發(fā)電廠電氣運(yùn)行檢修培訓(xùn)項(xiàng)目1電力系統(tǒng)概述

2023/12/281電氣培訓(xùn)2023/12/282培訓(xùn)內(nèi)容同步發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)三電力變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)二一異步電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)四五發(fā)電廠電氣一次設(shè)備過電壓及防雷維護(hù)六七電力系統(tǒng)概述發(fā)電廠電氣二次回路電氣運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控倒閘操作缺點(diǎn)處置認(rèn)識設(shè)備電氣運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備之間聯(lián)絡(luò)認(rèn)識設(shè)備電氣運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備之間聯(lián)絡(luò)認(rèn)識設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)設(shè)備之間聯(lián)絡(luò)2023/12/287工程一電力系統(tǒng)概述一、電力系統(tǒng)組成及特點(diǎn)二、電氣設(shè)備分類三、電力系統(tǒng)短路根本知識四、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式與接地2023/12/288電纜配電線路發(fā)電廠降壓變電站升壓變電站架空配電線路：電纜輸電線路架空輸電線路一、電力系統(tǒng)組成及特點(diǎn)電力系統(tǒng)組成表示圖2023/12/289發(fā)電用電輸電變電配電RTURTURTU數(shù)據(jù)采集和傳輸運(yùn)用效力器電網(wǎng)調(diào)度電力系統(tǒng)組成表示圖一、電力系統(tǒng)組成及特點(diǎn)2023/12/2810電力系統(tǒng)特點(diǎn)同時(shí)性：電能不能大規(guī)模儲存，發(fā)電-變電-輸電-配電-用電同時(shí)進(jìn)展。短暫性：電力系統(tǒng)暫態(tài)過程非常短?！踩秉c(diǎn)、投切〕親密性：電力系統(tǒng)開展與國民經(jīng)濟(jì)開展關(guān)系親密；電能質(zhì)量要求高：電壓、頻率一、電力系統(tǒng)組成及特點(diǎn)2023/12/2811 電力系統(tǒng)主要電氣設(shè)備按作用不同可分成一次設(shè)備和二次設(shè)備。一次設(shè)備：直接產(chǎn)生、保送和分配電能的設(shè)備。二次設(shè)備：對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)展丈量、控制、維護(hù)和監(jiān)察的設(shè)備。二、電氣設(shè)備分類2023/12/2812消費(fèi)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備接通和斷開電路的開關(guān)電器限制缺點(diǎn)電流和防御過電壓的維護(hù)電器載流導(dǎo)體接地安裝無功補(bǔ)償設(shè)備1.一次設(shè)備分類二、電氣設(shè)備分類2023/12/2813~發(fā)電機(jī)升壓變隔分開關(guān)斷路器220kV母線送電線路#1變壓器#1變主刀閘電流互感器#1變主開關(guān)#1變主刀閘220kV母線電壓互感器輸電線路220kV母線66kV母線一次設(shè)備銜接表示圖二、電氣設(shè)備分類2023/12/2814丈量儀表維護(hù)及自動安裝自動化監(jiān)控設(shè)備通訊設(shè)備電能表、電流、電壓表、有功、無功表、溫度表主變、線路、母線、母聯(lián)、電容器等維護(hù)安裝減載、解列、錄波、備自投等自動安裝公用測控、遠(yuǎn)動通訊、各單元測控、自動校時(shí)監(jiān)控后臺等設(shè)備通訊傳輸、分配、光電轉(zhuǎn)換等設(shè)備2.二次設(shè)備分類二、電氣設(shè)備分類2023/12/2815短路：指三相系統(tǒng)中相與相或相與地之間發(fā)生不正常的銜接。對稱短路不對稱短路單相接地短路(65%)兩相短路(10%)兩相接地短路(20%)三相短路(5%)三、電力系統(tǒng)短路根本知識1.短路定義及分類分類2023/12/28162.短路的圖例及表示符號代表符號表示圖短路種類三相短路兩相短路單相短路兩相短路接地K〔3〕K〔1,1〕K〔2〕K〔1〕三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/2817〔1〕短路的緣由絕緣資料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來的設(shè)備缺陷開展成短路。惡劣天氣：雷擊呵斥的閃絡(luò)放電或避雷器動作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。人為誤操作，如運(yùn)轉(zhuǎn)人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未撤除地線就加上電壓引起短路。外力破壞：挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等3.短路的緣由及危害三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/2818三、電力系統(tǒng)短路根本知識3.短路的緣由及危害〔2〕短路危害電流劇增：設(shè)備發(fā)熱添加，假設(shè)短路繼續(xù)時(shí)間較長，能夠使設(shè)備過熱甚至損壞;由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至損壞。電壓大幅度下降，對用戶影響很大。當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而繼續(xù)時(shí)間又較長時(shí)，并列運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)能夠失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，呵斥大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。發(fā)生不對稱短路時(shí),三相不平衡電流會在相鄰的通訊線路感應(yīng)出電動勢,影響通訊。