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1、第二章 发电变电和输电的电气部分第1页，本讲稿共20页第二章第二章 发电、变电和输电的电气部分发电、变电和输电的电气部分l1、电气设备的分类和功能、电气设备的分类和功能l2、电气接线图、电气接线图l3、配电装置、配电装置l4、发电厂的电气部分、发电厂的电气部分第2页，本讲稿共20页第一节第一节 发电厂电气设备概述发电厂电气设备概述l1、一次设备：通常把生产、转换和分配电能的设备，如发电机、变压器和断路器等统称为一次设备。包括：l（1）生产和转换电能的设备。如：发电机、变压器、电动机等；l（2）接通或断开电路的开关电器。如：断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。l（3）限制故障电流和防御过电压的电
2、器。例如：限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。l（4）接地装置。电力系统中性点的工作接地或保护人生安全的保护接地，均与埋入地中的接地装置相连。l（5）载流导体。裸导体、电缆等。l（6）互感器。如：电压互感器、电流互感器，可将电流中的电压或电流降至较低值。供给仪表和保护装置使用；l（7）无功补偿设备一一 、电气设备分类第3页，本讲稿共20页l2、二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视和起保护作用的设备。包括：l（1）测量表计。如：电压表、电流表、功率因数表等用于测量电路中的参量值。l（2）继电保护及自动装置。这些装置能迅速反应不正常情况并进行监控和调节，例如：作用于断路器跳闸，将故障切
3、除。l（3）直流电源设备。包括直流发电机、蓄电池等，供给保护和事故照明的直流用电。l（4）信号设备及控制电缆等。信号设备给出信号或显示运行状态标志，控制电缆用于连续二次设备。第4页，本讲稿共20页发电机发电机变压器变压器封闭母线封闭母线第5页，本讲稿共20页断路器断路器隔离开关隔离开关隔离开关隔离开关母线母线第6页，本讲稿共20页电压互感电压互感器器电流互感电流互感器器第7页，本讲稿共20页母线母线 电力电缆电力电缆生产和转换电生产和转换电能的设备能的设备开关电器开关电器限制短路电流限制短路电流和防御过电压和防御过电压设备设备载流导体载流导体发电机发电机 变压器变压器 电动机电动机断路器断路器
4、 隔离开关隔离开关 熔断器熔断器电抗器电抗器 避雷器避雷器互感器互感器 电流电流 互感器互感器 电压互电压互感器感器主要电气设备的图形符号主要电气设备的图形符号第8页，本讲稿共20页l发电机发电机：用来生产转换电能：用来生产转换电能。l变压器变压器：用于变换电能，将低压电能变为高压以便输送；：用于变换电能，将低压电能变为高压以便输送；将高压电能变为低压电能以便使用。将高压电能变为低压电能以便使用。l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电路中：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。的正常工作电流及开断故障电流。l隔离开关隔离开关：建立明显的绝缘
5、间隙，转换线路增加线路联：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的灵活性。接的灵活性。l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。l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。主要电气设备的功能（主要电气设备的功能（1）第9页，本讲稿共20页l母线母线：汇集和分配电能。：汇集和分配电能。l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l架空线路架空线路：终端线、联络线：终端线、联络线l电抗器电抗器：限制短路电流，维持母线残压：限制短路电流，维持母线残压l避雷器避
6、雷器：保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受雷击所引：保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受雷击所引起的过电压而损坏起的过电压而损坏l互感器互感器：将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的：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，并使一次系统与二次系统可靠隔离。低电压和小电流，并使一次系统与二次系统可靠隔离。主要电气设备的功能（主要电气设备的功能（2）第10页，本讲稿共20页2、电气接线-发电厂变电站中，根据各种电气设备的作用和要求，发电厂变电站中，根据各种电气设备的作用和要求，按一定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接线。按一定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接
7、线。电电气气接接线线一次电路（电气主接线）一次电路（电气主接线）二次电路（二次接线）二次电路（二次接线）表明电能汇集和分表明电能汇集和分配关系以及各种运配关系以及各种运行方式行方式对一次设备及系统对一次设备及系统进行控制、监察、进行控制、监察、测量和保护测量和保护第11页，本讲稿共20页实际电气接线第12页，本讲稿共20页电气主接线图电气主接线图-电气主接线用一定的图形符号和文字符号绘成的电气主接线用一定的图形符号和文字符号绘成的 电路图。电路图。-电气主接线图用单线图表示三相电路电气主接线图用单线图表示三相电路-元件为正常状态（开关、刀闸在断开位置）元件为正常状态（开关、刀闸在断开位置）第1
