电气运行系统1.docx

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电气运行系统1

电气系统

一、电力系统的组成：

由发电机将机械能转换成电能，通过

变压器、电力线路把电能输送、分配给电动机、照明等用电设备。

这些用电设备将电能转化为机械能、热能、光能等，这些生产、输送、分配、消耗电能的发电机、变压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统一整体叫做电力系统。

电力系统和电力网络示意图

动力系统：

由电力系统和动力部分组成的整体叫做动力系统。

动力部分包括火力发电厂的锅炉、汽轮机热力网和用热设备，水力发电厂的水库、水轮机以及核电厂的核反应堆等。

电力网络（电力网或电网）：

由升降压变压器和各种不同电压等级的电力线路所组成的网络。

输电网：

主要承担输送电能任务的电网。

1、高压输电网：

电压为110~220KV

2、超高压输电网：

电压为330~750KV

3、特高压输电网：

1000KV以上

配电网：

主要承担分配电能任务的电网

1、高压配电网：

电压为3~35KV

2、低压配电网：

电压为380/220V

二、高压系统：

一次设备：

把发电机、变压器、电压互感器、电流互感器、电力电容器、电抗器、断路器、隔离开关、母线、避雷器、高压熔断器、电力线路、电力电缆等电力设备称为一次设备或主设备

一次接线：

由一次设备连接在一起构成的电路称为一次接线或主接线

二次设备：

在电力系统中，把继电保护、安全自动装置、通信、变电站自动化、测量仪表、直流设备、中央信号装置、充电设备等低压设备称为二次设备或辅助设备

二次回路：

由二次设备连接在一起以实现所需技术要求的电气电路称为二次回路

我厂高压系统的组成：

由两台发电机、两台主变、七台厂变、高压断路器、电压互感器、电流互感器、隔离开关、高压电抗器组成的电气系统。

1、发电机：

1831年9月23日由法拉第发明，是将机械能转变成电能的设备。

型号：

QF2-12-2

QF：

汽轮发电机，12：

容量（MW），下表2表示出厂序号，最后一个2表示发电机的级数

有功功率：

12000KW

额定电压：

6300V

定子电流：

1375A

转子电流：

242A

功率因数：

0.8

周波：

50HZ

相数：

3相

转数：

3000转/分

接线方式：

Y

级数：

2极

工作原理：

发电机的定子铁芯内，对称安放着三相绕组，每相绕组匝数相等。

三相绕组的轴线在空间互差120°电角度，在同步发电机的转子上装有励磁绕组，当直流电通过励磁绕组时会产生主磁场，当原动机带动转子旋转时，就得到一个空间按正弦规律分布的旋转磁场，定子三相绕组在空间也相差120°电角度，三相感应电动势在时间上也互差120°电角度，发电机发出的就是对称三相交流电。

发电机的组成：

由定子、转子两个基本部分组成，定子由定子铁芯、定子绕组、基座、端盖及挡风装置等部件组成；转子由转子铁芯、转子绕组、滑环、转轴等部件组成。

2、变压器：

是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。

主要构件：

铁芯、绕组、绝缘套管、分接开关、冷却装置、油箱、油枕、温度计、散热片、底托架等。

主要功能：

电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。

（1）、主变压器型号：

SF7-16000KVA/60KV

S：

三绕组，F：

冷却方式风冷7：

生产序号

16000KVA：

额定容量，60KV：

二次电压

额定容量：

16000KVA

额定电压：

66±2╳2.5%/6.3KV

相数：

3相

额定频率：

50HZ

冷却方式：

风冷

（2）、6号厂变：

型号：

SOB9-500/6.3-0.4

S：

三相O：

自耦式B：

变压器9：

生产序号

500：

额定容量500KVA6.3:

