《發(fā)電廠電氣部分》PPT課件.ppt
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1、第1 章 緒論,教學(xué)目的:建立電力系統(tǒng)的概念,了解電氣設(shè)備的額 定電壓及額定電流。 復(fù)習(xí)舊課:回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)課程 重 點:電力系統(tǒng),發(fā)電廠的基本概念 難 點:電能質(zhì)量 引入新課: 1.1 電力工業(yè)發(fā)展概況及前景 1.2 電力系統(tǒng)基本概念,1.1 電力工業(yè)發(fā)展概況及前景,電力先行 世界第一座發(fā)電廠是1875年巴黎北火車站建成,直流發(fā)電機(jī),做照明用。 1.1.1 全國: 我國第一座火電12KW上海(1882年) 第一座水電2240KW昆明滇池石龍壩(1912年) (1)18821949年:185萬千瓦、43億千瓦時,居25位、進(jìn)口設(shè)備、 集中沿海。110kV線路2條共72萬kW。 (2)
2、19491978年:5712萬kW、2566億千瓦時,分別居8、7位。 (3)19781995年:總裝機(jī)容量突破2億千瓦;1996年居第二位; 2000年總裝機(jī)容量突破3億千瓦; 2004年6月全國裝機(jī)已突破4億kW ,2004年上半年全國發(fā)電量共計 9908.51億KWh。 福建為306.9 億KWh。,在建工程:三峽2670萬千瓦,多年平均年發(fā)電量840億kWh。云南小灣水電站670萬千瓦,廣西龍灘水電站760萬千瓦。 發(fā)展趨勢:大機(jī)組、大電廠、大容量、超高壓、大電網(wǎng)、高自動化。位于雅魯藏布江的墨脫水電站,經(jīng)查勘研究,其裝機(jī)容量可達(dá)4380萬kW, 多年平均年發(fā)電量2630億kWh。
3、20032010年新增裝機(jī)45217萬千瓦,年均5490萬千瓦,預(yù)估年均投資額6588億元,總投資額46446億元;20102020年新增裝機(jī)88775萬千瓦,年均實際新增7546萬KW,預(yù)估年均投資為9055億元,總投資90550億元。截止到2004年8月,我國已有運(yùn)行核電機(jī)組9臺和在建機(jī)組2臺,運(yùn)行機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到7010兆瓦,約占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的1.63%;核電廠的累計發(fā)電量為438億千瓦時,占全國總發(fā)電量的2.3%。連云港田灣核電站核電站為臺萬千瓦級壓水堆核電機(jī)組,分兩期建設(shè),一期建設(shè)規(guī)模為二臺機(jī)組,目前一臺機(jī)組已投入運(yùn)行。 水電資源:經(jīng)統(tǒng)計,全國單站裝機(jī)500kW及以上的可開發(fā)水
4、電站共11000余座,總裝機(jī)容量3,7853萬kW,多年平均年發(fā)電量1,9233億kWh。據(jù)1993年的初步估算,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)資源為:裝機(jī)容量2,9000萬kW,多年平均年發(fā)電量1,2600億kWh。,112 我省 19081949年:1908年福州耀華電燈公司15馬力柴油發(fā)電供200盞燈始至1949年僅建33座僅7473千瓦、670萬千瓦時(為全國的1.6)。 19492000年:1100萬千瓦、480億千瓦時; 2004年,我省裝機(jī)容量達(dá)1542.2萬千瓦。 還有許多大中型水火電廠在建。如漳州候市電廠(6600MW)將是國內(nèi)最大的火電廠。,1.2 電力系統(tǒng)基本概念,1.2.1 電力系統(tǒng) 1電
5、力系統(tǒng):由發(fā)電廠、升壓變電所、輸電線路、降壓變電所及電力用戶所組成的統(tǒng)一整體; 2動力系統(tǒng):電力系統(tǒng)加上帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動的動力裝置構(gòu)成的整體。 3電力網(wǎng): (1)定義:由各類升壓變電所、輸電線路、降壓變電所組成的電能傳輸 和分配的網(wǎng)絡(luò)。 (2)分類: 按供電范圍、輸送功率和電壓等級分:地方電力網(wǎng)和區(qū)域電力網(wǎng)。 按電壓等級電力網(wǎng)分:低壓(1kV及以下)、高壓(1330kV)、超高壓(3301000kV)和特高壓(1000kV以上)幾種。 4發(fā)電廠: (1)定義:把其他形式的一次能源轉(zhuǎn)變成二次能源的一種特殊工廠。 (2)分類: 1)按能源分:,火力發(fā)電廠:燃料(煤石油)化學(xué)能電能 凝汽式、供熱式火電
6、廠 水力發(fā)電廠:水的位能電能 按集中落差分: 堤壩式、引水式、混合式 按廠房結(jié)構(gòu)與位置分:壩后式、壩內(nèi)式、河床式、地下式 按運(yùn)行方式分:有調(diào)節(jié)、無調(diào)節(jié)(徑流式)、抽水蓄能式電站 核能發(fā)電廠:核反應(yīng)堆電能 還有:風(fēng)力發(fā)電站、潮汐發(fā)電站等,此外還有地?zé)岚l(fā)電、太陽能發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等。 2)按發(fā)電廠的規(guī)模和供電范圍分:區(qū)域性發(fā)電廠、地方發(fā)電廠和 自備專用發(fā)電廠等。 5變電站: (1)定義:變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力的場所,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。 (2)分類: 1)按其變壓分:升壓、降壓,2)按其地位和作用分: 樞紐變電站:330KV及以上 中間變電站:330KV220
7、KV 地區(qū)變電站:220 KV 110KV 企業(yè)變電站:35KV220KV 終端變電站:10110KV 1.2.2 電力系統(tǒng)的優(yōu)越性 (1)提高了電力網(wǎng)運(yùn)行的可靠性 (2)提高了供電的穩(wěn)定性 (3)提高了發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性 1.2.3電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點及運(yùn)行要求 1.特點: (1)生產(chǎn)、分配、輸送、再分配具有同時性; (2)正常輸電過程和故障過程都非常迅速; (3)電力系統(tǒng)的地區(qū)性特點較強(qiáng),組成情況不盡相同; (4)電能生產(chǎn)與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活的關(guān)系密切。,2.基本要求: (1)保證供電的安全可靠性 、、類負(fù)荷 (2)保證電能的良好質(zhì)量 (3)保證足夠的發(fā)電功率和發(fā)電量 (4)保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定
8、性 (5)保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 小結(jié)新課: 1、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)概念 2、電能質(zhì)量指標(biāo),第1 章 緒論,教學(xué)目的:建立電力系統(tǒng)的概念,了解電氣設(shè)備的額 定電壓及額定電流。 復(fù)習(xí)舊課:回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)課程 重 點:電力系統(tǒng),發(fā)電廠的基本概念 難 點:電能質(zhì)量 引入新課: 1.3 電氣設(shè)備概述及額定參數(shù),1.3 電氣設(shè)備概述及額定參數(shù),1.3.1主要電氣設(shè)備 1一次設(shè)備 (1)概念:直接參與生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備 (1)分類: 1)能量轉(zhuǎn)換設(shè)備:發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)、電容器 2)開關(guān)設(shè)備:用于電路的接通和開斷。斷路器、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān) 3)載流導(dǎo)體:母線
9、、絕緣子和電纜等 4)互感器:電壓互感器和電流互感等 5)電抗器和避雷器 2二次設(shè)備 對電氣一次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測、控制和保護(hù)的輔助性電氣設(shè) 備稱為二次設(shè)備。如電氣儀表,繼電器,自動控制設(shè)備,信號及控制電 纜等。,1.3.2 電氣設(shè)備的額定參數(shù) 用以表明電氣設(shè)備在一定條件下的長期工作最佳運(yùn)行狀態(tài)的特征量 的值叫做額定參數(shù)。主要有額定電壓、額定電流和額定容量。 1額定電壓 (1)概念:電氣設(shè)備的額定電壓是按長期正常工作時具有最大經(jīng)濟(jì)效果 所規(guī)定的電壓。為使電氣設(shè)備實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化生產(chǎn),國家規(guī)定了標(biāo) 準(zhǔn)電壓系列如表1-5所示。 (2)用電設(shè)備和電力網(wǎng)的額定電壓 我國用電設(shè)備的額定電壓與電力網(wǎng)
10、的額定電壓是相等的。 Ue= (Ua+Ub)/2, 5% (3)發(fā)電機(jī)額定電壓 1)可直配發(fā)電機(jī)(100MW) G.e1.05w.e (0.4、6.3、10.5)。 2)不可直配發(fā)電機(jī)(100MW) 13.8、15.75、18、20kV等四種。 (4)變壓器額定電壓,表1-5 我國交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓(線間電壓,單位kv),1)一次繞組 不與發(fā)電機(jī)直接相連(降壓變) T1.ew.e 與發(fā)電機(jī)直接相連(升壓變、廠變) T1.eG.e1.05w.e 2)二次繞組 系指空載值 d7.5或高壓側(cè)為35kV及以上 T2.e1.10w.e d7.5或高壓側(cè)為35kV以下或短線路 T2.
