导图社区 发电厂发电部分汇总导图
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发电厂电气部分
电力系统的基本认识
能源
获得方式
一次能源
二次能源
被利用程度
常规能源
新能源
能否再生
可再生
不可再生
自身性质
含能体能源
过程性能源
对环境污染程度
清洁能源
非清洁能源
发电类型
火力发电
风能发电
太阳能发电
水力发电
核能发电
其他类型发电
电力系统
基本组成
发电机
输电网络
配电网络
用户
基本参数
系统总装机容量、最大单机容量及发用电功率
总发、供、用电量
发电量-厂用电量=供电量
供电量-网损=售电量
发、用电设备利用小时数
电压等级和最高电压水平
系统频率
功能
发电
生产
变电
传输、分配
输电
传输
配电
分配
用电
消费
电气设备
一次设备
生产、变换、输送、分配和使用电能的设备
包括：生产和变换电能的设备、接通或断开电路的开关器、限制故障电流和防御过电压的保护电器、载流导体、互感器、无功补偿设备、接地装置。
二次设备
对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制和监视以及起保护作用的设备、
包括测量表记、继电保护、直流电源设备、操作电器和信号设备以及控制电缆。
电气设备选择的一般条件
按正常工作条件选择电气设备
额定电压，电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压。
额定电流，电气设备的额定电流不小于该回路的各种合理运行方式下的最大持续工作电流
环境条件对设备选择的影响，当电气设备安装地点的环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取相应措施。
按短路状态校验
短路热稳定校验
电动力稳定校验
短路电流计算条件
短路计算时间
通常按照三相短路进行短路计算以校验最大短路电流造成的热效应和机械效应，以表征最严重的故障状态。
断路器
原理：由接线端子，导电杆、动/静触头及灭弧室等组成，承担着接通和断开电路的任务。绝缘支撑元件则安装在基座上，起着固定通断元件的作用，并使其带电部分与地绝缘。操动机构起控制通断元件的作用，当操动机构接到合闸或分闸命令时动作，经中间传动机构驱动动触头，实现断路器的合闸或分闸。
结构：电力通断元件、结缘支撑元件、操动机构、基座。其中关键元件为电路通断元件。
按安装地点分类
户外型
户内型
按灭弧介质分类
SF6断路器
真空断路器
油断路器
空气断路器
隔离开关
互感器
地位：电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器
分类
电磁式电流互感器
二次绕组运作时几乎短路状态
电磁式电压互感器
在接近于空载状态下运行
电容式电压互感器
灭弧理论
电弧的概念及特性
概念：电弧是一种具有良好导电性能的等离子体，其本质是一种气体游离放电的现象。
特性：导电性良好，质量轻，容易变形，电弧温度极高，高亮度极、高能量集中。
危害：1.延长开关电器断开故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害 2.电弧产生的高温将使触头表面融化和蒸发烧化绝缘材料。3.造成飞弧短路伤人
电弧产生和维持
阴极在强电场的作用下发射电子，发射的电子在触头点产生碰撞游离，形成了电弧，在电弧高温作用下，阴极伴随有热发射，并在介质中发生热游离，使电弧维持和发展。
概要
形成：强电场电子发射、碰撞游离 维持；热游离
灭弧的基本原理
去游离 >游离，电弧逐渐熄灭
去游离<游离，电弧越来越旺
去游离=游离，电弧稳定燃烧
要是电弧熄灭需要去游离大于游离，即增强去游离
去游离的方式：复合。扩散
方法：降低温度和电场强度
灭弧方法
1.利用灭弧介质
2.利用特殊金属材料做灭弧触头
3.利用介质或电流磁场驱动电弧
4.触头采用多断口
5.提高断路器触头的分离速度
6.断路器加装并联电阻
电气主接线基本形式
主接线的基本要求
可靠性、灵活性、经济性（顺序不可改变）
有汇流母线
单母线接线
优点:接线简单、设备少、经济性好、操作简单
缺点:可靠性差;调度不方便
适用范围: 一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中
单母线分段接线
优点:可靠性比纯粹单母线有所提高
缺点:配电装置和运行会随分段的数量增加而增加，可靠性差
适用范围；小容量发电厂的发电机电压配电装置
单母线分段带专用旁路母线
优点: 检修线路侧断路器不停电
缺点:成本增加，操作复杂程度增加
适用范围:现在基本不采用
双母接线
优点；检修母线及母线侧隔离开关不停电，两组母线互为备用
缺点；操作复杂
