發(fā)電廠基本知識及發(fā)電機繼電保護

1、許繼電氣股份有限公司發(fā)電廠基本知識及發(fā)電機繼電保護發(fā)電廠基本知識及發(fā)電機繼電保護（內部培訓）（內部培訓）許繼發(fā)電部許繼發(fā)電部許繼電氣股份有限公司題綱一、發(fā)電廠的基本形式一、發(fā)電廠的基本形式 二、火力發(fā)電廠運行二、火力發(fā)電廠運行三、汽輪發(fā)電機的結構及工作原理三、汽輪發(fā)電機的結構及工作原理四、水輪發(fā)電機的結構及工作原理四、水輪發(fā)電機的結構及工作原理五、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)五、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)許繼電氣股份有限公司 發(fā)電廠基本型式、電能質量與供電可靠性發(fā)電廠基本型式、電能質量與供電可靠性火電廠火電廠環(huán)境污染年時設備利用時間數(shù)大于承擔基荷在系統(tǒng)中占主要地位萬千瓦單機容量/500060 凝氣式電站凝氣式電站蒸汽僅

2、用于發(fā)電，而熱力化電站蒸汽除發(fā)電外，蒸汽僅用于發(fā)電，而熱力化電站蒸汽除發(fā)電外，一部分還用來供熱一部分還用來供熱 （生產、采暖、通風、熱水）許繼電氣股份有限公司地震活動地區(qū)人口稠密，性問題突出，不宜建在應為發(fā)展前景，但安全污染降低小時設備利用小時數(shù)大于承擔系統(tǒng)基荷6500原子能電站發(fā)電成本低設周期長水工建筑工程量大，建小時至基荷小時至調峰電站設備利用小時數(shù)低啟動、停運快速擔尖峰負荷豐水期滿載、枯水期承如發(fā)電、航運、灌溉綜合利用水資源項目，6000500030001500水電站水電站許繼電氣股份有限公司抽水蓄能電站抽水蓄能電站：實質相當一個極大容量的交流蓄電裝置，：實質相當一個極大容量的交流蓄電裝

3、置， 改善系統(tǒng)運行調度。改善系統(tǒng)運行調度。 曲線，經濟效益提高電機組較為平整的負荷保證大型熱電機組，核低谷負荷時提水系統(tǒng)高峰負荷時發(fā)電，一）動水泵機組（可合二為具有水輪發(fā)電機組，電具有上、下庫KVSU110maxmax，常為域或較大容量工廠供電配電變電站：對一小區(qū)樞紐變、大電廠域供電，高壓進線來自區(qū)域變電站：對一大區(qū)廠，與遠方系統(tǒng)連聯(lián)絡系統(tǒng)大用戶、大電，樞紐變電站：電力網的變電站變升壓站發(fā)電廠的變電站，既主許繼電氣股份有限公司三、電能質量的標準三、電能質量的標準 1 1衡量指標衡量指標2 2電能質量基本標準電能質量基本標準電壓偏移、電壓變化擺幅，電壓搖擺劑量、電壓波形的非正弦系電壓偏移、電壓變

4、化擺幅，電壓搖擺劑量、電壓波形的非正弦系數(shù)、數(shù)、n n次諧波分量系數(shù)、負序電壓系數(shù)、另序電壓系數(shù)、頻率偏移，次諧波分量系數(shù)、負序電壓系數(shù)、另序電壓系數(shù)、頻率偏移，電壓塌陷時間、脈沖電壓及其持續(xù)時間電壓塌陷時間、脈沖電壓及其持續(xù)時間四、電力負荷供電可靠性分類及要求四、電力負荷供電可靠性分類及要求 %35 .505 .49%10%5波形畸變率：小于至頻率：，極限電壓：正常允許HZHZUUUUnnnn類：可停電產類：供電中斷，大量減生安全、巨大損失類：供電中斷，損害人IIIIII分許繼電氣股份有限公司 五、電力網額定電壓等級五、電力網額定電壓等級 0.38/0.22KV0.38/0.22KV、3KV

5、3KV、6KV6KV、10KV10KV、110KV110KV、220KV220KV、 330KV330KV、500KV500KV、750KV750KV等。等。六、電氣部分概述六、電氣部分概述（一）一次接線（一）一次接線對用戶供電的電路部分 ：對外主接線；對內廠用電接線（二）二次接線（二）二次接線：保證一次接線安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，對一次接線中的設備實施測量、信號、控制、調節(jié)的電路部分。例如：例如：斷路器控制回路、中央音響信號回路等。許繼電氣股份有限公司 （三）電氣設備額定電壓（三）電氣設備額定電壓 用電設備額定電壓=電力網額定電壓發(fā)電機：升壓變壓器： 當降壓變壓器： 取法同升壓變（四）

