第二章發(fā)電廠電氣設備課件2

1、2.1 概述概述2.2 發(fā)電廠的電氣部分發(fā)電廠的電氣部分2.3 高壓交流輸變電高壓交流輸變電2.4 高壓直流輸電高壓直流輸電2.1 概述概述一、主要電氣設備一、主要電氣設備 為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送和分配的需要，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣設備，用于實現(xiàn)起動、轉(zhuǎn)換、監(jiān)視、測量、調(diào)整、保護、切換和停止等操作。 按電壓等級可分為高壓電器和低壓電器； 按所起的作用不同，電氣設備可分為一次設備和二次設備兩大類。 首頁一、主要電氣設備一、主要電氣設備n（一）一次設備 直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設備，稱為一次設備，主要有以下幾種。 nl.生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設備 生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設備有同步發(fā)電機、變壓器及電

2、動機，它們都是按電磁感應原理工作的，統(tǒng)稱為電機。 一、主要電氣設備一、主要電氣設備n2.開關(guān)電器 開關(guān)電器的作用是接通或斷開電路。（1）斷路器（俗稱開關(guān)） （2）隔離開關(guān)（俗稱刀閘）（3）負荷開關(guān) 還有用于配電系統(tǒng)的 自動重合器和自動分段器等。 低壓開關(guān)電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器等。 斷路器有滅弧裝置，可用來接斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過通或斷開電路的正常工作電流、過負荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)負荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器。中最重要的控制和保護電器。 隔離開關(guān)沒有滅弧裝隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，用來在檢修設備時隔置，用來在檢修設備時

3、隔離電源，進行電路的切換離電源，進行電路的切換操作及接通或斷開小電流操作及接通或斷開小電流電路。它一般只有電路斷電路。它一般只有電路斷開的情況下才能操作。在開的情況下才能操作。在各種電氣設備中，隔離開各種電氣設備中，隔離開關(guān)的使用量是最多的。關(guān)的使用量是最多的。 負荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置，負荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置，可以用來接通或斷開電路的正常工作可以用來接通或斷開電路的正常工作電流和過負荷電流，但不能用來接通電流和過負荷電流，但不能用來接通或斷開短路電流。還可用來在檢修設或斷開短路電流。還可用來在檢修設備時隔離電源。備時隔離電源。 一、主要電氣設備一、主要電氣設備n3.限流電器 限流電器包

4、括串聯(lián)在電路中的普通電抗器和分裂電抗器.n4.載流導體 包括母線、架空線和電纜線等。 n5.補償設備（1）調(diào)相機。 （2）電力電容器。 （3）消弧線圈。 （4）并聯(lián)電抗器。 其作用是限制短路電流，使發(fā)電廠或變其作用是限制短路電流，使發(fā)電廠或變電站能選擇輕型電器和選用截面積較小的電站能選擇輕型電器和選用截面積較小的導體。導體。 母線用來匯集和分配電能或?qū)l(fā)母線用來匯集和分配電能或?qū)l(fā)電機、變壓器與配電裝置連接；架空電機、變壓器與配電裝置連接；架空線和電纜線用來傳輸電能。線和電纜線用來傳輸電能。 調(diào)相機是一種不帶機械負荷運行的同調(diào)相機是一種不帶機械負荷運行的同步電動機，主要用來向系統(tǒng)輸出感性無功步

5、電動機，主要用來向系統(tǒng)輸出感性無功功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點或地區(qū)的電壓。功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點或地區(qū)的電壓。 電力電容電力電容器補償有并聯(lián)器補償有并聯(lián)和串聯(lián)補償兩和串聯(lián)補償兩類。類。 消弧線圈用來補消弧線圈用來補償小接地電流系統(tǒng)的償小接地電流系統(tǒng)的單相接地電容電流，單相接地電容電流，以利于熄滅電弧。以利于熄滅電弧。 并聯(lián)電抗器一般裝設在并聯(lián)電抗器一般裝設在330kV330kV及以上超高及以上超高壓配電裝置的線路側(cè)。作用是吸收過剩的無壓配電裝置的線路側(cè)。作用是吸收過剩的無功功率，改善沿線電壓分布和無功分布，降功功率，改善沿線電壓分布和無功分布，降低有功損耗，提高送電效率。低有功損耗，提高送電效率。

6、一、主要電氣設備一、主要電氣設備n6.互感器 包括電流互感器和電壓互感器。n7.保護電器 保護電器包括用于過負荷電流或短路電流保護的熔斷器（俗稱保險）和防御過電壓的設備，即防雷裝置。 n8.絕緣子n9.接地裝置 熔斷器用來斷開電路的過負荷電流或短路電熔斷器用來斷開電路的過負荷電流或短路電流，保護電氣設備免受過載和短路電流的危害。流，保護電氣設備免受過載和短路電流的危害。熔斷器不能用來接通或斷開正常工作電流，必須熔斷器不能用來接通或斷開正常工作電流，必須與其他電器配合使用。與其他電器配合使用。 防雷裝置包括：避雷器、避雷針、避雷防雷裝置包括：避雷器、避雷針、避雷線（架空地線）、避雷帶和避雷網(wǎng)等。

7、線（架空地線）、避雷帶和避雷網(wǎng)等。 絕緣子用來支持和固定載流導體，并使載流絕緣子用來支持和固定載流導體，并使載流導體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導體導體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導體間絕緣。間絕緣。 接地裝置用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護接地裝置用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護人身安全。前者稱工作接地，后者稱保護接地。人身安全。前者稱工作接地，后者稱保護接地。一、主要電氣設備一、主要電氣設備n（二）二次設備 對一次設備進行監(jiān)察、測量、控制、保護、調(diào)節(jié)的輔助設備，稱為二次設備。n1.測量表計n2.絕緣監(jiān)察裝置 用來監(jiān)察交、直流電網(wǎng)的絕緣狀況。 n3.控制和信號裝置 測量表計用來監(jiān)視、