适用范围；进出回路叫多，容量较大的配电装置
双母分段接线
优点:可靠性提高、扩建方便
缺点:增加了投资成本，操作复杂
适用范围:多用于220kV配电装置
二分之三接线（一台半断路器接线）
优点:可靠性大大提高，灵活性很高
缺点:经济型差,操作复杂
适用范围: 500MW及以上输电
无汇流母线
单元接线
特点；无母线、开关设备少、操作简单
适用范围；大型机组广为采用的接线形式
桥形接线
特点；可靠性差，节省投，多用于单母分段或双母分段的工程初期
使用范围；小容量发电厂或变电厂
内桥、外侨接线的判断；根据桥断路器判断，在变压器位置先看到桥断路器的为内桥接线，反之为外桥接线。
多角形接线
特点：“角”数等于回路数；检修任意断路器不会停电
适用范围：一般用于回路数较少且一次建成，不需再扩建的100KV及以上的配电装置中
多角形接线最多为六角形接线，以四角和三角为宜，以减少开环运行所带来的不利影响
倒闸操作顺序
断路器先断后合，隔离开关先合后断，线路侧隔离开关先断后合，母线侧隔离开关先后后断。（注；先通回路再断断路器和隔离开关）
厂用电接线
厂用电
定义；用以保障机组的主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行，还有全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备的用电总量
厂用电率；厂用电耗电量占同一时期内全厂总发电量的百分数。（一般凝汽式火电厂的厂用电率为5%~8%， 热电厂为8%~10%，水电厂为0.5%~1.0%）
厂用符合分类
Ⅰ类厂用负荷
凡是属于短时（0.2s~0.5s）停电会造成主设备损坏、危及人身安全、主机停运及运输功率下降的厂用负荷。一般这类负荷设有两套设备互为备用
Ⅱ类厂用负荷
允许短时停电（几秒到几分钟），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。一般这类负荷应有两段母线供电，并采用手动切换。
Ⅲ类厂用负荷
较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不便的厂用负荷。一般只由一个电源供电，但大型发电厂也采用两路电源供电。
0Ⅰ类厂用负荷（不停电负荷）
停电后会造成数据遗失、生产设备失控等一系列严重后果的用电负荷。通常采用由不停电电源（UPS）供电，这类电源有储电的功能以及可提供稳定电压的功能。
0Ⅱ类厂用负荷（直流保安负荷）
由直流系统直流供电的直流负荷，如发电厂的继电保护和自动装置、信号设备、控制设备等等，一般由独立的、稳定的、可靠的蓄电池组或整流装置供电。
0Ⅲ类厂用负荷（交流保安负荷）
在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在停机过程中及停机后一段时间内必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动控制失灵或危及人身安全等严重事故的厂用负荷。平时由交流厂用供电，一旦失去厂用工作电源或备用电源时，交流保安电源自动投入。
按危害程度排序：0Ⅰ类厂用负荷（不停电负荷)>0Ⅱ类厂用负荷（直流保安负荷）>0Ⅲ类厂用负荷（交流保安负荷）>Ⅰ类厂用负荷>Ⅱ类厂用负荷>Ⅲ类厂用负荷
接线原则
1.按炉分段原则
2.公用负荷分散供电原则（厂内）
3.充分考虑发电厂正常、异常、故障、事故、检修、启动、停电等运行方式下的供电要求，切换操作简单、备用电源快速切入。
4.200MW以上的机组必须配置有充足容量的交流事故保安电源。
厂用电电压等级的确定
1.依据发电机额定电压厂用电动机额定电压，厂用供电网络等
a.厂用低电压等级有；0.4KV
b.厂用高电压等级有；3KV、6KV、10KV
2.按发电机容量、电压确定高压厂用电压等级
3.按厂用电动机容量、厂用电供电网络确定高压厂用电压等级
4.水电厂通常只设0.4KV一个电压等级
厂用电源
工作电源
备用电源
明备用电源
经常处于备用状态，当工作电源因故断开时，由备用电源自动投入装置进行切换接通，代替工作电源，承担全部常用负荷。
暗备用电源
不设专用的备用变压器或线路，而将每台工作变压器容量增大，互相备用，当其中任一台厂用工作变压器退出运行时，该台工作变压器所承担负荷由另一台常用工作变压器供电。
启动电源
事故保安电源
启动/备用电源的引接方式
1.从发电机电压母线的不同段上通过厂用备用变压器（或电抗器）引接
2.从发电厂联络变压器的低压绕引接，但应保证在基础全体情况下能够获得足够的电源容量
3.从与电力系统联系紧密，供电最可靠的一级电压母线引接
4.当技术经济合理时可由外部电力系统引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源
