发电厂电气运行检修培训项目1电力系统概述

2023/12/281电气培训2023/12/282培训内容同步发电机运转三电力变压器运转二一异步电动机运转四五发电厂电气一次设备过电压及防雷维护六七电力系统概述发电厂电气二次回路电气运转运转监控倒闸操作缺点处置认识设备电气运转设备之间联络认识设备电气运转设备之间联络认识设备运转维护设备之间联络2023/12/287工程一电力系统概述一、电力系统组成及特点二、电气设备分类三、电力系统短路根本知识四、电力系统中性点运转方式与接地2023/12/288电缆配电线路发电厂降压变电站升压变电站架空配电线路：电缆输电线路架空输电线路一、电力系统组成及特点电力系统组成表示图2023/12/289发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输运用效力器电网调度电力系统组成表示图一、电力系统组成及特点2023/12/2810电力系统特点同时性：电能不能大规模储存，发电-变电-输电-配电-用电同时进展。短暂性：电力系统暂态过程非常短。〔缺点、投切〕亲密性：电力系统开展与国民经济开展关系亲密；电能质量要求高：电压、频率一、电力系统组成及特点2023/12/2811 电力系统主要电气设备按作用不同可分成一次设备和二次设备。一次设备：直接产生、保送和分配电能的设备。二次设备：对一次设备和系统的运转情况进展丈量、控制、维护和监察的设备。二、电气设备分类2023/12/2812消费和转换电能的设备接通和断开电路的开关电器限制缺点电流和防御过电压的维护电器载流导体接地安装无功补偿设备1.一次设备分类二、电气设备分类2023/12/2813~发电机升压变隔分开关断路器220kV母线送电线路#1变压器#1变主刀闸电流互感器#1变主开关#1变主刀闸220kV母线电压互感器输电线路220kV母线66kV母线一次设备衔接表示图二、电气设备分类2023/12/2814丈量仪表维护及自动安装自动化监控设备通讯设备电能表、电流、电压表、有功、无功表、温度表主变、线路、母线、母联、电容器等维护安装减载、解列、录波、备自投等自动安装公用测控、远动通讯、各单元测控、自动校时监控后台等设备通讯传输、分配、光电转换等设备2.二次设备分类二、电气设备分类2023/12/2815短路：指三相系统中相与相或相与地之间发生不正常的衔接。对称短路不对称短路单相接地短路(65%)两相短路(10%)两相接地短路(20%)三相短路(5%)三、电力系统短路根本知识1.短路定义及分类分类2023/12/28162.短路的图例及表示符号代表符号表示图短路种类三相短路两相短路单相短路两相短路接地K〔3〕K〔1,1〕K〔2〕K〔1〕三、电力系统短路根本知识2023/12/2817〔1〕短路的缘由绝缘资料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷开展成短路。恶劣天气：雷击呵斥的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。人为误操作，如运转人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未撤除地线就加上电压引起短路。外力破坏：挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等3.短路的缘由及危害三、电力系统短路根本知识2023/12/2818三、电力系统短路根本知识3.短路的缘由及危害〔2〕短路危害电流剧增：设备发热添加，假设短路继续时间较长，能够使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。电压大幅度下降，对用户影响很大。当短路发生地点离电源不远而继续时间又较长时，并列运转的发电机能够失去同步，破坏系统运转的稳定性，呵斥大面积停电，这是短路最严重的后果。发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯。2023/12/2819作为选择电气设备和载流导体的根据；为设计和选择电气主接线提供根据；为合理配置各种继电维护和自动安装提供根据。4.短路短路计算目的三、电力系统短路根本知识2023/12/28205.无限大容量系统短路电流变化无限大容量系统：指在这种系统正常运转和短路时，电源的端电压和频率恒定不变，以为电源容量“无限大〞，电源内阻为零。分析：无限大是一个相对概念。当系统内阻抗远小于，外电路阻抗时，当外电路电流变化时，系统母线电压变化很小，适用计算时，以为电压不变。三、电力系统短路根本知识2023/12/2821正常运转时，电路中电流取决于网络总阻抗和电源电压。忽然短路时，网络总阻抗减少，电路中电流忽然添加。5.无限大容量系统短路电流变化三、电力系统短路根本知识2023/12/28225.无限大容量系统短路电流变化三、电力系统短路根本知识2023/12/28236.短路电流的分布高压侧仅㈠回为电源，其它均为负荷时短路电流的分布：假设㈠回线路缺点：假设㈡回线路缺点：假设㈢回线路缺点：㈠㈡㈢㈣①②③④短路电流〔功率〕由电源流向短路点；短路电流的大小取决于电源和网络参数。三、电力系统短路根本知识2023/12/2824四、电力系统中性点运转方式与接地1.