发电厂电气部分绪论

第一章绪论1.1电力工业及电力系统基本概述1.2发电厂及变电所类型1.3发电厂变电所电气设备概述发电厂电气部分绪论第1页第一节、电力工业及电力系统概述（书上第三节）一、电能特点：1、是不可缺能源2、为二次能源3、易实现能量形式转化，光、热、机械等4、难于大量贮存，产、输、用同时完成5、易于实现自动控制6、电能是商品二、电力工业涵盖及分类广义涵盖及分类：①电能产、输、供：电能生产企业、煤电联合企业、电能输配企业。②电力设计及建设企业③电力生产用设备研制及生产企业④电力用户发电厂电气部分绪论第2页狭义分类：发电、输电、供（配）电三、电力工业发展概况及趋势（一）概况：单机容量、电厂数量、装机容量、电网规模（二）技术及发展趋势1、宗旨不变：安全第一，向用户提供可靠优质电能⑴可靠：不停电、少停电⑵优质：频率、电压稳定，谐波小。2、发、输、供各步骤自动化程度、网络化程度提升3、发电形式更趋多样化：水电、火电、核电、风电及太阳能发电等。4、单机容量更高，电压等级更高，电网规模更大。5、市场化程度更高6、电能结构更趋合理：发电厂电气部分绪论第3页⑴大力发展水电⑵优化发展火电⑶主动发展核电⑷勉励其它形式发电⑸重点发展电网，形成全国统一联合电网

联合电力系统优点：①各系统间错峰效益②提升可靠性、降低备用容量③利于安装单机大容量机组④利于电力系统经济调度⑤调峰能力易于相互支援。总之大趋势是：大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发电厂电气部分绪论第4页电力系统组成及特点见习一个电力系统发电厂电气部分绪论第5页变电站大型工厂商店学校小型电能用户输电线水力发电厂变电站小型配电站配电站住宅乡村绪论发电厂电气部分绪论第6页电能输送和分配发电厂主传输线500kV升压降压电压分配10kV降压变电站三相单相

主设备(380V)插座(220V)仪表控制盘仪表单相发电厂电气部分绪论第7页500千伏输电线路220千伏电网110千伏电网35千伏电网发电厂电气部分绪论第8页四、电力系统及电力网1．电力系统：由发电厂（发电机）、升压变电所、输电线路、降压变电所及电力用户所组成统一整体；2．动力系统：电力系统加上发电厂动力部分（带动发电机转动动力装置）组成整体。3．电力网：（1）定义：由各类升压变电所、输电线路、降压变电所组成电能传输和分配网络。（电力系统取掉发电机和电力用户）（2）分类：按供电范围分：地方电力网和区域电力网。按电压等级电力网分：低压（1kV及以下）、高压（1~330kV）、超高压（330~750kV）和特高压（1000kV以上）几个。4、系统功效框图：发电厂电气部分绪论第9页发电机输配电网电动机汽轮机升压变（主变）降压变汽轮机厂高变厂用电系统（动力）电力系统功效组成框图发电厂电气部分绪论第10页5、电力系统运行特点及运行要求（1）特点：1）生产、分配、输送、再分配含有同时性；2）正常输电过程和故障过程都非常快速；3）电力系统地域性特点较强，组成情况不尽相同；4）电能生产与国民经济、人民生活关系亲密。（2）基本要求：1）确保供电安全可靠性

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷2）确保良好电能质量①确保足够发电功率和发电量②确保电力系统运行稳定性3）确保电力系统运行经济性发电厂电气部分绪论第11页第二节发电厂及变电所类型一、发电厂概述（1）定义：把其它形式一次能源转变成二次电能源一个特殊工厂。（2）分类：1）按能源分：①火力发电厂：凝汽式火电厂、热电厂、②水力发电厂：③核能发电厂：还有：风力发电站、太阳能发电、等，另外还有地热发电、垃圾发电和沼气发电、潮汐发电站等。2）按发电厂规模和供电范围分：区域性发电厂、地方发电厂和自备专用发电厂等。发电厂电气部分绪论第12页二、发电厂类型返回下一页上一页下一节

1.火力发电厂

能量转换过程:

