发电厂电气部分-发电、变电和输电的电气部分知识.ppt

第二章第二章 发电、变电和输电的电气部分发电、变电和输电的电气部分 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 发电厂的电气部分发电厂的电气部分 第三节第三节 高压交流输变电高压交流输变电 第一节第一节 概概 述述 电气设备的分类和功能电气设备的分类和功能 电气接线电气接线 电能电能的生产的生产：火电、水电和核电、各种新能源：火电、水电和核电、各种新能源 电能电能的传输的传输：交流交流架空线路或电缆架空线路或电缆 直流直流输电输电 电能电能的变换的变换 和分配和分配：变电站变电站 电能电能的使用的使用：各种形式的：各种形式的负荷负荷将电能转换成将电能转换成 其他形式的能源。其他形式的能源。电力系统的功能电力系统的功能 发电厂发电厂 第一节第一节 概概 述述 一、电气设备的分类和功能一、电气设备的分类和功能 一次设备一次设备：生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备 一次设备：一次设备：接通或断开电路的开关电器接通或断开电路的开关电器 高压断路器高压断路器：正常运行和故障情况下用作断开或接通：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流。电路中的正常工作电流及开断故障电流。一次设备：一次设备：接通或断开电路的开关电器接通或断开电路的开关电器 负荷开关负荷开关：只能开断负载电流和一定过载电流。：只能开断负载电流和一定过载电流。熔断器熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用。：过载或短路时，起到开断和保护的作用。熔断器熔断器 负荷开关负荷开关 传动机构传动机构 弹簧脱扣弹簧脱扣机构机构 一次设备：一次设备：接通或断开电路的开关电器接通或断开电路的开关电器 一次设备：一次设备：限制故障电流和防御过电压的电器限制故障电流和防御过电压的电器 电抗器电抗器（串联串联）-限制短路电流限制短路电流，维持母线残压维持母线残压。避雷器避雷器-保护电力系统和电气设保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受过电压而损坏备的绝缘使其不受过电压而损坏 一次设备：一次设备：载流导体：将电气设备连接起来载流导体：将电气设备连接起来 架空线路架空线路：终端线、联络线：终端线、联络线 电缆电缆：用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡 母线母线：汇集和分配电能。：汇集和分配电能。硬母线由绝缘子支撑硬母线由绝缘子支撑 220kV母线母线 10kV母线母线 软母线由绝缘子串悬挂在杆塔上软母线由绝缘子串悬挂在杆塔上 图形图形符号符号 一次设备：一次设备：接地装置接地装置 一次设备：一次设备：互感器互感器(电流互感器、电压互感器电流互感器、电压互感器)将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小电流，电流，供给仪表和保护装置使用，供给仪表和保护装置使用，使一次与二次系统可靠隔离。使一次与二次系统可靠隔离。一次设备：一次设备：无功补偿设备无功补偿设备 如并联电容器、串联电容器和并联电抗器，用来补偿电力系统如并联电容器、串联电容器和并联电抗器，用来补偿电力系统 的无功功率，以降低有功损耗和维持系统的稳定性。的无功功率，以降低有功损耗和维持系统的稳定性。电容器电容器 电抗器电抗器 并联电容器 串联电容器 并联电抗器 二次设备：二次设备：测量表计测量表计 继电保护及自动装置继电保护及自动装置 测量电路中的电气参数：测量电路中的电气参数：电压表、电流表、功率因数表电压表、电流表、功率因数表 迅速反应不正常情况并进行监控迅速反应不正常情况并进行监控和调节和调节 二次设备：二次设备：直流电源设备直流电源设备 供给控制供给控制、保护和厂用直流负荷保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电事故照明的直流用电。