1、火力发电厂电气主要设备,发电机及励磁系统 变压器(主变、高变、低变) 电动机(直流、交流) 配电装置(断路器、母线、刀闸、电压互感器、电流互感器、避雷器、电缆、电气闭锁装置) 直流系统 交流不停电电源系统 继电保护及自动装置,典型的主接线方式,1、单母线接线 2、二分之三接线 3、双母线接线,单母线接线,单母接线优缺点,单母线接线优点是:结构简单,操作简便,投资少,见效快,运行费用低,较适用于小容量和用户对可靠性要求不高的场所。 缺点是:当母线发生故障或需清扫、检修时,需要全部停电;检修连接在母线上的任何一组隔离开关时,也要全部停电;检修任何一台断路器时,还必须全部停电。,单母分段接线,单母分
2、段带旁母接线,二分之三接线,二分之三接线优缺点,双母线接线优缺点,1优点与单母线相比,双母线接线具有以下优点:(1)供电可靠、检修方便。(2)当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线,就可迅速恢复供电。(3)调度灵活、便于扩建。2缺点(1)所用设备多(特别是隔离开关)。(2)配电装置复杂,经济性差。(3)在运行中隔离开关作为操作电器,容易发生误操作,且对实现自动化不便;尤其当母线系统故障时,须短时切除较多电源和线路,这对重要的大型电厂和变电站是不允许的。,双母线带旁母接线,断路器需要检修,厂用电接线,厂用电接线,2019/1/30,14,厂用电分段的优点,厂用电回路发生故障时,
3、短路电流较小,可采用轻型设备。一段厂用电母线故障时,仅影响本段负载运行。便于管理。,火力发电厂电气主要设备,发电机及励磁系统 变压器(主变、高变、低变) 电动机(直流、交流) 配电装置(断路器、母线、刀闸、电压互感器、电流互感器、避雷器、电缆、电气闭锁装置) 直流系统 交流不停电电源系统 继电保护及自动装置,火力发电厂电气主要设备,一次设备:直接用于生产和使用电能的电气设备称为一次设备。发电、输电、配电、用电(发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等)二次设备:对一次设备进行监察,测量,控制,保护,调节的补助设备,称为二次设备,即不
4、直接和电能产生联系的设备!(1 测量表计,如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电器参数。 2 绝缘监察装置 3 控制和信号装置 4 继电保护及自动装置,如继电器、自动装置等,用于监视一次系统的运行状况,迅速反应异常和事故,然后作用于断路器,进行保护控制。 5 直流电源设备,如蓄电池组、硅整流装置等,供给控制、保护用的直流电源及用直流负荷和事故照明用电等。),发电机中的能量转换过程,汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。励磁系统提供直流电给发电机的转子线圈,使转子成为电磁铁,周围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子内
5、的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样,发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后,由输电线送至电用户,频率下降、线损增加,发电机同期方式,自同期:将发电机转子升高到额定转速,合出口开关,然后加励磁。(水轮机,定子线圈的绝缘、端部固定良好的情况) 特点是操作简单,但冲击电流大、对电网冲击大振动大,因为合开关瞬间相当于三相短路,大型发电机都不采用该方式; 准同期:将发电机转子升高到额定转速,加励磁,然后通过自动装置或者人工观察,当发电机的电压、频率、初相角与系统电压、频率、初相角相同时合出口开关,(实际中对三个参数有个范围,并不可能完全相同,所以叫“准”同期实际就是差不多同期,
6、准本来意思就是和某类事物差不多);特点是冲击电流小,但装置复杂,操作时间长,并且一旦因为各种原因造成非同期并列,严重的可能导致发电机损坏。,2019/1/30,23,准同期并列必须满足的条件,待并机的频率与系统频率相等。 待并机的电压与系统电压相等。 待并机的相位与系统相位相同。 待并机的相序与系统相序一致。,2019/1/30,24,准同期并列的注意事项,发变组并列应采用自动准同期方式,只有在自动准同期装置不能使用或系统发生故障时,才可采用手动准同期方式并列,禁止自同期并列。 大、小修后或同期回路有工作时,必须经核对相序无误后,方可进行发电机的同期并列操作。 出现同步表转动太快、跳动、停滞等
7、现象时,禁止合闸。 发电机在同期操作过程中,禁止其它同期回路的操作。 同步表运行时间不得超过15min。 投入自动准同期前,应试验装置良好。,电力系统中性点接地方式,1、接地和接地方式 出于不同的目的,将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接,成为接地。 根据接地的目的不同,分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如:变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。,电力系统中性点接地方式,在我国,电力系统中性点
8、的接地方式主要有以下三种: 中性点不接地系统 中性点经消弧线圈接地系统 中性点直接接地系统中性点经电阻接地,中性点不接地方式,中性点不接地方式一般仅在360kV系统中采用。如果三相电源电压是对称的,则电源中性点的电位为零, 当中性点不接地配电网发生单相接地故障时,非故障的二相对地电压将升高,由于线电压仍保持不变,对用户继续工作影响不大。对于正常设备有较大的绝缘裕度,能承受这种过电压 。 优点:这种系统发生单相接地时,三相用电设备能正常工作,允许暂时继续运行两小时之内,因此可靠性高。 缺点:这种系统发生单相接地时,其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的3 倍,因此绝缘要求高,增加绝缘费用。
9、 对绝缘较差的设备、线路上的绝缘弱点和绝缘强度很低的旋转电机有一定威胁,在一定程度上对安全运行有影响。,中性点经消弧线圈接地系统,当系统容量增大,线路距离较长,致使单相接地短路电流大于某一数值时,接地电弧不能自行熄灭。为了降低单相接地电流,就是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈,在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流补偿线路接地的电容电流,使流过接地点的电流减小到能自行熄灭的范围,又可避免电弧过电压的产生,是当前360kV系统普遍采用的接地方式。,中性点经消弧线圈接地系统,它的特点是在线路发生单相接地故障时,可按规程规定满足电网带单相接地故障运行2h。对于中压电网,因接地电流得到