6、配電設備分類及符號（四）配電設備分類及符號nGnUU05. 1nnUU05. 11nnUU05. 12nnUU1 . 125 . 7%dU5 . 7%dUnnUU1nU2許繼電氣股份有限公司發(fā)電機斷路器隔離開關變壓器電抗器避雷器熔斷器電流互感器還有電壓互感器、電纜、母線、絕緣子及四種常見低壓開關電器等許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司 圖圖11 11 凝汽式火電廠凝汽式火電廠11鍋爐；鍋爐；2 2蒸汽過熱器；蒸汽過熱器；33汽輪機高壓段；汽輪機高壓段；44中間蒸汽過熱器；中間蒸汽過熱器；55汽汽輪機低壓段；輪機低壓段；66凝汽器；凝汽器；77凝結水泵；凝結水泵；88給水泵；給水泵；99發(fā)

7、電機；發(fā)電機；1010主主變壓器；變壓器；1111斷路器；斷路器；1212主母線；主母線；1313站用變壓器；站用變壓器；1414廠用電高壓母廠用電高壓母線線許繼電氣股份有限公司圖圖12 12 熱電廠的生產過程熱電廠的生產過程11 鍋爐；鍋爐；2 2蒸汽過熱器；蒸汽過熱器；33汽輪機高壓段；汽輪機高壓段；44生產抽汽；生產抽汽；55汽汽輪機低壓段；輪機低壓段；66凝汽器；凝汽器；77凝結水泵；凝結水泵；88給水泵；給水泵；99發(fā)電機；發(fā)電機；1010主變壓器；主變壓器；1111供熱抽汽；供熱抽汽；1212蒸汽加熱器；蒸汽加熱器；1313供熱泵供熱泵 許繼電氣股份有限公司圖圖17 17 核電廠簡

8、要生產過程核電廠簡要生產過程 11核反應堆；核反應堆；22蒸汽發(fā)生器；蒸汽發(fā)生器；33水管；水管；44過濾器；過濾器；55循環(huán)循環(huán)水泵；水泵；66水泵水泵 許繼電氣股份有限公司 圖15 徑流式水電廠 圖16 抽水蓄能電站 1堰；2引水渠；3壓力水管；4廠房 1壓力水管；2廠房；3壩 圖13 壩后式水電廠 圖14 河床式水電廠 1壩；2壓力鋼管；3廠房 1進水口；2廠房；3溢流壩許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司110KV升壓站許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司火力發(fā)電廠概述火力發(fā)電廠概述 火力發(fā)電廠是利用化石燃料燃燒釋放的熱能發(fā)電的動力設施，

9、包括燃料燃燒釋熱和熱能電能轉換以及電能輸出的所有設備、裝置、儀表器件，以及為此目的設置在特定場所的建筑物、構筑物和所有有關生產和生活的附屬設施。主要有蒸汽動力發(fā)電廠、燃氣輪機發(fā)電廠、內燃機發(fā)電廠幾種類型. 許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司基本原理基本原理l電磁感應理論：任何變化的電場都要在其周圍空間產生磁場，任何變化的磁場都要在其周圍空間產生電場。l熱力學第一定律：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊幔囊欢崃繒r，必產生相當數(shù)量的功，消耗一定量的功時，必出現(xiàn)相應數(shù)量的熱。l熱力學第二定律：高溫物體的熱能可以自動傳遞給低溫物體，而低溫物體的熱能卻不能自動地傳遞給高溫物體。機械能可以自動轉化為

10、熱能，而熱能卻不能自動轉化為機械能。許繼電氣股份有限公司主要生產過程簡述主要生產過程簡述 儲存在儲煤場(或儲煤罐)中的原煤由輸煤設備從儲煤場送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機送到磨煤機中磨成煤粉。煤粉送至分離器進行分離,合格的煤粉送到煤粉倉儲存(倉儲式鍋爐)。煤粉倉的煤粉由給粉機送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內燃燒(直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛)。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內的水加熱成汽水混合物?；旌衔锉诲仩t汽包內的汽水分離器進行分離,分離出的水經下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱,分離出的蒸汽送到過熱器,加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過熱蒸汽,經管道送到汽輪機作功。過熱蒸汽在汽