一次电压（KV）

0.4：

二次电压（KV）

额定容量：

500KVA

阻抗电压：

3.83%

额定电压：

高压6300V低压400V

额定电流：

高压45.82A低压721.69A

相数：

3相

额定功率：

50HZ

冷却方式：

AF

绝缘等级：

F级

变压器的温升限制：

油浸式：

65℃，干式：

A级60℃，E级75℃，B级80℃，F级100摄氏度，H级125摄氏度，C级150摄氏度

3、高压断路器：

指额定电压为3KV及以上用于切断或接通有载或空载电路以及发生故障电路的高压电器。

作用：

是发电厂、变电所中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流

分类：

（1）、按灭弧方式分为油断路器、真空断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、磁吹断路器等。

（2）、按操作方式分为电磁式操作断路器、手动式

操作断路器、弹簧储能式操作断路器、液压式操作断路器和气动式操作断路器等。

（1）、型号：

SW2-60GW

S：

少油断路器W：

户外式2：

生产序号

60：

额定电压（KV）GW：

高压万能式

额定电压：

63KV

额定电流：

1600A

额定断路开断电流：

20KA

（2）、型号：

SN10-10III

Ｓ：

少油断路器　　Ｎ：

户内式　　下标１０：

产品序号

后面的10表示断路器的额定电压

额定电压：

10KV

额定电流：

1250A

额定开断电流：

40KA

4、隔离开关：

在电路中起隔离作用的装置。

主要由闸刀片、闸刀嘴、支持绝缘子、金属底盘、接线端子、接地刀闸及其附件组成

作用：

（1）、倒闸操作，改变系统运行方式；

（2）、隔离电源，将需要检修的电气设备与带电部分

可靠地隔离，造成一个明显的断开点，以保证检修人员的安全。

（3）、接通和断开允许的小电流电路，如电压互感器、

避雷器、变压器中性点接地刀闸或空载变压器等。

特点：

没有专门的灭弧装置，只能接通和断开允许的较小的电流，不能开断负荷电流，更不能开断短路电流，具有明显的断开点，有足够的绝缘能力，以保证人身和设备的安全。

型号：

GN2

G：

隔离开关N：

户内型2：

设计序号

额定电压：

10KV

额定电流：

2000A

极限通过电流（峰值）：

85KA

5、互感器：

是按比例变换电压或电流的设备。

功能：

将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。

同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。

电流互感器作用：

将高压一次的大电流变化为二次系统的5A的小电流，给测量仪表提供电流，给继电保护系统提供电流信号。

电流互感器

型号:

LCWB-60（多匝油浸式瓷瓶绝缘电流互感器）

额定电压：

60KV

电流比：

150-300/5A

电压互感器作用：

将高压一次6KV、60KV变化为二次的100V，并给测量仪表提供电压，给继电保护系统提供电压信号。

型号：

JCC3-60W单相

J：

电压互感器第一个C：

串级绝缘第二个C：

瓷箱式3：

产品序号60：

额定电压（KV）W：

用于污秽地区

额定电压比：

/

/

V

频率：

50HZ

6、电抗器：

能在电路中起到阻抗的作用的设备

作用：

能够限制短路电流、维持母线残压，保证高压电气设备的稳定运行。

三、我厂的运行方式：

1、发电机出口电压6KV，经过主变升压至60KV，上网至

选上变电所入网。

超高压500KV主要用于大功率、远距离输送和跨省联络线，高压220KV主要形成大电网主干网架，110KV用于中、小系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络。

35、66KV为大城市、大工业企业内部的配电网和农村输电网电压。

3、6KV为发电厂和大中型企业高压厂用配电网电压，10KV广泛用于中小城镇配电网电压。

380/220V为一般用户生产、生活和照明等使用的电压。

我国发电机规定的额定电压：

交流发电机额定电压（V）

直流发电机额定电压（V）

115

115

230

230

400

460

690

—

3150

—

6300

—

10500

—

13800

—

15750

—

18000

—

20000

—

22000

—

24000

—

26000

—

变压器的一次绕组的额定电压有以下几种情况：

（1）、对于升压变压器，与发电机的额定电压相同，即3.15、6.3、10.5、13.8、15.75、18、20、22、24、26KV

（2）、对于降压变压器，一次绕组的额定电压与相连的标称电压相同，即3、6、10、35、66、110、220、330、500KV，对于发电厂厂用高压变压器，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

