发电厂电气一次部分

电气一次设备原理及结构

贵州兴义电力发展有限公司电气主接线图600MW汽轮发电机结构示意图

600MW汽轮发电机总装外形图发电机的主要部件

汽轮发电机结构：定子铁心

汽轮发电机结构：定子绕组汽轮发电机结构：励磁绕组

发电机工作原理①、利用法拉第电磁感应原理。②、通过励磁调节柜通过发电机转子在发电机建立磁场。③、汽轮机3000转后带动转子切割磁力线产生感应电动势。④、感应电动势通过外接回路产生电流。发电机参数型号：QFSN－600－2YHG冷却方式：水氢氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷。额定功率：600MW额定电压：20kV额定电流：10.189kA额定转速：3000转/每分钟额定频率：50HZ额定功率因数：0.9（滞后）定子线圈接法：YY极数： 2发电机中性点采用经变压器（二次侧经电阻）接地。变压器实物物电力变压器器输电过程中中，通常将将电压升高高，通过高高压输电线线传送到远远方的城市市，经过降降压变压器器降为10kv电压，再经经过配电降降压变压器器分配给用用户。输送同样的的功率，电电压低则则电流大，，一方面由由于大电流流在输电线线路上引起起损耗，另另一方面大大电流在线线路阻抗上上产生大大的压降，，受电端电电压很低，，电能传送送不出去。。只有高电压压能将电能能输送到远远方。配电变压器变压器的原原理及分类类当变压器的的一次绕组组接通交流流电源时，，在绕组中中就会有交交变的电流流通过，并并在铁心中中产生交变变的磁通，，该交变磁磁通与一次次、二次绕绕组交链，，在它们中中都会感应应出交变的的感应电动动势。二次次绕组有了了感应电动动势，如果果接上负载载，便可以以向负载供供电，传输输电能，实实现了能量量从一次侧侧到二次侧侧的传递。。按冷却方式式分类：干干式（自冷冷）变压器器、油浸（（自冷）变变压器升压变压器器——升高电压的的变压器降压变压器器——降低电压的的变压器双绕组变压压器，在铁芯中有有两个绕组组，一个为为初级绕组组，一个为为次级绕组组自耦变压器器，初级、次级级绕组合为为一个三绕组变压压器，三个绕组连连接三种不不同电压的的线路多绕组变压压器，如分裂变压器器油浸式变压压器——铁芯和绕组组都一起浸浸入灌满了了变压器油油的油箱中中，可以加加强绝缘和和改善冷却却散热条件件干式变压器器变压器铁芯芯铁心：1）铁心材料料铁心是变压压器磁路的的主体，铁铁心分为铁铁心柱和铁铁轭，铁心心柱上套装装绕组，铁铁轭的作用用是使磁路路闭合。为为减少铁心心内的磁滞滞损耗和涡涡流损耗，，提高铁心心导磁能力力，铁心采采用含硅量量约为5%，厚度为0.35mm或0.5mm，两面涂绝绝缘漆或氧氧化处理的的硅钢片叠叠装而成。。变压器线圈圈绕组（线圈圈）：绕绕组是变变压器的电电路部分，，用绝缘铜铜线或铝线线绕制而成成。绕组组的作用是是电流的载载体，产生生磁通和感感应电动势势。高压压绕组：工工作电压高高的绕组；；低压绕组：：工作电压压低的绕组组。绕组有有同心式和和交叠式。。同心式绕绕组：高低低压绕组在在同一芯柱柱上同芯排排列，低压压绕组在里里，高压绕绕组在外，，便于与铁铁芯绝缘，，结构较简简单。（常常采用）见见下图。交交叠式绕组组：高低压压绕组分成成若干部分分形似饼状状的线圈，，沿芯柱高高度交错套套装在芯柱柱上。变压器附件件即油浸式变变压器的外外壳，用于于散热，保保护器身（（变压器的的器身放在在油箱内）），箱中有有用来绝缘缘的变压器器油。（2）储油柜（油油枕）：装在油箱上上，使油箱箱内部与外外界隔绝。。（3）安全气道（防爆管））：装在油箱顶顶盖上，保保护设备，，防止出现现故障时损损坏油箱。。当变压器器发生故障障而产生大大量气体时时，油箱内内的压强增增大，气体体和油将冲冲破防爆膜膜向外喷出出，避免油油箱爆裂。。（4）气体继电器器（瓦斯继电电器）：装在变压器器的油箱和和储油柜间间的管道中中，主要保保护装置。。