电气设备及维护

姓名:联系电话:教研室:)第一章绪论第一节我国电力工业发展概况第三节发电厂和变电所电气设备简述

第二节发电厂和变电所的基本类型第一章绪论我国电力工业发展概况:

我国自1882年有电力以来至1949年底，经过67年发展装机容量只达到185万kW，年发电量43亿kW·h，分别居世界第21位和第25位。2003年全国总装机容量达到38450万kW，年发电量19080亿kW·h。从1996年起，我国发电机装机容量和年发电量均居世界第二位，2004年全国总装机容量达到44700万kW。

电力发展和应用的程度，是衡量国民经济发展水平和社会现代化水平高低的重要标志之一。电力发展必须超前国民经济的增长。第一节我国电力工业发展概况目前我国最大的汽轮发电机组容量为90万kW，安装在外高桥第二发电厂(最大135万kW)；最大的水轮发电机组容量为70万kW，安装在三峡水力发电厂(最大80万kW)

；最大的核电发电机组容量为100万kW，安装在岭澳核电厂(最大145万kW)

。最高交流输电电压为750kV，如全长146km的青海官亭—兰州东750kV输电示范工程(世界上最高为1150kV)。最高直流输电电压为±500kV,如湖北宜昌葛洲坝到上海南桥的±500kV直流输电线路(世界上最高为±750kV)。我国电力工业的几个之最：

目前我国最大的水力发电厂，也是世界上最大的水力发电厂是三峡水力发电厂，装有26台单机容量为70万kW的水轮发电机组，总装机容量1820万kW，年均发电量847亿kW·h。三峡大坝采用混凝重力坝，坝高185m，坝长(轴线长)2309m，坝顶总长3035m，总投资约2039亿。

我国最大的火力发电厂是北仓港电厂，装机容量300万kW，单机容量60万kW。

我国最大的核能发电厂是岭澳核电厂，装机容量200万kW，单机容量100万kW。

这些都说明我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电网、超高压、高度自动化的发展时期和向跨大区联网、推进全国联网的新阶段。第二节发电厂和变电所的基本类型

一次能源是指直接由自然界采用的能源，如：煤、石油、天然气、水利资源、核原料等。二次能源是由一次能源经加工转换而获得的另一种形态的能源，如电力、煤气、蒸汽、焦碳等。一、发电厂的基本类型

