电厂电气知识-电厂常用电气知识系统介绍课件.ppt
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1、2022-6-81电厂电气知识电厂常用电气知识系统介绍电厂常用电气知识系统介绍2022-6-82开课感言n树立正确的人生观、价值观n要立足本岗,爱岗敬业n要脚踏实地,刻苦学习,学会舍弃n要发挥理论优势,尽快实现全能值班n坚持理论联系实际的学习方法n牢固树立主人翁态度,用心面对各项工作2022-6-83学习目标n熟悉发电厂生产过程n了解主要设备的工作原理及作用n掌握基本的电气刀闸操作方法及原则n了解机组的正常运行方式及运行中的注意事项n学会基本的电气操作票及工作票的填写方法及原则n具备一般事故处理的能力n实现运行“三熟“三能“2022-6-84运行“三熟“n熟悉设备系统和基本原理n熟悉操作和事故
2、处理 n熟悉本岗位的规程和制度2022-6-85运行“三能“n能正确进行操作和分析运行状况n能及时发现故障和排除故障 n能掌握一般的维修技能2022-6-86火力发电厂生产过程火力发电厂生产过程 2022-6-872022-6-88发电机中的能量转换过程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
3、户2022-6-89火力发电厂电气主要设备n 发电机及励磁系统n变压器(主变、高变、低变)n电动机(直流、交流)n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)n直流系统n交流不停电电源系统n继电保护及自动装置2022-6-810什么是电气设备的额定值n 任何一个电器设备,为了安全可靠的工作,都必须有一定的电流、电压和功率的限制和规定值。这种规定值就称为额定值。2022-6-811什么叫电流? 我们知道,水能在管中流动,我们管它叫水流。同样,电子也能在导线中流动,这种电子的流动就叫做电流。电流一般用符号I表示。水在流动中有高低之分,电在流动中也有强弱之别。电
4、流一般用电流强度来表示。电流强度在数值上等于一秒钟内通过导线横截面的电量的大小。通常所说的电流大小,就是指电流强度的大小。一般表示电流强度的单位是安培,简称安,用符号A表示。在有些电路中流过的电流很小,通常用毫安、微安来计量。 它们之间的换算关系是: 1安培 = 1000毫安 (mA) 1毫安 = 1000微安 (A) 2022-6-812什么叫电压?n 在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号U表示。电压的高低,一般是用单位伏特表示,简称伏,用符号V表示。高电压可以用千伏(kV)表示,低电压可以用毫伏(mV)表示。 它们之间的换算关系是: 1千伏 (kV)=1000伏(V)
5、 1伏(V)=1000毫伏(mV) 2022-6-813什么是功率?n 功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量。求功率的公式为功率=功/时间求功率的公式也为P=W/t =UI=I方RP表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是“w”。W表示功,单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是“J”。2022-6-814什么叫电阻? 电线内通过电流时,电子在导线内运动受着一定的阻力,这种阻力叫做电阻。电阻用符号R表示,表示电阻大小的单位是欧姆,简称欧,用符号表示。测量大电阻值可用千欧(K)或兆欧(M)。 它们之间的换算关系是: 1千欧(K)= 1000欧() 1兆欧(M)= 1,00
6、0,000欧()2022-6-815什么叫电容1?n 电容的主要物理特征是储存电荷。由于电荷的储存意味着能的储存,因此也可说电容器是一个储能元件,确切的说是储存电能。两个平行的金属板即构成一个电容器。电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。2022-6-816什么叫电容2?n电容一般用符号“C“来表示。n电阻的基本单位是:F (法),此外还有F(微法)、pF(皮法),另外还有一个用的比较少的单位,那就是:nF(),由于电容 F 的容量非常大,所以我们看到的一般都是F、nF、pF的单位,而不是F的单位。 他们之间的具体换算如下: 1F1000
7、000F 1F=1000nF=1000000pF2022-6-817什么是电感1?n 电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。通俗一点一般就是指螺线圈,他在通过变化的电流时,会产生一些与一般的导线不同的效应,所以另起一个名字叫电感 n电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” n电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自
