發(fā)電廠電氣部分緒論

第一章緒論1.1電力工業(yè)及電力系統(tǒng)基本概述1.2發(fā)電廠及變電所類型1.3發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備概述發(fā)電廠電氣部分緒論第1頁第一節(jié)、電力工業(yè)及電力系統(tǒng)概述（書上第三節(jié)）一、電能特點(diǎn)：1、是不可缺能源2、為二次能源3、易實(shí)現(xiàn)能量形式轉(zhuǎn)化，光、熱、機(jī)械等4、難于大量貯存，產(chǎn)、輸、用同時(shí)完成5、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制6、電能是商品二、電力工業(yè)涵蓋及分類廣義涵蓋及分類：①電能產(chǎn)、輸、供：電能生產(chǎn)企業(yè)、煤電聯(lián)合企業(yè)、電能輸配企業(yè)。②電力設(shè)計(jì)及建設(shè)企業(yè)③電力生產(chǎn)用設(shè)備研制及生產(chǎn)企業(yè)④電力用戶發(fā)電廠電氣部分緒論第2頁狹義分類：發(fā)電、輸電、供（配）電三、電力工業(yè)發(fā)展概況及趨勢（一）概況：單機(jī)容量、電廠數(shù)量、裝機(jī)容量、電網(wǎng)規(guī)模（二）技術(shù)及發(fā)展趨勢1、宗旨不變：安全第一，向用戶提供可靠優(yōu)質(zhì)電能⑴可靠：不停電、少停電⑵優(yōu)質(zhì)：頻率、電壓穩(wěn)定，諧波小。2、發(fā)、輸、供各步驟自動(dòng)化程度、網(wǎng)絡(luò)化程度提升3、發(fā)電形式更趨多樣化：水電、火電、核電、風(fēng)電及太陽能發(fā)電等。4、單機(jī)容量更高，電壓等級(jí)更高，電網(wǎng)規(guī)模更大。5、市場化程度更高6、電能結(jié)構(gòu)更趨合理：發(fā)電廠電氣部分緒論第3頁⑴大力發(fā)展水電⑵優(yōu)化發(fā)展火電⑶主動(dòng)發(fā)展核電⑷勉勵(lì)其它形式發(fā)電⑸重點(diǎn)發(fā)展電網(wǎng)，形成全國統(tǒng)一聯(lián)合電網(wǎng)

聯(lián)合電力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①各系統(tǒng)間錯(cuò)峰效益②提升可靠性、降低備用容量③利于安裝單機(jī)大容量機(jī)組④利于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度⑤調(diào)峰能力易于相互支援。總之大趨勢是：大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)、超高壓、自動(dòng)化、信息化發(fā)電廠電氣部分緒論第4頁電力系統(tǒng)組成及特點(diǎn)見習(xí)一個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)電廠電氣部分緒論第5頁變電站大型工廠商店學(xué)校小型電能用戶輸電線水力發(fā)電廠變電站小型配電站配電站住宅鄉(xiāng)村緒論發(fā)電廠電氣部分緒論第6頁電能輸送和分配發(fā)電廠主傳輸線500kV升壓降壓電壓分配10kV降壓變電站三相單相

主設(shè)備(380V)插座(220V)儀表控制盤儀表單相發(fā)電廠電氣部分緒論第7頁500千伏輸電線路220千伏電網(wǎng)110千伏電網(wǎng)35千伏電網(wǎng)發(fā)電廠電氣部分緒論第8頁四、電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)1．電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠（發(fā)電機(jī)）、升壓變電所、輸電線路、降壓變電所及電力用戶所組成統(tǒng)一整體；2．動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠動(dòng)力部分（帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力裝置）組成整體。3．電力網(wǎng)：（1）定義：由各類升壓變電所、輸電線路、降壓變電所組成電能傳輸和分配網(wǎng)絡(luò)。（電力系統(tǒng)取掉發(fā)電機(jī)和電力用戶）（2）分類：按供電范圍分：地方電力網(wǎng)和區(qū)域電力網(wǎng)。按電壓等級(jí)電力網(wǎng)分：低壓（1kV及以下）、高壓（1~330kV）、超高壓（330~750kV）和特高壓（1000kV以上）幾個(gè)。4、系統(tǒng)功效框圖：發(fā)電廠電氣部分緒論第9頁發(fā)電機(jī)輸配電網(wǎng)電動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)升壓變（主變）降壓變汽輪機(jī)廠高變廠用電系統(tǒng)（動(dòng)力）電力系統(tǒng)功效組成框圖發(fā)電廠電氣部分緒論第10頁5、電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)及運(yùn)行要求（1）特點(diǎn)：1）生產(chǎn)、分配、輸送、再分配含有同時(shí)性；2）正常輸電過程和故障過程都非?？焖?；3）電力系統(tǒng)地域性特點(diǎn)較強(qiáng)，組成情況不盡相同；4）電能生產(chǎn)與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活關(guān)系親密。（2）基本要求：1）確保供電安全可靠性

