发电厂一次设备PPT课件.ppt

发电厂电气一次设备 1概述 2发电厂的电气部分 2020 3 18 1 发电厂的系统 发电厂分为两大部分1 电气部分 包括发电机 厂用电系统 继电保护系统也就是说的二次系统 2 热动部分 包括锅炉 汽轮机 热工 水处理 脱硫 除尘输煤等 2020 3 18 2 为了满足电能的生产 输送和分配的需要 发电厂和变电站中安装有各种电气设备 用于实现起动 转换 监视 测量 调整 保护 切换和停止等操作 按电压等级可分为高压电器和低压电器 按所起的作用不同 电气设备可分为一次设备和二次设备两大类 2020 3 18 3 一 一次设备直接生产 转换和输配电能的设备 称为一次设备 主要有以下几种 l 生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备有同步发电机 变压器及电动机 它们都是按电磁感应原理工作的 统称为电机 2020 3 18 4 2 开关电器开关电器的作用是接通或断开电路 1 断路器 俗称开关 断路器有灭弧装置 可用来接通或断开电路的正常工作电流 过负荷电流或短路电流 是电力系统中最重要的控制和保护电器 2 隔离开关 俗称刀闸 隔离开关没有灭弧装置 用来在检修设备时隔离电源 进行电路的切换操作及接通或断开小电流电路 它一般只有电路断开的情况下才能操作 在各种电气设备中 隔离开关的使用量是最多的 2020 3 18 5 3 负荷开关负荷开关具有简易的灭弧装置 可以用来接通或断开电路的正常工作电流和过负荷电流 但不能用来接通或断开短路电流 还可用来在检修设备时隔离电源 2020 3 18 6 3 限流电器限流电器包括串联在电路中的普通电抗器和分裂电抗器 其作用是限制短路电流 使发电厂或变电站能选择轻型电器和选用截面积较小的导体 4 载流导体包括母线 架空线和电缆线等 母线用来汇集和分配电能或将发电机 变压器与配电装置连接 架空线和电缆线用来传输电能 5 补偿设备 1 调相机 2 电力电容器 3 消弧线圈 4 并联电抗器 2020 3 18 7 5 补偿设备 1 调相机 2 电力电容器 3 消弧线圈 4 并联电抗器 6 互感器包括电流互感器和电压互感器 7 保护电器保护电器包括用于过负荷电流或短路电流保护的熔断器 俗称保险 和防御过电压的设备 即防雷装置 防雷装置包括 避雷器 避雷针 避雷线 架空地线 避雷带和避雷网等 2020 3 18 8 8 绝缘子绝缘子用来支持和固定载流导体 并使载流导体与地绝缘 或使装置中不同电位的载流导体间绝缘 9 接地装置接地装置用来保证电力系统正常工作或保护人身安全 前者称工作接地 后者称保护接地 2020 3 18 9 二 二次设备对一次设备进行监察 测量 控制 保护 调节的辅助设备 称为二次设备 1 测量表计测量表计用来监视 测量电路的电流 电压 功率 电能 频率及设备的温度等 如电流表 电压表 功率表 电能表 频率表 温度表等 2 绝缘监察装置用来监察交 直流电网的绝缘状况 2020 3 18 10 3 控制和信号装置控制主要是指采用手动或自动方式通过操作回路实现配电装置中断路器的分 合闸 断路器都有位置信号灯 有些隔离开关有位置指示器 主控制室设有中央信号装置 用来反映电气设备的事故或异常状态 4 继电保护及自动装置继电保护的作用是当发生故障时 作用于断路器跳闸 自动切除故障元件 当出现异常情况时发出信号 自动装置的作用是用来实现发电厂的自动并列 发电机自动调节励磁 电力系统频率自动调节 按频率启动水轮机组 实现发电厂或变电站的备用电源自动投入 输电线路自动重合闸及按事故频率自动减负荷等 2020 3 18 11 5 直流电源设备直流电源设备包括蓄电池组和硅整流装置 用作开关电器的操作 信号 继电保护及自动装置的直流电源 以及事故照明和直流电动机的备用电源 6 塞流线圈 又称高频阻波器 塞流线圈是电力载波通信设备中必不可少的组成部份 它与耦合电容器 结合滤波器 高频电缆 高频通信机等组成电力线路高频通信通道 塞流线圈起到阻止高频电流向变电站或支线泄漏 减小高频能量损耗的作用 2020 3 18 12 图形符号是用于表示电气图中电气设备 装置 元器件的一种图形和符号 文字符号是电气图中电气设备 装置 元器件的种类字母和功能字母代码 文字符号的字母应采用大写的拉丁字母 文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号两种 主要电气设备的图形和文字符号如表所示 2020 3 18 13 2020 3 18 14 2020 3 18 15 2020 3 18 16 1 电气主接线一次设备按预期的生产流程所连成的电路 称为电气主接线 主接线表明电能的生产 汇集 转换 分配关系和运行方式 是运行操作 切换电路的依据 又称一次接线 一次电路主系统或主电路 用国家规定的图形和文字符号表示主接线中的各元件 并依次连接起来的单线图 称电气主接线图 本公司电气主接线图如图所示 2020 3 18 17 2020 3 18 18 2020 3 18 19 2020 3 18 20 2 配电装置按主接线图 由电源 如发电机 变压器 母线 开关设备 保护装置 测量装置及必要的辅助设备组建成接受和分配电能的电工建筑物 称为配电装置 配电装置是发电厂和变电站的重要组成部分 