第二章发电变电和输电电气部分

1、第二章发电变电和输电电气部分 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 第二章发电变电和输电电气部分 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 第二章发电变电和输电电气部分 第一节 概述 一、电气设备一、电气设备 为了满足电力生产和保证电力系统运行的 安全稳定性安全稳定性和经济性经济性，发电厂和变电所中安 装有各种电气设备，其主要任务是启停机组、启停机组、 调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备 的运行状态、发生异常故障时及时处理的运行状态、发生异常故障时及时处理等。 根据电气设备的作用不同，一般将电

2、气 设备分为一次设备一次设备和二次设备二次设备。 第二章发电变电和输电电气部分 一次设备主要有以下几种： u生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备 u开关电器开关电器 u限流电器限流电器 u载流导体载流导体 u补偿设备补偿设备 u仪用互感器仪用互感器 u防御过电压设备防御过电压设备 u绝缘子绝缘子 u接地装置接地装置 1 1、一次设备、一次设备 第二章发电变电和输电电气部分 生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备 u发电机：发电机：将机械能转换成电能 u变压器：变压器：将电压升高或降低，以满足输配电需要 u电动机：电动机：将电能转换成机械能，用于拖动各种机械。 第二章发电变电和输电电气部分

3、 汽轮发电机外形图 第二章发电变电和输电电气部分 汽轮发电机定子结构图 第二章发电变电和输电电气部分 汽轮发电机定子结构图 第二章发电变电和输电电气部分 汽轮发电机转子外形图汽轮发电机转子外形图 第二章发电变电和输电电气部分 汽轮发电机转子铁心图汽轮发电机转子铁心图 第二章发电变电和输电电气部分 6.汽轮发电机转子外形图 第二章发电变电和输电电气部分 主变压器外形图 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 高压电动机外形图高压电动机外形图 第二章发电变电和输电电气部分 低压电动机外形图低压电动机外形图 第二章发电变

4、电和输电电气部分 直流电动机外形图直流电动机外形图 第二章发电变电和输电电气部分 电动机定子铁心电动机定子铁心 第二章发电变电和输电电气部分 电动机定子绕组电动机定子绕组 第二章发电变电和输电电气部分 电动机转子电动机转子 第二章发电变电和输电电气部分 开关电器开关电器 接通或断开电路。高压开关电器有以下几种： u断路器（俗称开关）断路器（俗称开关）：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，有灭弧装置，是电力系统 中最重要的控制和保护电器。 u隔离开关（俗称刀闸）隔离开关（俗称刀闸）：用来在检修设备时隔离电压， 进行电路的切换操作及接通或断开小电流电路。没有灭弧 装置，一般只

5、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。 u熔断器（俗称保险）熔断器（俗称保险）：断开电路的过负荷电流或短路电 流，保护电气设备免受过载和短路电流的危害。熔断器不 能用来接通或断开正常工作电流，必须与其他电器配合使 用。 第二章发电变电和输电电气部分 500kV T型和型和Y型型SF6断路器断路器 第二章发电变电和输电电气部分 220kV T型和型和Y型型SF6断路器断路器 第二章发电变电和输电电气部分 500kV 落地罐式落地罐式SF6断路器断路器 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 真空断路器结构图真空断路器结构图 第二章发电变电和

6、输电电气部分 手车式真空断路器手车式真空断路器 第二章发电变电和输电电气部分 悬挂式真空断路器悬挂式真空断路器 第二章发电变电和输电电气部分 真空开关柜真空开关柜 第二章发电变电和输电电气部分 GW4-252IIIGW4-252III完善化完善化 改进型隔离开改进型隔离开 关关 GW4-126,145IIIGW4-126,145III完完 善化改进型隔善化改进型隔 离开关离开关 GW4-40.5GW4-40.5高压隔离高压隔离 开关开关 第二章发电变电和输电电气部分 单柱式隔离开关单柱式隔离开关 第二章发电变电和输电电气部分 双柱式隔离开关双柱式隔离开关 第二章发电变电和输电电气部分 V型隔离

7、开关型隔离开关 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 限流电器：限流电器：包括串联在电路中的普通电抗器普通电抗器和分分 裂电抗器裂电抗器，其作用是限制短路电流。 分裂电抗器 第二章发电变电和输电电气部分 载流导体载流导体 u母线：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。 u架空线和电缆线：架空线和电缆线：用来传输电能。 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 支 持 式 管 形 母 线 悬式管形母线 第二章发电变电和输电电气部分 封闭母线封闭母线 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部