11、e1.05w.e (5)舉例說明 2額定電流 (1)我國基準(zhǔn)環(huán)境溫度的規(guī)定 (2)概念:電氣設(shè)備的額定電流是指周圍介質(zhì)在額定環(huán)境溫度時,其絕 緣和載流導(dǎo)體及其連接的長期發(fā)熱溫度不超過極限值所允許長期通過的 最大電流值。,3.額定容量 Pe Se cos e ee 、 e ee cose 小結(jié)新課:發(fā)電機(jī)、變壓器額定電壓的確定; 額定電流的定義。 布置作業(yè):補(bǔ)充,,第2 章 電力系統(tǒng)中性點的運(yùn)行方式,教學(xué)目的:了解電力系統(tǒng)中性點各種接地方式的工作特點及 應(yīng)用范圍。 復(fù)習(xí)舊課: 電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級; 發(fā)電機(jī)和變壓器額定電壓的確定 電力系統(tǒng)的中性點的概念:泛指運(yùn)行
12、中星形連接的 發(fā)電機(jī)和變壓 器的中性點。 中性點接地方式的提出:是個比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題(可靠 性、過電壓、絕緣配合、裝置動作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定)。 重 點:電壓及電流關(guān)系分析 難 點:中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和電流的大小及 相位關(guān)系。 引入新課: 2.1中性點不接地系統(tǒng),2.1中性點不接地系統(tǒng),2.1.1正常運(yùn)行情況 簡化等值電路 如圖相間及對地電容對稱分布,對地電容用集中電容表示,相間電容略。 電壓及電流關(guān)系分析 節(jié)點電壓定律N0,相量圖:上圖b 結(jié)論 電源中性點與地同電位,各相的相電壓等于各相的對地電壓(不大的中性點位移電壓略);,各相對地電容電流
13、的大小相等c0 xc,它們的相量和為零,地中沒有電容電流通過。 2.2.2 單相接地故障 簡化等值電路 假定C相完全接地,如下圖。 電壓及電流關(guān)系分析 如上圖b, 結(jié)論: 中性點對地電壓升為相值(-c); 故障相對地電壓為零,非故障相升為線值且相位改變; 相對中性點電壓和線電壓仍不變,用戶不知; 接地點流過的電容電流是正常每相對地電容電流的倍,即cco 架空線路c350 (2.73.3)10-3 (A) 電纜線路c0.1 (A),總接地電容電流: 不完全接地 均比完全接地略有變化。 電網(wǎng)的工作狀態(tài)及處理 接地電流產(chǎn)生的弧光接地: cA:瞬時性自然熄滅; c30A:穩(wěn)定性燒毀設(shè)備多相短路;
14、 c10A:間歇性串聯(lián)諧振過電壓,高達(dá)2.53.5x。 可以繼續(xù)工作不超過二小時,但應(yīng)采取必要措 施。用戶承受的線電壓正常;系統(tǒng)按線電壓絕緣;一次繞組為額定相電壓的電壓互感器飽和,超過 二小時易燒毀。 措施:通過監(jiān)察裝置發(fā)現(xiàn)、尋找、排除、轉(zhuǎn)移負(fù)荷。 小結(jié)新課: 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和電流的大小及相位關(guān)系; 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時用戶繼續(xù)工作的時間、原因及采取的措施。 布置作業(yè):,第2 章 電力系統(tǒng)中性點的運(yùn)行方式,教學(xué)目的:了解電力系統(tǒng)中性點各種接地方式的工 作特點及應(yīng)用范圍 復(fù)習(xí)舊課: 電力系統(tǒng)的概念及常用的電壓級; 發(fā)電機(jī)和變壓器額定電壓的確定 電力系統(tǒng)的中
15、性點的概念:泛指運(yùn)行中星形連接的發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點。 中性點接地方式的提出:是個比較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題(可靠性、過電壓、絕緣配合、裝置動作、弱電干擾及系統(tǒng)穩(wěn)定)。 重 點:電壓及電流關(guān)系分析 難 點:中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電壓和 電流的大小及相位關(guān)系。,引入新課: 2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 2.3 中性點直接接地系統(tǒng) 2.4 中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),2.2.1消弧線圈的工作原理 正常運(yùn)行(理想)情況 0L,消弧線圈不起作用。 單相接地故障 (如C相完全接地) 電壓及電流關(guān)系分析 電壓關(guān)系與不接地系統(tǒng)相同; 在習(xí)慣規(guī)定方向下,
16、L和C在接地處相互抵消而實現(xiàn)補(bǔ)償。, 消弧線圈的簡單構(gòu)造原理 單相油浸式,帶分段氣隙鐵芯,分接頭有檔,型號XDJ(L)-35。 2.2.2 適用范圍 35kV及以下接地電流不滿足中性點絕緣系統(tǒng)規(guī)定值時采用; 個別雷害嚴(yán)重的地區(qū)110kV系統(tǒng)不得已采用 2.2.3 補(bǔ)償方式 完全補(bǔ)償 LC即; 串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣。 欠補(bǔ)償 LC; 切除線路或頻率下降可能諧振。 過補(bǔ)償 LC10A; 補(bǔ)償容量的選擇 h.e1.35cx 5. 消弧線圈的安裝地點 發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)或廠變的中性點;變電所主變的中性點。,2.3 中性點直接接地系統(tǒng), 單相接地 中性點始終為地的零電位不位移,
17、形成接地短路,巨大的短路電流使保 護(hù)動作斷路器迅速切除接地故障部分,避免接地點的電弧持續(xù)。 特點 供電可靠性差,通過來糾正; d(1)可能大于d(3)且單相磁場對弱電干擾; 不產(chǎn)生過電壓,設(shè)備絕緣水平低20,造價低。,2.4 中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍,2.4.1中性點不同接地方式的比較 1、供電可靠性 2、過電壓與絕緣水平 3、繼電保護(hù) 4、對通訊的干擾 5、系統(tǒng)穩(wěn)定性 2.4.2中性點運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍 1直接接地系統(tǒng): 380220V三相四線制系統(tǒng); 110kV及以上的系統(tǒng)。 2不接地系統(tǒng): 380V三相三線制系統(tǒng); 接地電流不超過規(guī)定值的60kV及以下高壓系統(tǒng): kV系統(tǒng),c