配电装置按电气设备的安装地点可分为 1 屋内配电装置 全部设备都安装在屋内 2 屋外配电装置 全部设备都安装在屋外 即露天场地 2020 3 18 21 按电气设备的组装方式可分为以下二种 1 装配式配电装置 电气设备在现场 屋内或屋外 组装 2 成套式配电装置 制造厂预先将各单元电路的电气设备装配在封闭或不封闭的金属柜中 构成单元电路的分间 成套配电装置大部分为屋内型 也有屋外型 配电装置还可按其他方式分类 例如按电压等级分类 称10kV配电装置 35kV配电装置 110kV配电装置 220kV配电装置 500kV配电装置 超高压直流配电装置等 2020 3 18 22 2020 3 18 23 发电机通常由定子 转子 端盖及轴承等部件构成 定子由定子铁芯 线包绕组 机座以及固定这些部分的其他结构件组成 转子由转子铁芯 或磁极 磁扼 绕组 护环 中心环 励磁机 风扇及转轴等部件组成 由轴承及端盖将发电机的定子 转子连接组装起来 使转子能在定子中旋转 做切割磁力线的运动 从而产生感应电势 通过接线端子引出 接在回路中 便产生了电流 2020 3 18 24 QFSN 300 2汽轮发电机特点 引进西屋公司300MW汽轮发电机成熟技术 如穿心螺杆 磁屏蔽 分块压板固定的定子铁心 上下层不同截面的定子线圈 刚 柔结构的定子端部固定 端盖式轴承 可倾式轴瓦 双流双环式密封瓦 大电流集电环和刷握等转子采用国内外成熟的中间铣孔 气隙取气 多路斜流通风冷却技术 2020 3 18 25 主要性能参数 300MW20kV10189ACOS 0 853相双Y接法水氢氢冷却氢压0 31MPaF级绝缘 励磁302V2510A电阻 75 定子每相0 00262 转子0 1145 重量转子53t定子262t总重317t 2020 3 18 26 发电机本体结构 一 定子 机座隔振结构铁心绕组出线出线盒定子水路氢气冷却端盖轴承 2020 3 18 27 机座及隔振结构 耐爆型压力容器水压试验优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼焊整体机座 三段式内外式 底部开有连接内冷水 氢冷却器冷却水系统管路的法兰接口 机座两头内有四个气体冷却器室 装有立式氢冷器 2020 3 18 28 铁心结构 0 5mm厚高导磁 低损耗 无取向冷轧硅钢片叠压成形F级环氧绝缘扇形片轴向反磁钢支持 定位 筋螺杆高强度反磁钢绝缘穿心螺杆周向采用夹紧环和夹紧螺杆固定由机座环板 风区隔环形成11个风区 5进6出与转子对应 2020 3 18 29 端部结构 2020 3 18 30 端部结构 2020 3 18 31 通风槽片 2020 3 18 32 定子绕组 定子线圈是有实心股线和空心股线交叉组成 空实心铜线均具有玻璃丝绝缘层 槽内股线间进行540度罗贝尔换位 定子线圈的空心导线内通过冷却水以冷却铜线 定子线圈在槽内固定于槽楔下 楔下设有弹性波纹板 以压紧线棒 并在部分槽楔上开有小孔 2020 3 18 33 定子下层线棒截面 2020 3 18 34 定子水电连接图 2020 3 18 35 定子绕组槽内及槽楔布置示意图 2020 3 18 36 定子端部绕组结构示意图 2020 3 18 37 2020 3 18 38 出线盒 耐爆压力容器水压试验气密试验 与机座相同 反磁性不锈钢钢板拼焊与机座结合面T型密封槽压注密封胶密封内装6支出线瓷套管外挂电流互感器 2020 3 18 39 出水测温元件 出线盒内小汇水管 2020 3 18 40 氢气冷却器 汽励两端对称布置各一支每支冷却器分成两个独立水路穿片式冷却效率高 2020 3 18 41 氢气冷却器水压试验 2020 3 18 42 二 转子 转轴本体转子绕组槽楔阻尼系统转子风路 护环联轴器风扇集电环轴承 2020 3 18 43 转轴 转轴由高机械性能和导磁性能良好的合金钢锻成 在转轴本体大齿中心沿轴向均布地开了很多横向槽 以均匀转轴上正交两轴线的刚度 从而降低倍频振动 2020 3 18 44 转子绕组 转子线圈每匝由上下两根含银铜线组成 在转子本体长度范围内为实心铜线 转子线圈的绝缘为F级 在铝槽楔下面 埋置有镀银的阻尼铜排 使电机具有良好的承受负序电流的能力 2020 3 18 45 匝间绝缘垫条 端部线圈 两根铜线组成一匝 2020 3 18 46 端部线圈通风孔 2020 3 18 47 2020 3 18 48 通风系统 发电机风路 径向通风 轴向分为11风区 5进6出 定转子径向耦合 带气隙隔板转子风路特点 气隙取气斜流通风系统 一斗两路 即一个风斗对应两路相反方向的斜流风道Z1 Z3 Z5 Z7 Z9 Z11为出风区Z2 Z4 Z6 Z8 Z10为进风区 两个端部进风区 2020 3 18 49 出风区 进风区 出风区 端部进风 端部进风 转子风路示意图 2020 3 18 50 出风孔 进风孔 2020 3 18 51 护环风扇联轴器 护环为耐应力腐蚀的高强度反磁合金钢护环和中心环热套在转子本体端部的配合面上为悬挂式结构中心环 风扇环 联轴器均为合金钢锻件单级螺浆式风扇对称布置在转子两端向定子铁芯背部及转子护环内部送风 风扇叶片为铝合金锻件 2020 3 18 52 集电环 带联轴器和稳定座式轴承自带离心式风扇通风 2020 3 18 53 集电环