11、輪機內作功推動汽輪機旋轉,汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電,發(fā)電機發(fā)出的三相交流電通過發(fā)電機端部的引線經變壓器什壓后引出送到電網。在汽輪機內作完功的過熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結水,凝結水經凝結泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續(xù)進行熱力循環(huán)。再熱式機組采用中間再熱過程,即把在汽輪機高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使汽溫提高到一定(或初蒸汽)溫度后,送到汽輪機中壓缸繼續(xù)做功。許繼電氣股份有限公司鍋爐本體鍋爐本體 鍋爐設備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設備之一。它的任務是使燃料通過燃燒將化學能轉變?yōu)闊崮?，并且以此熱能加熱水，使其成為一定?shù)量和質量（壓力

12、和溫度）的蒸汽。由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。 許繼電氣股份有限公司鍋爐主要設備鍋爐主要設備l按鍋爐的蒸汽壓力：可將鍋爐分為低壓鍋爐（壓力小于2.45MPa），中壓鍋爐（壓力2.944. 90MPa），高壓鍋爐（壓力7.8410. 8MPa），超高壓鍋爐（壓力11.814. 7MPa），亞臨界鍋爐（壓力15.719. 6MPa），超臨界鍋爐（壓力22. 1MPa），超超臨界鍋爐（壓力3031MPa）。l按鍋爐蒸發(fā)受熱面內工質的流動方式分類：自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復合循環(huán)鍋爐。l按鍋爐的整體布置分類

13、：型結構鍋爐、箱型結構鍋爐、塔型結構鍋爐。許繼電氣股份有限公司 火力發(fā)電廠中的鍋爐按水循環(huán)方式可分為自然循環(huán),強制循環(huán),直流鍋爐三種類型。 依靠工質的重度差而產生的循環(huán)流動稱為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質產生的循環(huán)流動稱為強制循環(huán)。 自然循環(huán)形成:汽包、下降管、下聯(lián)箱和上升管(即水泠壁)組成一個循環(huán)回路。由于上升管中的水在爐內受熱鏟生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在爐外不受熱,管中是水,其重度大,兩者重度差就產生推動力,水沿下降管向下流動,而汽水混合物則沿上升管向上流動,這樣就形成水的自然循環(huán)流動。 強制循環(huán)鍋爐的結構與自然循環(huán)基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵,作為增

14、強汽水循環(huán)的動力。 直流爐的結構與自然循環(huán)鍋爐結構不同,它沒有汽包,是依靠給水泵壓力使工質鍋爐受熱面管子中依次經過省煤器,蒸發(fā)受熱面和過熱器一次將水全部加熱成為過熱蒸汽?，F(xiàn)在一般只宜用于亞臨界,超臨界壓力鍋爐。 強制循環(huán)鍋爐與自然循環(huán)鍋爐比較: 優(yōu)點:可適用于亞臨界、超臨界壓力;由于工質在受熱面中是強制流動,因而受熱面的布置較靈活,受熱均勻水循環(huán)好;起停爐快;水冷壁可使小管徑、薄管壁(壓力準許),相對汽包容積減小,節(jié)省鋼材。 缺點:加裝循環(huán)泵,系統(tǒng)復雜,投資高,檢修困難。許繼電氣股份有限公司鍋爐主要系統(tǒng)鍋爐主要系統(tǒng)l汽水系統(tǒng)：鍋爐的汽水系統(tǒng)的主要功用是接受燃料的熱能，提升介質的熱勢能，增壓增溫

15、，完成介質的狀態(tài)轉換。l煙風系統(tǒng)：提供鍋爐燃燒的氧氣，帶動干燥的燃料進入爐膛，維持爐膛風壓以穩(wěn)定燃燒。l制粉系統(tǒng)：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定細度和干燥度的燃料，并送入爐膛。l其它輔助系統(tǒng)：包括燃油系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、火檢系統(tǒng)、除灰除渣系統(tǒng)等，具體功能不做介紹。許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司l一次風機：干燥燃料，將燃料送入爐膛，一般采用離心式風機。l送風機：克服空氣預熱器、風道、燃燒器阻力，輸送燃燒風，維持燃料充分燃燒。l引風機：將煙氣排除，維持爐膛壓力，形成流動煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。l磨煤機：將原煤磨成需要細度的煤粉，完成粗細粉分離及干燥。l空預器：空氣預熱器是利用鍋

