发电厂发电部分汇总

发电厂发电部分汇总的思维导图，整理了电力系统的基本认识、电气设备、灭弧理论、电气主接线基本形式、厂用电接线的内容。

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
    • 能否再生
      • 可再生
      • 不可再生
    • 被利用程度
      • 常规能源
      • 新能源
    • 对环境污染程度
      • 清洁能源
      • 非清洁能源
    • 自身性质
      • 含能体能源
      • 过程性能源
  • 发电类型
    • 火力发电
    • 风能发电
    • 水力发电
    • 太阳能发电
    • 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
      • 总发、供、用电量
        • 供电量-网损=售电量
        • 发电量-厂用电量=供电量
      • 系统总装机容量、最大单机容量及发用电功率
      • 系统频率
      • 发、用电设备利用小时数
      • 电压等级和最高电压水平
    • 功能
      • 发电：电能生产
      • 变电：电能传输与分配
      • 输电：电能传输
      • 配电：电能分配
      • 用电：电能消耗
• 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、
  • 电气设备选择的一般条件
    • 按短路状态校验
    • 按正常工作条件选择电气设备
  • 断路器
    • 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。
    • 按灭弧介质分类
      • SF6断路器
      • 真空断路器
      • 油断路器
      • 空气断路器
  • 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，属于一次设备
    • 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：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；电弧产生的高温将使触头表面融化和蒸发烧化绝缘材料；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。
  • 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
  • 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
    • 桥形接线
    • 多角形接线
  • 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%）
  • 厂用电源
    • 分类
      • 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
  • 厂用负荷分类
    • 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。
  • 厂用电接线
    • 接线原则
      • 1.按炉分段原则
      • 2.公用负荷分散供电原则
      • 3.切换简单原则
      • 4.200MW以上的机组必须配置有事故保安电源。
  • 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
    • 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