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類負(fù)荷2）確保良好電能質(zhì)量①確保足夠發(fā)電功率和發(fā)電量②確保電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性3）確保電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性發(fā)電廠電氣部分緒論第11頁第二節(jié)發(fā)電廠及變電所類型一、發(fā)電廠概述（1）定義：把其它形式一次能源轉(zhuǎn)變成二次電能源一個(gè)特殊工廠。（2）分類：1）按能源分：①火力發(fā)電廠：凝汽式火電廠、熱電廠、②水力發(fā)電廠：③核能發(fā)電廠：還有：風(fēng)力發(fā)電站、太陽能發(fā)電、等，另外還有地?zé)岚l(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電、潮汐發(fā)電站等。2）按發(fā)電廠規(guī)模和供電范圍分：區(qū)域性發(fā)電廠、地方發(fā)電廠和自備專用發(fā)電廠等。發(fā)電廠電氣部分緒論第12頁二、發(fā)電廠類型返回下一頁上一頁下一節(jié)

1.火力發(fā)電廠

能量轉(zhuǎn)換過程:

化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能⑴凝汽式火電廠特點(diǎn)：僅供給電能，普通建設(shè)在煤油氣基地附近原因：經(jīng)濟(jì)合理、降低污染效率：不高，30－40℅主生產(chǎn)過程功效框圖：發(fā)電廠電氣部分緒論第13頁電廠功效框圖：煤、水空氣處理蒸汽鍋爐汽輪機(jī)凝汽器廠高壓變汽水循環(huán)系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)電能發(fā)電機(jī)主變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第14頁⑵熱電廠特點(diǎn)：供給電能及熱能，普通建設(shè)在用戶中心區(qū)附近原因：熱能不能遠(yuǎn)距輸送效率：高，60－70℅主生產(chǎn)過程功效框圖：⑶火電廠整體要求：①降低能耗提升效率②降低對環(huán)境影響⑷火電廠特點(diǎn)：①布局靈活容量設(shè)置方便②投資少工期短③耗煤大單位發(fā)電成本高④設(shè)備多操控復(fù)雜運(yùn)行成本高⑤并網(wǎng)時(shí)間長，多負(fù)擔(dān)均勻負(fù)荷⑥環(huán)境污染大發(fā)電廠電氣部分緒論第15頁熱電廠功效框圖：煤、水空氣處理蒸汽鍋爐凝汽器發(fā)電機(jī)主變壓器廠高壓變汽水循環(huán)系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)汽輪機(jī)熱力用戶電能發(fā)電廠電氣部分緒論第16頁圖1-2火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程示意圖火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)包含：制粉系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)

鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)是火力發(fā)電廠三大關(guān)鍵設(shè)備。從此變成電能了！哈哈，大家都離不了廠用電系統(tǒng)發(fā)電廠電氣部分緒論第17頁返回下一頁上一頁下一節(jié)

2.水力發(fā)電廠

能量轉(zhuǎn)換過程：水能（位能、動(dòng)能）→機(jī)械能→電能⑴分類：堤壩式、引水式、抽水蓄能式等壩后式水電站示意圖1-水庫2-壓力水管3-水電站廠房4-水輪機(jī)5-發(fā)電機(jī)6-尾水渠道發(fā)電廠電氣部分緒論第18頁河床式水電站示意圖

發(fā)電廠電氣部分緒論第19頁引水式水電站示意圖

特點(diǎn)：有引水明渠或隧道。發(fā)電廠電氣部分緒論第20頁水電廠功效框圖：水能水輪機(jī)發(fā)電機(jī)主變壓器廠高壓變廠用電系統(tǒng)電能這個(gè)東東似乎比火電簡單噢！發(fā)電廠電氣部分緒論第21頁⑵水電廠特點(diǎn)：①過程簡單易于自動(dòng)化②單位發(fā)電成本低③開啟快速，能及時(shí)并網(wǎng)發(fā)揮后備作用④一次性投資大工期長⑤受氣候條件制約發(fā)電不均衡⑥無環(huán)境污染，但對自然環(huán)境影響大發(fā)電廠電氣部分緒論第22頁