内部有一一个带有水水银开关的的浮筒和一一块能带动动水银开关关的挡板。。当变压器器发生故障障，产生的的气体聚集集在气体继继电器上部部，油面下下降，浮筒筒下沉，接接通水银开开关而发出出信号；当当变压器发发生严重故故障，油流流冲破挡板板，挡板偏偏转时带动动一套机构构使另一水水银开关接接通，发出出信号并跳跳闸。变压器套管管装在变压器器的油箱盖盖上作用是是把线圈引引线端头从从油箱中引引出，并使使引线与油油箱绝缘。。电压低于于1KV采用瓷质绝绝缘套管，，电压在10-35KV采用充气或或充油套管管，电压高高于110KV采用电容式式套管。变压器附件件（7）变压器油油：要求：高的的介质强度度和低的粘粘度，高的的发火点和和低的凝固固点，不含含酸、碱、、灰尘和水水分等杂质质。作用：加强强绝缘和散散热。（8）测温装置置：监测变压器器的油面温温度。小型型的油浸式式变压器用用水银温度度计，较大大的变压器器用压力式式温度计。。变压器的有有载调压在电力系统统，为了使使变压器的的输出电压压控制在允允许变化的的范围内，，变压器的的原边绕组组匝数要求求在一定范范围内调节节，因而原原绕组一般般备有抽头头，称为分分接头。利利用开关与与不同接头头连接，可可改变原绕绕组的匝数数，达到调调节电压的的目的。分接开关分分为有载调调压分接开开关和无载载调压分接接开关。自耦变压器器自耦变压器器自耦变压器器是个单绕绕组变压器器，一、二二次绕组之之间既有电电的联系，，又有磁的的耦合。自耦变压器器的特点在输出容量量相同的情情况下，自自耦变压器器比普通双双绕组变压压器省铁省省铜、尺寸寸小、质量量轻、成本本低、损耗耗小、效率率高。自耦变压器器的二次侧侧也必须采采取高压保保护，防止止高压入侵侵损坏低压压侧的电气气设备。我厂联络变变均采用自自耦变压器器变压器参数数主变：主变变压器采用用单相变压压器组低损损耗强油风风冷电力变变压器，额额定容量为为240MVA；电压为242±2×2.5%/20kV，Yn,d11接线线，，Ud=14%厂用用工工作作变变压压器器：：34.5MVA高压压厂厂用用变变压压器器采采用用三三相相自自然然油油循循环环风风冷冷低低损损耗耗无无载载调调压压分分裂裂变变压压器器。。启备备变变：：31.5MVA启备备变变采采用用三三相相自自然然油油循循环环风风冷冷低低损损耗耗有有载载调调压压分分裂裂变变压压器器。。主变变高高压压侧侧中中性性点点采采用用经经隔隔离离开开关关接接地地。。高厂厂变变、、启启备备变变高高压压侧侧中中性性点点采采用用经经隔隔离离开开关关接接地地。。干式式变变压压器器（（一一般般厂厂用用变变均均采采用用干干式式变变））高压压开开关关高压压开开关关（（断断路路器器））：：在在正正常常运运行行时时，，用用来来接接通通或或断断开开电电路路的的负负荷荷电电流流；；故故障障时时，，用用来来迅迅速速断断开开短短路路电电流流，，切切除除故故障障。。断路路器器种种类类按灭灭弧弧介介质质可可分分为为空空气气断断路路器器、、真真空空断断路路器器、、油油断断路路器器、、六六氟氟化化硫硫（（SF6）断断路路器器等等。。六氟氟化化硫硫（（SF6）断断路路器器：：SF6断路路器器采采用用具具有有优优良良灭灭弧弧能能力力和和绝绝缘缘能能力力的的SF6气体体作作为为灭灭弧弧介介质质，，具具有有开开断断能能力力强强、、动动作作快快、、体体积积小小等等优优点点，，但但金金属属消消耗耗多多，，价价格格较较贵贵。。近近年年来来SF6断路路器器发发展展很很快快，，在在高高压压和和超超高高压压系系统统中中得得到到广广泛泛应应用用。。尤尤其其以以SF6断路路器器为为主主体体的的封封闭闭式式组组合合电电器器，，是是高高压压和和超超高高压压电电器器的的重重要要发发展展方方向向，，注注意意气气压压、、微微水水的的检检测测。。真真空空断断路路器器：：真真空空断断路路器器是是在在高高度度真真空空中中灭灭弧弧。。