化学能→热能→机械能→电能⑴凝汽式火电厂特点：仅供给电能，普通建设在煤油气基地附近原因：经济合理、降低污染效率：不高，30－40℅主生产过程功效框图：发电厂电气部分绪论第13页电厂功效框图：煤、水空气处理蒸汽锅炉汽轮机凝汽器厂高压变汽水循环系统厂用电系统电能发电机主变压器发电厂电气部分绪论第14页⑵热电厂特点：供给电能及热能，普通建设在用户中心区附近原因：热能不能远距输送效率：高，60－70℅主生产过程功效框图：⑶火电厂整体要求：①降低能耗提升效率②降低对环境影响⑷火电厂特点：①布局灵活容量设置方便②投资少工期短③耗煤大单位发电成本高④设备多操控复杂运行成本高⑤并网时间长，多负担均匀负荷⑥环境污染大发电厂电气部分绪论第15页热电厂功效框图：煤、水空气处理蒸汽锅炉凝汽器发电机主变压器厂高压变汽水循环系统厂用电系统汽轮机热力用户电能发电厂电气部分绪论第16页图1-2火力发电厂生产过程示意图火电厂生产系统包含：制粉系统、供气系统、给水系统、冷却系统

锅炉、汽轮机和发电机是火力发电厂三大关键设备。从此变成电能了！哈哈，大家都离不了厂用电系统发电厂电气部分绪论第17页返回下一页上一页下一节

2.水力发电厂

能量转换过程：水能（位能、动能）→机械能→电能⑴分类：堤坝式、引水式、抽水蓄能式等坝后式水电站示意图1-水库2-压力水管3-水电站厂房4-水轮机5-发电机6-尾水渠道发电厂电气部分绪论第18页河床式水电站示意图

发电厂电气部分绪论第19页引水式水电站示意图

特点：有引水明渠或隧道。发电厂电气部分绪论第20页水电厂功效框图：水能水轮机发电机主变压器厂高压变厂用电系统电能这个东东似乎比火电简单噢！发电厂电气部分绪论第21页⑵水电厂特点：①过程简单易于自动化②单位发电成本低③开启快速，能及时并网发挥后备作用④一次性投资大工期长⑤受气候条件制约发电不均衡⑥无环境污染，但对自然环境影响大发电厂电气部分绪论第22页

抽水蓄能式水电站作用：用作削峰填谷电源，含有调频、调相、负荷备用、事故备用功效。发电厂电气部分绪论第23页3、核电厂能量转换过程：核能→热能→机械能→电能⑴分类：压水堆核能→热能→热能→机械能→电能沸水堆核能→热能→机械能→电能主生产过程：⑵特点：①自动化程度高②单位发电成本低③正常时无环境污染④投资大安全要求极高发电厂电气部分绪论第24页核电厂功效框图：受控核裂变蒸汽发生器汽轮机凝汽器发电机主变压器厂高压变汽水循环系统厂用电系统电能嗨！这个东东咱和火电这么象呀！发电厂电气部分绪论第25页

3.核能发电厂

压水堆核电厂发电方式示意图二回路（与火电厂相同）主循环回路哇塞！两个汽水循环回路好晕呀发电厂电气部分绪论第26页4.其它发电方式－

风力发电风力发电机示意图

能量转换过程：风能→机械能→电能风能好呀！我不用掏钱了发电厂电气部分绪论第27页

独立运行风力发电系统好吗！这三部分是甚？发电厂电气部分绪论第28页

太阳能电池发电系统4.其它发电方式－

太阳能发电

能量转换：太阳辐射热能→电能直发式：利用太阳热能直接发电发电厂电气部分绪论第29页经典太阳能热发电系统原理图

能量转换：太阳辐射热能→介质热能→机械能→电能间发式：利用太阳热能间接发电常规燃料锅炉（辅助能源系统）发电厂电气部分绪论第30页塔式太阳能发电系统原理图

1－定日镜；2－接收器；3－塔；4－热盐槽；5－冷盐槽

6－蒸汽发生器；7－汽轮发电机组；8－凝汽器载热工质为熔盐双工质系统载热工质为蒸汽发电厂电气部分绪论第31页三．变电所概述（1）定义：变电站是升降电能电压和聚集、分配电能场所，是联络发电厂和用户中间步骤。（2）分类：

1）按其变压分：升压、降压

2）按其地位和作用分： 枢纽变电站：330KV及以上（特点：①聚集多个大电源和大容量连线②电压等级高、容量大） 中间变电站：330KV~220KV（特点：①高压侧以交换时尚为主②出线较少）

