發(fā)電廠電氣部分設(shè)計.doc

河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）1前言國民經(jīng)濟要增長，社會要發(fā)展離不開機器、動力和能源，而電是一種最重要的能源。電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一種動力，并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門和日常生活的各個方面。電是一種二次能源，各種天然能源如煤炭、水能、核能、石油等一次能源要轉(zhuǎn)換成電能必須在發(fā)電廠中來完成。按輸入能源形式及轉(zhuǎn)換過程的不同，可將發(fā)電廠分為下列四類：（1）火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠又可分為凝氣式火電廠和熱電廠，二者的主要差別在于后者除發(fā)電外，更兼供熱。（2）水力發(fā)電站；（3）核能電站；（4）其它形式電站。目前，雖然我國各種形式電廠都有較大發(fā)展，且出于環(huán)境保護和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的考慮，更加大了后三種電廠建設(shè)的力度，但是火力發(fā)電在我國電力工業(yè)中仍是主力。那么，火電廠究竟如何進行生產(chǎn)的呢？（工作流程見圖1）原煤從產(chǎn)地運進電廠后，先儲入原煤倉，然后經(jīng)輸煤皮帶送入原煤斗并落入磨煤機中，煤被磨成煤粉后，由排粉機抽出，隨同熱空氣經(jīng)噴燃器送入鍋爐的燃燒室內(nèi)燃燒。燃燒時放出的熱量一部分被燃燒室四周的水冷壁所吸收，一部分加熱燃燒室頂部和煙道入口處的過熱器中的蒸汽，其余的熱量則被煙氣攜帶穿過省煤器、空氣預(yù)熱器，繼續(xù)把熱量傳給蒸汽、水和空氣。煙氣經(jīng)除塵器凈化處理后，由引風(fēng)機從煙囪排入大氣，燃燒時生成的灰渣和由除塵器收集下來的細(xì)灰，用水沖進沖灰溝，排出廠外。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）2圖1凝汽式電站的生產(chǎn)過程1鍋爐；2蒸汽過熱器；3汽輪機高壓段；4中間蒸汽過熱器；5汽輪機低壓段；6凝汽器；7凝汽水泵；8給水泵；9發(fā)電機；10主變壓器；11斷路器；12主母線；13站用變壓器；14廠用電高壓母線燃燒用的助燃空氣，由送風(fēng)機送入空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的熱空氣一部分進入磨煤機，用于干燥和輸送煤粉，大部分熱空氣則進入燃燒室助燃。水和蒸汽是將熱能轉(zhuǎn)換成機械能的主要工質(zhì)。經(jīng)凈化后的給水，先送入省煤器內(nèi)預(yù)熱，然后進入鍋爐頂部的汽包內(nèi)再降入水冷壁管中，待吸收了燃燒室的熱能后蒸發(fā)成蒸汽，此蒸汽流經(jīng)過熱器時，進一步吸收煙氣的熱量而變?yōu)楦邷馗邏旱倪^熱蒸汽，然后經(jīng)過主蒸汽管道進入汽輪機，進入汽輪機的蒸汽在噴管里膨脹而高速沖動汽輪機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將熱能轉(zhuǎn)換成機械能。汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)換成電能。汽輪機內(nèi)做功后的蒸汽在冷凝氣中被冷卻凝結(jié)成水。凝結(jié)水經(jīng)除氧器除氧，再經(jīng)加熱器加熱后，用給水泵重新送入省煤器預(yù)熱。上述過程循環(huán)往復(fù)，周而復(fù)始，發(fā)電廠便連續(xù)不斷地生產(chǎn)著電能。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）3火力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)包括鍋爐的熔燒系統(tǒng)，汽輪機的汽水系統(tǒng)，發(fā)電機及其電氣系統(tǒng)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看，在鍋爐內(nèi)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成了蒸汽的熱能；在汽輪機內(nèi)蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的旋轉(zhuǎn)運動的機械能；在發(fā)電機內(nèi)機械能轉(zhuǎn)變成了電能。發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)包括電氣一次回路部分與電氣二次回路部分。發(fā)電廠電氣一次接線指的是對用戶供電的電路部分。其中，對外供電（或由外部受電）的部分稱為電氣主接線。為了保證發(fā)電廠、變電站的生產(chǎn)和工作人員的生活，對內(nèi)供電的部分稱為廠用電接線。為了保證一次接線安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，對一次接線中的設(shè)備實施測量、信號、控制、調(diào)節(jié)的電路部分稱為二次接線。二次系統(tǒng)中，測量功能包括顯示、打印、記錄電壓、電流、功率及電度等運行量。信號功能指的是用文字、聲音和燈光等顯示接線及設(shè)備的狀態(tài)：正常、異常或事故。控制指的是對斷路器實施跳閘和合閘操作，可以由運行人員手動也可以自動。檢查一次接線是否發(fā)生事故，當(dāng)其發(fā)生事故時，自動實施切除事故相關(guān)部分的控制系統(tǒng)稱為繼電保護系統(tǒng)。自動重合閘、備用電源自動投入、發(fā)電機自動同期并列裝置屬于自動合閘的控制裝置。電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)主要包括發(fā)電機組的有功功率調(diào)節(jié)、無功電壓調(diào)節(jié)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的自動調(diào)節(jié)以及無功補償、諧波補償?shù)妊a償設(shè)備的自動調(diào)節(jié)。在一次接線中，將通過同一電流的電路部分稱為一條支路，每條支路以其主要元件命名，例如：發(fā)電機支路、變壓器支路、出線支路等。電力系統(tǒng)的額定電壓分為下列等級：0.38kV；3kV；6kV；10kV；35kV；110kV；220kV；330kV；500kV；750kV；1150kV。發(fā)電廠、變電站的主接線電壓一般有三個電壓等級，相對地稱為高、中、低壓。廠用電電壓一般為兩級，低壓為380/220V，高壓為3kV、6kV或10kV。發(fā)電廠電氣部分設(shè)計的主要任務(wù)是完成發(fā)電、變電、配電系