发电厂电气一次部分教学课件.ppt
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- 发电厂 电气 一次 部分 教学 课件
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1、发电厂电气一次部分发电厂电气一次部分贵州兴义电力发展有限公司电气主接线图贵州兴义电力发展有限公司电气主接线图 600MW汽轮发电机结构示意图汽轮发电机结构示意图 600MW汽轮发电机总装外形图汽轮发电机总装外形图发电机的主要部件发电机的主要部件 汽轮发电机结构:定子铁心汽轮发电机结构:定子铁心汽轮发电机结构:定子绕组汽轮发电机结构:励磁绕组 发电机工作原理发电机工作原理n、利用法拉第电磁感应原理。、利用法拉第电磁感应原理。n、通过励磁调节柜通过发电机转子在发电、通过励磁调节柜通过发电机转子在发电机建立磁场。机建立磁场。n、汽轮机、汽轮机3000转后带动转子切割磁力线转后带动转子切割磁力线产生感
2、应电动势。产生感应电动势。n、感应电动势通过外接回路产生电流。、感应电动势通过外接回路产生电流。发电机参数发电机参数n型号:型号:QFSN QFSN6006002YHG2YHGn冷却方式:水氢氢冷却方式,即定子绕组水内冷,转冷却方式:水氢氢冷却方式,即定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯氢冷。子绕组氢内冷,定子铁芯氢冷。n额定功率:额定功率:600MW600MWn额定电压:额定电压:20kV20kVn额定电流:额定电流:10.189kA10.189kAn额定转速:额定转速:30003000转转/每分钟每分钟n额定频率:额定频率:50HZ50HZn额定功率因数:额定功率因数:0.90.9(滞
3、后)(滞后)n定子线圈接法:定子线圈接法:YYYYn极极 数:数:2 2n发电机中性点采用经变压器(二次侧经电阻)接地。发电机中性点采用经变压器(二次侧经电阻)接地。变压器实物电力变压器电力变压器n输电过程中,通常将电压升高,通过高压输电线传送到远输电过程中,通常将电压升高,通过高压输电线传送到远方的城市,经过降压变压器降为方的城市,经过降压变压器降为10kv电压,再经过配电降电压,再经过配电降压变压器分配给用户。压变压器分配给用户。输送同样的功率,电输送同样的功率,电 压低则电流大,一方面由于大电流在压低则电流大,一方面由于大电流在输电线路上引起损耗,另一方面大电流在线路阻抗上产输电线路上引
4、起损耗,另一方面大电流在线路阻抗上产 生生大的压降,受电端电压很低,电能传送不出去。大的压降,受电端电压很低,电能传送不出去。只有高电只有高电压能将电能输送到远方压能将电能输送到远方。配电变压器配电变压器变压器的原理及分类变压器的原理及分类 当变压器的一次绕组接通交流电源时,在绕组中就会有交变的当变压器的一次绕组接通交流电源时,在绕组中就会有交变的电流通过,并在铁心中产生交变的磁通,该交变磁通与一次、电流通过,并在铁心中产生交变的磁通,该交变磁通与一次、二次绕组交链,在它们中都会感应出交变的感应电动势。二次二次绕组交链,在它们中都会感应出交变的感应电动势。二次绕组有了感应电动势,如果接上负载,
5、便可以向负载供电,传绕组有了感应电动势,如果接上负载,便可以向负载供电,传输电能,实现了能量从一次侧到二次侧的传递。输电能,实现了能量从一次侧到二次侧的传递。按冷却方式分按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器 n升压变压器升压变压器升高电压的变压器n降压变压器降压变压器降低电压的变压器n双绕组变压器双绕组变压器,在铁芯中有两个绕组,一个为初级绕组,一个为次级绕组 n自耦变压器,自耦变压器,初级、次级绕组合为一个 n三绕组变压器,三绕组变压器,三个绕组连接三种不同电压的线路n多绕组变压器,如分裂变压器分裂变压器n油浸式变压器油浸式变压器铁
6、芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中,可以加强绝缘和改善冷却散热条件n干式变压器干式变压器 变压器铁芯变压器铁芯n铁心:铁心:1 1)铁心材料)铁心材料 铁铁心是变压器磁路的主体,心是变压器磁路的主体,铁心分为铁心柱和铁轭,铁心分为铁心柱和铁轭,铁心柱上套装绕组,铁轭铁心柱上套装绕组,铁轭的作用是使磁路闭合。为的作用是使磁路闭合。为减少铁心内的磁滞损耗和减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗,提高铁心导磁涡流损耗,提高铁心导磁能力,铁心采用含硅量约能力,铁心采用含硅量约为为5%5%,厚度为,厚度为0.35mm0.35mm或或0.5mm0.5mm,两面涂绝缘漆或,两面涂绝缘漆或氧化处理的硅钢片叠装而