地域变电站：220KV~110KV（特点：以对地域用户供电为主）终端变电站：10~110KV（特点：靠近负荷点，经降压后向用户供电）发电厂电气部分绪论第32页110kV配电装置330kV进出线110kV进出线10kV进出线主变压器10kV配电装置330kV配电装置变电所功能组成示意图哥们儿，我可是关键哦发电厂电气部分绪论第33页第三节发电厂及变电站电气设备概述

主要电气设备一．一次设备（惯用一次设备图形及文字符号）（1）概念:直接参加生产、转换、输送和分配电能电气设备称为一次设备（2）分类:（图形及文字符号见书上表1－1，P12） 1）能量转换设备:发电机、变压器、电动机（电机学）

2）开关设备：用于电路接通和开断。断路器、熔断器、负荷开关、隔离开关

3）载流导体：母线（敞露母线、封闭母线）、裸导线和电缆等

4）绝缘设备：支持和固定裸载流导体，使之与地或装置中不一样电位载流导体绝缘。支柱式、套管式、盘形悬式。发电厂电气部分绪论第34页

5）互感器:取得系统或设备运行信息设备。电压互感器和电流互感等

6）防过压设备：避雷线、避雷针、避雷器

7）接地装置：电力系统中性点工作接地或保护接地。

8）限流设备：限制短路电流。普通电抗器、分裂电抗器等

9）赔偿及赔偿设备：赔偿系统无功功率。调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器发电厂电气部分绪论第35页五万千瓦发电机组发电厂电气部分绪论第36页30万千瓦发电机组发电厂电气部分绪论第37页发电厂电气部分绪论第38页330千伏升压变压器发电厂电气部分绪论第39页330千伏降压变压器发电厂电气部分绪论第40页500千伏变压器发电厂电气部分绪论第41页750千伏单相变压器发电厂电气部分绪论第42页S9型110KV系列变压器发电厂电气部分绪论第43页运行中电力变压器SFSZ－30000KVA／132／11kv发电厂电气部分绪论第44页新型S9系列配电变压器发电厂电气部分绪论第45页三相交流电动机发电厂电气部分绪论第46页500kv六氟化硫断路器发电厂电气部分绪论第47页110kv六氟化硫断路器发电厂电气部分绪论第48页发电厂电气部分绪论第49页户内高压真空断路器zn28－12系列发电厂电气部分绪论第50页室内隔离开关发电厂电气部分绪论第51页室外隔离开关发电厂电气部分绪论第52页室外隔离开关发电厂电气部分绪论第53页户内高压真空负荷开关（带隔离口）（ZFN21－12／630）发电厂电气部分绪论第54页户内高压真空负荷开关－熔断器组合电器（ZFN21－12（R）／125）发电厂电气部分绪论第55页电流互感器发电厂电气部分绪论第56页电流互感器发电厂电气部分绪论第57页电容式电压互感器发电厂电气部分绪论第58页户外油浸式电压互感器发电厂电气部分绪论第59页户外油浸式电流互感器发电厂电气部分绪论第60页支柱式绝缘子发电厂电气部分绪论第61页绝缘子发电厂电气部分绪论第62页电抗器发电厂电气部分绪论第63页避雷器发电厂电气部分绪论第64页电力电缆(特殊导体)发电厂电气部分绪论第65页室外熔断器发电厂电气部分绪论第66页室内熔断器发电厂电气部分绪论第67页二．二次设备 对电气一次设备及系统工作情况进行监察、测量、控制、保护和调整辅助性电气设备称为二次设备。

1）测量表计：电压表、电流表、有功功率表等

2）绝缘监察装置：交直流电网绝缘情况监测。（设备课）

3）控制和信号装置：以手动或自动方式实现开关分合闸控制与指示。

4）继电保护装置：发生故障时开关跳闸或异常时发信号

5）自动装置：自动并列装置、自动励磁调整、自动投入装置、自动频率调整装置等。

6）直流电源设备：整流装置、蓄电池组等。

7）其它电力辅助设备发电厂电气部分绪论第68页三.电气主接线及电气主接线图：

1）电气主接线：一次设备按预期生产流程实际所连成电路叫电气主接线。又叫一次接线、一次电路、主电路、主系统。（二次电路又叫二次接线）

2）电气主接线图：以要求图形及文字符号画成