抽水蓄能式水電站作用：用作削峰填谷電源，含有調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷備用、事故備用功效。發(fā)電廠電氣部分緒論第23頁3、核電廠能量轉(zhuǎn)換過程：核能→熱能→機(jī)械能→電能⑴分類：壓水堆核能→熱能→熱能→機(jī)械能→電能沸水堆核能→熱能→機(jī)械能→電能主生產(chǎn)過程：⑵特點(diǎn)：①自動(dòng)化程度高②單位發(fā)電成本低③正常時(shí)無環(huán)境污染④投資大安全要求極高發(fā)電廠電氣部分緒論第24頁核電廠功效框圖：受控核裂變蒸汽發(fā)生器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電機(jī)主變壓器廠高壓變汽水循環(huán)系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)電能嗨！這個(gè)東東咱和火電這么象呀！發(fā)電廠電氣部分緒論第25頁

3.核能發(fā)電廠

壓水堆核電廠發(fā)電方式示意圖二回路（與火電廠相同）主循環(huán)回路哇塞！兩個(gè)汽水循環(huán)回路好暈呀發(fā)電廠電氣部分緒論第26頁4.其它發(fā)電方式－

風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖

能量轉(zhuǎn)換過程：風(fēng)能→機(jī)械能→電能風(fēng)能好呀！我不用掏錢了發(fā)電廠電氣部分緒論第27頁

獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)好嗎！這三部分是甚？發(fā)電廠電氣部分緒論第28頁

太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)4.其它發(fā)電方式－

太陽能發(fā)電

能量轉(zhuǎn)換：太陽輻射熱能→電能直發(fā)式：利用太陽熱能直接發(fā)電發(fā)電廠電氣部分緒論第29頁經(jīng)典太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)原理圖

能量轉(zhuǎn)換：太陽輻射熱能→介質(zhì)熱能→機(jī)械能→電能間發(fā)式：利用太陽熱能間接發(fā)電常規(guī)燃料鍋爐（輔助能源系統(tǒng)）發(fā)電廠電氣部分緒論第30頁塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)原理圖

1－定日鏡；2－接收器；3－塔；4－熱鹽槽；5－冷鹽槽

6－蒸汽發(fā)生器；7－汽輪發(fā)電機(jī)組；8－凝汽器載熱工質(zhì)為熔鹽雙工質(zhì)系統(tǒng)載熱工質(zhì)為蒸汽發(fā)電廠電氣部分緒論第31頁三．變電所概述（1）定義：變電站是升降電能電壓和聚集、分配電能場所，是聯(lián)絡(luò)發(fā)電廠和用戶中間步驟。（2）分類：

1）按其變壓分：升壓、降壓

2）按其地位和作用分： 樞紐變電站：330KV及以上（特點(diǎn)：①聚集多個(gè)大電源和大容量連線②電壓等級(jí)高、容量大） 中間變電站：330KV~220KV（特點(diǎn)：①高壓側(cè)以交換時(shí)尚為主②出線較少）

地域變電站：220KV~110KV（特點(diǎn)：以對地域用戶供電為主）終端變電站：10~110KV（特點(diǎn)：靠近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后向用戶供電）發(fā)電廠電氣部分緒論第32頁110kV配電裝置330kV進(jìn)出線110kV進(jìn)出線10kV進(jìn)出線主變壓器10kV配電裝置330kV配電裝置變電所功能組成示意圖哥們兒，我可是關(guān)鍵哦發(fā)電廠電氣部分緒論第33頁第三節(jié)發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備概述

主要電氣設(shè)備一．一次設(shè)備（慣用一次設(shè)備圖形及文字符號(hào)）（1）概念:直接參加生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸送和分配電能電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備（2）分類:（圖形及文字符號(hào)見書上表1－1，P12） 1）能量轉(zhuǎn)換設(shè)備:發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)（電機(jī)學(xué)）

2）開關(guān)設(shè)備：用于電路接通和開斷。斷路器、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)

3）載流導(dǎo)體：母線（敞露母線、封閉母線）、裸導(dǎo)線和電纜等

4）絕緣設(shè)備：支持和固定裸載流導(dǎo)體，使之與地或裝置中不一樣電位載流導(dǎo)體絕緣。支柱式、套管式、盤形懸式。發(fā)電廠電氣部分緒論第34頁