7、氧化处理的硅钢片叠装而成。成。变压器线圈变压器线圈n绕组(线圈)绕组(线圈):绕组是变压器绕组是变压器的电路部分,用绝缘铜线或铝线的电路部分,用绝缘铜线或铝线绕制而成绕制而成 。绕组的作用是电流。绕组的作用是电流的载体,产生磁通和感应电动势。的载体,产生磁通和感应电动势。高压绕组:工作电压高的绕组;高压绕组:工作电压高的绕组;n低压绕组:工作电压低的绕组。低压绕组:工作电压低的绕组。绕组有同心式和交叠式。同心式绕组有同心式和交叠式。同心式绕组:高低压绕组在同一芯柱上绕组:高低压绕组在同一芯柱上同芯排列,低压绕组在里,高压同芯排列,低压绕组在里,高压绕组在外,便于与铁芯绝缘,结绕组在外,便于与铁
8、芯绝缘,结构较简单。(常采用)见下图。构较简单。(常采用)见下图。交叠式绕组:高低压绕组分成若交叠式绕组:高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈,沿芯柱干部分形似饼状的线圈,沿芯柱高度交错套装在芯柱上。高度交错套装在芯柱上。网控继电器室220V蓄电池容量为300Ah。当变压器发生故障,产生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮筒下沉,接通水银开关而发出信号;由于二次仪表、继电器等的电压线圈阻抗很大,所以电压互感器工作时二次回路接近于空载状态。电压互感器当放电将近结束时,电压低、电流小,电阻就增加,逐渐阻止线路上的高压电流通过,当电压降到不足以击穿火花间隙时,避雷器就不再通过电流,恢复原状。因为
9、高压隔离开关没有专门的灭弧装置,所以不允许带负荷分闸和合闸。利用开关与不同接头连接,可改变原绕组的匝数,达到调节电压的目的。当变压器发生严重故障,油流冲破挡板,挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸。断路器操作机构分为:电磁机构、液压机构、弹簧机构、利用法拉第电磁感应原理。交叠式绕组:高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈,沿芯柱高度交错套装在芯柱上。自耦变压器,初级、次级绕组合为一个故障时,用来迅速断开短路电流,切除故障。油浸式变压器铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中,可以加强绝缘和改善冷却散热条件(1)设备检修时,用隔离开关隔离有电部分,形成明显的断开点以保证工作人
10、员和设备安全;在输出容量相同的情况下,自耦变压器比普通双绕组变压器省铁省铜、尺寸小、质量轻、成本低、损耗小、效率高。小型的油浸式变压器用水银温度计,较大的变压器用压力式温度计。发电机工作原理380V智能断路器(1)设备检修时,用隔离开关隔离有电部分,形成明显的断开点以保证工作人员和设备安全;变压器附件变压器附件n即油浸式变压器的外壳,用于散热,保护器身即油浸式变压器的外壳,用于散热,保护器身(变压器的器身放在油箱内),箱中有用来绝缘(变压器的器身放在油箱内),箱中有用来绝缘的变压器油。的变压器油。n(2)储油柜(油枕):)储油柜(油枕):n装在油箱上,使油箱内部与外界隔绝。装在油箱上,使油箱内
11、部与外界隔绝。n(3)安全气道(防爆管):)安全气道(防爆管):n装在油箱顶盖上,保护设备,防止出现故障时损装在油箱顶盖上,保护设备,防止出现故障时损坏油箱。当变压器发生故障而产生大量气体时,坏油箱。当变压器发生故障而产生大量气体时,油箱内的压强增大,气体和油将冲破防爆膜向外油箱内的压强增大,气体和油将冲破防爆膜向外喷出,避免油箱爆裂。喷出,避免油箱爆裂。n(4)气体继电器(瓦斯继电器):)气体继电器(瓦斯继电器):n装在变压器的油箱和储油柜间的管道中,主要保装在变压器的油箱和储油柜间的管道中,主要保护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银
12、开关的挡板。当变压器发生故障,产能带动水银开关的挡板。当变压器发生故障,产生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮筒下沉,接通水银开关而发出信号;当变压器发筒下沉,接通水银开关而发出信号;当变压器发生严重故障,油流冲破挡板,挡板偏转时带动一生严重故障,油流冲破挡板,挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸。套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸。变压器套管变压器套管n装在变压器的油箱盖上作装在变压器的油箱盖上作用是把线圈引线端头从油用是把线圈引线端头从油箱中引出,并使引线与油箱中引出,并使引线与油箱绝缘。电压低于箱绝缘。电压低于1K