直流发电机组直流发电机组 蓄电池组蓄电池组 整流设备整流设备 二次设备：二次设备：操作电器、信号设备及控制电缆操作电器、信号设备及控制电缆 如各种类型的操作把手如各种类型的操作把手、按钮等操作电器实现对电路的操作按钮等操作电器实现对电路的操作控制控制，信号设备给出信号或显示运行状态标志信号设备给出信号或显示运行状态标志，控制电缆用控制电缆用于连接二次设备于连接二次设备 信号设备 控制电缆 主要电气设备的图形符号主要电气设备的图形符号 二、电气接线二、电气接线 讨论：分析图讨论：分析图2-1所示电厂电气主接线的特点所示电厂电气主接线的特点 10kV母线为双母线为双母三分段母三分段 220kV母线为母线为双母线双母线 G3,T3 单元接单元接线直接连接至线直接连接至220kV母线母线 母线联络母线联络断路器断路器 第二节第二节 发电厂的电气部分发电厂的电气部分 电电气气系系统统 电能生产系统电能生产系统 电气一次系统电气一次系统 电气二次系统电气二次系统 通过与汽轮机同轴的发电机，将机械能转换为电能；通过与汽轮机同轴的发电机，将机械能转换为电能；通过高压配电装置将电能汇集并分配送往电力传输网络；通过高压配电装置将电能汇集并分配送往电力传输网络；通过厂用供电系统，保证厂用辅机供电；通过厂用供电系统，保证厂用辅机供电；通过二次系统对一次系统进行监视、测量、控制和保护。通过二次系统对一次系统进行监视、测量、控制和保护。作用作用 300MW发电机组电气部分发电机组电气部分:电气设备及接线电气设备及接线 发电机变压器单元接线，发电机变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离无发电机出口断路器和隔离开关；开关；在主变低压侧引接一台高压在主变低压侧引接一台高压厂用变压器厂用变压器，供给厂用电；供给厂用电；在发电机出口侧在发电机出口侧，通过高压通过高压熔断器接有三组电压互感器熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；和一组避雷器；在发电机出口侧和中性点侧在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器；每相装有电流互感器；发电机中性点接有中性点接发电机中性点接有中性点接地变压器地变压器。高压厂用变压器高压侧高压厂用变压器高压侧，每每相装有电流互感器相装有电流互感器。（1 1）发电机：额定功率）发电机：额定功率300300MWMW，额定电压额定电压2020KVKV，额定电流额定电流1018910189A A，COSCOS=0.85=0.85，额定转速额定转速30003000r/minr/min。（2 2）主变压器：额定容量主变压器：额定容量360360MVMV A A，额定电压额定电压2422422 22 2.5 5%/2020kVkV，额定电额定电流流858858.9 9/1039210392.3 3A A，连接组别为连接组别为YN,dYN,d1111，P P0 0177177kWkW，I I0 0%=0 0.3 3，P Pk k809809kWkW，U Uk k=1111 （3 3）高 压 厂 用 变 压 器：额 定 容 量高 压 厂 用 变 压 器：额 定 容 量 4 04 0/2 02 0-2 02 0 MVMV A A，额 定 电 压额 定 电 压20202 22 2.5 5%/6 6.3 36 6.3 3kVkV，接线组别为接线组别为DdDd1212，d d1212。（4 4）电压互感器：电压互感器：JDZJJDZJ-2020型型,变比变比 kVkV;JDZJDZ-2020型型,变比变比 kVkV;（5 5）高压熔断器：高压熔断器：RNRN4 4-2020型型，额定电压额定电压2020kV,kV,额定电流额定电流0 0.3535A A，最大开断电最大开断电流有效值流有效值2020kA,kA,三相最大开断容量三相最大开断容量45004500 MVMV A A。（6 6）电流互感器：电流互感器：LRDLRD-2020型型，变比变比1200012000/5 5A A （7 7）中性点接地变压器：干式中性点接地变压器：干式、单相单相、额定电压额定电压2020/0 0.2323kVkV，额定容量额定容量2525 kVkV A A，二次侧负载电阻为二次侧负载电阻为0 0.5 50 0.6 6,换算至变压器一次侧电阻值为换算至变压器一次侧电阻值为3781378145374537欧姆欧姆.