8、感现象产生 2022-6-818什么是电感2?自感自感 当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。互感互感 两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。变压器既是两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈。 电感符号:L 电感单位:亨 (H)、毫亨(
9、mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH2022-6-819什么叫电能?n电能指电以各种形式做功的能力。有直流电能、交流电能、高频电能等,这几种电能均可相互转换。2022-6-820什么叫功率因数?n在交流电路中,电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数,用符号cos表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cos=P/S2022-6-821有功功率和无功功率n有功功率:在交流电路中,电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率),称为有功功率。 n无功功率:在具有电感或电容的电路中,在每半个周期内,把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来,然后,再
10、释放,又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源,只是进行这种能量的交换,并没有真正消耗能量,我们把这个交换的功率值,称为 无功功率。2022-6-822欧姆定律n导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比 R=U/I U=I*R,I=U/R2022-6-823基尔霍夫定律n基尔霍夫电流定律:在任一瞬间,流入某节点的电流之和,等于流出该点的电流之和。n基尔霍夫电压定律:在集中参数电路的任一回路,任一瞬时,沿着选定的回路参考方向计算,各支路电压的代数和恒等于零。2022-6-824电气倒闸操作n电气倒闸操作基本原则n线路倒闸操作n母线倒闸操作n变压器倒闸操作n发电机倒闸操作n厂用电倒闸
11、操作2022-6-825电气倒闸操作基本原则n什么叫倒闸操作?什么叫倒闸操作? 电气设备分为运行、备用(冷备用、热备用)、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的操作过程叫倒闸操作。2022-6-826“五防“n防止带负荷拉、合隔离开关。n防止误分、合开关。n防止带接地线(或接地刀闸)合开关。n防止带电挂接地线(或接地刀闸)。n防止误入带电间隔。2022-6-827发电机的结构及工作原理n发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 n定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 n转子由转子铁芯绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 n由轴承及端盖将发
12、电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。2022-6-828发电机的分类n直流发电机n交流发电机: 1)同步发电机:特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。 按照原动机的不同分为:汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机 2)异步发电机:没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器,因此应用较少。 2022-6-829什么是励磁系统?n励磁系统是同
13、步发电机的重要组成部分,它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成:一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称作励磁功率输出部分(或称励磁功率单元)。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流,以满足安全运行的需要,通常称作励磁控制部分(或称励磁控制单元或励磁调节器)。2022-6-830励磁系统的要求n正常运行时,能按负荷电流和电压的变化调节(自动或手动)励磁电流,以维持电压在稳定值水平,并能稳定地分配机组间的无功负荷。 n应有足够的功率输出,在电力系统发生故障,电压降低时,能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值(即顶值),以实现发动机安全、稳定
