 电缆终端头 *）生产和转换电能的设备开关电器限制短路电流和防御过电压设备载流导体发电机 G
5、 变压器 T 电动机 M断路器 QF 隔离开关 QS 负荷开关 Q 熔断器 FU电抗器 L 避雷器 F 火花间隙 F 接地 E互感器 电流互感器TA电压互感器TV主要电气设备的图形符号旧旧二、电气接线-发电厂变电站中，根据各种电气设备的作用和要求，按一定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接线。电气接线表明电能汇集和分配关系以及各种运行方式对一次设备及系统进行控制、监察、测量和保护一次电路（电气主接线）电气主接线 ： 由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称为一次接线或电气主系统。二次电路（二次接线）测量表计回路、断路器控制和信号回路操作电
6、源回路、继电保护回路、自动装置回路电气主接线图 -电气主接线用一定的图形符号和文字符号绘成的电路图。-电气主接线图用单线图表示三相电路-元件为正常状态（开关、刀闸在断开位置）实际电气接线讨论：分析图 2-1所示电厂电气主接线的特点n 假设图 2-1中 G3的 PN=300MW， UN=20kV，cos=0.85， 则IN=?n T3的SN=360MVA，问： UN1=? UN2=?母线联络断路器电气主接线图举例旁路断路器分段断路器第二节 发电厂的电气部分电气系统电能生产系统电气一次系统电气二次系统n 通过与汽轮机同轴的发电机，将机械能转换为电能；n 通过高压配电装置将电能汇集并分配送往电力传输
7、网络；n 通过厂用供电系统，保证厂用辅机供电；n 通过二次系统对一次系统进行监视、测量、控制和保护。作用300MW发电机组电气部分 :电气设备及接线n 发电机变压器单元接线，采用全连分相封闭母线。n 无发电机出口断路器和隔离开关；n 在主变低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；n 在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；n 在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器；n 发电机中性点接有中性点接地变压器，干式（高电阻接地）n 高压厂用变压器高压侧，每相装有电流互感器。（ 1）发电机：额定功率 300MW， 额定电压 20KV， 额定电流 10189A，COS=0.8
8、5 ， 额定转速 3000r/min。（ 2） 主变压器：额定容量 360MVA ， 额定电压 24222.5%/20 kV， 额定电流 858.9/10392.3A， 连接组别为 YN,d11， P0 177kW， I0%=0.3，Pk 809kW， Uk=11（ 3） 高压厂用变压器：额定容量 40/20-20 MVA ， 额定电压2022.5%/6.3 6.3kV， 接线组别为 D， d12， d12。（ 4） 电压互感器： JDZD-20型，变比 kV和JDZ-20型，变比 kV（ 5） 高压熔断器： RN4-20型，额定电流 20kA， 额定容量 4500 MVA（ 6） 电流互感器
9、： LRD-20型，变比 12000/5A（ 7） 中性点接地变压器：干式、单相、额定电压 20/0.23kV， 额定容量 25 kVA ， 二次侧负载电阻为 0.5 0.6，换算至变压器一次侧电阻值为 3781 4537欧姆。发电机中性点实际为高电阻接地方式，用来限制电容电流。300MW发电机组 主要电气设备的参数600MW发电机组的电气部分1) 发电机变压器单元接线，采用全连分相封闭母线。2）无发电机出口断路器和隔离开关；3）主变采用三个单相双绕组变压器接成三相，低压侧接成三角形，高压侧接成星形。4）在主变低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；5）在发电机出口侧，接有两组电压互感器、一
10、组避雷器和一组电容器；6）在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器；7）发电机中性点接有中性点接地变压器；8）高压厂用变压器高压侧和低压侧，每相装有电流互感器；9）主变压器高压侧，每相装有电流互感器。（ 1）发电机：额定功率 600MW， 额定电压 20KV， 额定电流19245A， COS=0.9 ， 额定转速 3000r/min。（ 2） 主变压器：由三台 DFP-240型单相双绕组变压器接成三相组，额定容量 3240 MVA ， 额定电压 550/20kV， Uk=14.5 15.5（ 3） 高压厂用变压器：额定容量 60/35 35 MVA ， 额定电压2081.25%/6.3 6
11、.3kV， 接线组别为 D， d12， d12。（ 4） 电压互感器： JDZ-20型，变比 kV（ 5） 电流互感器： LRD-20型，变比 22000/5A（ 6） 中性点接地变压器：干式、单相、额定电压 20/0.23kV，额定容量 30 kVA ， 二次侧接地电阻为 0.542欧姆。600MW发电机组 主要电气设备的参数地理接线图v 主要显示发电厂、变电站的位置，电力线的路径和长度，以及它们之间的相互连接。演示：电网地理接线图与电气主接线图电气接线图v 主要显示系统中发电机、变压器、电力线路、母线及断路器等主要元件间的电气接线。小结n 1、 厂站 主要电气设备及其功能n 2、电气主接线及电气主接线图的基本概念课堂练习初步设计下列回路的电气接线：n 发电机回路n 发电机变压器组n 变压器回路n 馈电线路 /联络线路第二章 作业n 1、以表格形式总结发电厂 /变电站的主要电气设备的图形符号、文字符号、作用 。n 2、自学 第三节 高压交流输电第四节 高压直流输电