16、爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置。提高鍋爐效率，提高燃燒空氣溫度，減少燃料不完全燃燒熱損失。空預器分為導熱式和回轉式?；剞D式是將煙氣熱量傳導給蓄熱元件，蓄熱元件將熱量傳導給一、二次風，回轉式空氣預熱器的漏風系數(shù)在810。許繼電氣股份有限公司l爐水循環(huán)泵：建立和維持鍋爐內部介質的循環(huán)，完成介質循環(huán)加熱的過程。l燃燒器：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛，并組織一定的氣流結構，使煤粉能迅速穩(wěn)定的著火，同時使煤粉和空氣合理混合，達到煤粉在爐內迅速完全燃燒。煤粉燃燒器可分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類。許繼電氣股份有限公司汽輪機本體汽輪機本體 汽輪機本體（steam turbin

17、e proper）是完成蒸汽熱能轉換為機械能的汽輪機組的基本部分，即汽輪機本身。它與回熱加熱系統(tǒng)、調節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設備共同組成汽輪機組。汽輪機本體由固定部分（靜子）和轉動部分（轉子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉換為機械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機本體還設有汽封系統(tǒng)。 許繼電氣股份有限公司汽機主要系統(tǒng)汽機主要系統(tǒng)l主蒸汽系統(tǒng)：吹動汽輪機旋轉，帶動發(fā)電機做功，是發(fā)電廠主要的做功介質通過的系統(tǒng)。l再熱蒸汽系統(tǒng)：輔助主蒸

18、汽系統(tǒng)做功，提高機組熱效率。l回熱抽汽系統(tǒng)：盡量減少進入凝汽器的無用能量，提高機組熱效率。許繼電氣股份有限公司l軸封系統(tǒng)：防止汽輪機內部高壓蒸汽向外泄露，保證汽輪機效率，保持真空系統(tǒng)嚴密性。l真空系統(tǒng)：維持汽輪機的低背壓和凝汽器真空。l凝結水系統(tǒng)：將凝結水輸送到除氧器，完成加熱、除氧、化學處理和剔除雜質。l給水系統(tǒng)：提高給水壓力，加熱后為鍋爐提供給水。l主機油系統(tǒng)：包括潤滑油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)、調節(jié)、保安系統(tǒng)。l汽輪機調節(jié)、保安系統(tǒng)：協(xié)調各系統(tǒng)同步地按照要求進行工作。l潤滑油系統(tǒng)：為汽輪機提供潤滑、冷卻用油。l發(fā)電機冷卻系統(tǒng)和密封系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)的功能是冷卻發(fā)電機，帶走發(fā)電機工作時的熱量。密封系統(tǒng)

19、的功能是密封冷卻介質的外泄。l工業(yè)水系統(tǒng)：提供冷卻介質。冷卻各種輔助設備。l頂軸油系統(tǒng)由于不是所有機組都有，所以不做介紹。液壓油系統(tǒng)劃歸調節(jié)、保安系統(tǒng)，所以不做介紹。l其它系統(tǒng)：壓縮空氣系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、膠球系統(tǒng)等。許繼電氣股份有限公司l汽機主要設備汽機主要設備 l汽輪機：汽輪機是一種將蒸汽的熱勢能轉換成機械能的旋轉原動機。分沖動式和反動式汽輪機。 許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司l給水泵：將除氧水箱的凝結水通過給水泵提高壓力，經過高壓加熱器加熱后，輸送到鍋爐省煤器入口，作為鍋爐主給水。l高低壓加熱器：利用汽輪機抽汽，對給水、凝結水進行加熱，其目的是提高整個熱力系

20、統(tǒng)經濟性。l除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。l凝汽器：使汽輪機排汽口形成最佳真空，使工質膨脹到最低壓力，盡可能多地將蒸汽熱能轉換為機械能，將乏汽凝結成水。l凝結泵：將凝汽器的凝結水通過各級低壓加熱器補充到除氧器。l油系統(tǒng)設備：一是為汽輪機的調節(jié)和保護系統(tǒng)提供工作用油，二是向汽輪機和發(fā)電機的各軸承供應大量的潤滑油和冷卻油。主要設備包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油凈化裝置等。許繼電氣股份有限公司發(fā)電機本體發(fā)電機本體 在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機是將機械能轉變成電能的唯一電氣設備。因而將一次能源（水力、煤、 油、風力、原子能等）轉換為二次能源的發(fā)電機，現(xiàn)在幾乎都是采用三相交

21、流同步發(fā)電機。在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機，電樞是靜止的，磁極由原動機拖動旋轉。其勵磁方式為發(fā)電機的勵磁線圈FLQ（即轉子繞組）由同軸的并激直流勵磁機經電刷及滑環(huán)來供電。同步發(fā)電機由定子（固定部分）和轉子（轉動部分）兩部分組成。定子由定子鐵心、定子線圈、機座、端蓋、風道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。 轉子由轉子本體、護環(huán)、心環(huán)、轉子線圈、滑環(huán)、同軸激磁機電樞組成。許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司l主變壓器：利用電磁感應原理，可以把一種電壓的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電的一種設備。l6KV、380V配電裝置：完成電能分配，控制