8、測量電路的電流、測量表計用來監(jiān)視、測量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設備的溫度等，電壓、功率、電能、頻率及設備的溫度等，如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、溫度表等。表、溫度表等。 控制主要是指采用手動或自動方式通過控制主要是指采用手動或自動方式通過操作回路實現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。操作回路實現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。斷路器都有位置信號燈，有些隔離開關(guān)有位斷路器都有位置信號燈，有些隔離開關(guān)有位置指示器。主控制室設有中央信號裝置，用置指示器。主控制室設有中央信號裝置，用來反映電氣設備的事故或異常狀態(tài)。來反映電氣設備的事故或異常狀態(tài)。一、

9、主要電氣設備一、主要電氣設備n4.繼電保護及自動裝置n5.直流電源設備n6.塞流線圈（又稱高頻阻波器） 繼電保護的作用是當發(fā)生故障時，作用于斷路器跳閘，自動切繼電保護的作用是當發(fā)生故障時，作用于斷路器跳閘，自動切除故障元件；當出現(xiàn)異常情況時發(fā)出信號。自動裝置的作用是用來除故障元件；當出現(xiàn)異常情況時發(fā)出信號。自動裝置的作用是用來實現(xiàn)發(fā)電廠的自動并列、發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁、電力系統(tǒng)頻率自動實現(xiàn)發(fā)電廠的自動并列、發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁、電力系統(tǒng)頻率自動調(diào)節(jié)、按頻率啟動水輪機組；實現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動調(diào)節(jié)、按頻率啟動水輪機組；實現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動投入、輸電線路自動重合閘及按事故頻率自動

10、減負荷等。投入、輸電線路自動重合閘及按事故頻率自動減負荷等。 直流電源設備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開關(guān)電器的操直流電源設備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開關(guān)電器的操作、信號、繼電保護及自動裝置的直流電源，以及事故照明和直流作、信號、繼電保護及自動裝置的直流電源，以及事故照明和直流電動機的備用電源。電動機的備用電源。 塞流線圈是電力載波通信設備中必不可少的組成部份，它與塞流線圈是電力載波通信設備中必不可少的組成部份，它與耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、高頻通信機等組成電力線耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、高頻通信機等組成電力線路高頻通信通道。塞流線圈起到阻止高頻電流向變電站或支線泄路高

11、頻通信通道。塞流線圈起到阻止高頻電流向變電站或支線泄漏、減小高頻能量損耗的作用。漏、減小高頻能量損耗的作用。二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號 圖形符號是用于表示電氣圖中電氣設備、裝置、元器件的一種圖形和符號。 文字符號是電氣圖中電氣設備、裝置、元器件的種類字母和功能字母代碼。文字符號的字母應采用大寫的拉丁字母。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號兩種。 主要電氣設備的圖形和文字符號如表所示。二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號二、電氣設備的符號三、電氣主接線和配電裝置的概念三、電氣主接線和配電裝置的概念 n1.電氣主接線 一次設備按預

12、期的生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為電氣主接線。主接線表明電能的生產(chǎn)、匯集、轉(zhuǎn)換、分配關(guān)系和運行方式，是運行操作、切換電路的依據(jù)，又稱一次接線、一次電路主系統(tǒng)或主電路。 用國家規(guī)定的圖形和文字符號表示主接線中的各元件，并依次連接起來的單線圖，稱電氣主接線圖。 某火電廠的電氣主接線圖如圖所示。 電電氣氣主主接接線線三、電氣主接線和配電裝置的概念三、電氣主接線和配電裝置的概念n2配電裝置 按主接線圖，由母線、開關(guān)設備、保護電器、測量電器及必要的輔助設備組建成接受和分配電能的電工建筑物，稱為配電裝置。配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分。 配電裝置按電氣設備的安裝地點可分為： （1）屋內(nèi)配電裝置。全部設

13、備都安裝在屋內(nèi)。 （2）屋外配電裝置。全部設備都安裝在屋外（即露天場地）。 三、電氣主接線和配電裝置的概念三、電氣主接線和配電裝置的概念 按電氣設備的組裝方式可分為以下二種。 （1）裝配式配電裝置。電氣設備在現(xiàn)場（屋內(nèi)或屋外）組裝。 （2）成套式配電裝置。制造廠預先將各單元電路的電氣設備裝配在封閉或不封閉的金屬柜中，構(gòu)成單元電路的分間。成套配電裝置大部分為屋內(nèi)型，也有屋外型。 配電裝置還可按其他方式分類，例如按電壓等級分類，稱10kV配電裝置、35kV配電裝置、110kV配電裝置、220kV配電裝置、500kV配電裝置等。 2.2 發(fā)電廠的電氣部分發(fā)電廠的電氣部分 2.3 高壓交流輸變電高壓交流輸變電 2.4 高壓直流輸電高壓直流輸電n斷路器圖例n隔離開關(guān)圖例n負荷開關(guān)圖例n自動重合器和自動分段器n低壓開關(guān)電器 智能萬能式斷路器n限流電器n載流導體n補償設備 電流互感器 電壓互感器 電流互感器作用是將交流大電流變成小電流（電流互感器作用是將交流大電流變成小電流（5A5A或或lAlA），供電給測量儀表和繼電保護裝置的電流線圈；），供電給測量儀表和繼電保護裝置的電流線圈； 電壓互感器作用是將交流高電壓變成低電壓電壓互感器作用是將交流高電壓變成低電壓（100V100V或或