18、30A,否則采用經(jīng)消弧線圈接地;, 10kV系統(tǒng),c20A,否則采用經(jīng)消弧線圈接地; 2060kV系統(tǒng),c10A,否則采用經(jīng)消弧線圈接地; 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)系統(tǒng)cA,否則采用經(jīng)消弧線圈接地。 小結(jié)新課: 1.補(bǔ)償原理及方式; 2.直接接地系統(tǒng)的特點; 3電力系統(tǒng)中性點各種運(yùn)行方式的比較與適用范圍。 布置作業(yè):,第3章 電弧及電氣觸頭的基本理論,教學(xué)目的:了解電弧產(chǎn)生與熄滅的因素及直流電弧 與交流電弧的熄滅特點,滅弧的方法及裝置 復(fù)習(xí)舊課:1.中性點補(bǔ)償原理及方式; 2.直接接地系統(tǒng)的特點; 3.電力系統(tǒng)中性點各種運(yùn)行方式的比較 與適用范圍。。 重 點:電
19、弧的形成 難 點:電弧的特性 引入新課: 3.1電弧的形成和熄滅 3.2 直流電弧的特性及熄滅,3.1電弧的形成和熄滅,3.1.1電弧的形成 1概念:在觸頭開斷有一定電壓和電流的電路時,觸頭間產(chǎn)生強(qiáng)烈而又刺眼的亮光的現(xiàn)象。(1020V,80100mA) 絕緣氣體或絕緣油受熱分解出氣體游離產(chǎn)生的自由電子導(dǎo)電自持放電 2特點:氣體導(dǎo)電(輕、易變形);溫度極高(亮度大) 3游離過程的四種形式: 熱電子發(fā)射 強(qiáng)電場發(fā)射 碰撞游離:由高速運(yùn)動的電子作用產(chǎn)生; 熱游離:由中性質(zhì)點熱運(yùn)動碰撞產(chǎn)生。 4電弧的形成 陰極發(fā)射(起因)碰撞游離(重要因素)擊穿(
20、量變到質(zhì)變)熱游離(主要因素)維持發(fā)展,3.1.2電弧的熄滅 1去游離 正、負(fù)質(zhì)點相互吸引中和為中性質(zhì)點。 2方式 復(fù)合 異性質(zhì)點靠近而相互中和的現(xiàn)象。 冷卻 擴(kuò)散 帶電質(zhì)點逸出弧柱外的現(xiàn)象。 吹弧 3熄弧條件 游離與去游離誰主導(dǎo)? 4熄滅電弧的基本方法:削弱游離過程,加強(qiáng)去游離過程。主要措施為: (1) 提高觸頭間的開斷速度 (2) 冷卻電弧 (3) 增大絕緣介質(zhì)氣體壓力 (4) 吹弧 (5) 將觸頭置于真空密室中,3.2 直流電弧的特性及熄滅,3.2.1 直流電弧的特性 電弧電壓沿弧長的分布 陰極壓降區(qū) 10-4cm,正空間梯度1020V與電弧電流無關(guān)而與陰極及介
21、質(zhì)有關(guān)。 弧柱區(qū) 與電流、弧長和介質(zhì)及其狀態(tài)有關(guān)。 陽極壓降區(qū) 為陰極區(qū)的幾倍,負(fù)空間梯度與電弧電流有關(guān),電流越大壓降越小。 沿弧長電壓降 h123 短弧和長弧的概念及電弧穩(wěn)定的條件。 電弧的伏安特性 hf(h) 圖34 3.2.2 直流電弧熄滅的條件 (或穩(wěn)定燃燒方程與靜態(tài)伏安特性脫離),3.2.3 直流電弧的熄滅方法 滅弧的途徑:(1)增高弧隙的靜態(tài)伏安特性 (2)增大回路電阻或減小電源電壓 熄滅方法: 1.拉長電弧 2.開斷電路時在電路中逐級串人電阻 3.在斷口上裝滅弧柵 4.冷卻電弧 新課小結(jié):1.電弧的形成和熄滅 2.直流電弧的特性和熄滅
22、及滅弧方法 作業(yè):,第3章 電弧及電氣觸頭的基本理論,教學(xué)目的:了解交流電弧的特性和滅弧的方法;電 氣觸頭的結(jié)構(gòu)、要求和接觸電阻。 復(fù)習(xí)舊課:1.電弧的形成和熄滅 2.直流電弧的特性和熄滅及滅弧方法 重 點:接觸電阻 難 點:交流電弧的特性 引入新課: 33 交流電弧的特性及熄滅 34 電氣觸頭,33 交流電弧的特性及熄滅,3.3.1 交流電弧的伏安特性 圖310 3.3.2 交流電弧的熄滅條件 1.弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程 2.弧隙電壓恢復(fù)過程 3.交流電弧熄滅的條件: Ud(t) Ur(t) (或兩曲線無交點) 3.3.3 交流電弧的滅弧方法 1. 空氣中交流電
23、弧的熄滅 (1) 拉長電弧 (2) 磁吹熄弧 (3) 氣吹熄?。?2. 油中交流電弧的熄滅方法 (1)靜止油中電弧的熄滅 (2)吹弧型油中電弧的熄滅 3. 六氟化硫氣體滅弧 4. 真空滅弧,34 電氣觸頭,3.4.1 概述 1、概念:通過接觸傳導(dǎo)電流的兩個或以上的金屬導(dǎo)體的端接部分。 2、觸頭的接觸形式:點、線、面接觸 3、接觸電阻:接觸電阻是指收縮電阻和表面膜電阻之和 4、觸頭電阻:接觸電阻和觸頭體電阻之和 5、影響接觸電阻的因素及降低其值的措施: (1)觸頭材料:銅鋁過渡接頭片 (2)接觸壓力: (3)接觸形式:點、線、面接觸的用途 (4)接觸面的加工情況:平而不是光 3.4.2 對電氣觸
24、頭的要求 (1)結(jié)構(gòu)可靠 (2)由良好的導(dǎo)電性能和接觸性能。 (3)通過規(guī)定的電流時,發(fā)熱溫度不超過規(guī)定值。 (4)開斷規(guī)定容量的電流時有足夠的抗熔焊和抗電弧燒傷能力。 (5)通過短路電流時,具有足夠的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 3.4.3 觸頭的分類和結(jié)構(gòu) 1. 按接觸面的形式劃分,(1) 平面觸頭 (2) 線觸頭 (3) 點觸頭 2. 按結(jié)構(gòu)形式劃分 (1)可斷觸頭 (2)固定觸頭 (3)滑動觸頭 新課小結(jié):1.交流電弧的特性和熄滅及滅弧方法 2.電氣觸頭 作業(yè):,第4章電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的:了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工作原理 復(fù)習(xí)舊課:1、交流電
25、弧特性和熄滅方法 2、電氣觸頭 重 點:高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的 工作原理 難 點:高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu) 引入新課: 4.1 高壓開關(guān)電器,4.1 高壓開關(guān)電器,4.1.1 概述 1、開關(guān)電器概念:直接用于正常投切和故障切除電路的電氣 一次設(shè)備稱為開關(guān)電器。 2、分類: (1)按電壓高低分類:高壓開關(guān)電器和低壓開關(guān)電器兩類 (2)按安裝場所分類:戶內(nèi)式和戶外式兩類 (3)按功能分類:斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器和 組合式開關(guān)電器(高壓負(fù)荷開關(guān)熔斷器) 4.1.2 高壓斷路器 1、用途:控制(操作)作用;保護(hù)作用 2、基本要求: (1)
26、工作可靠 (2)具有足夠的開斷能力 (3)動作快速 (4)具有自動重合閘性能 (5)結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟(jì)合理,3、基本參數(shù) (1)額定電壓:指斷路器長時間運(yùn)行能承受的正常工作電壓。最高 電壓對于10220kV的為1.15倍額定電壓,對于330kV及以上為 1.1倍額定電壓。 (2)額定電流:指斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下 允許通過的長期工作電流,其相應(yīng)的發(fā)熱溫度不會超過國家標(biāo) 準(zhǔn)。 (3)額定開斷電流:指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路 電流的有效值。 (4)額定開斷容量:斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量 來 表示,在三相電路中其大小等于額定電壓與額定開斷電流的 倍
