《发电厂电气部分》课程综述
热动1201 张少豪
《发电厂电气部分》是与我们热动专业紧密相关的学科,通过学习我们了解了现代大型发电厂的电能生产过程及其特点,以及发电、变电和输电的电气部分的理论知识。
绪论在第一章中主要讲述了物质、能量和信息,能源的基本概念,能源的分类,能源资源和电能的特点,火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂的电能生产过程及其特点。通过学习,我们了解了物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础,能源是能量的来源,而尚未开发的自然资源称为能源资源。 由于能源形式多样,分类方法也很多。例如,煤炭石油天然气水能和风能等称为一次能源; 电能蒸汽煤气焦炭和汽油等称为二次能源。 中国拥有比较丰富而多样的能源资源煤炭和水力 资源储存量较丰富而石油天然气和核能等资源相对较少。 电能是有一次能源经过加工而成的二次能源,优点很多。发电厂是讲一次能源转换成电能的工厂。 按利用一次能源的不同发电厂可分为火力发电厂水力发电厂核能发电场风力发电场太阳能发电厂等。
电气主接线部分
电气主接线部分学习中,我们对电气主接线的基本要求、电气主接线的基本接线形式、主变压器的选择、短路电流的措施、主接线方案的经济比较有了一定的了解。
电气主接线:又称为一次接线或电气主系统。由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路。对主接线的基本要求:可靠性、灵活性、经济性。
断路器和隔离开关的操作顺序:
断开线路时:
1)跳断路器;2)拉负荷侧隔离开关;3)拉电源侧隔离开关
投入线路时:
1) 合电源侧隔离开关; 2)合负荷侧隔离开关; 3)合断路器
1、 单母线接线
单母线接线的缺点:可靠性和灵活性较差,当母线或母线隔离开关故障或检修时,必须停电;在出线断路器检修期间,必须停止该回路的工作。
2、单母线分段接线
一段母线发生故障时,非故障段母线不间断供电;
3、单母线带旁路母线接线
旁路母线和旁路断路器的作用:不停电检修线路断路器。
不停电检修出线断路器的操作步骤:
4、 双母线接线
1)、接线特点:它具有两组母线W1、W2。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接,母线之间通过母线联络断路器QF(简称母联)连接。
5、双母线工作母线分段带旁路母线
1)、优点
母线分段可减少母线故障时的停电范围;检修断路器无须停电。
注意:
双母线接线含单母线分段的所有优点;双母线带旁母接线含单母线分段带旁母接线的所有优点
6、3/2接线
1)、接线特点:两回线路共用三组断路器。2)、优缺点(1)、供电可靠、灵活、操作简单;(2)、检修任一断路器均无需停电;(3)、投资大、控制保护复杂。
无 母 线 接 线 形 式1、单元接线1)接线特点:发电机变压器连接成一个单元,再经断路器接至高压母线。
2.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,使用断路器数目最少。
桥连断路器设置在变压器侧,称为内桥; 桥连断路器则设置在线路侧,称为外桥。 1)、内桥
线路切、投方便,但变压器故障时有一回线路要停电。适用于(故障较多的)长线路及变压器不需要经常切换的场合;
主接线的形式可概括分为两大类。其一,为有母线式接线,如 单母线、双母线、一台半断路器接线,一台断路器接线以及变 压器一母线组接线等。其二,为无母线式接线形式,如桥形接 线、多角形接线、单元接线等。为了提高供电可靠性及灵活性, 常采用一些辅助改进措施,例如:将母线分段提高其供电可靠 性;加设旁路母线,可以使其在不停电状态下检修出线断路器; 加装电抗器可以短路电流,以便合理地选用轻型电器等。 这些措施应根据具体工程的实际状况予以选用。通常在中、小 型机组的火电厂,发电机电压级多采用母线式接线,更多的采 用分段形式,以满足近区地方负荷用电。而在火电厂的升高电 压级、变电所及水电厂中,为了节省高压断路器数目,简化配 电装臵,多采用不分段的单母线或双母线并加设旁路母线,更 多的是采用无母线式接线形式。 发电厂和变电所使用的电力变压器有主变压器、联络变压器 及厂用变压器之分。各自的容量、型式及台数的选择和连接点 的确定,直接影响着主接线的可靠性、灵活性和经济性。
厂用电接线部分
厂用电是指发电厂内用来为锅炉、汽轮机、水轮机、发电机等主要设备服务的机械的用电及照明用电。
通过学习,掌握了厂用负荷分别按重要性和运行方式的分类
厂用电负荷,根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度,按其重要性可分为四类:
a. Ⅰ类厂用负荷。凡是属于短时(手动切换恢复供电所需要的时间)停电会造成主辅设备损坏、危急人身安全、主机停运以及出力下降的厂用负荷,都属于Ⅰ类负荷。
b. Ⅱ类厂用负荷。允许短时停电(几秒钟或者几分钟),不致造成生产紊乱,但较长时间停 电有可能损坏设备或影响机组正常运转的厂用负荷。
c. Ⅲ类厂用负荷。 较长时间停电,不会直接影响生产, 仅造成生产上的不方便的厂用负荷, 都属于Ⅲ类厂用负荷。
d. 不停电负荷,直流保安负荷,交流保安负荷。
运行方式:按使用机会分类:
1)“经常”使用的用电设备(负荷):即电厂在生产过程中,每天都投入使用的用电设备(负荷)。
2)“不经常”使用的用电设备:只在机组检修,事故,机组启停期间内使用。
按每次使用时间的长短分类:
1)“连续”运行:每次使用时,连续运转2h以上者。
2)“短时”运行:每次使用时,运转10~120min的用电设备。
3)“断续”运行:从运行到停止,反复周期性地运行,每一周期时间不超过10min的用电设备。
厂用电接线的基本形式:发电厂厂用电系统通常都采用单母线分段线形式,并多以成套配电装置接受和分配电能;
主要目的:为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性,高压厂 用母线均采取按锅炉分段的原则,即将高压厂用母线按锅 炉台数分成若干段,凡属同一台锅炉的厂用负荷均接 在同一段母线上,与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷一般也 接在该段母线上,而该段母线
电气设备的原理与选择
发电厂电气设备中直接生产、转换和输配电能的设备叫一次设备;对其起控制、保护、调节、测量的设备称为二次设备
通过这部分学习,主要掌握电气设备的一般选择条件以及高压断路器的灭弧原理及选择。
电气设备要尽可能可靠的工作,必须按正常的工作条件进行选择并且按短路条件进行各种校验(如热稳定校验和动稳定校验)
对某些设备还要进行特殊项目的校验,比如断路器和熔断器要校验开断电流的能力,限流电抗器要校验正常电压损失和母线残压等。
通过这些知识的学习,我对发电厂生产运行有了基本的理论了解,每一个发电环节都
是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。基本理论和基本设施的了解,会加深以后再工作中的安全性。