发电变电和输电的电气部分

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发电厂电气部分 第二章 发电变电和输电的电气 部分主 讲：张东英 Tel:80798449 E-mail: zdyingmail@

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1、电气设备的分类和功能直接生产和输送电能的设备

电 气 设 备

一 次 设 备

生产和转换电能的设备 开关电器 限制短路电流和防御过电压设备 载流导体 接地装置对一次设备测量、监视、控制和保护 仪用互感器 测量表计 继电保护及自动装置 直流电源设备 操作电器、信号设备及控制电缆

二 次 设 备

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一次设备：①生产和转换电能的设备 发电机-机械能转换为电能 电动机-电能转化为机械能； 变压器-电压升高或降低，满足输配电需要。

发电机 封闭 母线

变压器

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一次设备：②接通或断开电路的开关电器高压断路器：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的 正常工作电流及开断故障电流。

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隔离开关：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的灵 活性。

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负荷开关：只能开断负载电流和一定过载电流。熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用。

熔断器传动机构 弹簧脱扣 机构

高压负荷开关

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一次设备：③限制故障电流和防御过电压的电器电抗器(串联)-限制短路电流，维持母线残压。

避雷器-保护电力系统和电气设 备的绝缘使其不受过电压而损坏

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一次设备：④载流导体：将电气设备连接起来母线：汇集和分配电能。 电缆：用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡 架空线路：终端线、联络线

硬母线由绝缘子支撑 10kV母线

220kV母线

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一次设备：⑤接地装置

电力系统中性点的工作接地或保护 人身安全的保护接地，与地中的接 地网相连。

接地刀闸 闭合，保 护检修人 员安全

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变压器中性点的工作接地

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二次设备：①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低电压和小 电流，供给仪表和保护装置使用，使一次与二次系统可靠隔离。

电流互感器

电压互感器

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二次设备：②测量表计测量电路中的电气参数： 电压表、电流表、功率因数表

③继电保护及自动装置迅速反应不正常情况并进行监控 和调节

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二次设备：④直流电源设备供给控制、保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电。 直流发电机组 蓄电池组 硅整流设备

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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，按一 定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接线。表明电能汇集和 分配关系以及各 种运行方式

一次电路(电气主接线) 电 气 接 线 二次电路(二次接线)

对一次设备及系 统进行控制、监 察、测量和保护

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实际电气接线

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--电气主接线用一定的图形符号和文

字符号绘成 电气主接线图 的电路图。 --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)

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电气主接线图举例

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3、配电装置

--根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设 备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体。

按 安 装 地 点 分 类

屋内式

屋外式

按 组 装 方 式 分 类

装配式

成套式

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4、发电厂的电气部分(1) 300MW发电机组电气部分(2) (3) (4) (5) (6) (7) 600MW发电机组电气部分(自学) 1000MW发电机组电气部分(自学) 600MW发电机组电气部分(自学) 数字化发电厂(自学) 高压交流输变电(自学) 高压直流输电(自学)

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300MW发电机组电气部分(1)

发电机-变压器单元接线，采用全连 分相封闭母线。 (1)无发电机出口断路器和隔离开关； (2)在主变低压侧引接一台高压厂用 变压器，供给厂用电； (3)在发电机出口侧，通过高压熔断 器接有三组电压互感器和一组避雷 器； (4)在发电机出口侧和中性点侧，每 相装有电流互感器； (5)发电机中性点接有中性点接地变 压器，干式(高电阻接地) (6)高压厂用变压器高压侧，每相装 有电流互感器。

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300MW发电机组电气部分(2)主要电气设备的参数( 1 ) 发 电 机 ： 额 定 功 率 3 0 0 MW, 额 定 电 压 2 0 KV, 额 定 电 流 1 0 1 8 9 A, COSФ=0.85,额定转速3000r/min。 (2)主变压器：额定容量360MV· A,额定电压242±2×2.5%/20kV,额定电 流858.9/10392.3A,连接组别为YN,d11,ΔP0=177kW,I0%=0.3,ΔPk =809kW,Uk=11 (3) 高 压 厂 用 变 压 器 ： 额 定 容 量 4 0 / 2 0 - 2 0 MV· A, 额 定 电 压 20±2×2.5%/6.3-6.3kV,接线组别为D,d12,d12。 (4)电压互感器：JDZD-20型，变比 20 / 0.1 / 0.1 kV和 3 3 3 20 0.1 JDZ-20型，变比 3 / 3 kV (5)高压熔断器：RN4-20型，额定电流20kA,额定容量4500 MV· A (6)电流互感器：LRD-20型，变比12000/5A (7)中性点接地变压器：干式、单相、额定电压20/0.23kV,额定容量25 kV· A,二次侧负载电阻为 0.5 ~ 0.6 ,换算至变压器一次侧电阻值为 3781~4537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。

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