2023/12/2819作為選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的根據(jù)；為設(shè)計(jì)和選擇電氣主接線提供根據(jù)；為合理配置各種繼電維護(hù)和自動安裝提供根據(jù)。4.短路短路計(jì)算目的三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/28205.無限大容量系統(tǒng)短路電流變化無限大容量系統(tǒng)：指在這種系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和短路時(shí)，電源的端電壓和頻率恒定不變，以為電源容量“無限大〞，電源內(nèi)阻為零。分析：無限大是一個(gè)相對概念。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)阻抗遠(yuǎn)小于，外電路阻抗時(shí)，當(dāng)外電路電流變化時(shí)，系統(tǒng)母線電壓變化很小，適用計(jì)算時(shí)，以為電壓不變。三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/2821正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電路中電流取決于網(wǎng)絡(luò)總阻抗和電源電壓。忽然短路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減少，電路中電流忽然添加。5.無限大容量系統(tǒng)短路電流變化三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/28225.無限大容量系統(tǒng)短路電流變化三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/28236.短路電流的分布高壓側(cè)僅㈠回為電源，其它均為負(fù)荷時(shí)短路電流的分布：假設(shè)㈠回線路缺點(diǎn)：假設(shè)㈡回線路缺點(diǎn)：假設(shè)㈢回線路缺點(diǎn)：㈠㈡㈢㈣①②③④短路電流〔功率〕由電源流向短路點(diǎn)；短路電流的大小取決于電源和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。三、電力系統(tǒng)短路根本知識2023/12/2824四、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式與接地1.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)定義及分類2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)3.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)4.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)5.電氣接地2023/12/2825〔1〕電力系統(tǒng)中性點(diǎn)定義 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)指系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器繞組的星形銜接點(diǎn)。1.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)定義及分類2023/12/2826〔2〕中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的分類非有效接地系統(tǒng)有效接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地經(jīng)低阻抗接地中性點(diǎn)不接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)高阻抗接地1.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)定義及分類2023/12/2827〔1〕中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)分析2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2023/12/2828〔2〕單相接地缺點(diǎn)分析2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2023/12/28292.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)缺點(diǎn)相對地電壓變?yōu)榱?；中性點(diǎn)對地電壓變?yōu)橄嚯妷?；未缺點(diǎn)相的對地電壓升高到線電壓；系統(tǒng)的線電壓的大小及相位均沒有發(fā)生變化；單相接地時(shí)的接地電流等于正常時(shí)各相對地電容電流的三倍，且為電容性。接地電流的大小與網(wǎng)絡(luò)的電壓、頻率和相對地的電容有關(guān)，而相對地電容與電網(wǎng)的構(gòu)造和線路的長度有關(guān)。2.單相接地缺點(diǎn)分析2023/12/2830單相接地電容電流的影響 單相接地是電力系統(tǒng)中最常見的缺點(diǎn)方式，約占60%以上。對于中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)，由于電容電流的存在，在接地瞬間構(gòu)成接地電弧，而接地電弧不易熄滅，電弧的開展會引起相間短路；接地電弧產(chǎn)生間歇性弧光過電壓；電磁式電壓互感器鐵心飽和引起諧振過電壓等，將呵斥燒保險(xiǎn)、避雷器、PT的爆炸、線路的跳閘等事故發(fā)生，其中尤以相間短路和間歇性弧光接地過電壓最為嚴(yán)重。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2.單相接地缺點(diǎn)分析2023/12/2831〔3〕中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)特點(diǎn)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了供電可靠性；單相接地電流很小，對臨近通訊線路干擾??；非缺點(diǎn)相電壓升高到線電壓；對地絕緣要按線電壓設(shè)計(jì)，添加了絕緣投資。 規(guī)程規(guī)定：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，允許繼續(xù)允許2小時(shí)。