22、設備的裝置。l電機：將電能轉換成機械能或將機械能轉換成電能的電能轉換器。l蓄電池：指放電后經充電能復原繼續(xù)使用的化學電池。在供電系統(tǒng)中，過去多用鉛酸蓄電池，現(xiàn)多采用鎘鎳蓄電池l控制盤：有獨立的支架，支架上有金屬或絕緣底板或橫梁，各種電子器件和電器元件安裝在底板或橫梁上的一種屏式的電控設備。許繼電氣股份有限公司火力發(fā)電廠其它系統(tǒng)介紹l輸煤系統(tǒng)：運輸燃料進入廠房，進行初步加工和燃料篩選工作，同時完成外加物質的混合工作。所包涵的主要設備有斗輪機、碎煤機、翻車機、輸煤皮帶等。l化學水系統(tǒng)：將天然水在進入汽水系統(tǒng)前先除去雜質。其流程一般為：天然水混凝沉淀過濾離子交換補給水?；炷恋硎羌尤牖炷齽a生絮凝

23、體。過濾處理是使用石英砂等濾料除去細小懸浮物?；瘜W除鹽是使用混床除去金屬離子和酸根，常使用樹脂除鹽。l循環(huán)水系統(tǒng)：為機組提供冷卻水源。工業(yè)生產過程中產生的廢熱，一般要用冷卻水來導走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻工藝設備吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時，則需要用冷卻塔來冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司單元機組集控運行l(wèi)機組按照啟動前所處溫度狀態(tài)可分為冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動。按照沖轉汽輪機的主蒸汽參數(shù)可分為額定參數(shù)啟動

24、和滑參數(shù)啟動。l滑參數(shù)啟動程序：啟動前準備鍋爐上水點火升壓升溫暖管沖轉暖機升速并網、帶負荷升負荷。l鍋爐運行及監(jiān)視因素：維持適應的蒸發(fā)量。均衡給水，維持汽包水位。保證汽水品質?？刂普羝麎毫皽囟取Ｈ紵{整。減少熱損失，提高鍋爐熱效率。l汽機運行及監(jiān)視因素：主蒸汽壓力及溫度。再熱蒸汽壓力及溫度。凝汽器真空。軸向位移。機組振動。軸瓦溫監(jiān)測。汽輪機壽命管理。l單元機組的負荷調節(jié)：鍋爐跟隨的負荷調節(jié)方式，汽機跟隨的負荷調節(jié)方式，機爐協(xié)調控制的負荷調節(jié)方式。許繼電氣股份有限公司八大系統(tǒng)八大系統(tǒng)l熱力系統(tǒng) l燃料供應系統(tǒng)l除灰系統(tǒng)l水處理系統(tǒng)l供水系統(tǒng)l電氣系統(tǒng)l熱工控制系統(tǒng)l附屬生產工程許繼電氣股份有限

25、公司公司簡介公司簡介核電站運行核電站運行許繼電氣股份有限公司公司簡介公司簡介核電站生產原理核電站生產原理許繼電氣股份有限公司公司簡介公司簡介許繼電氣股份有限公司公司簡介公司簡介水輪發(fā)電機運行水輪發(fā)電機運行許繼電氣股份有限公司 水流系統(tǒng)水流系統(tǒng) ， 電流系統(tǒng)電流系統(tǒng) 、 電氣控制設電氣控制設備系統(tǒng)備系統(tǒng) 、 機械控制設機械控制設備系統(tǒng)備系統(tǒng) 、 輔助設備系輔助設備系統(tǒng)統(tǒng) 許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電機構成 許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)l調速系統(tǒng)： 作用：根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動調整機組的出力，同時使機組保持一定的額定轉速。 組成：調速器柜、作用筒(接力器)、油壓裝置。三部分之間用管路聯(lián)系。

26、許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)l油壓系統(tǒng)： 透平油供給機組軸承的潤滑油和操作用的壓力油，作用：潤滑、散熱及傳遞能量； 絕緣油供給變壓器、油開關等電氣設備的，作用：絕緣、散熱及滅弧。許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)l技術供水系統(tǒng)： 技術供水技術供水冷卻及潤滑。 發(fā)電機的空氣冷卻器、機組導軸承和推力軸承的油冷卻器、水潤滑導軸承、空氣壓縮機氣缸冷卻器、變壓器的冷卻設備等。耗水量最大的是發(fā)電機和變壓器的冷卻用水，耗水量最大的是發(fā)電機和變壓器的冷卻用水，可達技術用水的80%左右，要求水質清潔、不含對管道和設備有害的化學成分。 生活供水生活供水生活用水根據(jù)工作人員的多少決定。 消防供水消防供