27、 (5)動穩(wěn)定電流:表明斷路器在沖擊短路電流作用下,承受電動力 的能力。其值由導(dǎo)電和絕緣等部件的機(jī)械強(qiáng)度決定。 (6)熱穩(wěn)定電流:表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。用通電 時間(一般取4S)和最大電流有效值來綜合表示。,,(7)開斷時間:從操作機(jī)構(gòu)跳閘線圈接通跳閘脈沖起,到三相電弧完 全熄滅時止的一段時間稱為斷路器的開斷時間,它等于斷路器的 固有分閘時間和熄弧時間之和,即 4、操動機(jī)構(gòu) (1)組成: 操動部分:由動力機(jī)構(gòu)、扣住機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)等組成 傳動部分:由拉桿、提升機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)等組成 (2)分類:手動型、電磁型、液壓型、氣壓型和彈簧型等 (3)基本要求: 1
28、)具有足夠的合閘功率 2)能維持?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置,不因外界震動和其他原因產(chǎn)生誤分 閘功率。 3)有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度 4)具有自由脫扣裝置 5)要保證分、合動作準(zhǔn)確、連續(xù),即分后準(zhǔn)備合、合后準(zhǔn)備分。 6)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低廉。,5、高壓斷路器的分類 (1)油斷路器:可分為多油斷路器和少油斷路器 (2)壓縮空氣斷路器 (3)真空斷路器。 (4)六氟化硫()斷路器 6、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)和滅弧過程 (1)少油斷路器 少油斷路器分為戶內(nèi)式和戶外式。 1)SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器:圖43 2)SW系列戶外式少油斷路器:圖45 (2) 斷路器 1) 斷路器的發(fā)展 2)
29、 氣體的特點 3) 斷路器的滅弧裝置,4.1.3隔離開關(guān) 1、作用和分類 作用:(1)隔離電源,保證安全;(2)倒閘操作; (3)接通或切斷小電流電路。 分類:(1)按裝設(shè)地點的不同,分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。 (2)按絕緣支柱數(shù)目分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。 (3)按動觸頭運(yùn)動方式,可分為水平旋轉(zhuǎn)式、 垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式和插入式等。 (4)按有無接地閘刀,可分為無接地閘刀、 一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀三種。 (5)按操動機(jī)構(gòu)的不同,分為手動式, 電動式、氣動式和液動式等。 (6)按極數(shù)分為單極、雙極、三極三種。 2、操作原則 3、結(jié)構(gòu) (1
30、)戶內(nèi)式隔離開關(guān) (2)戶外隔離開關(guān) 1)單柱式隔離開關(guān)2)雙柱式隔離開關(guān) 3)三柱式隔離開關(guān),4.1.4高壓熔斷器 1、基本知識 (1)基本構(gòu)成和工作原理 結(jié)構(gòu):熔斷器主要由金屬熔件(又稱熔體)、支持熔件的 觸頭、滅弧裝置和絕緣底座等四部分構(gòu)成。 工作原理:熔斷器的工作過程由以下四個階段組成: 1)熔斷器的熔件因過載和短路而加熱到熔化溫度; 2)熔件的熔化和氣化; 3)觸頭之間的間隙擊穿,產(chǎn)生電??; 4)電弧熄滅,電路被斷開。 基本要求: 1)有良好和穩(wěn)定的導(dǎo)電性能,能長期安全地 通過允許電流而不發(fā)生誤熔斷。 2)有較低的熔點。熔點高不僅
31、使正常工作溫度偏高, 對觸頭、金屬材料和絕緣材料均不利,而且延長了 加熱熔化的時間,不利于熔斷器的快速動作。 3)有利于滅弧。 (2)熔件材料: 鉛錫合金、鉛、 鋅、 銅 、 銀 200C、 327C、420C、1080C、960C,(3)分類 按安裝地點分:戶內(nèi)式和戶外式; 按使用電壓分:高低熔斷和低壓熔斷器; 按滅弧方法及結(jié)構(gòu)特點的不同分:瓷插式、封閉產(chǎn)氣式、 封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等; 按限流特性分為限流式和非限流式。 (4)技術(shù)參數(shù) 1)熔斷器的額定電壓 2)熔斷器的額定電流 3)熔體額定電流 4)熔斷器的開斷電流 (5)保護(hù)特性 圖418 2、高壓熔斷
32、器的結(jié)構(gòu) (1)戶內(nèi)高壓熔斷器 鍍銀康銅絲焊小錫球 石英砂填充 7.5A固定于瓷芯 熔斷指示器 RN1:電力線路和配電變壓器 RN2:電壓互感器,(2)外高壓熔斷器 1)RW系列跌落式熔斷器2)RW型限流熔斷器 4.1.5高壓負(fù)荷開關(guān) 1、用途及類型 (1)用途 (2)類型 2、 結(jié)構(gòu) (1)戶內(nèi)式負(fù)荷開關(guān) (2)戶外式負(fù)荷開關(guān) 新課小結(jié):斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器和負(fù)荷開關(guān)的作用、 分類及工作原理。 作業(yè):,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的:了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷 開關(guān)的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工 作原理復(fù)習(xí)舊課:斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器和負(fù)荷 開關(guān)的作用、分類及工作原
33、理。重 點:互感器的工作原理及接線方式 難 點: 誤差分析 引入新課: 4.2互感器(一),4.2互感器(一),4.2.1 互感器的作用:圖426 廣泛應(yīng)用于電壓等級的交流電路中,是一、二次設(shè)備 之間的重要聯(lián)絡(luò)元件,其作用: (1)變壓或變流,正確反應(yīng)一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài); (2)隔離高壓,保證工作人員安全; (3)使二次元件標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,方便遙測; (4)安裝方便,便于實現(xiàn)集中管理和遠(yuǎn)方監(jiān)控測量。,4.2.2電流互感器 工作特點:圖427 1)一次繞組串聯(lián)在電路中,并且匝數(shù)很少;故一次 繞組中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流, 而與二次電流大小無關(guān); 2)電流互感器二次
