发电变电输电的电气部分.pptx

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学习内容：概述（发电厂、变电站的电气设备及电气接线）；发电厂、变电站的电气部分；高压交流输变电；高压直流输变电。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学习目的：通过本章的学习，使得学生熟悉发电厂、变电站中常用电气设备的类型和各种电气设备的作用；掌握电气接线的概念。根据电气设备作用的不同，分为两种类型：一次设备 二次设备第一节 概述一、电气设备概念：生产和分配电能的设备。第一节 概述一、电气设备 一次设备种类：1.生产和变换电能的设备；2.接通和断开电路的开关设备；3.限流电器；4.接地装置；5.载流导体。1.生产和变换电能的设备 发电机：机械能转化为电能；电动机：电能转化为机械能；变压器：将电压升高或降低。2.接通或断开电路的开关电器 作用：正常运行时合、分电路；事故（短路）时能在继电保护装置控制下切断故障回路；检修时使被检修设备与电源可靠隔离。高压开关电器；低压开关电器；上述功能决定了开关电器在电力系统中起着非常重上述功能决定了开关电器在电力系统中起着非常重要的作用，占要的作用，占60%以上。以上。开关电器分类2.接通或断开电路的开关电器 高压断路器作用：正常情况下，控制各电力线路的开断与闭合；事故时在继电保护装置控制下能自动切除短路电流。具有灭弧装置，可作为操作电器！文字符号：QF 图形符号：见右图类型：（按灭弧介质分）油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器2.接通或断开电路的开关电器 隔离开关作用：能提供一个明显的断口，在检修时使设备与电源可靠的隔离；一般与断路器配合使用，进行倒闸操作，以改变电力系统的运行方式。无灭弧装置，不可作为操作电器！文字符号：QS 图形符号：见右图2.接通或断开电路的开关电器 负荷开关灭弧能力介于断路器与隔离开关之间的一种简易开关电器。作用：专门用来接通或断开正常工作时的负荷电流，但不能切断短路电流！具有灭弧栅。一般与熔断器配合使用。由熔断器切断过载及短路电流，由负荷开关接通或断开负荷电流。文字符号：QL 图形符号：见右图2.接通或断开电路的开关电器 高低压熔断器作用：流过短路电流或较长时间过电流时熔断，来保护电器设备。文字符号：FU 图形符号：见右图注意：6kV熔断器只能用于6kV，不能用于3kV；10kV熔断器只能用于10kV，不能用于6kV。2.接通或断开电路的开关电器 自动空气开关作用：对低压配电电流实行通断操作；当电路内出线故障时，能在自身开关所带保护元件作用下自动断开主回路。是低压配电系统中的主要开关。文字符号：QA 图形符号：见右图2.接通或断开电路的开关电器 接地开关作用：检修设备时起到隔离电源的作用。文字符号及图形符号：见右图接地开关的使用：3.限流电器 （1）电抗器 作用：限制电力系统中短路电流。文字符号与图形符号：（2）避雷器 作用：限制电力系统过电压。分为：保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器、磁吹式避雷器、ZnO避雷器。文字符号与图形符号：F3.限流电器 电抗器的安装地点3.限流电器 避雷器的安装地点4.接地装置 作用：是电力系统正常运行的需要，也是安全用电的有效措施。它是埋入地中的金属导体与电气设备相连的金属线的总称。分类：工作接地保护接地保护接零防雷接地防静电接地4.接地装置 作用：为了保证电气设备在正常与故障情况下可靠的工作而进行的接地。工作接地包括：中性点直接接地、中性点非直接接地。4.接地装置 作用：为了电气设备的金属外壳、钢筋混凝土杆、金属杆塔、互感器的二次绕组等由于带电导体绝缘损坏，有可能使其带有危险的高压，为了防止这种电压危及人身和设备的安全而设的接地，叫保护接地。保护接地包括：电机、变压器等电器的底座和外壳；互感器的二次绕组；配电屏与控制屏的框架。4.接地装置 作用：避雷针、避雷器等。防雷接地5.载流导体 作用：连接各种电气设备（使发电、输电、用电成为一个可灵活调度的系统）。分类：电缆：自身包括有绝缘的导体；裸导体：无绝缘的导体。需要绝缘子支撑与悬挂，穿过建筑物时需要穿墙套管。6.互感器 作用：将一次接线系统的高电压、大电流变换成标准等级的低电压和小电流，向二次测量、控制与调节装置及仪表提供电压、电流信号。因此，互感器是连接一次回路与二次回路的设备，它是一次回路与二次回路的分界线。分类：电流互感器、电压互感器。6.互感器 互感器符号图二次设备 概念：对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保护的设备称为二次设备。分类：1、测量表计 2、继电保护及自动装置 3、直流电源 4、操作电器、信号设备及控制电缆二次设备 1、测量表计 作用：测量电路中的参数。例如：电流表、电压表、功率表、电能表。2、继电保护及自动装置 作用：电力系统故障时，这些装置能迅速反应，并进行自动监控和调节。3、直流电源设备 作用：供保护用或事故时照明用。4、操作电器、信号设备及控制电缆 作用：实现电路的操作控制、信号的发出或显示等。二、电气接线 类型：1、电气主接线（一次接线）；2、二次接线。电气接线的概念：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备作用和要求，按一定的方式用导线连接起来所形成的电路。1、电气主接线 主接线图：一次电路中，各设备元件按规定的图形符号表示的电路图称一次电路图，又叫主接线图。电气主接线的概念：由一次设备按照预期的生产流程所连成的回路，称为一次回路，又叫一次接线、电气主接线。电气主接线图一般用单线图表示三相电路！电气主接线图一般用单线图表示三相电路！母线发电厂、变电站中通常出线和发电机电源数目较多，为了便于两者的连接，常用母线将电源和出线连接起来。作用：汇集、分配、传输电能。表示方法：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。分类：（按照安装地点的不同）屋内配电装置 屋外配电装置 2、二次接线 二次接线图：二次电路中，各元件按规定的图形符号表示的电路图。二次接线：由二次设备成连成的回路，称为二次回路，又叫二次接线。二次接线作用：为了保证一次接线安全、可靠、经济的运行，对一次接线中的设备实施测量、控制、调节。第二节 发电厂的电气部分 一、300MW机组电气部分 1、电气主接线 2、主要电气设备 全连分相封闭母线的优点（1）供电可靠（2）运行安全 （3）出于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除了母线周围构件的发热。（4）运行维护工作量小。由于母线封闭在外壳内，且外壳接地，使工作人员不会触及带电导体。封闭母线有效地防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路。第三节 高压直流输电 一、概述采用高压直流输电的原因：1、长距离输送电能；2、大容量输送电能；3、节省基建投资和运行费用；4、电力系统互联。电压等级(kV)输送距离(km)输送容量(MW)线损率(%)2201003002502.753302006007001.350015085012000.95750500以上25000.7二、我国330kV及以上超高压输电线路 我国第一回330kV线路 1972年，刘家峡水电站并入西北电力系统，534km。我国第一回500kV线路 1981年，平顶山至武汉，595km。我国第一回750kV线路 2005年9月运行，官亭至兰州东，300万kW，141km。我国第一回1000kV线路 2009年1月运行，晋东南至湖北荆门，500万kW，654km。500kV变电站电气主接线