27、水消防用水要求水流能噴射到建筑物的最高部位。消防用水可從上游壓力管道、下游尾水渠或生活用水的水塔取水，并且應設置兩個水源。許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)排水系統(tǒng)： 滲漏排水系統(tǒng)滲漏排水系統(tǒng)廠房內的生活用水、技術用水、閥廠房內的生活用水、技術用水、閥門或建筑物及其他設備的滲漏水門或建筑物及其他設備的滲漏水。 發(fā)電機冷卻用水等均自流排往下游。不能自流排除的用水和滲水，則集中到集水井，再用水泵排到下游，這個系統(tǒng)稱為滲漏排水系統(tǒng)。 檢修排水系統(tǒng)檢修排水系統(tǒng)機組檢修時常需要排空蝸殼和尾水管，機組檢修時常需要排空蝸殼和尾水管，為此需設檢修排水系統(tǒng)為此需設檢修排水系統(tǒng)。 檢修時將檢修機組前蝴蝶閥或進

28、水閘門關閉，將蝸殼及尾水管中的水自流經尾水管排往下游。當蝸殼和尾水管中的水位等于下游尾水時，關閉尾水閘門，利用檢修排水泵將余水排走。許繼電氣股份有限公司水力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)l氣系統(tǒng)： 壓氣系統(tǒng)的用途壓氣系統(tǒng)的用途 壓縮空氣分為低壓壓縮空氣和高壓壓縮空氣。 低壓壓縮空氣系統(tǒng)低壓壓縮空氣系統(tǒng)。 機組制動；調相運行壓水；蝶閥關閉時，將壓縮空氣通入閥上的空氣圍帶，使其膨脹而減少漏水；檢修時清掃設備，供風動工具使用；通向攔污柵，防凍清污。額定氣壓為0.50.8MPa。 高壓壓縮空氣系統(tǒng)高壓壓縮空氣系統(tǒng)。給油壓裝置的壓力油箱充氣。 調速器壓力油箱中約有2/3的體積為壓縮空氣，以保證調速器用油時無過大的壓力波

29、動，額定氣壓為2.5MPa及4MPa。 配電裝置如空氣斷路器的滅弧和操作的用氣，以及開關和少油斷路器的操作用氣，額定氣壓為25MPa。l起重設備：許繼電氣股份有限公司同步發(fā)電機結構同步發(fā)電機結構許繼電氣股份有限公司汽輪機發(fā)電機定子汽輪機發(fā)電機定子許繼電氣股份有限公司汽輪機定子繞線汽輪機定子繞線許繼電氣股份有限公司汽輪機發(fā)電機轉子繞組汽輪機發(fā)電機轉子繞組許繼電氣股份有限公司汽輪機轉子汽輪機轉子許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機定子水輪發(fā)電機定子許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機轉子水輪發(fā)電機轉子許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機定子結構水輪發(fā)電機定子結構許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機定子繞線水輪發(fā)電機定子繞

30、線許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機轉子結構水輪發(fā)電機轉子結構許繼電氣股份有限公司水輪發(fā)電機轉子磁極結構水輪發(fā)電機轉子磁極結構許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司1、勵磁系統(tǒng)的分類：、勵磁系統(tǒng)的分類：1.1.）按勵磁方式分：）按勵磁方式分： . .自勵：即從發(fā)電機出口引出一條支路，通過勵磁變壓器自勵：即從發(fā)電機出口引出一條支路，通過勵磁變壓器降壓以后輸入勵磁調節(jié)器，勵磁調節(jié)器的輸出作為勵磁電源為轉降壓以后輸入勵磁調節(jié)器，勵磁調節(jié)器的輸出作為勵磁電源為轉子磁場提供電流。子磁場提供電流。 特點：系統(tǒng)簡單，發(fā)電機出口電壓較穩(wěn)定，勵磁調節(jié)器輸出特點：系統(tǒng)簡單，發(fā)電機出口電壓較穩(wěn)定，勵磁調節(jié)器輸出電流穩(wěn)