34、繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小, 所以正常情況下,電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。 3)運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開路 , 否則會在開路的兩端產(chǎn)生高電壓危及人身安全 或使電流互感器發(fā)熱損壞。 (開路的危害:, 0時危害: (1)2103104V, 將危及二次元件和人身安全; (2)鐵芯飽和磁滯渦流熱燒毀; (3)剩磁測量不準(zhǔn)確。 ),2、誤差 采用繼電保護(hù)的方法分析 (1)電流誤差: (2)相位誤差:與 之間的夾角 3、準(zhǔn)確度等級和額定容量 (1)電流互感器的準(zhǔn)確度等級:表41 10誤差曲線是指在保證電流互感器誤差不超過10 的條件
35、下,一次電流倍數(shù)n與電流互感器允許最大二次 負(fù)載阻抗 的關(guān)系曲線。 (2)電流互感器的額定容量: 由于電流互感器的二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值,故其容量 也常用額定二次阻抗來表示。,,,,,4、接線 圖 4-29 電流互感器的常見接線方式 (a)單相接線:測一相電流,用于三相對稱電路。 圖4-29(a) (b)完全星形接線:測三相電流,用于不對稱 或380220V電路。 圖4-29(b) (c)不完全星形接線:廣泛用于小接地短路電流系統(tǒng)。 圖4-29(d) (d)兩相差接線:用于勵磁或自動裝置中。 5、分類和結(jié)構(gòu) (1)電磁式電流互感器的分類 1)按安裝地點可分為戶內(nèi)
36、式和戶外式 2)按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式 3)按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式等 4)按一次繞組匝數(shù)可分為單匝和多匝式 (2)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu),(3)光電式電流互感器特點與原理介紹 優(yōu)點: 1) 優(yōu)良的絕緣性能以及便宜的價格 2) 不含鐵芯,消除了磁飽和及鐵磁諧振等問題 3) 抗電磁干擾性能好,低壓邊無開路高壓危險 4) 動態(tài)范圍大,測量精度高,頻率響應(yīng)范圍寬 5)體積小、重量輕 6)適應(yīng)了電力計量和保護(hù)數(shù)字化、微機(jī)化和自動化 發(fā)展的潮流 (4)混合式光纖電流互感器的工作原理: 新課小結(jié):電流互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。 作業(yè):,第4章 電氣設(shè)備
37、及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的:了解高壓斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān) 的用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及工作原理復(fù)習(xí)舊課: 電流互感器的原理、作用、分類、誤差 及接線。重 點: 互感器的工作原理及接線方式 難 點: 誤差分析 引入新課: 4.2互感器(二),4.2互感器(二),4.2.2電壓互感器 1、工作特點 (1) 二次負(fù)荷小且恒定:僅幾十幾百伏安 (2)二次阻抗大,接近空載,不影響一次系統(tǒng) (3)運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許短路 2、誤差 (1)電壓誤差: (2)相位誤差與之間的夾角 (3)準(zhǔn)確等級和額定容量 1)準(zhǔn)確等級:0.2、0.5、1、3 表42 2)額定容量:是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級
38、的容量 最大容量,,,,,3、接線 (1)臺單相雙繞組接線 圖4-34(a)、(b) 35kV及以下測某一相對地電壓和相間電壓。 (2)單臺單相雙繞組接線 圖4-34(c) 35kV及以下測線、對中電壓,但CA誤差大; (3)三臺單相三繞組00接線 圖4-34(d) 萬能接線,它廣泛用于3220kV系統(tǒng)。 4、分類和結(jié)構(gòu) (1)電磁式電壓互感器的分類 電壓互感器按其特征分類如下: 1)根據(jù)安裝地點的不同,可分為戶內(nèi)式和戶外式; 2)根據(jù)相數(shù)的不同,可分為單相式和三相式,只有 20kV以下才有三相式; 3)按每相繞組數(shù)的不同,可分為雙繞組和三繞組式; 4)按
39、絕緣方式的不同,可分為干式、澆注式、油浸式、 氣體絕緣等。,(2)電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu) 1)澆注絕緣電壓互感器 2)油浸式電壓互感器 3)六氟化硫氣體絕緣式電壓互感器 (3)電容式電壓互感器的原理與特點 新課小結(jié):電壓互感器的原理、作用、分類、誤差 及接線。 作業(yè):,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的:了解母線、電纜及絕緣子的 用途、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及布置復(fù)習(xí)舊課:電壓互感器的原理、作用、 分類、誤差及接線。重 點: 難 點:電纜的結(jié)構(gòu)引入新課: 4.3.1 母線 4.3.2 電力電纜 4.3.3 絕緣子,4.3.1 母線,4.3.1.1用途及類別 1
40、、用途:母線(也稱匯流排)是匯集和分配電流的裸導(dǎo)體, 是發(fā)電機(jī)、變壓器和配電裝置等大電流回路的導(dǎo)體,也 泛指用于各種電氣設(shè)備連接的導(dǎo)線。 2、類別: 軟母線:LGJ-S 硬母線:圓形、管形、矩形、槽形等 3、材料:母線的材料有銅、鋁和鋼三種。 性能比較:電阻率、機(jī)械強(qiáng)度、防腐、價格、含量、 連接等 “以鋁代銅”,4.3.1.2 布置和排列 截面形狀: 布置:排列(平排、豎排、三角排)、放置(平放、 立放)與裝配; 母線的排列應(yīng)按設(shè)計規(guī)定,如無設(shè)計規(guī)定時, 應(yīng)按下述要求排列。 (1)垂直布置的母線。由上向下:A,B,C相; (2)水平布置的母線。由內(nèi)
41、向外(面對母線): A,B,C相的排列; (3)引下線排列。由左向右(面對母線): A,B,C相的排列; (4)各種不同電壓配電裝置的母線, 其相位的配置應(yīng)相互一致。,4.3.1.3 母線的定相與著色 刷漆的目的: (1)為了便于識別相序、 (2)防止腐蝕; (3)提高母線表面散熱效果(可增加 載流量12%15%)。 母線應(yīng)按下列規(guī)定刷漆著色: (1)三相交流母線:A相黃色, B相綠色, C相紅色; (2)直流母線:正極赭色, 負(fù)極藍(lán)色。 (3)交流中性點匯流母線和直流均壓