电力系统中性点定义及分类2.中性点不接地系统3.中性点经消弧线圈接地系统4.中性点直接接地系统5.电气接地2023/12/2825〔1〕电力系统中性点定义 电力系统中性点指系统中发电机或变压器绕组的星形衔接点。1.电力系统中性点定义及分类2023/12/2826〔2〕中性点运转方式的分类非有效接地系统有效接地系统小电流接地系统大电流接地系统中性点直接接地经低阻抗接地中性点不接地经消弧线圈接地经高阻抗接地1.电力系统中性点定义及分类2023/12/2827〔1〕中性点不接地系统正常运转分析2.中性点不接地系统2023/12/2828〔2〕单相接地缺点分析2.中性点不接地系统2023/12/28292.中性点不接地系统缺点相对地电压变为零；中性点对地电压变为相电压；未缺点相的对地电压升高到线电压；系统的线电压的大小及相位均没有发生变化；单相接地时的接地电流等于正常时各相对地电容电流的三倍，且为电容性。接地电流的大小与网络的电压、频率和相对地的电容有关，而相对地电容与电网的构造和线路的长度有关。2.单相接地缺点分析2023/12/2830单相接地电容电流的影响 单相接地是电力系统中最常见的缺点方式，约占60%以上。对于中性点不接地电网，由于电容电流的存在，在接地瞬间构成接地电弧，而接地电弧不易熄灭，电弧的开展会引起相间短路；接地电弧产生间歇性弧光过电压；电磁式电压互感器铁心饱和引起谐振过电压等，将呵斥烧保险、避雷器、PT的爆炸、线路的跳闸等事故发生，其中尤以相间短路和间歇性弧光接地过电压最为严重。2.中性点不接地系统2.单相接地缺点分析2023/12/2831〔3〕中性点不接地系统特点中性点不接地系统发生单相接地时可以继续运转，提高了供电可靠性；单相接地电流很小，对临近通讯线路干扰小；非缺点相电压升高到线电压；对地绝缘要按线电压设计，添加了绝缘投资。 规程规定：中性点不接地系统发生单相接地缺点时，允许继续允许2小时。2.中性点不接地系统2023/12/2832在小电流接地系统中，单相接地电流远小于正常负荷电流，实现有选择性的接地维护比较困难；但大电流接地系统实现比较容易，由于接地电流较大，继电维护普通都能迅速而准确地切除缺点线路，且维护安装简单，任务可靠。在小电流接地系统中，当接地的电容电流较大时，接地处产生的电弧很难自行熄灭。在接地处还能够出现间隙电弧，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达(2.5～3)Ux，易呵斥两相接地短路。2.中性点不接地系统〔3〕中性点不接地系统特点2023/12/28333.中性点经消弧线圈接地系统〔1〕中性点经消弧线圈接地系统分析2023/12/28343.中性点经消弧线圈接地系统消对发生单相接地缺点电网的电容电流进展补偿，减少流过接地点电流，使接地点电弧易于熄灭。降低弧隙恢复电压上升速度，使电弧不会重燃，不易发生间歇性弧光接地过电压。〔2〕消弧线圈作用〔3〕消弧线圈的运转方式传统的消弧线圈〔手动式消弧线圈〕自动跟踪补偿消弧线圈2023/12/2835完全补偿：易构成串联谐振，呵斥中性点电位升高，危及设备绝缘，普通不采用。欠补偿：在切除部分线路时或系统频率降低时，能够变成完全补偿，在电网中普通不采用。过补偿：普通装在电网中变压器中性点的消弧线圈以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈均采用此方式。3.中性点经消弧线圈接地系统〔4〕固定抽头消弧线圈的补偿方式2023/12/28363.中性点经消弧线圈接地系统〔5〕中性点经电阻接地系统的特点中性点经电阻接地与经消弧线圈接地相比，改动了接地电流的相位，使经过接地点的电流成为阻容性电流。由于流过接地点总电流含有阻性分量，可促使接地点处的电弧容易自行熄灭，从而降低弧光间隙接地过电压，同时可提供足够的电流和零序电压,使接地维护可靠动作。2023/12/28373.中性点经消弧线圈接地系统〔6〕中性点接地电阻接入中性点的方式经配电变压器接入中性点方式配电变压器一次侧接于发电机的中性点，而接地电阻R接于配电变压器的二次侧变压器的作用是使低压小电阻起高压大电阻的作用，从而可简化电阻器的构造，降低其价钱，使安装空间更容易处理2023/12/28383.中性点经消弧线圈接地系统〔6〕中性点接地电阻接入中性点的方式大型火电厂高压厂用电系统中性点经高电阻接地的原理接线适用于厂用变压器二次侧为Y接线的场所适用于厂用变压器二次侧为d接线的场所2023/12/28391.单相接地缺点分析缺点相构成短路回路，单相接地短路电流很大； 缺点相、接地点、大地、中性点构成回路，回路阻抗很小，接地短路电流很大。中性点电位根本不偏移，非缺点相电压不会升高。4.中性点直接接地系统2023/12/2840〔2〕特点中性点直接接地系统发生单相接地时，短路电流很大，缺点线路不能继续运转，降低了供电可靠性；单相短路时，非缺点相电压不会升高，对地绝缘可按相电压设计，降低了绝缘投资。系统电压等级越高经济效益越显著；单相接地短路对临近的通讯线路产生干扰。为提高中性点直接接地系统供电可靠性，通常在线路上装设自动重合闸安装。 在我国110KV及以上系统普通采用中性点直接接地。4.中性点直接接地系统国家电网公司城市电力网规划设计导那么城网中性点运转方式普通可分为有效接地方式和非有效接地方式两大类。