10、补偿,单相接地故障不会发展成相间短路故障,因而中性点经消弧线圈接地方式大大提高了供电可靠性。,中性点经消弧线圈接地系统,优点:除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流。缺点:类同中性点不接地系统。,中性点直接接地系统,随着电力系统电压等级的增高和系统容量增大,设备绝缘费用所占比重也越来越大。对于高压系统,如110KV以上的供电系统,电压高,设备绝缘考虑成本不会作得很大,如果中性点不接地,当单相接地时,未接地的二相就要能够承受 3 倍的过电压,瓷绝缘子体积就要增大近一倍,不但制造起来不容易,安装也是问题,会使设备投资大大增加。另外110KV以上系统由于电压高,杆塔的高度也高,不容易出现单
11、相接地的情况,因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性,因而从投资的经济性考虑,在110KV以上供电系统,我们多采用中性点直接接地系统。,中性点直接接地系统,在低压380/220V系统中,有许多单相用电设备,如果中性点不接地运行,则发生单相接地后,有可能未接地相电压升高,会因过电压烧毁家用电器,从安全性考虑,我们必须采用中性点直接接地系统。1kv以下的供电系统(380/220伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。,中性点直接接地系统,优点:发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此可降低绝缘费用。保证安全。缺点:
12、发生单相接地短路时,短路电流大,要迅速切除故障部分,从而使供电可靠性差。,中性点经电阻接地,有些配电网发展很快,城市中心区大量敷设电缆,单相接地电容电流增长较快,虽然装了消弧线圈,由于电容电流较大,且运行方式经常变化,消弧线圈调整困难,还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆,为了降低过电压水平,减少相间故障可能性,因此采用了中性点经低电阻接地的方式。 这种方式就是在中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件、也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧过电压保护有一定优越性。,中性点经电阻接地,优点: a可防止和阻尼谐振过电压和间
13、歇性电弧接地过电压,提高网络和设备的可靠性。 。 b接地电流水平为10A以下,减小了地位升高。 c接地故障可以不立即清除,因此能带单相接地故障相运行。缺点:使用范围受到限制,适用于某些小型610KV配电网和发电厂厂用电系统。,变压器中性点接地方式,变压器中性点接地方式一般分为以下几种: 一、中性点不接地方式;1、中性点不接地方式;2、中性点经高电阻接地方式;3、中性点经消弧线圈接地方式“ 二、中性点直接接地方式;1、中性点直接接地方式2、中性点经低电阻接地方式;,变压器中性点接地的优缺点,优点:对电源中性点接地系统,若发生某单相接地,另两相电压不升高,这样可使整个系统绝缘水平降低;另外,单相接
14、地会产生较大的短路电流,从而使保护装置(继电器、熔断器等)迅速准确地动作,提高了保护的可靠性。缺点:对电源中性点接地系统,由于单相短路电流很大,开关及电气设备等要选择较大容量,并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等;,变压器中性点不接地系统的优缺点,优点:对变压器中性点不接地系统,由于限制了单相接地电流,对通讯的干扰较小;另外单相接地可以运行一段时间,提高了供电的可靠性。缺点:对变压器中性点不接地系统,当一相接地时,另两相对地电压升高 3倍,易使绝缘薄弱地方击穿,从而造成两相接地短路。,2019/1/30,39,什么是电气“五防”,防止带负荷拉、合隔离开关。 防止误分、合开关。 防止带接地线(
15、或接地刀闸)合开关。 防止带电挂接地线(或接地刀闸)。 防止误入带电间隔。,如何防止误操作,1、强烈的责任心、排除外界干扰 2、良好的技术素质 3、下令、复诵 4、严格操作票制度 5、操作监护 6、防误闭锁装置(电气闭锁、机械闭锁),电流与电线截面积的关系,铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 截面:1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 倍数:9 9 9 8 7 6 5 4 3.5 3 3 2.5 2.5 电流:9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300,电流与电线截面积的关系,口诀一:十下五;百上二;二五三五四
16、三界;七零九五两倍半;穿管温度八九折;铜线升级算;裸线加一半,电流与电线截面积的关系,十下五就是十以下乘以五; 百上二就是百以上乘以二; 二五三五四三界就是二五乘以四,三五乘以三; 七零九五两倍半就是七零和九五线都乘以二点五; 穿管温度八九折就是随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九; 铜线升级算就是在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,则按四平方毫米铝芯线算. 裸线加一半就是在原已算好的安全电流数基础上再加一半,估算口诀二:,二点五下乘以九,往上减一顺号走。 三十五乘三点五,双双成组减点五。 条件有变加折算,高温九折铜升级。 穿管根数二
17、三四,八七六折满载流,电流与电线截面积的关系,(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表可以看出:倍数随截面的增大而减小。 (2)“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是25mm2及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如25mm2导线,载流量为259225(A)。从4mm2及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减1,即48、67、106、165、254。 (3)“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm2的导线载流量为截面数的35倍,即35351225(A)
18、。从50mm2及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减05。即50、70mm2导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm2导线载流量是其截面积数的25倍,依次类推。,电流与电线截面积的关系,(4)“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm2铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。 “穿管根数二三四,八七六折满载流”。就是穿2根时,要按8折计算载流量,3根7折,4根6折。,谢谢大家,