14、运行。 n励磁装置本身应无失灵区,以利于提高系统静态稳定,并且动作应迅速,工作要可靠,调节过程要稳定。2022-6-831发电机电压、电流的监视与调整n 1) 发电机额定电压 kV,正常发电机电压在5% Ue内变化,相应定子电流在5%Ie内变化,且电流最大不超过105% Ie。n2)电压最高不得超过110%Ue,此时定子电流不得超过82%Ie。电压最低不得低于90%Ue。n3)发电机额定电流 A,定子三相不平衡电流不得大于8%Ie,且最大一相不得大于额定电流。 n4)负序电流的大小和持续时间的最大允许值按以下公式计算掌握: (I2/IN)2t10 上式中:I2=负序电流;IN=额定电流t=时间
15、(单位:秒)n (5)允许强励运行,强励动作时间 10S。n (6)事故情况下,允许短时间定子过电流150%,但每年不超过二次。2022-6-832发电机周波监视与调整n正常发电机周波保持在5002HZ范围内,禁止采用升高或降低周波运行。最大变动范围在50.5HZ。2022-6-833同期并列必须满足的条件n待并机的频率与系统频率相等。n待并机的电压与系统电压相等。n待并机的相位与系统相位相同。n待并机的相序与系统相序一致。2022-6-834准同期并列的注意事项n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。n大、小
16、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。n出现同步表转动太快、跳动、停滞等现象时,禁止合闸。n发电机在同期操作过程中,禁止其它同期回路的操作。n投入自动准同期前,应试验装置良好。2022-6-835什么叫电流的磁效应?n电流流过导体时,在导体周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。它的磁力线方向由右手定则来确定。2022-6-836什么叫电磁感应?n当磁场发生变化或导体切割磁力线运动时,回路中就有电动势产生,这个电动势叫感应电动势;这种现象就叫做电磁感应现象。2022-6-837变压器的基本原理n变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的,其结构的主要部分是两个
17、(或两个以上)互相绝缘的绕组,套在一个共同的铁心上,两个绕组之间通过磁场而耦合,但在电的方面没有直接联系,能量的转换以磁场作媒介。在两个绕组中,把接到电源的一个称为一次绕组,简称原方(或原边),而把接到负载的一个成为二次绕组,简称副方(或副边)。当原方接到交流电源时,在外施电压作用下,一次绕组中通过交流电流,并在铁心中产生交变磁通,其频率和外施电压的频率一致,这个交变磁通同时交链着一次、二次绕组,根据电磁感应定律,交变磁通在原、副绕组中感应出相同频率的电势,副方有了电势便向负载输出电能,实现了能量转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及不同的绕组联接法,可使原、副方有不同的电压、电流和相数。202
18、2-6-838变压器的构造及各部件的作用1n变压器的构造 变压器的最基本结构部件是由铁心、绕组和绝缘所组成。此外为了安全可靠的运行,还装设有油箱、冷却装置、保护装置。n各部件的作用: (1)铁心:变压器的铁心是磁力线的通路,起集中和加强磁通的作用,同时用以支持绕组。 (2)绕组:变压器的绕组是电流的通路,靠绕组通入电流,并借电磁感应作用产生感应电动势。 (3)油箱:油箱是油浸式变压器的外壳,变压器主体放在油箱中,箱内充满变压器油。 2022-6-839变压器的构造及各部件的作用2 (4)油枕:油枕也叫辅助油箱,它是由钢板做成的圆桶形容器,水平安装在变压器油箱盖上,用弯曲联管与油箱连接,油枕的一
19、端装有油位指示计,油枕的容积一般为变压器油箱所装油体积的8%-10%。其作用是变压器内部充满油,而由于油枕内油位在一定限度,当油在不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地,并且油枕内空余的位置小,使油和空气接触的少,减少了油受潮和氧化的可能性,另外,储油柜内的油比油箱上部的油温低很多,几乎不和油箱内的油对流。在油枕和油箱的连接管上装有瓦斯继电器,来反映变压器的内部故障。 (5)呼吸器:呼吸器内装有干燥剂即硅胶,用来吸收空气中的水分。 (6)防爆管:防爆管安装在变压器的油箱盖上。防爆管的顶观装有一个玻璃片,当变压器内部发生故障,产生高压,油里面的气体便冲破玻璃片排到油箱外,释放压力,从而保护变压器油箱不