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2023/12/2832在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地電流遠(yuǎn)小于正常負(fù)荷電流，實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地維護(hù)比較困難；但大電流接地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較容易，由于接地電流較大，繼電維護(hù)普通都能迅速而準(zhǔn)確地切除缺點(diǎn)線路，且維護(hù)安裝簡單，任務(wù)可靠。在小電流接地系統(tǒng)中，當(dāng)接地的電容電流較大時(shí)，接地處產(chǎn)生的電弧很難自行熄滅。在接地處還能夠出現(xiàn)間隙電弧，間歇電弧將引起相對地的過電壓，其數(shù)值可達(dá)(2.5～3)Ux，易呵斥兩相接地短路。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)〔3〕中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)特點(diǎn)2023/12/28333.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)〔1〕中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)分析2023/12/28343.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)消對發(fā)生單相接地缺點(diǎn)電網(wǎng)的電容電流進(jìn)展補(bǔ)償，減少流過接地點(diǎn)電流，使接地點(diǎn)電弧易于熄滅。降低弧隙恢復(fù)電壓上升速度，使電弧不會重燃，不易發(fā)生間歇性弧光接地過電壓?！?〕消弧線圈作用〔3〕消弧線圈的運(yùn)轉(zhuǎn)方式傳統(tǒng)的消弧線圈〔手動式消弧線圈〕自動跟蹤補(bǔ)償消弧線圈2023/12/2835完全補(bǔ)償：易構(gòu)成串聯(lián)諧振，呵斥中性點(diǎn)電位升高，危及設(shè)備絕緣，普通不采用。欠補(bǔ)償：在切除部分線路時(shí)或系統(tǒng)頻率降低時(shí)，能夠變成完全補(bǔ)償，在電網(wǎng)中普通不采用。過補(bǔ)償：普通裝在電網(wǎng)中變壓器中性點(diǎn)的消弧線圈以及具有直配線的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的消弧線圈均采用此方式。3.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)〔4〕固定抽頭消弧線圈的補(bǔ)償方式2023/12/28363.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)〔5〕中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的特點(diǎn)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地與經(jīng)消弧線圈接地相比，改動了接地電流的相位，使經(jīng)過接地點(diǎn)的電流成為阻容性電流。由于流過接地點(diǎn)總電流含有阻性分量，可促使接地點(diǎn)處的電弧容易自行熄滅，從而降低弧光間隙接地過電壓，同時(shí)可提供足夠的電流和零序電壓,使接地維護(hù)可靠動作。2023/12/28373.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)〔6〕中性點(diǎn)接地電阻接入中性點(diǎn)的方式經(jīng)配電變壓器接入中性點(diǎn)方式配電變壓器一次側(cè)接于發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，而接地電阻R接于配電變壓器的二次側(cè)變壓器的作用是使低壓小電阻起高壓大電阻的作用，從而可簡化電阻器的構(gòu)造，降低其價(jià)錢，使安裝空間更容易處理2023/12/28383.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)〔6〕中性點(diǎn)接地電阻接入中性點(diǎn)的方式大型火電廠高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的原理接線適用于廠用變壓器二次側(cè)為Y接線的場所適用于廠用變壓器二次側(cè)為d接線的場所2023/12/28391.單相接地缺點(diǎn)分析缺點(diǎn)相構(gòu)成短路回路，單相接地短路電流很大； 缺點(diǎn)相、接地點(diǎn)、大地、中性點(diǎn)構(gòu)成回路，回路阻抗很小，接地短路電流很大。中性點(diǎn)電位根本不偏移，非缺點(diǎn)相電壓不會升高。4.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)2023/12/2840〔2〕特點(diǎn)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，短路電流很大，缺點(diǎn)線路不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了供電可靠性；單相短路時(shí)，非缺點(diǎn)相電壓不會升高，對地絕緣可按相電壓設(shè)計(jì)，降低了絕緣投資。系統(tǒng)電壓等級越高經(jīng)濟(jì)效益越顯著；單相接地短路對臨近的通訊線路產(chǎn)生干擾。為提高中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)供電可靠性，通常在線路上裝設(shè)自動重合閘安裝。 在我國110KV及以上系統(tǒng)普通采用中性點(diǎn)直接接地。4.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)國家電網(wǎng)公司城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)那么城網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式普通可分為有效接地方式和非有效接地方式兩大類。有效接地方式是指中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)低電阻接地；中性點(diǎn)非有效接地主要分為二種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地。220kV及以上直接接地；110kV直接接地；66kV經(jīng)消弧線圈接地；35kV、20kV、10kV不接地或經(jīng)消弧線圈接地，或經(jīng)低電阻接地；380/220V直接接地。