真真空空中中的的电电弧弧是是在在触触头头分分离离时时电电极极蒸蒸发发出出来来的的金金属属蒸蒸汽汽中中形形成成的的。。电电弧弧中中的的离离子子和和电电子子迅迅速速向向周周围围空空间间扩扩散散。。当当电电弧弧电电流流到到达达零零值值时时，，触触头头间间的的粒粒子子因因扩扩散散而而消消失失的的数数量量超超过过产产生生的的数数量量时时，，电电弧弧即即不不能能维维持持而而熄熄灭灭。。真真空空断断路路器器开开断断能能力力强强，，开开断断时时间间短短、、体体积积小小、、占占用用面面积积小小、、无无噪噪声声、、无无污污染染、、寿寿命命长长，，可可以以频频繁繁操操作作，，检检修修周周期期长长。。真真空空断断路路器器目目前前在在我我国国的的配配电电系系统统中中已已逐逐渐渐得得到到广广泛泛应应用用。。断路器器的操操作机机构断路器器操作作机构构分为为：电电磁机机构、、液压压机构构、弹弹簧机机构1、电磁磁操作作机构构优优点点：结结构简简单，，工作作可靠靠，制制造成成本低低。缺缺点：：合闸闸线圈圈消耗耗功率率大，，零部部件易易损坏坏，且且结构构笨重重，合合闸时时间长长。2、液压压操作作机构构优优点点：动动作快快，操操作平平稳，，直流流电源源功率率小，，短时时失去去电源源仍能能操作作若干干次。。缺缺点点：易易漏油油、价价格较较高，，工艺艺要求求较严严。3、电动动储能能弹簧簧机构构优优点点：分分、合合闸速速度快快，电电动机机功率率小，，可交交直流流两用用。缺缺点：：结构构复杂杂，零零部件件较多多，加加工精精度要要求过过高。。高压隔隔离开开关高压隔隔离开开关的的作用用：主主要是是隔断断高压压电源源，并并造成成明显显的断断开点点，以以保证证其他他电气气设备备安全全进行行检修修。因因为高高压隔隔离开开关没没有专专门的的灭弧弧装置置，所所以不不允许许带负负荷分分闸和和合闸闸。(1)设备检修修时，用用隔离开开关隔离离有电部部分，形形成明显显的断开开点以保保证工作作人员和和设备安安全；(2)隔离开关关与断路路器相配配合，进进行倒闸闸操作，，以改变变运行方方式；(3)隔离开关关可以在在规程允允许的范范围内进进行电路路切换。。电流互感感器电流互感感器电流互感感器的结结构特点点是：一一次绕组组匝数少少（有的的只有一一匝，利利用一次次导体穿穿过其铁铁心），，导体相相当粗；；而二次次绕组匝匝数很多多，导体体较细。。它接入入电路的的方式是是：将一一次绕组组串联接接入一次次电路；；而将二二次绕组组与仪表表、继电电器等的的电流线线圈串联联，形成成一个闭闭合回路路，电流流互感器器构造原原理图如如图2.13所示。由由于二次次仪表、、继电器器等的电电流线圈圈阻抗很很小，所所以电流流互感器器工作时时二次回回路接近近短路状状态。二二次绕组组的额定定电流一一般为5A。电流互感感器在使使用中要要注意以以下几点点：①电流互互感器在在工作时时其二次次不得开开路，二二次侧不不允许串串接熔断断器和开开关；②电流互互感器二二次侧有有一端必必须接地地，防止止一次、、二次绕绕组绝缘缘击穿时时，一次次侧的高高电压窜窜入二次次侧，危危及人身身和设备备的安全全。电压互感感器电压互感感器的结结构特点点是：一一次绕组组匝数多多，而二二次绕组组匝数少少，相当当于降压压变压器器。它接接入电路路的方式式是：将将一次绕绕组并联联在一次次电路中中；而将将二次绕绕组并联联仪表、、继电器器的电压压线圈，，电压互互感器构构造原理理图如图图2.12所示。由由于二次次仪表、、继电器器等的电电压线圈圈阻抗很很大，所所以电压压互感器器工作时时二次回回路接近近于空载载状态。。二次绕绕组的额额定电压压一般为为100V。电压互互感器在在使用中中要注意意以下几几点：①一次、、二次侧侧必须加加熔断器器保护，，二次侧侧不能短短路，防防止发生生短路烧烧毁互感感器或影影响一次次电路正正常运行行；②电压互互感器二二次侧有有一端必必须接地地，防止止一次、、二次绕绕组绝缘缘击穿时时，一次次侧的高高电压窜窜入二次次侧，危危及人身身和设备备的安全全；③二次侧侧并接的的电压线线圈不能能太多，，避免超超过电压压互感器器的额定定容量，，引起互互感器绕绕组发热热，并降降低互感感器的准准确度。。