13、V1KV采用采用瓷质绝缘套管,电压在瓷质绝缘套管,电压在10-10-35KV35KV采用充气或充油套管,采用充气或充油套管,电压高于电压高于110KV110KV采用电容式采用电容式套管。套管。变压器附件变压器附件n(7 7)变压器油:)变压器油:n 要求:高的介质强度和低要求:高的介质强度和低的粘度,高的发火点和低的的粘度,高的发火点和低的凝固点,不含酸、碱、灰尘凝固点,不含酸、碱、灰尘和水分等杂质。和水分等杂质。n作用:加强绝缘和散热。作用:加强绝缘和散热。n(8 8)测温装置:)测温装置:n 监测变压器的油面温度。监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压器用水银小型的油浸式变压器用水银温度计
14、,较大的变压器用压温度计,较大的变压器用压力式温度计。力式温度计。n 变压器的有载调压变压器的有载调压n在电力系统,为了使变压器的在电力系统,为了使变压器的输出电压控制在允许变化的范输出电压控制在允许变化的范围内,变压器的原边绕组匝数围内,变压器的原边绕组匝数要求在一定范围内调节,因而要求在一定范围内调节,因而原绕组一般备有抽头,称为分原绕组一般备有抽头,称为分接头。利用开关与不同接头连接头。利用开关与不同接头连接,可改变原绕组的匝数,达接,可改变原绕组的匝数,达到调节电压的目的。到调节电压的目的。n分接开关分为有载调压分接开分接开关分为有载调压分接开关和无载调压分接开关。关和无载调压分接开关
15、。自耦变压器自耦变压器n自耦变压器自耦变压器 自耦变压器是个单绕组变压器,一、二次绕组之间既有电的联系,又有磁自耦变压器是个单绕组变压器,一、二次绕组之间既有电的联系,又有磁的耦合。的耦合。n自耦变压器的特点自耦变压器的特点v在输出容量相同的情况下,自耦变压器比普通双绕组变压器省铁省铜、尺寸小、在输出容量相同的情况下,自耦变压器比普通双绕组变压器省铁省铜、尺寸小、质量轻、成本低、损耗小、效率高。质量轻、成本低、损耗小、效率高。v自耦变压器的二次侧也必须采取高压保护,防止高压入侵损坏低压侧的电气设备。自耦变压器的二次侧也必须采取高压保护,防止高压入侵损坏低压侧的电气设备。我厂联络变均采用自耦变压
16、器变压器参数变压器参数n主变:主变压器采用单相变压器组低主变:主变压器采用单相变压器组低损耗强油风冷电力变压器,额定容量损耗强油风冷电力变压器,额定容量为为240MVA240MVA;电压为;电压为2422422 22.5%/20kV2.5%/20kV,Yn,d11Yn,d11接线,接线,Ud=14%Ud=14%n厂用工作变压器:厂用工作变压器:34.5MVA 34.5MVA 高压厂高压厂用变压器采用三相自然油循环风冷低用变压器采用三相自然油循环风冷低损耗无载调压分裂变压器。损耗无载调压分裂变压器。n启备变:启备变:31.5MVA 31.5MVA 启备变采用三相启备变采用三相自然油循环风冷低损耗
17、有载调压分裂自然油循环风冷低损耗有载调压分裂变压器。变压器。n主变高压侧中性点采用经隔离开关接主变高压侧中性点采用经隔离开关接地。地。n高厂变、启备变高压侧中性点采用经高厂变、启备变高压侧中性点采用经隔离开关接地。隔离开关接地。干式变压器(一般厂用变均采用干式变)干式变压器(一般厂用变均采用干式变)高压开关高压开关高压开关(断高压开关(断路器):在正路器):在正常运行时,用常运行时,用来接通或断开来接通或断开电路的负荷电电路的负荷电流;故障时,流;故障时,用来迅速断开用来迅速断开短路电流,切短路电流,切除故障。除故障。断路器种类断路器种类n 按灭弧介质可分为空气断路器、真空断路器、油断路器、六
18、氟化按灭弧介质可分为空气断路器、真空断路器、油断路器、六氟化硫(硫(SF6SF6)断路器等。)断路器等。n 六氟化硫(六氟化硫(SF6SF6)断路器:)断路器:SF6SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的缘能力的SF6 SF6 气体作为灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体气体作为灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体积小等优点,但金属消耗多,价格较贵。近年来积小等优点,但金属消耗多,价格较贵。近年来SF6SF6断路器发展很断路器发展很快,在高压和超高压系统中得到广泛应用。尤其以快,在高压和超高压系统中得到广泛应用。尤其以SF6SF6断路器为主断路器为主体的封闭
