第二章發(fā)電廠電氣設(shè)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(shè)備一、主要電氣設(shè)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(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、轉(zhuǎn)換、監(jiān)視、測(cè)量、調(diào)整、保護(hù)、切換和停止等操作。 按電壓等級(jí)可分為高壓電器和低壓電器； 按所起的作用不同，電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類(lèi)。 首頁(yè)一、主要電氣設(shè)備一、主要電氣設(shè)備n（一）一次設(shè)備 直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備，稱(chēng)為一次設(shè)備，主要有以下幾種。 nl.生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備 生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備有同步發(fā)電機(jī)、變壓器及電

2、動(dòng)機(jī)，它們都是按電磁感應(yīng)原理工作的，統(tǒng)稱(chēng)為電機(jī)。 一、主要電氣設(shè)備一、主要電氣設(shè)備n2.開(kāi)關(guān)電器 開(kāi)關(guān)電器的作用是接通或斷開(kāi)電路。（1）斷路器（俗稱(chēng)開(kāi)關(guān)） （2）隔離開(kāi)關(guān)（俗稱(chēng)刀閘）（3）負(fù)荷開(kāi)關(guān) 還有用于配電系統(tǒng)的 自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器等。 低壓開(kāi)關(guān)電器包括刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)和低壓斷路器等。 斷路器有滅弧裝置，可用來(lái)接斷路器有滅弧裝置，可用來(lái)接通或斷開(kāi)電路的正常工作電流、過(guò)通或斷開(kāi)電路的正常工作電流、過(guò)負(fù)荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)負(fù)荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。中最重要的控制和保護(hù)電器。 隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，用來(lái)在檢修設(shè)備時(shí)隔置，用來(lái)在檢修設(shè)備時(shí)

3、隔離電源，進(jìn)行電路的切換離電源，進(jìn)行電路的切換操作及接通或斷開(kāi)小電流操作及接通或斷開(kāi)小電流電路。它一般只有電路斷電路。它一般只有電路斷開(kāi)的情況下才能操作。在開(kāi)的情況下才能操作。在各種電氣設(shè)備中，隔離開(kāi)各種電氣設(shè)備中，隔離開(kāi)關(guān)的使用量是最多的。關(guān)的使用量是最多的。 負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)易的滅弧裝置，負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)易的滅弧裝置，可以用來(lái)接通或斷開(kāi)電路的正常工作可以用來(lái)接通或斷開(kāi)電路的正常工作電流和過(guò)負(fù)荷電流，但不能用來(lái)接通電流和過(guò)負(fù)荷電流，但不能用來(lái)接通或斷開(kāi)短路電流。還可用來(lái)在檢修設(shè)或斷開(kāi)短路電流。還可用來(lái)在檢修設(shè)備時(shí)隔離電源。備時(shí)隔離電源。 一、主要電氣設(shè)備一、主要電氣設(shè)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(dǎo)體 包括母線、架空線和電纜線等。 n5.補(bǔ)償設(shè)備（1）調(diào)相機(jī)。 （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(dǎo)體。導(dǎo)體。 母線用來(lái)匯集和分配電能或?qū)l(fā)母線用來(lái)匯集和分配電能或?qū)l(fā)電機(jī)、變壓器與配電裝置連接；架空電機(jī)、變壓器與配電裝置連接；架空線和電纜線用來(lái)傳輸電能。線和電纜線用來(lái)傳輸電能。 調(diào)相機(jī)是一種不帶機(jī)械負(fù)荷運(yùn)行的同調(diào)相機(jī)是一種不帶機(jī)械負(fù)荷運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，主要用來(lái)向系統(tǒng)輸出感性無(wú)功步

5、電動(dòng)機(jī)，主要用來(lái)向系統(tǒng)輸出感性無(wú)功功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點(diǎn)或地區(qū)的電壓。功率，以調(diào)節(jié)電壓控制點(diǎn)或地區(qū)的電壓。 電力電容電力電容器補(bǔ)償有并聯(lián)器補(bǔ)償有并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償兩和串聯(lián)補(bǔ)償兩類(lèi)。類(lèi)。 消弧線圈用來(lái)補(bǔ)消弧線圈用來(lái)補(bǔ)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(shè)在并聯(lián)電抗器一般裝設(shè)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(guò)剩的無(wú)壓配電裝置的線路側(cè)。作用是吸收過(guò)剩的無(wú)功功率，改善沿線電壓分布和無(wú)功分布，降功功率，改善沿線電壓分布和無(wú)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(shè)備一、主要電氣設(shè)備n6.互感器 包括電流互感器和電壓互感器。n7.保護(hù)電器 保護(hù)電器包括用于過(guò)負(fù)荷電流或短路電流保護(hù)的熔斷器（俗稱(chēng)保險(xiǎn)）和防御過(guò)電壓的設(shè)備，即防雷裝置。 n8.絕緣子n9.接地裝置 熔斷器用來(lái)斷開(kāi)電路的過(guò)負(fù)荷電流或短路電熔斷器用來(lái)斷開(kāi)電路的過(guò)負(fù)荷電流或短路電流，保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的危害。流，保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的危害。熔斷器不能用來(lái)接通或斷開(kāi)正常工作電流，必須熔斷器不能用來(lái)接通或斷開(kāi)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(lái)支持和固定載流導(dǎo)體，并使載流絕緣子用來(lái)支持和固定載流導(dǎo)體，并使載流導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導(dǎo)體導(dǎo)體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導(dǎo)體間絕緣。間絕緣。 接地裝置用來(lái)保證電力系統(tǒng)正常工作或保護(hù)接地裝置用來(lái)保證電力系統(tǒng)正常工作或保護(hù)人身安全。前者稱(chēng)工作接地，后者稱(chēng)保護(hù)接地。人身安全。前者稱(chēng)工作接地，后者稱(chēng)保護(hù)接地。一、主要電氣設(shè)備一、主要電氣設(shè)備n（二）二次設(shè)備 對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測(cè)量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備，稱(chēng)為二次設(shè)備。n1.測(cè)量表計(jì)n2.絕緣監(jiān)察裝置 用來(lái)監(jiān)察交、直流電網(wǎng)的絕緣狀況。 n3.控制和信號(hào)裝置 測(cè)量表計(jì)用來(lái)監(jiān)視、