发电厂是把各种一次能源转换成二次能源（即电能）的场所。按照发电厂所消耗一次能源的不同，发电厂分为以下几种。1.火力发电厂以煤炭、石油、天然气等为燃料。⑴凝汽式火电厂：只生产电能，热效率低，仅为30%~40%。火电厂外景热电岂厂外豪景⑵热电包厂:既生描产电隐能又女生产区热能鲁。热赠电厂抵的热蛾效率汇高达60茶%提~天7阴0%。⑶燃气何轮机赌发电惹厂：忆燃气穴轮机凡与汽聋轮机指工作嫩原理麻相似涂，所读不同叠的是妈燃气万轮机序的工怜质是扭高温嫂高压犬的气扛体而犹不是塘蒸汽摔。这廊些作辆为工各质的低气体圾可以好是用纽奉清洁租煤技疑术将罗煤炭也转化域成的糟清洁仙煤气垮，也高可以卖是天鼠然气姻等。2．水夺力发债电厂水电导厂是仁将水铸的位堪能和轻动能逢转换迁成电配能的血场所姻，也深称水学电站棒。水读电站辟的类衫型可梯以分凑为：(1累)堤坝蜜式:一般励河流换水位蠢的落岂差沿启河流列是分址散的盟，为打提高熄落差洋就需坑要在置河流磁的上恰游修挡建拦仙河坝吸，将郊水积民蓄、袜提高紧水头苏，进聪行发骑电。通常梦这类碎水电奶站又课细分捡为坝毁后式垦和河宜床式震两种突。坝后卧式水叮电站:发电梳机厂圾房建牙在坝状后，赢全部闯水头捆的压恋力由冰坝体徒承受垒，水跳库的衡水由喘压力悬水管术引入舍厂房招，推毯动水挠轮发拐电机献发电礼。图1-浓2坝后良式水婚电站格示意持图图1-扶3河床宰式水目电站医示意驾图河床腊式水虫电站:发电蜂机厂迫房和肺挡水祖堤连轨成一貌体，著厂房灶也起川挡水薪作用婚。由饶于厂昌房修茎建在袭河床害中，穴故称辣河床狠式。图1-哗4引水勿式水土电站属示意诵图3．抽水嘉蓄能赛电站抽水议蓄能灭电站成是一锄种特伞殊形敬式的筐水电因站，茂具有阀水轮恶机-发电配机和馋电动暴机-水泵站两种巡寿可逆昌的工谈作方补式息。⑵引水朵式水征电站:建在严山区包水流总湍急糟的河超道上控或河何床坡蹄度较斑陡的用地段俊，由弦引水胡渠道城提供牲水头怜，一坚般不榴需要踏修建框堤坝荣，或志只修桶低堰荷，适鹅用于口水头粥比较转高的裕情况卧。(1维)夜晚缺或周狼末低去负荷性时，只抽水旦蓄能辛电站逐的机葬组作僵为电轨动机殖运行纠，利极用电披力系惯统富晶余的群电能污将下客库的正水抽兴到上警库，田以位抚能的包形式盏将电附能储津存起灵来毯。(2比)在电逼力系毯统的忽峰荷监期间碎，抽热水蓄粪能电点站的乱机组猛又作扑为发器电机有运行痰，将统上库检的水别放下涂来通咬过水杀轮机瞒发电伏，用蜘以担絮任电匠力系嗓统峰仙荷中玻的尖台峰部拉分，剧即起请到调错峰作寇用。图1-遵5抽水栽蓄能胖电站文示意带图核电昆厂发常电的钢原理许与火测电厂货相似姐，都越要有葛一个料热源棋，将校水加勇热成机蒸汽宾，进勾而推舅动汽屈轮机丸旋转身并带熔动发拉电机侮转动窄而发剑出电泳能。粪不同谈的是优核电坦厂所票用的挨热源涝不是仿煤或抄石油赔，它珠的热伯源是配原子值核的装裂变泰能。4．核仗电厂核电岭是一买种安感全清船洁的就能源们，利宫用它烫可以照大大暴地节猫约煤体和减淘少污订染。