避雷器在打雷时时，架空空线上会会临时产产生一个个非常高高的电压压，时间间虽然短短，但也也足够把把油开关关、变压压器等电电气设备备的绝缘缘破坏。。避雷器器就是用用来防止止架空线线引进的的雷电对对变配电电装置所所起的破破坏作用用。阀型型避雷器器是由火火花间隙隙和可变变电阻两两部分组组成，密密封于一一个瓷质质套筒里里面，上上面出线线与线路路连接，，下面出出线与地地连接。。当雷电电突然出出现时，，高压火火花间隙隙被击穿穿，避雷雷器有电电流通过过，使雷雷电电流流引向大大地，避避免了变变配电装装置受到到雷电的的破坏。。可变电电阻的作作用是当当电压高高、电流流大时电电阻值很很小，可可使雷电电的电流流很快通通过。当当放电将将近结束束时，电电压低、、电流小小，电阻阻就增加加，逐渐渐阻止线线路上的的高压电电流通过过，当电电压降到到不足以以击穿火火花间隙隙时，避避雷器就就不再通通过电流流，恢复复原状。。1—接线端；；2—瓷套筒；；3—火花间隙隙；4—阀型电阻阻片；5—安装卡子子变电站保保护、测测量、通通讯配置置1、变电站站综合自自动化系系统（NCS)2、线路保保护3、母差保保护4、母联保保护5、故障录录波器6、电量计计量装置置7、网控直直流系统统8、运动通通讯系统统集控主要要保护、、计量配配置1、发变组组保护2、启备变变保护、、联络变变保护3、PMU、故障录录波器4、稳控5、同期装装置6、直流7、UPS8、电量计计量装置置9、励磁调调节装置置6KV配电装置置6KV开关高压电机机6KV保护及计计量装置置配置1、电机保保护2、差动保保护3、短线路路保护4、快切保保护5、电压互互感器保保护6、变频器器7、电度表表380V配电装置置380V智能断路路器可编程控控制器（（plc)变频器低压电机机低压断路路器（空空气开关关）低压空气气断路器器低压接触触器低压转换换开关低压电器器----热偶低压接触触器低压电器器-----继电器低压电器器-----行程开关关低压电器器---拉绳开关关低压电电电器----软启动柜柜低压电器器-----保险380V保护及计计量装置置1、智能断断路器保保护2、软启动动柜3、过流---接触器热热偶保护护4、电压互互感器保保护5、电度表表6、变频器器7、可编程程控制器器（PLC)电厂直流流系统直流系统统主厂房直直流系统统采用动动力、控控制合并并供电方方式，本本期每台台机组装装设两组组220V阀控式铅铅酸免维维护蓄电电池组。。为机组组的控制制、测量量、信号号、继电电保护、、自动装装置等控控制负荷荷和直流流电机、、机组交交流不停停电电源源、事故故照明等等动力负负荷提供供直流电电源。主厂房直直流系统统采用单单母线分分段接线线，采用用刀开关关分段。。每组蓄蓄电池设设置一套套高频开开关电源源充电装装置及微微机型直直流绝缘缘监察装装置，220V蓄电池容容量为1200Ah。继电器室室直流系系统网控继电电器室设设两组220V阀控式铅铅酸免维维护蓄电电池组。。向配电电装置区区域内的的控制、、动力及及直流事事故照明明负荷供供电。网网控继电电器室220V蓄电池容容量为300Ah。网控直流流系统采采用单母母线分段段接线，，每组蓄蓄电池设设置一套套高频开开关电源源充电装装置及微微机型直直流绝缘缘监察装装置，开开关电源源整流模模块备用用数量满满足直流流要求。。Ups---uniterruptiblepowersystem现代化电电厂中，，随着机机组容量量的不断断增大，，机组的的控制、、监测装装置，都都采用自自动化水水平较高高、控制制手段先先进的计计算机控控制系统统，如热热工的汽汽轮机数数字电液液调节装装置（DEH)、锅炉联联锁及监监察装置置（FSSS)、汽轮机机监视仪仪表（TSI)等装置都都需要一一