19、式组合电器,是高压和超高压电器的重要发展方向,注体的封闭式组合电器,是高压和超高压电器的重要发展方向,注意气压、微水的检测。意气压、微水的检测。真空断路器:真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的电真空断路器:真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的电弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时,触头离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时,触头间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时,电弧即不能维间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时,电弧即不能维持而熄灭。真空断
20、路器开断能力强,开断时间短、体积小、占用持而熄灭。真空断路器开断能力强,开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长,可以频繁操作,检修周期长。面积小、无噪声、无污染、寿命长,可以频繁操作,检修周期长。真空断路器目前在我国的配电系统中已逐渐得到广泛应用。真空断路器目前在我国的配电系统中已逐渐得到广泛应用。断路器的操作机构断路器的操作机构n断路器操作机构分为:电磁机构、液压机构、弹簧机构断路器操作机构分为:电磁机构、液压机构、弹簧机构1 1、电磁操作机构、电磁操作机构 优点:结构简单,工作可靠,制造成本低。优点:结构简单,工作可靠,制造成本低。缺点:合闸线圈消耗功率大,零部件易损坏,且
21、结构缺点:合闸线圈消耗功率大,零部件易损坏,且结构笨重,合闸时间长。笨重,合闸时间长。2 2、液压操作机构、液压操作机构 优点:动作快,操作平稳,直流电源功率小,短时失优点:动作快,操作平稳,直流电源功率小,短时失去电源仍能操作若干次。去电源仍能操作若干次。缺点:易漏油、价格较高,工艺要求较严。缺点:易漏油、价格较高,工艺要求较严。3 3、电动储能弹簧机构、电动储能弹簧机构 优点:分、合闸速度快,电动机功率小,可交直流两优点:分、合闸速度快,电动机功率小,可交直流两用。用。缺点:结构复杂,零部件较多,加工精度要求过高。缺点:结构复杂,零部件较多,加工精度要求过高。高压隔离开关高压隔离开关n高压
22、隔离开关的作用:主要是隔断高压电源,并造高压隔离开关的作用:主要是隔断高压电源,并造成明显的断开点,以保证其他电气设备安全进行检成明显的断开点,以保证其他电气设备安全进行检修。因为高压隔离开关没有专门的灭弧装置,所以修。因为高压隔离开关没有专门的灭弧装置,所以不允许带负荷分闸和合闸。不允许带负荷分闸和合闸。n(1)(1)设备检修时,用隔离开关隔离有电部分,形设备检修时,用隔离开关隔离有电部分,形成明显的断开点以保证工作人员和设备安全;成明显的断开点以保证工作人员和设备安全;(2)(2)隔离开关与断路器相配合,进行倒闸操作,隔离开关与断路器相配合,进行倒闸操作,以改变运行方式;以改变运行方式;(
23、3)(3)隔离开关可以在规程允许的范围内进行电路隔离开关可以在规程允许的范围内进行电路切换。切换。油浸式变压器铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中,可以加强绝缘和改善冷却散热条件低压空气断路器即油浸式变压器的外壳,用于散热,保护器身(变压器的器身放在油箱内),箱中有用来绝缘的变压器油。电压低于1KV采用瓷质绝缘套管,电压在10-35KV采用充气或充油套管,电压高于110KV采用电容式套管。600MW汽轮发电机结构示意图六氟化硫(SF6)断路器:SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6 气体作为灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体积小等优点,但金属消耗多,价格较贵。(2)隔离开关
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