20、被破坏。 (7)温度计:温度计安装在油箱盖上的测温筒内,用来测量油箱内的上层油温。 (8)套管:套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。它既是引线对地(外壳)的绝缘,有担负着固定引线的作用。 (9)冷却装置:冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去的设备。2022-6-840变压器的构造及各部件的作用3 (10)净油器:又称温差滤过器。它的主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐,安装在变压器油箱的一侧,罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂。在运行中,由于上层油和下层油之间的温差,于是变压器油从山向下流动经过净油器形成对流,油与吸附剂接触,其中的水分、酸和氧化物等被吸收,使油得到净化
21、。延长油的使用期限。2022-6-841变压器的冷却方式有几种?各种冷却方式的特点是什么?n电力变压器常用的冷却方式一般分为三种:油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。 n油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管,然后依靠空气的对流传导将热量散发,它没有特制的冷却设备。n油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上,在油箱壁或散热管上加装风扇,利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加30%35%。n强迫油循环冷却方式,又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油,利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状,利用风扇吹风或循环水作冷却介质,把热量带走。这种方式
22、若把油的循环速度比自然对流时提高3倍,则变压器可增加容量30%。 2022-6-842变压器并列运行的条件n接线组别相同n电压变比相同n阻抗电压相同n相序相同2022-6-843变压器的运行1n变压器不允许无保护运行,重瓦斯保护与变压器不允许无保护运行,重瓦斯保护与差动保护不得同时退出运行。差动保护不得同时退出运行。n电压允许变动的范围 (1)变压器在运行中,允许电压在额定值的5%以内变动,相应电流在5%Ie内变动,此时,变压器的额定容量不变。 (2)变压器外加一次电压可比额定电压高,但一般不应超过相应分接头电压值的5%。2022-6-844变压器的运行2n温度的变化范围 (1)油浸式变压器最
23、高上层油温按下表的规定运行 最高温度 冷却方式 冷却介质最高温度最高上层油温 油浸风冷(自冷)40 85 强油风冷 40 75 (2) 当冷却介质温度下降时,变压器上层油温也应相应下降。自然循环冷却的变压器的顶层油温一般不宜经常超过85。2022-6-845变压器运行中的检查项目1n油枕和充油套管内油色透明,油位计指示在正常范围内,并与温度相符。n套管瓷瓶应清洁,无损坏、裂纹及放电现象。n变压器声音正常,无明显变化和异音。n各部接头无过热现象,电缆无渗油,漏油现象。n温度正常,防爆管隔膜完整,外壳接地良好。n瓦斯继电器内应充满油,无气体,引出线完好。n冷却装置运转良好,无异常。n变压器各部无渗
24、油、漏油现象。n吸潮器完好,气道畅通,吸潮剂干燥,颜色正常。2022-6-846变压器运行中的检查项目2n变压器室内各门窗、门锁、照明及防火设备齐全完整。n高备变有载调压装置油位、油色正常。n变压器各保护压板投入正确,无异常信号。n在变压器过负荷或冷却装置故障时,应加强监视检查。n特殊天气对室外变压器应做如下检查: 1)大风时变压器上部引线无剧烈摆动和松脱现象,顶盖和周围无杂物。 2)大雪天,套管及引线端子是否落雪后立即融化,以判断是否过热,瓷瓶不出现造成闪络的冰柱。 3)大雾天,内部无放电,套管无破裂及烧伤痕迹。 4)气温突变,负荷剧增、剧减时,应注意检查变压器油位、油温的变化情况。2022
25、-6-847变压器停、送电的原则n主变投入运行前,应先开启冷却装置。变压器停运后1小时,应停用其冷却装置,冬季变压器停电后不论油温多高,应即刻停止冷却器运行。n主变在停、送电前应合上中性点接地刀闸。n变压器的充电应从装有保护的高压侧进行,严禁降压变压器倒送电运行。n一般情况下,主变不得从高压侧全电压冲击,应采取零起升压的方法升压;特殊情况下,需对主变全电压冲击时,须报请中调批准后,方可进行。n变压器投运前重瓦斯保护应投跳闸位置。n变压器停电时,应先拉负荷侧开关,后拉电源侧开关,先拉负荷侧刀闸,再拉开电源侧刀闸;送电时先合电源侧刀闸,后合负荷侧刀闸,先合电源侧开关,再合负荷侧开关。2022-6-
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