31、定，但需要起勵電源。電流穩(wěn)定，但需要起勵電源。 許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子發(fā)電機轉子調節(jié)裝置起勵電源發(fā)電機定子碳刷滑環(huán)勵磁變發(fā)電機出線自勵系統(tǒng)示意圖自勵系統(tǒng)示意圖許繼電氣股份有限公司他勵：取消了勵磁變壓器等設備，系統(tǒng)更簡他勵：取消了勵磁變壓器等設備，系統(tǒng)更簡化，直接從廠用電接出一路電源作為勵磁電源。化，直接從廠用電接出一路電源作為勵磁電源。 源源 特點：不需要另接起勵電源，但廠用電電壓特點：不需要另接起勵電源，但廠用電電壓不穩(wěn)定，容易引起勵磁電流的波動，造成發(fā)電機不穩(wěn)定，容易引起勵磁電流的波動，造成發(fā)電機出口電壓的波動。出口電壓的波動。許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子發(fā)電機轉子調節(jié)裝置發(fā)電機

32、定子碳刷滑環(huán)發(fā)電機出線他勵系統(tǒng)示意圖他勵系統(tǒng)示意圖勵磁電源許繼電氣股份有限公司2.2.）按勵磁的接入方式分按勵磁的接入方式分無刷勵磁：在勵磁系統(tǒng)接入方式上不采用碳刷滑環(huán)，無刷勵磁：在勵磁系統(tǒng)接入方式上不采用碳刷滑環(huán)，而且將勵磁調節(jié)裝置的整流部分與連接部分整和為一體。而且將勵磁調節(jié)裝置的整流部分與連接部分整和為一體。屬于他勵方式的演化形式。屬于他勵方式的演化形式。有刷勵磁有刷勵磁:即勵磁電源過碳刷滑環(huán)接入轉子回路即勵磁電源過碳刷滑環(huán)接入轉子回路. 許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子調節(jié)裝置發(fā)電機定子副勵副勵主勵主勵旋轉二極管旋轉二極管滅磁開關滅磁開關帶有副勵磁機的無刷勵磁系統(tǒng)示意圖帶有副勵磁機的無刷

33、勵磁系統(tǒng)示意圖發(fā)電機出線發(fā)電機出線采用定子磁場方式采用定子磁場方式采用永磁機，轉子磁場采用永磁機，轉子磁場許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子調節(jié)裝置發(fā)電機定子勵磁機勵磁機旋轉二極管旋轉二極管滅磁開關滅磁開關不帶有副勵磁機的無刷勵磁系統(tǒng)示意圖不帶有副勵磁機的無刷勵磁系統(tǒng)示意圖勵磁變發(fā)電機出線發(fā)電機出線起勵電源許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子調節(jié)裝置發(fā)電機定子勵磁機勵磁機滅磁開關滅磁開關帶有勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖帶有勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖發(fā)電機出線發(fā)電機出線碳刷滑環(huán)許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子發(fā)電機轉子調節(jié)裝置起勵電源發(fā)電機定子碳刷滑環(huán)勵磁變發(fā)電機出線不帶有勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖（）不帶有

34、勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖（）滅磁開關滅磁開關許繼電氣股份有限公司發(fā)電機轉子發(fā)電機轉子調節(jié)裝置發(fā)電機定子碳刷滑環(huán)發(fā)電機出線勵磁電源不帶有勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖（）不帶有勵磁機的有刷勵磁系統(tǒng)示意圖（）滅磁開關滅磁開關許繼電氣股份有限公司有刷勵磁和無刷勵磁的對比有刷勵磁和無刷勵磁的對比有刷勵磁可以帶有勵磁機，也可以不帶有勵磁機，方便靈活，有刷勵磁可以帶有勵磁機，也可以不帶有勵磁機，方便靈活，使系統(tǒng)簡單化。而且，有刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關設在靠近轉子使系統(tǒng)簡單化。而且，有刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關設在靠近轉子回路處，滅磁迅速。但是有刷勵磁采用帶有相對運動的設備，回路處，滅磁迅速。但是有刷勵磁采用帶有相對運

35、動的設備，在運行中，碳刷易磨損，而且碳刷磨損后的粉末積存在滑環(huán)處，在運行中，碳刷易磨損，而且碳刷磨損后的粉末積存在滑環(huán)處，有可能造成短路。有可能造成短路。無刷勵磁必須帶有勵磁機，系統(tǒng)較復雜，但因設有獨立的勵無刷勵磁必須帶有勵磁機，系統(tǒng)較復雜，但因設有獨立的勵磁電源，勵磁電壓基本不受干擾，穩(wěn)定性較高。同時，因沒有磁電源，勵磁電壓基本不受干擾，穩(wěn)定性較高。同時，因沒有相對運動的部件，不產生磨損。但旋轉二極管損壞后維修較困相對運動的部件，不產生磨損。但旋轉二極管損壞后維修較困難。同時，無刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關設在勵磁機之前，磁滯較難。同時，無刷勵磁系統(tǒng)的滅磁開關設在勵磁機之前，磁滯較大，不利于事故迅速