变压器二次绕组的额定电压，应比线路高5%，因变压器二次侧电压规定为空载时的电压，而在额定电流负载下，变压器内部的电压降约5%，为使正常运行时变压器二次侧电压较线路标称电压高5%，规定一般大中容量变压器二次侧额定电压应较相连线路标称电压高10%。

小容量变压器或二次侧直接与用电设备相连的变压器（如厂用变压器），其二次侧电压较线路标称电压高5%。

变压器二次绕组的额定电压高5%的为：

3.15、6.3、10.5KV，在城市电网中，由于送电距离较近，多选此种额定电压，变压器二次绕组的额定电压高10%的为：

3.3、6.6、11、38.5、121、242、363、550KV

三相输送功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=1.732UI，输送功率一定时，输送电压俞高，导线截面愈小，投资愈小，但电压俞高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资业愈大。

2、电气主接线的基本接线形式包括：

桥形接线、单母线接

线、双母线接线、一台半断路器接线、单元接线和角形接线。

我厂供电系统采用桥式接线，供电采用双回路供电，安

全可靠。

（1）、桥形接线：

当只有两台变压器和两条输电线路时，可采用桥形接线。

可分为内桥和外桥，前者桥连断路器设置在变压器侧，后者桥连断路器设置在线路侧。

桥连断路器正常运行时处于闭合状态。

当输电线路较长、故障几率较多、而变压器又不需要经常切除时，采用内桥接线比较合适；外侨接线则在出现较短、且变压器随经济运行的要求需经常更换，或系统有穿越功率流经本厂时，就更为适宜。

特点：

采用的设备少、接线清晰简单，但可靠性不高，只适用于进出线回路数较少，输电线路较短的发电厂或变电所，以及作为最终将发展为单母线分段或双母线分段的初期接线方式。

（2）、单母线接线：

各电源和出现都接在同一条公共母线上。

优点：

简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建

缺点：

①、母线或母线侧隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都要停电；②、检修任意电源或出线断路器时，该回路必须停电；③、当母线或母线侧隔离开关上发生短路故障或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时，所有电源回路的断路器在继电保护作用下都将自动断开，因而造成全部停电。

（3）、双母线接线：

有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线，每一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，任一母线都是可以是工作或备用的。

优点：

①、检修母线时，电源和出现可继续工作，不会中断对用户供电；②、检修任一母线隔离开关时，只需断开这一回路；③、工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作；④、在特殊需要时，可将个别回路接在备用母线上单独工作或试验；⑤、双母线接线运行方式比较灵活；⑥、便于扩建

缺点：

①、倒母线的操作比较复杂，容易造成误操作；②、工作母线故障时，将造成短时全部进出线停电；③、在检修任一线路断路器时，用母联断路器代替该断路器工作前，该回路需短时停电；④、母线隔离开关数目大大增加，配电装置布置复杂，投资和占面积增大。

（4）、一台半断路器接线：

每一回路经一台断路器接至一组母线，两回路之间设一台联络断路器，两个回路共用三台断路器，故又称二分之三接线。

（5）、发电机-变压器单元接线：

发电机和变压器的容量相同，必须同时工作，所以在发电机与变压器之间不需装设断路器，但为发电机调试方便可装设隔离开关。

特点：

具有接线简单、设备少、操作方便、没有发电机电压母线、可限制短路电流等。

（6）、角形接线：

母线闭合成环形，并按回路数利用断路器分段，即构成角形接线。

四、低压系统：

1、每台厂变供应应一台锅炉电气设备供电（包括电气仪表装置、给水泵、引风机、给煤机等设备），0号厂变作为5台厂变的公用部分电压系统，6号厂变为6号锅炉电气设备供电。

2、低压部分的引风机全部采用变频器控制启动。

3、1#、3#、5#锅炉给煤机采用变频器控制启动。