42、匯流母線, 不接地者刷白色,接地者刷紫色帶黑色橫條。 軟母線不宜著相色漆。,4.3.2 電力電纜,4.3.2.1用途與特點 1、用途: 2、特點: (1)電纜結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,走向和布置極為 靈活方便; (2)現(xiàn)場施工簡便; (3)運(yùn)行可靠行高; (4)雖然電纜單價較貴,但由于其基礎(chǔ)和土建工程 較省,故綜合工程費(fèi)用不一定超出母線; (5)載流量小。 4.3.2.2一般結(jié)構(gòu) 導(dǎo)電芯線、絕緣層、密封護(hù)套和保護(hù)層等主要部分組成。,4.3.2.3電力電纜的類型 按電壓高低分:高壓電纜和低壓電纜(1000V及以下)。 按使用環(huán)境分:空氣中敷設(shè)電纜、直埋電
43、纜與水下電纜等。 按電纜芯數(shù)分:單芯、雙芯、三芯、四芯電力電纜。 按芯線的材料分:銅芯電纜與鋁芯電纜。 按密封護(hù)套材料分:鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。 按保護(hù)層分:裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、 鋼絲 鎧裝電纜等。 4.3.2.4電纜三頭 電纜戶內(nèi)頭、戶外頭和中間頭的總稱為電纜三頭。 基本要求: (1)導(dǎo)體連接好 (2)絕緣可靠 (3)密封良好 (4)足夠的機(jī)械強(qiáng)度 (5)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、省材料、成本低 、 工藝簡單、維護(hù)方便并兼顧造型的美觀。,4.3.3 絕緣子,4.3.3.1 作用和要求 1、作用:用來支持和固定帶電導(dǎo)體,并與地絕緣
44、, 或作為帶電導(dǎo)體之間的絕緣。 2、要求:具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度,并能 在惡習(xí)劣環(huán)境(高溫、潮濕、多塵埃、污穢等) 下安全運(yùn)行。 4.3.3.2 分類 1、按裝設(shè)地點絕緣子可分:戶內(nèi)、戶外式; 2、按用途分:電站絕緣子、電器絕緣子和 線路絕緣子。,4.3.3. 3支柱絕緣子 1. 戶內(nèi)支柱絕緣子 1)外膠裝 2)內(nèi)膠裝 3)聯(lián)合膠裝 2. 戶外支柱絕緣子 戶外支柱絕緣子:針式、實心棒式。 4.3.3. 4套管絕緣子 由瓷套,中部金屬法蘭盤及導(dǎo)電體等三部分組成 新課小結(jié):母線、電纜及絕緣子的用途、技術(shù)參數(shù)、
45、結(jié)構(gòu)及布置 作業(yè):,第4章 電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體,教學(xué)目的:了解限流電抗器和分裂變壓器 的用途、結(jié)構(gòu)、布置和參數(shù)等。 復(fù)習(xí)舊課:母線、電纜及絕緣子的用途、 技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)及布置 重 點: 難 點:限流電抗器和分裂變壓器的參數(shù) 與結(jié)構(gòu) 引入新課: 4.4限流電器,4.4限流電器,4.4.1限流電抗器: 4.4.1.1電抗器的類型與用途 電網(wǎng)中所采用的電抗器是指具有一定電抗值的自感線圈, 有串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電抗器、限流電抗器和消弧線圈四種。 限流電抗器分三種:混凝土柱式電抗器(NKS或NKSL)、 分裂電抗器(FK)和油浸電抗器(XKSL)。 4.4.1.2限流電抗器的結(jié)構(gòu)與布置 1、混
46、凝土柱式電抗器 常做成空心的混凝土結(jié)構(gòu) 這種電抗器都做成單相。組成三相組時有下列四種排列方式, 即垂直排列、水平排列、兩重一并排列、品字形排列。 如圖4-45所示。 三相垂直排列和兩重一并排列時,B相繞組繞向要與A、 C相相反,這樣可以減少相間支撐絕緣子的拉伸力。因為 支撐絕緣子的抗壓能力比抗拉伸能力大得多。,2、分裂電抗器 帶中間抽頭的混凝土柱式電抗器稱分裂電抗器。 3、油浸式限流電抗器 35kv的限流電抗器,一般做成夾裝、油浸式、戶外裝置, 在油箱內(nèi)壁加磁分路或電磁屏蔽,以減少箱壁的損耗和發(fā)熱。 4.4.1.3普通電抗器的參數(shù)及應(yīng)用 電抗器主要參數(shù)有
47、額定電壓 、額定電流 和 百分電抗 。 電抗器的電抗值按下式計算: 在正常工作時,電抗器的電壓損失等于電抗器前后的 相電壓算術(shù)差,即,,,,為電抗器通過負(fù)荷電流 時的電壓損失對額定電壓的 百分?jǐn)?shù),一般要求小于5%。 正常工作時,電抗器中的功率損耗通常不大,約為通過 電抗器功率的0.15%0.4%。 當(dāng)在電抗器后發(fā)生三相短路時,母線剩余電壓的百分?jǐn)?shù)為: 一般要求線路電抗器能維持母線剩余電壓在(60%70%)。 4.4.1.4分裂電抗器的參數(shù)及應(yīng)用 在正常工作時,第一臂的總電抗為 式中 X每臂的總電抗; 每臂的自感電抗; 兩臂間的互感電抗;m互感系數(shù),
48、,,,,互感系數(shù)m與分裂電抗器的結(jié)構(gòu)有關(guān),一般取m =0.5。在正常工 作時,每臂總電抗 可見,正常工作時分裂電抗器的電抗減少了一半,則電壓損失也 減少了一半。兩臂總電抗: 4.4.2分裂變壓器 通常兩個低壓分裂繞組容量相同,一般為變壓器額定容量的 50%;阻抗相等, 。 當(dāng)?shù)蛪悍至牙@組并聯(lián)時,高壓和低壓繞組間的電抗為穿越電抗, 用 表示,有 當(dāng)一個分裂繞組斷開時,如繞組2斷開,高壓和低壓繞組間的電 抗為 ,則,,,,,當(dāng)高壓繞組斷開時,兩個低壓分裂繞組間的電抗為 分裂電抗 ,則 分裂系數(shù) 最有
49、利的條件是 ,即 。在此情況下, 根據(jù)以上各式推導(dǎo)可得, 新課小結(jié):限流電抗器和分裂變壓器的用途、結(jié)構(gòu)、布置 和參數(shù)等。 作業(yè):,,,,,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的:熟悉各種形式主接線的特點及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課: 一次設(shè)備的種類及作用:發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)、高低壓開關(guān)、互感器、導(dǎo)體等; 電氣主接線的定義和圖的表示方法(符號、單線、規(guī) 范、電壓級、標(biāo)題欄)。 重 點:主接線的基本要求 難 點:單母線接線 引入新課: 5.1 概述 5.2 電氣主接線的基本形式,5.1 概述,一、主接線的定義 指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備按照設(shè)計
50、要求連接起來,表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號和文符號字符號表示的電路圖稱為電氣主接線圖。 二、基本要求: 必須保證發(fā)供電的安全可靠性 涵義:連續(xù)不中斷、安全和符合電能質(zhì)量要求。 負(fù)荷(用戶)的分類: 一、二、三級 具體衡量要求 全廠QF、設(shè)備、線路等檢修時停電范圍、時間以及保證對一、二級負(fù)荷供電的情況。,應(yīng)具有一定的靈活性 涵義: 適應(yīng)各種運(yùn)行方式(正常、檢修、事故及處理、特殊、投切設(shè)備、增減負(fù)荷等)的變化。 具體衡量要求 變化過程短、影響范圍小并保證人員安全。 操作盡可能簡單、方便。 簡單性