有效接地方式是指中性点直接接地和经低电阻接地；中性点非有效接地主要分为二种：不接地、经消弧线圈接地。220kV及以上直接接地；110kV直接接地；66kV经消弧线圈接地；35kV、20kV、10kV不接地或经消弧线圈接地，或经低电阻接地；380/220V直接接地。电缆为主和架空线混合型网络的35kV、20kV、10kV电网，如采用中性点经低电阻接地方式，应思索以下几个方面问题：〔1〕单相接地时线路应思索跳闸，为了保证供电可靠性要求，应思索负荷转移问题；〔2〕单相接地时的接地电流应限制在对音频电缆的通讯线路干扰的允许范围之内；〔3〕单相接地时的线路的继电维护应有足够的灵敏度和选择性；国家电网公司城市电力网规划设计导那么对于35kV、20kV和10kV电压等级的中性点不接地系统，在发生单相接地缺点时，假设单相接地电流在10A以上，宜采用经消弧线圈接地方式，将接地电流宜控制在10A以内，并允许单相接地运转2小时。对于35kV、20kV、10kV电压等级的中性点经低电阻接地系统，在发生单相接地缺点时，20kV，10kV接地电流宜控制在150～500A范围内，35kV接地电流为1000A，应思索跳闸停运，并留意与重合闸的配合。对于35kV、20kV、10kV电压等级的非有效接地系统，当单相接地缺点电流到达150A以上的程度时，宜改为低电阻接地系统。国家电网公司城市电力网规划设计导那么2023/12/2844〔DL/T621—1997〕交流电气安装接地规定：A类电气安装：指交流标称电压500kV及以下发电、变电、送电和配电电气安装(含附属直流电气安装)。B类电气安装：指建筑物电气安装。A类和B类电气安装5.电气接地2023/12/2845接地的定义接地：将电力系统或建筑物中电气安装、设备的某些导电部分，经接地线衔接至接地极。接地极：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。接地线：电气安装、设备的接地端子与接地极衔接用的金属导电部分。接地安装：接地线和接地极的总和。〔1〕电气接地的根本概念2023/12/2846接地电阻接地安装的接地电阻：接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和。工频接地电阻：按经过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻；冲击接地电阻：按经过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻。 接地电阻的数值等于接地安装对地电压与经过接地极流入地中电流的比值。〔1〕电气接地的根本概念2023/12/2847任务接地维护接地雷电维护接地防静电接地接地维护接零〔DL/T621—1997和GB50169-2006〕国家规范关于维护接地和维护接零定义有所不同，本讲义仍沿用通行叫法〕〔2〕接地的种类及作用2023/12/2848任务接地〔系统接地〕：在电力系统电气安装中，为运转需求所设的接地(如中性点直接接地或经其他安装接地等)。维护接地〔平安接地〕：电气安装的金属外壳、配电安装的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有能够带电，为防止其危及人身和设备的平安而设的接地。维护接零〔维护接地〕：中性点直接接地低压电力网中，电气设备外壳与维护零线衔接。〔2〕接地的种类及作用2023/12/2849雷电维护接地：为雷电维护安装(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。防静电接地：为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。〔2〕接地的种类及作用2023/12/2850接触电位差：接地短路(缺点)电流流过接地安装时，大地外表构成分布电位，在地面上离设备程度间隔为0.8m处与设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直间隔1.8m处两点间的电位差。接触电位差跨步电位差跨步电位差：接地短路(缺点)电流流过接地安装时，地面上程度间隔为0.8m的两点间的电位差。〔3〕接触电位差和跨步电位差2023/12/2851〔4〕低压配电系统接地接地型式表示方法第一字母表示电源接地点和大地关系。 接地型式普通由两个字母组成，必要时可加后续字母。T：表示直接接地I：表示不接地或经高阻抗接地2023/12/2852第二字母表示设备外露可导电部分与大地关系。后续字母表示中性线与维护线关系。C：表示中心线与维护线合并为PEN线；S：中心线与维护线分开C－S：表示电源侧为PEN线，从某点将N线和PE线分开。T：表示独立于电源接地点直接接地N：表示与直接接地电源系统中性点或该点的引出线相连〔4〕低压配电系统接地2023/12/2853低压系统接地型式IT系统TT系统TN系统TN-C系统TN-S系统TN-C-S系统(4)低压配电系统接地2023/12/2854IT系统特点 IT系统常用于对供电延续性要求较高的配电系统，或用于对电击防护要求较高的场所。前者如矿山巷道的供电，后者如医院手术室的配电等。(4)低压配电系统接地2023/12/2855TT系统特点 电气设备的外