8、分 电缆电缆 第二章发电变电和输电电气部分 补偿设备补偿设备 u调相机：调相机：一种不带机械负荷运行的同步电动机，主要用来 向系统输出感性无功功率输出感性无功功率，以调节电压控制点或地区的电压。 u电力电容器电力电容器：补偿有并联和串联补偿两类。并联补偿是将 电容器与用电设备并联，它发出无功功率发出无功功率，供给本地区需要， 避免长距离输送无功，减少线路电能损耗和电压损耗，提高 系统供电能力；串联补偿是将电容器与线路串联，抵消系统抵消系统 的部分感抗的部分感抗，提高系统的电压水平，也相应地减少系统的功 率损失。 u消弧线圈消弧线圈：用来补偿小接地电流系统的单相接地电容电流， 以利于熄灭电弧。

9、u并联电抗器：并联电抗器：主要是吸收过剩的无功功率吸收过剩的无功功率，改善沿线电压 分布和无功分布，降低有功损耗，提高送电效率。 第二章发电变电和输电电气部分 仪用互感器仪用互感器 u电流互感器电流互感器作用是将交流大电流变成小电流（5A或 1A），供电给测量仪表和继电保护装置的电流线圈； u电压互感器电压互感器作用是将交流高电压变成低电压（100V或 V），供电给测量仪表和继电保护装置的电压线圈。 它们使测量仪表和保护装置标准化和小型化，使测量仪 表和保护装置等二次设备与高压部分隔离，且互感器二次 侧均接地，从而保护设备和人身安全。 第二章发电变电和输电电气部分 电容式电压互感器电容式电压互

10、感器 第二章发电变电和输电电气部分 电磁式电压互感器电磁式电压互感器 第二章发电变电和输电电气部分 穿墙式电流互感器穿墙式电流互感器 第二章发电变电和输电电气部分 支柱式电流互感器支柱式电流互感器 第二章发电变电和输电电气部分 防御过电压设备防御过电压设备 u避雷线（架空地线）：避雷线（架空地线）：将雷电流引入大地，保 护输电线路免受雷击。 u避雷器：避雷器：可防止雷电过电压及内过电压对电气 设备的危害。 u避雷针：避雷针：防止雷电直接击中配电装置的电气设 备或建筑物。 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 避雷器 第二章发电变电和输电电气部分 避雷针 第二章发电变电和输

11、电电气部分 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。 第二章发电变电和输电电气部分 绝缘子绝缘子 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 接地装置接地装置 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。 第二章发电变电和输电电气部分 2、二次设备 对一次设备进行对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调监察、测量、控制、保护、调 节节的辅助设备，称为二次设备。的辅助设备，称为二次设备。 第二章发电变电和输电电气部分 （1）测

12、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。 第二章发电变电和输电电气部分 （2）绝缘监察装置：）绝缘监察装置：监察交、直流电网的绝 缘状况。 第二章发电变电和输电电气部分 （3）控制和信号装置：）控制和信号装置：主要是指采用手动 （用控制开关或按钮）或自动（继电保护或自动 装置）方式通过操作回路实现配电装置中断路器 的合、跳闸。 第二章发电变电和输电电气部分 （4）继电保护及自动装置：）继电保护及自动装置：继电装置的作用是 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

13、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；实现发电厂或变电所的 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。 第二章发电变电和输电电气部分 （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。 第二章发电变电和输电电气部分 （6）塞流线圈（又称高频阻波器）：）塞流线圈（又称高频阻波器）：是电力 载波通信设备中必不可少的组成部分，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

14、通信通道。它起到阻止高频电流向变电所或支线泄漏、减 少高频能量损耗的作用。 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 二、电气主接线和配电装置 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 为电气主接线电气主接线。 主接线表明电能生产、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， 又称一次接线一次接线、一次电路一次电路、主系统主系统或主电路主电路。 用国家规定的图形国家规定的图形和文字符号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。 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 2、配电装置 接主接线图

15、，由母线、开关设备、保护电器、测量电器及必 要的辅助设备组建成接受和分配电能的装置，称为配电装置。 按电气设备的安装地点可分为以下2种： （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） 按电气设备的组装方式可分为以下两种： （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和的电气设 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 套式配电装置大部分为屋内型，也有屋外型。 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 第二节 发电厂电气部分 一、一、300MW发电机组电气部

16、分发电机组电气部分 1、电气主接线、电气主接线 300MW发电机组，采用发电机发电机组，采用发电机-变压器单元接线。变压器单元接线。 单机容量为单机容量为300MW的发电机，由于额定电流很大，采用全连分相封闭的发电机，由于额定电流很大，采用全连分相封闭 母线。母线。 2、主要电气设备、主要电气设备 （1 1）发电机）发电机 （2 2）主变压器）主变压器 （3 3）高压厂用变压器）高压厂用变压器 （4 4）电压互感器）电压互感器 （5 5）高压熔断器）高压熔断器 （6 6）电流互感器）电流互感器 （7 7）中心点接地变压器）中心点接地变压器 第二章发电变电和输电电气部分 第二章发电变电和输电电气部分 二、二、600MW发电机组电气部分发