乖一个10佛00进MW的火勉电厂阀一天吐燃烧近的煤们是96精00手t，而裤相应10煤00辅MW的核它电厂价，一蓬天只骨要3.府3k岛g的U2接35，同鉴样容睁量的匪电厂蔽其用漂燃料弊量竟抓相差30愚0万倍杯。利用麦铀(或钚浙）在再反应链堆核蜂裂变热能烘→（爪汽轮棒机）粥机械柜能→沫电踩能我国凝核电胀建设产规模目前拔，中悉国有4座核攀电站11台机偶组运引行浙江前秦山为核电的站调广采东大离亚湾施核电业站江苏矛田湾唯核电珠站激岭陶澳核左电站中国运在建乖中核苗电站广东汗阳江残核电偷站企浙江彼南部圆的三蝇门核稻电站辽宁钥红沿归河核乓电厂帮江侦西彭游泽核隙电厂a.消耗笛燃烧招少b.燃烧伐时不仆需要兼空气赞助燃c.容量雅越大害越经帖济d.有放甘射性冷污染核电杨站特芒点：大亚家湾核谱电站核电脂站远鸡景①太阳编能热惕发电撕：它追是将沸吸收塞的太虏阳辐贿射热埋能转奋换成钞电能俭的装吴置，烦其基板本组广成与倡常规描火力惰电厂倡相似爹。②太顶阳能博光发居电：繁太阳法能光赵发电完不通绍过热陆过程普而直祥接将纳太阳种的光椒能转毅换成设电能迷，其响中光冠伏电倾池是弯一种界主要步的太扭阳能信光发若电形晚式，五也叫也光伏倦发电务。光伏怜发电励是把资照射勉到太场阳能杀电池多上的闯光直萝接变戴换成识电能街的一伤种发阔电形蓄式，钞它是厚目前武太阳馅能发盐电研锄究的舰方向创。（1）太乎阳能哈发电5．新喘能源红发电太阳箭能发趋电闹、风么力发捕电、泽地热始发电屈、潮田汐发逗电、黎生物繁质能粗发电希及垃绍圾电隐厂等彼。太阳输能发赛电——光伏尸发电将风颜能转屈换成育电能末的发贵电方怎式称李为风凝力发夸电。涉风能属于民再生仇能源柿，又蠢是一坛种过属程性淹的能飘源，蔑无法氏直接只储存，虑还具动有随赖机性艺，所乘以对之风能洋的应到用技丝式术上浑比较骗复杂。患图1-８是救风力亦发电砍装置为的示等意图个。由纵此图肝可以摄看出风力之发电臭机生斤产过叨程的肤简单删描述武。（2）风案力发诉电图1-高8风力投发电不装置侮的示姻意图1—风力繁机2—升速苗齿轮碍箱3—发电炉机4—控制功系统5—改变偏方向纳的驱肢动装摆置6—底板7—塔架8—控制蛾和保捞护装捷置9—基础10—电缆鼠线路11—配电挤装置风力念发电迁厂内蒙间古风绍能储池量全批国第生一目前社，内岛蒙古蚕建有卷辉腾向锡勒偿、达赖里、箱锡林旗浩特盲等几念个大君型风衔力发绒电厂格。截火至20切04年底剪，全佛区累资计推更广小滔型风罩力发膏电机15浙.8万台构，解苏决了15万散肾居牧恋户的存基本谈生活惹用电仙。截滔至20胞05年底牙，内己蒙古悲风力虽发电搅厂总牵装机债容量测达到16盼.6万千猎瓦，兼居全狱国第毒一位浅，20蜘06年风票力发泰电总叛装机派容量凝发展绒到10绳0万千榴瓦。据内撒蒙古墙工业雹大学则能源皇与动同力工篇程学烂院刘脱志璋系教授槐介绍舰，内贼蒙古10米高利度可秤开发绳利用咸的风非能储凑量为1.智01亿千密瓦，努占全从国总掉储量授的40晨%，居亿全国行首位染；50米高悦度可看开发描利用眼的风串能储守量为2.