8、3页，本讲稿共20页电气主接线电气主接线图举例图举例第14页，本讲稿共20页3、配电装置、配电装置-根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体。量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体。按按安安装装地地点点分分类类屋内式屋内式屋外式屋外式按按组组装装方方式式分分类类装配式装配式成套式成套式第15页，本讲稿共20页4 4、发电厂的电气部分、发电厂的电气部分(1)300MW(1)300MW发电机组电气部分发电机组电气部分(2)600MW(2)600MW发电机组电气部分发电机组电气部分第16页，本讲稿共
9、20页300MW发电机组发电机组电气部分（电气部分（1）发电机变压器单元接线，额定电流10189A，采用全连分相封闭母线。（1 1）无发电机出口断路器和隔离开关；）无发电机出口断路器和隔离开关；（2 2）在在主主变变低低压压侧侧引引接接一一台台高高压压厂厂用用变变压压器器，供给厂用电；供给厂用电；（3 3）在在发发电电机机出出口口侧侧，通通过过高高压压熔熔断断器器接接有有三三组电压互感器和一组避雷器；组电压互感器和一组避雷器；（4 4）在在发发电电机机出出口口侧侧和和中中性性点点侧侧，每每相相装装有有电电流互感器流互感器4 4只；只；（5 5）发发电电机机中中性性点点接接有有中中性性点点接接地
10、地变变压压器，器，干式干式（高电阻接地）（高电阻接地）（6 6）高高压压厂厂用用变变压压器器高高压压侧侧，每每相相装装有有电电流流互互感器感器4 4只。只。第17页，本讲稿共20页主要电气设备的参数主要电气设备的参数（1 1）发发电电机机：额额定定功功率率300MW300MW，额额定定电电压压20KV20KV，额额定定电电流流10189A10189A，COS=0.85COS=0.85，额额定定转转速速3000r/min3000r/min。（2 2）主主 变变 压压 器器：额额 定定 容容 量量 360MV360MVA A，额额 定定 电电 压压 24222.5%/20kV24222.5%/20
11、kV，额额 定定 电电 流流858.9/10392.3A858.9/10392.3A，连接组别为，连接组别为YN,d11YN,d11，P0P0177kW177kW，I0%=0.3I0%=0.3，PkPk809kW809kW，Uk=11Uk=11（3 3）高高压压厂厂用用变变压压器器：额额定定容容量量40/20-20 40/20-20 MVMVA A，额额定定电电压压2022.5%/6.32022.5%/6.36.3kV6.3kV，接线组别为，接线组别为D D，d12d12，d12d12。（4 4）电压互感器：）电压互感器：JDZD-20JDZD-20型，变比型，变比 kV kV和和 JDZ-2
12、0 JDZ-20型，变比型，变比 kV kV（5 5）高压熔断器：）高压熔断器：RN4-20RN4-20型，额定电流型，额定电流20kA20kA，额定容量，额定容量4500 MV4500 MVA A（6 6）电流互感器：）电流互感器：LRD-20LRD-20型，变比型，变比12000/5A12000/5A（7 7）中中性性点点接接地地变变压压器器：干干式式、单单相相、额额定定电电压压20/0.23kV20/0.23kV，额额定定容容量量25 25 kVkVA A，二二次次侧侧负负载载电电阻阻为为0.50.50.60.6，换换算算至至变变压压器器一一次次侧侧电电阻阻值值为为37813781453
13、74537欧姆。发电机中性点实际为高电阻接地方式，用来限制电容电流。欧姆。发电机中性点实际为高电阻接地方式，用来限制电容电流。300MW发电机组电气部分（发电机组电气部分（2）自学）自学第18页，本讲稿共20页600MW600MW发电机组的电发电机组的电气部分（气部分（1 1）发电机变压器单元接线，额定电流发电机变压器单元接线，额定电流19245A19245A，采用全，采用全连分相封闭母线。连分相封闭母线。1 1）无发电机出口断路器和隔离开关；）无发电机出口断路器和隔离开关；2 2）主主变变采采用用三三个个单单相相双双绕绕组组变变压压器器接接成成三三相相，低低压压侧侧接接成三角形，高压侧接成星
14、形。成三角形，高压侧接成星形。3 3）在在主主变变低低压压侧侧引引接接一一台台高高压压厂厂用用变变压压器器，供供给给厂厂用用电；电；4 4）在在发发电电机机出出口口侧侧，接接有有两两组组电电压压互互感感器器、一一组组避避雷雷器和一组电容器；器和一组电容器；5 5）在在发发电电机机出出口口侧侧和和中中性性点点侧侧，每每相相装装有有电电流流互互感感器器3 3只；只；6 6）发电机中性点接有中性点接地变压器；）发电机中性点接有中性点接地变压器；7 7）高高压压厂厂用用变变压压器器高高压压侧侧和和低低压压侧侧，每每相相装装有有电流互感器电流互感器2 2只；只；8 8）主变压器高压侧，每相装有电流互感器
15、）主变压器高压侧，每相装有电流互感器3 3只。只。第19页，本讲稿共20页主要电气设备的参数主要电气设备的参数（1 1）发发电电机机：额额定定功功率率600MW600MW，额额定定电电压压20KV20KV，额额定定电电流流19245A19245A，COS=0.9COS=0.9，额额定定转速转速3000r/min3000r/min。（2 2）主主变变压压器器：由由三三台台DFP-240DFP-240型型单单相相双双绕绕组组变变压压器器接接成成三三相相组组，额额定定容容量量3240MV3240MVA A，额定电压，额定电压 550 /20kV 550 /20kV，Uk=14.5Uk=14.515.
16、515.5（3 3）高高压压厂厂用用变变压压器器：额额定定容容量量60/3560/3535 35 MVMVA A，额额定定电电压压2081.25%/6.32081.25%/6.36.3kV6.3kV，接线组别为接线组别为D D，d12d12，d12d12。（4 4）电压互感器：）电压互感器：JDZ-20JDZ-20型，变比型，变比 kV kV（5 5）电流互感器：）电流互感器：LRD-20LRD-20型，变比型，变比22000/5A22000/5A（6 6）中中性性点点接接地地变变压压器器：干干式式、单单相相、额额定定电电压压20/0.23kV20/0.23kV，额额定定容容量量30 30 kVkVA A，二二次次侧侧接接地地电阻为电阻为0.5420.542欧姆。欧姆。600MW600MW发电机组的电气部分（发电机组的电气部分（2 2）自学）自学第20页，本讲稿共20页