51、 接線簡單清晰(回路數(shù)少、電壓級、開關(guān)少); 操作步驟少。 經(jīng)濟(jì)上應(yīng)合理。 經(jīng)濟(jì)性 投資、年運(yùn)行費(fèi)用、占地少,經(jīng)濟(jì)效益高。 發(fā)展和擴(kuò)建(分期過渡)的可能性 主接線是電氣部分的主體,設(shè)計的主要環(huán)節(jié),其方案的必須根據(jù)工程的地位、負(fù)荷的性質(zhì)等條件,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 可分為無母線和有母線兩類。,5.2 電氣主接線的基本形式,主接線基本接線形式成的規(guī)律 主接線的總體分類 有母線類: 一、單母線接線 母線起匯集和分配電能的作用。每一條進(jìn)出線回路都組成一個接線單元,每個接線單元都與母線相連,可分為: 不分段單母線
52、 1)接線方法及工作要求,見右圖,主母線的作用 開關(guān)電器的配置 線路有反饋電可能或為架空配電線應(yīng)裝設(shè)QS 操作程序“先通后斷”原則 合:QSBQSLQF ;分:QFQSLQSB。 2)特點 優(yōu)點: 簡單、經(jīng)濟(jì)。 接線簡單(設(shè)備少)、清晰、明了; 布置、安裝簡單,配電裝置建造費(fèi)用低; 斷路器與隔離開關(guān)間易實現(xiàn)可靠的防誤閉鎖, 操作安全、方便,母線故障的幾率低; 易擴(kuò)建和采用成套式配電裝置。,缺點: 不夠靈活可靠。 主母線、母隔故障或檢修,全廠停電; 任一回路斷路器檢修,該回路停電。
53、 適用范圍 小型骨干水電站臺以下或非骨干水電站發(fā)電機(jī)電壓母線的接線; 10kV出線(含聯(lián)絡(luò)線)回路回; 35kV出線(含聯(lián)絡(luò)線)回路回; 110kV出線(含聯(lián)絡(luò)線)回路回。 單母線分段接線 1)接線方法,見右圖,2)特點 優(yōu)點 可供電給一級負(fù)荷,可靠性大為提高; 母線、隔檢修僅停一半,提高了靈活性。 缺點 主母線、母隔故障或檢修,停電一半; 任一回路斷路器檢修,該回路停電。 適用范圍 單母線不分段接線不滿足時采用。 小結(jié)新課:對主接線的基
54、本要求及負(fù)荷的分類; 單母線(不分段和分段)接線的特點及適用范圍。 布置作業(yè):,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的:熟悉各種形式主接線的特點及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課: 對主接線的基本要求及負(fù)荷的分類; 單母線(不分段和分段)接線的特點及適用范圍。 重 點: 橋形接線 難 點: 單母線帶旁路母線的接線的特點及適用范圍; 引入新課: 引入新課: 5.2 電氣主接線的基本形式,5.2 電氣主接線的基本形式,一、單母線接線 3、單母線帶旁路母線的接線 1)接線方法及操作 2)分段接線及操作 94圖5-4。 3)旁路接線比較及適用范圍 35kV及以上有重要聯(lián)絡(luò)
55、線路或較多重要用戶時采用,回路多采用專用旁母,否則采用簡易接線。 二、雙母線接線 1、不分段的雙母線 1)接線方法及運(yùn)行方式 95圖5-7。,2)特點: 可輪流檢修母線而不影響正常供電 檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時,只影響該回路供電。 工作母線發(fā)生故障后,所有回路短時停電并能迅速恢復(fù)供電。 可利用母聯(lián)斷路器代替引出線斷路器工作 便于擴(kuò)建 由于雙母線接線的設(shè)備較多,配電裝置復(fù)雜,運(yùn)行中需要用隔離開關(guān)切換電路,容易引起誤操作;同時投資和占地面積也較大。 2、雙母線分段接線 3、雙母線帶旁路接線 4、一臺半斷路器接線 無母線類接線 三、橋形接線,內(nèi)橋接線 接線方法: 橋斷路器位于線路斷路器內(nèi)側(cè)
56、。 特點 優(yōu)點 接線簡單、經(jīng)濟(jì)(斷路器最少); 布置簡單占地小,可發(fā)展為單母線分段接線; 線路投、切靈活,不影響其它電路的工作。 缺點 變壓器投切操作復(fù)雜,故障檢修影響其它回路; 橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分; 出線斷路器故障檢修該回路停電。,和可通過設(shè)外跨條提高靈活性。 適用范圍 雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè): 線路較長(故障多),而主變年負(fù)荷利用小時數(shù)高(不經(jīng)常切換)且無功率穿越的場合。 外橋接線 接線方法: 橋斷路器位于線路側(cè)。 特點 與內(nèi)橋接線相對應(yīng)“變壓器
57、”“線路” 適用范圍 雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè): 主變年負(fù)荷利用小時數(shù)低(經(jīng)常切換),而線路較短(故障少)或有功率穿越的場合。,四、單元接線 發(fā)電機(jī)變壓器單元接線 102圖5-13。 接線方法 發(fā)電機(jī)和變壓器容量匹配;機(jī)組間 無橫向聯(lián)系;不裝斷路器;為方便試驗和廠變由主變 反饋電,出口裝隔離開關(guān)。 特點 優(yōu)點 接線簡化,使用的電器最少,操作簡便,降低故障的可能性,提高了工作的可靠性; 配電裝置簡單,投資少,占地??; 發(fā)電機(jī)出口短路電流??; 繼電保護(hù)簡單。
58、 缺點: 任一元件故障或檢修全停,檢修時靈活性差,適用范圍 臺數(shù)不多的大(b接線除外)中型區(qū)域發(fā)電廠; 分期投產(chǎn)或裝機(jī)容量不等的無機(jī)壓負(fù)荷的小型水電站。 發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線.103圖5-14接線方法 特點 比單元接線少一臺主變,更為簡單經(jīng)濟(jì),一機(jī)停電不影響廠用電,但主變故障或檢修全停。低壓側(cè)加刀閘,廠用電供電較可靠和靈活。 適用范圍 系統(tǒng)有備用容量時大中型水電廠有臺發(fā)電機(jī)的情況(但擴(kuò)大單元容量還受制造限制)。 發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線 接線方法 與發(fā)變相比省線路斷路器。 特點 簡單經(jīng)濟(jì)但某一元件故障全停
59、。 適用范圍 一發(fā)一變一線。,變壓器線路單元接線 特點及適用范圍同。 變壓器線路擴(kuò)大單元接線 接線方法 變線擴(kuò)大單元 接線 變母接線 特點 接線最簡單,斷路器少,任一障全停,變壓器較可靠,高壓側(cè)配G線路配QF較好。 適用范圍 小容量的不重要的小型水電站和變電所高壓側(cè)的接線。 五、多角形接線 接線方法 常用角,最多角。 相當(dāng)于把單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段,然后再連接成閉合的環(huán)形;每一回出線占有兩臺斷路器,而平均每一回有一臺斷路器。,特點 可靠性和靈活性較高,操作簡便且易實現(xiàn)自動化, 但開