贤02亿千崖瓦，耐占全莫国总迁储量律的40奥%。但纹是，城由于纷风电缠成本军高、果投资淘大、锈价格闸尚未幼确定避以及徒缺乏蹲自主椅研发铅的大凡型风阻机制它造技欠术等蜜，内雅蒙古贞目前恒已经倚开发嫂利用肢的风防能还界不到蛾风能录总储侄量的1%。内蒙装古风返电开催发正躁处在纱发展扎时期蔬，到20花10年计垒划发妖展为40与0万千烦瓦。地球链本身赞是个付大热施库，击地热闷资源谊遍布残世界拳各地脸。仅地表10公里爽以内款就有窑可供蹲开采红的热地能，劣地热尤能的恳储量划很大，判它的辣总量舟大约泻是煤低炭的塔一亿慨七千鄙万倍夏。但歼是，毅目前世界殖上实修际能迷利用服的地纤热资摸源很获少，铺主要止限于住蒸汽次田和热水荒田，牌这两队者统齐称为歇地热每田。虽地热断电站住是清鼓洁的道能源。岔它的坑发电晃成本脚比水税电和坚火电缘瑞都低婚，而赤且地盲热发源电后排出烂的热苹水还远可以耕供采至暖、蚂医疗迷、提柔取化油学物岭质等电利用，且所以定目前五地热侍发电航发展鸽很快臂。（3）地寒热发寸电地热跟发电窃厂（4）潮颂汐发单电利用谦潮汐芬的落亡差推泰动水侧轮机贴而发贫电称疾之为购潮汐锋发电柔。即宁在海估湾或滋河流少入海思口处训筑起未堤坝降，涨侨潮时派蓄水礼，高犬潮时提关闭写。退密潮时创形成抄足以睬使水挪轮机胜工作衡的落宋差时稼才开素始放绞水，馅将蓄球水放沫出，王驱动考水轮侍发电佛机发烈电。潮汐轰能是穷地球只在自柿转过数程中谈，海粘水受坐月流饮重力笑牵引源产生晌的。怕还有韵小部款分潮夹汐是舱受太引阳引失力牵会引形谨成的旬。海节水涨嫁落的彼周期缝为12小时25分钟饰，同总时在粱海底驴造成雪三角荡流。潮汐发电示意图中国饱最大臭的潮廉汐发钱电站容：浙冲江江迅厦潮趴汐电总站，Pe损=3越20坚0K尚W世界瞒最大板的潮李汐发庙电站催：法遭国北订部La屈Ra舒nc粮e河，Pe刑=2黎40萍MW世界想最高捧的潮晒汐发担电站经：加酱拿大Fu把nd瓜y高达39英尺吧，Pe倒=2挺0M堤W世界吹首座杠海底么潮汐脑发电粘站：委挪威巴北部Kv轧al挽su遗nd晚Pe狗=3连00衫KW二、宇变电维所的吵基本是类型变电荡所起迎着变巾换和枝分配样电能员的作怖用。须从发雅电厂租送出翠的电吐能一越般经叠过升迁压远赔距离屿输送彼，再俯经过斩多次淋降压跟后才左供给掩用户产使用吉，所毕以电亲力系腰统中泰的变受电所盗的数惯量多奥于发尺电厂培，变栽压器咽的容郊量约旅是发旗电机府容量买的7~园10倍。变电桨所分病为发炉电厂指的变线电所商（升绒压变塑电所潮）和志电力荣网的颠变电肤所（哑降压柴变电痕所），根据捉变电江所在呈电力枝系统科的地层位与部供电寻范围烛，可拳以将劝其分饰为以螺下几侄类。1.枢纽灰变电毫所1)枢纽莲变电秤所位竟于电丹力系钉统的疫枢纽澡点，钉汇集姨着电峡力系债统中唐多个巧大电姓源和拍多回郊大容尿量的城联络贯线，证连接败着电静力系怕统的榆多个偷大电偏厂和滴大区批域。2)电压哑等级职一般获为33释0间~奥50辞0足kV。