发电机中性点实际为发电机中性点实际为高电阻接地方式高电阻接地方式,用来限制电容电用来限制电容电流流。31.0/31.0/32031.0/320300MW发电机组发电机组主要电气设备的参数主要电气设备的参数 600600MWMW发电机组的电气部分发电机组的电气部分 采用发电机采用发电机-变压器单元接线，变压器单元接线，无断路器和隔离开关。无断路器和隔离开关。主变压器采用三相双绕组变压主变压器采用三相双绕组变压器。器。在主变压器低压侧引接一台高在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器和一台高压公用压厂用变压器和一台高压公用变压器，供给厂用电。变压器，供给厂用电。在发电机出口侧，通过高压熔在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一断器接有三组电压互感器和一组避雷器。组避雷器。在发电机出口侧和中性点测，在发电机出口侧和中性点测，每组装有电流互感器。每组装有电流互感器。发电机中性点接有中性点接地发电机中性点接有中性点接地变压器变压器.600600MWMW发电机组发电机组主要电气设备的参数主要电气设备的参数 1000MW1000MW发电机组的电气部分发电机组的电气部分 采用发电机采用发电机-变压器单元接线，变压器单元接线，无断路器和隔离开关。无断路器和隔离开关。发电机出口主封闭母线上有接发电机出口主封闭母线上有接地开关。地开关。主变压器采用三台单相双绕组主变压器采用三台单相双绕组油浸式变压器，油浸式变压器，在主变压器低压侧引接两台容在主变压器低压侧引接两台容量相同的高压厂用变压器，供量相同的高压厂用变压器，供给厂用电。给厂用电。通过高压熔断器接有三组三相通过高压熔断器接有三组三相电压互感器和一组避雷器。电压互感器和一组避雷器。在发电机出口侧和中性点侧，在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器。每相装有电流互感器。发电机中性经隔离开关接有中发电机中性经隔离开关接有中性点接地变压器。性点接地变压器。（1 1）发电机：额定功率）发电机：额定功率1008MW1008MW，额定电压额定电压2 27KV7KV，额定电流额定电流23949A23949A，COSCOS=0.9=0.9滞后，额定转速滞后，额定转速30003000r/minr/min。（2 2）主变压器：单相双绕组变压器主变压器：单相双绕组变压器，额定容量额定容量3 3380MVMV A A，额定电压额定电压525525/2727kVkV，调压范围调压范围 kV,kV,额定电流额定电流12541254/1407414074A A（高压高压/低低压压），联结组号联结组号YNdYNd1111，kWkW，kW,kW,.（3 3）高 压 厂 用 变 压 器：额 定 容 量高 压 厂 用 变 压 器：额 定 容 量 6868/3434 3 3 4 4 MVMV A A，额 定 电 压额 定 电 压2 27 72 22 2.5 5%/1010.5 51010.5 5kVkV，接线组别为接线组别为DynDyn1 1-ynyn1 1。（4 4）电压互感器：电压互感器：TEMPTEMP-500500IUIU型单相型单相、油浸油浸、户外户外、电容式电压互感器电容式电压互感器，变比变比 kVkV;JDZJJDZJ-2727型型,变比变比 kVkV.（5 5）电流互感器：变比电流互感器：变比3000030000/5 5A A （6 6）中性点接地变压器：干式中性点接地变压器：干式、单相单相、额定电压额定电压2 27 7/0 0.2323kVkV，额定容量额定容量100100 kVkV A A，二次侧接地电阻为二次侧接地电阻为0 0.3030欧姆欧姆。1.031.031.031.0/35001000MW1000MW发电机组发电机组主要电气设备的参数主要电气设备的参数%5.2213/5251250P396,15.0%0kPI18%kU31.031.031.0327超超临界发电机组 3