36、滅磁。還有由于旋轉二極管的容量和強度大，不利于事故迅速滅磁。還有由于旋轉二極管的容量和強度的原因，無刷勵磁系統(tǒng)現(xiàn)在還僅限于中小型機組的應用。的原因，無刷勵磁系統(tǒng)現(xiàn)在還僅限于中小型機組的應用。許繼電氣股份有限公司當整流橋的一個橋臂完全斷開時，引起電樞三相負載不平衡，產生逆序磁場分量將在磁場繞組中感應出交流電流分量與自動電壓調節(jié)器輸出的直流分量迭加，使合成的勵磁電流波形中出現(xiàn)一個脈沖量，二極管故障檢測到該信號動作通過繼電器觸點即送出報警信號。所以，當勵磁調節(jié)器發(fā)出這樣的報警信號后最好立即停機處理，以防整流盤發(fā)熱造成事故的擴大。許繼電氣股份有限公司汽輪發(fā)電機組的調節(jié)許繼電氣股份有限公司 同步發(fā)電機有

37、功輸出同步發(fā)電機有功輸出當發(fā)電機帶純阻性負荷時當發(fā)電機帶純阻性負荷時出現(xiàn)定子電流出現(xiàn)定子電流 產生定子磁場產生定子磁場(電樞反應磁場電樞反應磁場)阻礙轉子磁場前進阻礙轉子磁場前進汽機轉速降低汽機轉速降低汽機增加進汽汽機增加進汽維持額定轉速維持額定轉速使氣隙磁場發(fā)生歪曲或畸變使氣隙磁場發(fā)生歪曲或畸變,即氣隙磁場即氣隙磁場對于主磁場來說對于主磁場來說,逆著轉向偏了一個逆著轉向偏了一個 角角許繼電氣股份有限公司 1、孤立運行發(fā)電機組的運行電網負荷增加，電壓降低，周波降低 汽輪發(fā)電機組的有功、無功輸出都增加，轉速降低 進汽量增加，維持額定轉速-一次調頻，機組本身的功能-二次調頻，人為的干預同時孤立運行

38、發(fā)電機組的特點：機組負荷、電壓、周波等參數(shù)隨外界負荷的需求和性質的變化而變化，并且波動比較大。在機組調節(jié)過程中需要人為干預。許繼電氣股份有限公司 2、發(fā)電機同無窮大電網并聯(lián)運行時的調節(jié) 無窮大電網，俗稱系統(tǒng)，它的電壓、周波比較穩(wěn)定，單臺機組發(fā)生運行工況的改變對整個系統(tǒng)運行影響不大。 但對于電網末端，由于輸電線路的壓降較大，無功補償設備較少，電壓較低，這就需要發(fā)電機提供較多的無功功率，以維持系統(tǒng)的電壓水平。 對于電網的核心區(qū)域，由于電網的無功補償設備較多，系統(tǒng)電壓較高，這就需要發(fā)電機少發(fā)無功，不發(fā)無功，甚至是吸收無功。 所以，和系統(tǒng)并聯(lián)運行的機組不僅要根據(jù)調度命令調節(jié)有功，還要調節(jié)、無功。 機組有功的調節(jié)是靠改變機組的進汽量進行的，而無功的調節(jié)是靠改變機組的勵磁電流來實現(xiàn)的。這就牽涉到機組的勵磁系統(tǒng)。許繼電氣股份有限公司同步發(fā)電機原理許繼電氣股份有限公司兩極同步發(fā)電機原理兩極同步發(fā)電機原理許繼電氣股份有限公司四極同步發(fā)電機原理四極同步發(fā)電機原理許繼電氣股份有限公司同步發(fā)電機電樞反應許繼電氣股份有限公司電樞反應的概念電樞反應的概念afffaFFFFIFIl電樞反應: 電樞磁通勢的基波在氣隙中使氣隙磁通的大小及位置均發(fā)生變化, 這種影響稱為電樞反應.許繼電氣股份有限公司勵磁磁勢和電樞磁勢的區(qū)別勵磁磁勢和電樞磁勢的區(qū)別基波波形大小位置轉速勵磁磁勢正弦波恒定，由勵磁電流決