3)枢纽闻变电哨所在新系统耀中的篇地位谷非常井重要糊，若肤发生宝全所磨停电屈事故野，将嫂引起龄系统央解列弱，甚袖至系眉统崩俭溃的判灾难侦局面惭。2.中间离变电宜所1)中间双变电纺所高扣压侧污与枢猎纽变脆电所洲连接丙，以晓穿越激功率象为主规，在载系统害中起针交换歇功率印的作绪用，节或使叛高压诞长距寻离输搞电线启路分惊段，气它一垃般汇隶集2~圣3个电雨源，纠这样凡的变劫电所郑主要摔起中蛾间环污节作歇用。2)电压用等级粗多为22情0~镜33脂0破kV，其确中压馆侧一打般是11断0~萌22睛0炮kV，供演给所海在的腰多个洒地区且用电蹄并接工入一宜些中斩小型扩电厂樱。3)当全摇所停飘电时店，将栽引起磁区域傍电网引解列校，影司响面爪也比截较大吹。3.地区秧变电编所1)地区懂变电君所主去要任厉务是岁给地解区的范用户注供电现，它杰是一悦个地索区或环城市浩的主衰要变锄电所淹。2)电压疤等级张一般拾为11蔽0~顿22缠0稿kV。3)若发窗生全帜所停链电事价故，泄只造幅成本猾地区继或城摘市停纪电。4.终端具变电租所1)终端扬变电安所位恩于输绕电线转路的狐末端芒，靠熟近负饿荷点婆。2)高压晨侧电巴压多忍为11典0摸kV或者驱更低茂（如35蛙k居V），伙经过届变压梳器降酒压为6~览10疾k帖V电压剂后直称接向序用户倚送电倚。3)若发疲生全篇所停萌电事加故，泰只是竖所供秀电的辫用户勺停电造，影常响面辞较小懒。分为吨：输闸电线旋路、半配电扔线路三、巧电力隙线路电力碍系统雕的优炊越性赤：（1）提肠高了晓电力挠网运映行的猪可靠苦性（2）提母高了角供电疼的稳罚定性（3）提沈高了蔬发电而的经葬济性对电资力系零统运饭行的如特点炮基本改要求洒：特点执：（1）生喊产、缠分配牧、输踪蝶送、笔再分凑配具鸣有同间时性耍；（2）正桐常输双电过茅程和上故障编过程级都非巧常迅握速；（3）电敞力系暗统的邮地区殊性特西点较骆强，烟组成躲情况蜜不尽咱相同索；（4）电选能生伶产与未国民建经济率、人颠民生形活的骑关系四密切鉴。基本据要求迹：（1）保薪证供谅电的胞安全堪可靠岩性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负拣荷（2）保贫证电恼能的杏良好富质量（3）保写证足刚够的罩发电他功率猾和发啊电量（4）保姨证电炕力系墓统运疼行的添稳定覆性（5）保集证电总力系趣统运黎行的求经济铅性电压获和频恭率线路晌额定稿电压订正常蔑运行挺电压像允许炉变化隔范围35烈kv及以铅上±5搭%UN10岭kv及以肾下±7打%UN低压笔照明脸及农霜业用像电(+倘5%裳~福-1奏0%鲁)U摆e我国零规定丙的电惭力系洪统的钉额定妈频率咱为50拒HZ大容娱量系虾统允肉许频壶率偏惜差±0碗.2泰H演Z中小待容量瘦系统穗允许忠频率帅偏差±0闸.5码H往Z。电压却的允锈许变罪化范假围见蛾表线路额定电压正常运行电压允许变化范围35kv及以上±5%UN10kv及以下±7%UN低压照明及农业用电(+5%~-10%)UN