8、測(cè)量電路的電流、測(cè)量表計(jì)用來(lái)監(jiān)視、測(cè)量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設(shè)備的溫度等，電壓、功率、電能、頻率及設(shè)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(dòng)或自動(dòng)方式通過(guò)控制主要是指采用手動(dòng)或自動(dòng)方式通過(guò)操作回路實(shí)現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。操作回路實(shí)現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。斷路器都有位置信號(hào)燈，有些隔離開(kāi)關(guān)有位斷路器都有位置信號(hào)燈，有些隔離開(kāi)關(guān)有位置指示器。主控制室設(shè)有中央信號(hào)裝置，用置指示器。主控制室設(shè)有中央信號(hào)裝置，用來(lái)反映電氣設(shè)備的事故或異常狀態(tài)。來(lái)反映電氣設(shè)備的事故或異常狀態(tài)。一、

9、主要電氣設(shè)備一、主要電氣設(shè)備n4.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置n5.直流電源設(shè)備n6.塞流線圈（又稱(chēng)高頻阻波器） 繼電保護(hù)的作用是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，作用于斷路器跳閘，自動(dòng)切繼電保護(hù)的作用是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，作用于斷路器跳閘，自動(dòng)切除故障元件；當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出信號(hào)。自動(dòng)裝置的作用是用來(lái)除故障元件；當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出信號(hào)。自動(dòng)裝置的作用是用來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的自動(dòng)并列、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁、電力系統(tǒng)頻率自動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的自動(dòng)并列、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁、電力系統(tǒng)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)、按頻率啟動(dòng)水輪機(jī)組；實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動(dòng)調(diào)節(jié)、按頻率啟動(dòng)水輪機(jī)組；實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠或變電站的備用電源自動(dòng)投入、輸電線路自動(dòng)重合閘及按事故頻率自動(dòng)

10、減負(fù)荷等。投入、輸電線路自動(dòng)重合閘及按事故頻率自動(dòng)減負(fù)荷等。 直流電源設(shè)備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開(kāi)關(guān)電器的操直流電源設(shè)備包括蓄電池組和硅整流裝置，用作開(kāi)關(guān)電器的操作、信號(hào)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的直流電源，以及事故照明和直流作、信號(hào)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的直流電源，以及事故照明和直流電動(dòng)機(jī)的備用電源。電動(dòng)機(jī)的備用電源。 塞流線圈是電力載波通信設(shè)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(shè)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(jī)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(jī)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(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào) 圖形符號(hào)是用于表示電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的一種圖形和符號(hào)。 文字符號(hào)是電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的種類(lèi)字母和功能字母代碼。文字符號(hào)的字母應(yīng)采用大寫(xiě)的拉丁字母。文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)兩種。 主要電氣設(shè)備的圖形和文字符號(hào)如表所示。二、電氣設(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào)二、電氣設(shè)備的符號(hào)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(shè)備按預(yù)

12、期的生產(chǎn)流程所連成的電路，稱(chēng)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(yùn)行方式，是運(yùn)行操作、切換電路的依據(jù)，又稱(chēng)一次接線、一次電路主系統(tǒng)或主電路。 用國(guó)家規(guī)定的圖形和文字符號(hào)表示主接線中的各元件，并依次連接起來(lái)的單線圖，稱(chēng)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(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測(cè)量電器及必要的輔助設(shè)備組建成接受和分配電能的電工建筑物，稱(chēng)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(shè)備的安裝地點(diǎn)可分為： （1）屋內(nèi)配電裝置。全部設(shè)

13、備都安裝在屋內(nèi)。 （2）屋外配電裝置。全部設(shè)備都安裝在屋外（即露天場(chǎng)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(shè)備的組裝方式可分為以下二種。 （1）裝配式配電裝置。電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)（屋內(nèi)或屋外）組裝。 （2）成套式配電裝置。制造廠預(yù)先將各單元電路的電氣設(shè)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(lèi)，例如按電壓等級(jí)分類(lèi)，稱(chēng)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(kāi)關(guān)圖例n負(fù)荷開(kāi)關(guān)圖例n自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器n低壓開(kāi)關(guān)電器 智能萬(wàn)能式斷路器n限流電器n載流導(dǎo)體n補(bǔ)償設(shè)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(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置的電流線圈；），供電給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)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