電纜為主和架空線混合型網(wǎng)絡(luò)的35kV、20kV、10kV電網(wǎng)，如采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式，應(yīng)思索以下幾個(gè)方面問題：〔1〕單相接地時(shí)線路應(yīng)思索跳閘，為了保證供電可靠性要求，應(yīng)思索負(fù)荷轉(zhuǎn)移問題；〔2〕單相接地時(shí)的接地電流應(yīng)限制在對音頻電纜的通訊線路干擾的允許范圍之內(nèi)；〔3〕單相接地時(shí)的線路的繼電維護(hù)應(yīng)有足夠的靈敏度和選擇性；國家電網(wǎng)公司城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)那么對于35kV、20kV和10kV電壓等級的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，假設(shè)單相接地電流在10A以上，宜采用經(jīng)消弧線圈接地方式，將接地電流宜控制在10A以內(nèi)，并允許單相接地運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)。對于35kV、20kV、10kV電壓等級的中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，20kV，10kV接地電流宜控制在150～500A范圍內(nèi)，35kV接地電流為1000A，應(yīng)思索跳閘停運(yùn)，并留意與重合閘的配合。對于35kV、20kV、10kV電壓等級的非有效接地系統(tǒng)，當(dāng)單相接地缺點(diǎn)電流到達(dá)150A以上的程度時(shí)，宜改為低電阻接地系統(tǒng)。國家電網(wǎng)公司城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)那么2023/12/2844〔DL/T621—1997〕交流電氣安裝接地規(guī)定：A類電氣安裝：指交流標(biāo)稱電壓500kV及以下發(fā)電、變電、送電和配電電氣安裝(含附屬直流電氣安裝)。B類電氣安裝：指建筑物電氣安裝。A類和B類電氣安裝5.電氣接地2023/12/2845接地的定義接地：將電力系統(tǒng)或建筑物中電氣安裝、設(shè)備的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線銜接至接地極。接地極：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。接地線：電氣安裝、設(shè)備的接地端子與接地極銜接用的金屬導(dǎo)電部分。接地安裝：接地線和接地極的總和。〔1〕電氣接地的根本概念2023/12/2846接地電阻接地安裝的接地電阻：接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和。工頻接地電阻：按經(jīng)過接地極流入地中工頻交流電流求得的電阻；沖擊接地電阻：按經(jīng)過接地極流入地中沖擊電流求得的接地電阻。 接地電阻的數(shù)值等于接地安裝對地電壓與經(jīng)過接地極流入地中電流的比值?！?〕電氣接地的根本概念2023/12/2847任務(wù)接地維護(hù)接地雷電維護(hù)接地防靜電接地接地維護(hù)接零〔DL/T621—1997和GB50169-2006〕國家規(guī)范關(guān)于維護(hù)接地和維護(hù)接零定義有所不同，本講義仍沿用通行叫法〕〔2〕接地的種類及作用2023/12/2848任務(wù)接地〔系統(tǒng)接地〕：在電力系統(tǒng)電氣安裝中，為運(yùn)轉(zhuǎn)需求所設(shè)的接地(如中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)其他安裝接地等)。維護(hù)接地〔平安接地〕：電氣安裝的金屬外殼、配電安裝的構(gòu)架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有能夠帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的平安而設(shè)的接地。維護(hù)接零〔維護(hù)接地〕：中性點(diǎn)直接接地低壓電力網(wǎng)中，電氣設(shè)備外殼與維護(hù)零線銜接?！?〕接地的種類及作用2023/12/2849雷電維護(hù)接地：為雷電維護(hù)安裝(避雷針、避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。防靜電接地：為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐和管道等的危險(xiǎn)作用而設(shè)的接地。〔2〕接地的種類及作用2023/12/2850接觸電位差：接地短路(缺點(diǎn))電流流過接地安裝時(shí)，大地外表構(gòu)成分布電位，在地面上離設(shè)備程度間隔為0.8m處與設(shè)備外殼、架構(gòu)或墻壁離地面的垂直間隔1.8m處兩點(diǎn)間的電位差。接觸電位差跨步電位差跨步電位差：接地短路(缺點(diǎn))電流流過接地安裝時(shí)，地面上程度間隔為0.8m的兩點(diǎn)間的電位差。〔3〕接觸電位差和跨步電位差2023/12/2851〔4〕低壓配電系統(tǒng)接地接地型式表示方法第一字母表示電源接地點(diǎn)和大地關(guān)系。 接地型式普通由兩個(gè)字母組成，必要時(shí)可加后續(xù)字母。T：表示直接接地I：表示不接地或經(jīng)高阻抗接地2023/12/2852第二字母表示設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與大地關(guān)系。后續(xù)字母表示中性線與維護(hù)線關(guān)系。C：表示中心線與維護(hù)線合并為PEN線；S：中心線與維護(hù)線分開C－S：表示電源側(cè)為PEN線，從某點(diǎn)將N線和PE線分開。T：表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)直接接地N：表示與直接接地電源系統(tǒng)中性點(diǎn)或該點(diǎn)的引出線相連〔4〕低壓配電系統(tǒng)接地2023/12/2853低壓系統(tǒng)接地型式IT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TN系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)(4)低壓配電系統(tǒng)接地2023/12/2854IT系統(tǒng)特點(diǎn) IT系統(tǒng)常用于對供電延續(xù)性要求較高的配電系統(tǒng)，或用于對電擊防護(hù)要求較高的場所。前者如礦山巷道的供電，后者如醫(yī)院手術(shù)室的配電等。(4)低壓配電系統(tǒng)接地2023/12/2855TT系統(tǒng)特點(diǎn) 電氣設(shè)備的外