5）互感器:取得系統(tǒng)或設(shè)備運(yùn)行信息設(shè)備。電壓互感器和電流互感等

6）防過壓設(shè)備：避雷線、避雷針、避雷器

7）接地裝置：電力系統(tǒng)中性點(diǎn)工作接地或保護(hù)接地。

8）限流設(shè)備：限制短路電流。普通電抗器、分裂電抗器等

9）賠償及賠償設(shè)備：賠償系統(tǒng)無功功率。調(diào)相機(jī)、電力電容器、消弧線圈、并聯(lián)電抗器發(fā)電廠電氣部分緒論第35頁五萬千瓦發(fā)電機(jī)組發(fā)電廠電氣部分緒論第36頁30萬千瓦發(fā)電機(jī)組發(fā)電廠電氣部分緒論第37頁發(fā)電廠電氣部分緒論第38頁330千伏升壓變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第39頁330千伏降壓變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第40頁500千伏變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第41頁750千伏單相變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第42頁S9型110KV系列變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第43頁運(yùn)行中電力變壓器SFSZ－30000KVA／132／11kv發(fā)電廠電氣部分緒論第44頁新型S9系列配電變壓器發(fā)電廠電氣部分緒論第45頁三相交流電動(dòng)機(jī)發(fā)電廠電氣部分緒論第46頁500kv六氟化硫斷路器發(fā)電廠電氣部分緒論第47頁110kv六氟化硫斷路器發(fā)電廠電氣部分緒論第48頁發(fā)電廠電氣部分緒論第49頁戶內(nèi)高壓真空斷路器zn28－12系列發(fā)電廠電氣部分緒論第50頁室內(nèi)隔離開關(guān)發(fā)電廠電氣部分緒論第51頁室外隔離開關(guān)發(fā)電廠電氣部分緒論第52頁室外隔離開關(guān)發(fā)電廠電氣部分緒論第53頁戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)（帶隔離口）（ZFN21－12／630）發(fā)電廠電氣部分緒論第54頁戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)－熔斷器組合電器（ZFN21－12（R）／125）發(fā)電廠電氣部分緒論第55頁電流互感器發(fā)電廠電氣部分緒論第56頁電流互感器發(fā)電廠電氣部分緒論第57頁電容式電壓互感器發(fā)電廠電氣部分緒論第58頁戶外油浸式電壓互感器發(fā)電廠電氣部分緒論第59頁戶外油浸式電流互感器發(fā)電廠電氣部分緒論第60頁支柱式絕緣子發(fā)電廠電氣部分緒論第61頁絕緣子發(fā)電廠電氣部分緒論第62頁電抗器發(fā)電廠電氣部分緒論第63頁避雷器發(fā)電廠電氣部分緒論第64頁電力電纜(特殊導(dǎo)體)發(fā)電廠電氣部分緒論第65頁室外熔斷器發(fā)電廠電氣部分緒論第66頁室內(nèi)熔斷器發(fā)電廠電氣部分緒論第67頁二．二次設(shè)備 對電氣一次設(shè)備及系統(tǒng)工作情況進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)和調(diào)整輔助性電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。

1）測量表計(jì)：電壓表、電流表、有功功率表等

2）絕緣監(jiān)察裝置：交直流電網(wǎng)絕緣情況監(jiān)測。（設(shè)備課）

3）控制和信號(hào)裝置：以手動(dòng)或自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)開關(guān)分合閘控制與指示。

4）繼電保護(hù)裝置：發(fā)生故障時(shí)開關(guān)跳閘或異常時(shí)發(fā)信號(hào)

5）自動(dòng)裝置：自動(dòng)并列裝置、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整、自動(dòng)投入裝置、自動(dòng)頻率調(diào)整裝置等。

6）直流電源設(shè)備：整流裝置、蓄電池組等。

7）其它電力輔助設(shè)備發(fā)電廠電氣部分緒論第68頁三.電氣主接線及電氣主接線圖：

1）電氣主接線：一次設(shè)備按預(yù)期生產(chǎn)流程實(shí)際所連成電路叫電氣主接線。又叫一次接線、一次電路、主電路、主系統(tǒng)。（二次電路又叫二次接線）

2）電氣主接線圖：以要求圖形及文字符號(hào)畫成