频率带主要淘取决讯于有功翻功率的平润衡。电压拥主要奖取决拾于无功晕功率的平秩衡。可通嗓过调追频、良调压泻和无愉功补戏偿等皇措施寸来保篮证频矮率和牲电压索的稳崇定。电力浙系统番的供访电电豆压（可或电撑流）感的波旗形为午严格扩的正消弦形梅。第三腔节骨发电煤厂和斯变电吧所电岔气设壶备简镜述1．电词气一真次设跃备直接钞生产剃、转批换和逢输配建电能其的设蛛备称桶为电弯气一踏次设王备。一、鄙主要阴电气环设备它们饭主要便有以添下几行种：(1则)生产榴和转普换电非能的洗设备如发革电机留、电强动机魔、变朋压器钓等，痒它们筛是直满接生漫产和肯转换俱电能豪的最救主要吩的电飘气设飞备。(2具)接通即或断鞭开电呢路的联开关榜电器为满摇足运兵行、完操作第或事倍故处控理的镰需要鸡，将贝电路论接通马或断续开的种设备倍，如废断路臣器、书隔离奔开关例、接晒触器死、熔吸断器泄等。(3蛇)限制胖故障盏电流眨和防软御过难电压霞的电灰器如用宜于限捉制短妥路电槽流的联电抗康器和铅防御僻过电缝压的男避雷业器、认避雷旅针、翁避雷尝线等掏。(4番)接地晃装置用来丈保证字电力序系统聋正常培工作犯的工异作接下地或偿保护捉人身梢安全状的保伙护接涌地，牢它们崭均与坝埋入万地中落的金祖属接轻地体骂或接零成接脱地网誉的接稀地装眨置连序接。(5娘)载流壤导体电气尾设备箩必须爱通过从载流晚导体统按照羡生产匪和分捧配电取能的夺顺序现或者卸说按苹照设负计要鉴求连杆接起令来，朱常见第的载群流导币体如改母线笨、架夸空线毒、电昼力电债缆等娇。(6眠)补偿搏装置如调般相机强、电营力电偶容器门、消亲弧线伸圈、脾并联隔电抗沿器等手。它肿们分奴别用冰来补见偿系航统的攀无功榜功率辉、补看偿小攀电流卫接地仗系统丑中的陈单相拜接地生电容茄电流齿、吸筋收系议统过稳剩的雪无功家功率循等。(7青)仪用印互感旗器如电宰压互避感器犬和电违流互泥感器挪，它迈们将瞧一次遗回路郊中的板高电悬压和鸟大电政流变价成低易电压施和小怀电流遮，供继给测尖量仪代表和母继电酒保护隙装置屯用。2．电训气二任次设值备对电孕气一演次设孔备进堆行测听量、面控制迎、监拒视和止保护局用的映设备俗，称健为电能气二松次设咸备。泪它们土主要朝有：(1滤)测量威仪表如电排压表太、电趁流表舞、功峡率表泽、电膀能表皱等，宗它们献用以倘测量副一次竞回路蝇的运蜻行参钻数。(2鄙)继电歇保护低及自越动装思置它们活用以买迅速宝反应瞎电气疏故障猜或不似正常切运行建情况孩，并附根据骄要求疏切除崇故障仁、发沿出信员号或馅作相残应的赵调节波。(3浮)直流史设备直流遮设备愤主要躺用于惑供给远保护棒、操扑作、油信号县以及绿事故夸照明离等设屋备的府直流塑供电衡，它李们有钥直流问发电题机组读、蓄压电池粮、硅贩整流聚装置闪等。(4梢)控制番和信清号设拢备及图其控差制电揉缆控制提设备址是指幻玉对断瓣路器塘进行袜手动白或自爸动的齐开、适合操原作控队制的妈设备米。信匹号设蔬备有严光字季牌信田号、拢反映苦断路粪器和穗隔离灯开关复位置交的信眼号、犯主控亿制室纹的中屯央信珍号等喂。控经制电忆缆是剃连接利二次委设备袖的电尼缆。(5蹈)绝缘末监察稿装置用以披监察苏交流让和直皆流系凝统的嚼绝缘响状况绘。二、趴电气汪设备狼的额脱定参者数电气跃设备跨的额紧定参顿数--醒--夕--用以配表明研电气挥设备踪蝶在一葛定条洽件下右的长亦期工与作最样佳运献行状术态的孟特征莫量的路值叫勒做额露定参掉数。些主要填有额录定电线压、贝额定抬电流也和额丙定容钻量。额定柜电压--宪--坡-电气垄设备帝的额庄定电谣压是阵按长储期正芒常工积作时扮具有浊最大过经济唯效果车所规减定的绑电压脉。为看使电涌气设渡备实稳现标足准化种和系贝列化迈生产筹，国哗家规美定了毫标准芦电压璃系列损如表1-痰5所示搬。额定抗电流--颂--柏-电气抵设备珍的额示定电头流是液指周购围介亮质在绞额定谈环境浊温度深时，拍其绝省缘和饱载流剧导体从及其歉连接屡的长半期发趣热温站度不鄙超过区极限升值所群允许刺长期映通过兔的最名大电句流值多。（我旷国基袄准环困境温谈度的印规定40爸℃）电力甩网的泪额定坛标准鸣电压(K咱V)：0.引22、0.热38（低温压）3、6、10、35、60、11悬0、22鸣0（高响压）33登0、50升0（超安高压图）75危0、10歪00（特酬高压阳）额定慢电压罗的确火定方织法用电洪设备羡和电泄力网邀的额蛙定电基压我国检用电批设备把的额辆定电肚压与装电力搂网的补额定策电压观是相肾等的睛。UN=光(U库a+培Ub厉)/匀2，±5粘%发电殃机额敬定电染压1）可辟直配股发电桶机（煮≯10浸0M脊W）ＵG.振N＝1.陕05ＵW.翻N（0.兔4、6.湖3、10饰.5）。2）不袭可直律配发乒电机夺（＞10垮0M监W）13角.8、15裹.7集5、18、20核kV等四师种。变压恨器额避定电揉压①Ｕd％≥7.厕5或高凡压侧截为35赴kV及以提上ＵT2卡.N＝1.孩10ＵW.冈N②阻抗瓣电压菜Ｕd％＜7.翁5或高贴压侧节为35码kV以下抚或短率线路ＵT2役.N＝1.双05ＵW.掉N1）一挽次绕屠组相彼当于涌用户①不与娃发电亿机直柜接相振连（返降压派变）ＵT1换.N＝ＵW.挪N②与发徐电机截直接杂相连直（升触压变产、厂踪蝶变）ＵT1苗.N＝ＵG.变N＝1.锈05Ｕw.雷N2）二禾次绕熟组椒系贴指空浆载值我国吩交流始电力成网和段电气姨设备摩的额底定电骑压（kv）用电设备额定电压与电力网额定电压发电机额定电压变压器额定电压原边绕组副边绕组接电力网接发电机0.230.220.230.230.400.380.400.4033.1533.153.15及3.366.366.36.3及6.61010.51010.510.5及11353538.5606066110110121220220242