60、環(huán)運(yùn)行時可靠性降低,設(shè)備選擇難,保護(hù)復(fù)雜, 不便于擴(kuò)建。 適用范圍 大中型水力發(fā)電廠發(fā)展可能性很小的110kV及以上母線的接線。 小結(jié)新課:單母線帶旁路母線的接線的特點及適用范圍; 橋形接線(內(nèi)橋和外橋接線)的特點 及適用范圍。 布置作業(yè):,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的:熟悉各種形式主接線的特點及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課: 發(fā)電機(jī)電壓側(cè):單母線(不分和分段);單元(擴(kuò)大) 變電所低壓側(cè):單母線(不分段和分段)。 發(fā)、變高壓側(cè):單母線(不分段、分段和旁母); 橋形接線(內(nèi)外橋); 擴(kuò)大單元接線(變線、、變母)。 重 點:發(fā)電廠電
61、氣主接線 難 點:主變壓器型式、臺數(shù)和容量的選擇 引入新課:5.3 主變臺數(shù)、容量和型式的選擇 5.4 主接線方案的擬定與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,5.3 主變臺數(shù)、容量和型式的選擇,主接線舉例 一、設(shè)計依據(jù) 發(fā)電廠的類型、容量、地理位置,在系統(tǒng)中的地位;用戶的性質(zhì)以及出線電壓等級、回路數(shù);與系統(tǒng)的連接方式等,可作為設(shè)計的依據(jù)。 二、主變壓器型式、臺數(shù)和容量的選擇 型式 三相式 ()7(9)-ee 銅芯油浸式、低能耗變壓器,8000kVA風(fēng)冷。 升壓型結(jié)構(gòu) 1e1.1w.e, 10kV級須與廠家協(xié)商解決。 參數(shù)要滿足要求,尤
62、其是并列運(yùn)行者。 若近區(qū)變?nèi)萘空伎側(cè)萘康?5以上可選用三卷變。,臺數(shù) 一般情況下,同一電壓等級的主變不超過臺,骨干和重要負(fù)荷多的梯級開發(fā)的中心站設(shè)置臺,其它為臺;10kV近區(qū)變僅設(shè)置臺。 容量 主變 按所在母線段或單元選擇 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)有較大近區(qū)負(fù)荷時 B.e(F.efh.mix)cose (kVA) 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)無近區(qū)負(fù)荷或很?。◤S用電不計) B.eF.ecose (kVA) 梯級水電站群中心站 按可能送出去的最大容量選擇。 近區(qū)變 按可能送出去的最大容量選擇。 三、舉例 有、無近區(qū)負(fù)荷
63、的水電站。,變電所電氣主接線舉例 一、設(shè)計依據(jù) 二、主變壓器型式、臺數(shù)和容量的選擇 型式 同發(fā)電廠但為降壓結(jié)構(gòu),三個電壓級時若中壓容量占總?cè)萘康?5以上可選用三卷變。 臺數(shù) 一般同一電壓等級的主變不超過臺; 單電源或變電所可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源供一級負(fù)荷時選臺。 選臺的條件: 一、二級負(fù)荷容量很大; 雖為三級負(fù)荷但容量大且集中; 季節(jié)性或晝夜負(fù)荷變化大,需經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時。 容量 一臺:按10年規(guī)劃的最大容量選擇; 兩臺的每臺:按10年規(guī)劃的最大容量的大約70選擇,并考慮正常和事故過負(fù)荷能保證大部分一、二級負(fù)
64、荷的需要。 三、舉例 一或兩臺主變的變電所。 小結(jié)新課:主變臺數(shù)的確定和個主接線方案的選擇; 主變型式和容量的選擇。,5.4 主接線方案的擬定與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,一、設(shè)計步聚 1根據(jù)發(fā)電廠、變電站和電網(wǎng)的具體情況,初步擬出若干種技術(shù)可行的接線方案,相應(yīng)地在電網(wǎng)的地理接線圖和電氣主接線圖上表示出接入點、出線回路數(shù)和出線電壓等級等。 2對主變壓器進(jìn)行選擇。包括臺數(shù)、運(yùn)行方式、容量、型式及參數(shù)等。 3擬定發(fā)電機(jī)電壓側(cè)(或低壓側(cè))和升壓側(cè)(或高壓側(cè))的基本接線形式。 4選擇廠(站)自用電和近區(qū)用電的引接方式。包括接入點、電壓等級、供電方式等。 5對上述各部分方案進(jìn)行合理組合,擬出
65、若干個技術(shù)合理的主接線方案,以不遺漏最優(yōu)方案為原則。再按照主接線的基本要求,結(jié)合發(fā)電廠(變電所)和電網(wǎng)的實際情況進(jìn)行技術(shù)分析比較,從中選出23個較優(yōu)方案。,6對上述幾種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,最后確定最優(yōu)方案作為最終的主接線方案。 二、初步方案擬定與技術(shù)比較 擬定 擬出若干種可行的接入方案 擬出主變壓器的選擇方案包括臺數(shù)、并聯(lián)或分組運(yùn)行、容量、型式及參數(shù)等 擬出發(fā)電機(jī)電壓側(cè)及升壓側(cè)的基本接形式 選擇站用電和近區(qū)用電的電源引接線 擬出若干個綜合主接線方案 對較優(yōu)方案作經(jīng)濟(jì)比較計算以確定最優(yōu)方案 主接線方案技術(shù)比較實例 見P108例5-12 二、主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較計算即抵償年限法 1、綜
66、合投資差計算,Z0------兩比較方案中不同部分的主體設(shè)備費(fèi)用;主體設(shè)備費(fèi)用包括輸電線路、主變和配電裝置等的費(fèi)用。 a------不明顯的附加費(fèi)用百分?jǐn)?shù);110KV可取90,對35KV取100 2、年運(yùn)行費(fèi)用計算 F=FZ+FA FZ-----年折舊費(fèi)用 FA----年電能損耗 3、決出經(jīng)濟(jì)最優(yōu)方案 只有綜合投資高(低)而年運(yùn)行費(fèi)用低(高)的方案才有比較價值。 小結(jié):1、水電站主接線的形式 2、主接線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的內(nèi)容及注意事項 作業(yè):,,第5章 電氣主接線,教學(xué)目的:熟悉各種形式主接線的特點及適用范圍。 復(fù)習(xí)舊課:發(fā)電廠、變電站電氣主接線圖及主變壓器 型式、臺數(shù)和容量的選擇。 重 點:各互感器的配置 難 點:各互感器的配置 引入新課:5.6 互感器的配置與主接線全圖,5.6 互感器的配置與主接線全圖,一、電壓互感器的配置 各母線段、橋接點處應(yīng)分別配置一組電壓互感。起測量、保護(hù)、同期、絕緣監(jiān)察作用。 每臺發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)應(yīng)配置一組電壓互感器起測量、保護(hù)、同期作用 線路對側(cè)具有電源的變壓器-----線路組式單元的外側(cè)應(yīng)裝設(shè),起測量、保護(hù)、同期、絕
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