7.1_发电概述.ppt

课程电工技术基础,主讲教师余靖华,7.1发配电概述,,教学目标,了解发电配电原理，会进行电气接线,,电力工业起源于19世纪后期。经过100多年的发展，尤其是20世纪70年代以来，世界各国的电力工业从电力生产，建设规模、发电能源构成到电源和电网的技术都发生了较大的变化，电力工业已经成为既是资金和技术密集型产业，又是国民经济和社会发展先行性比较强的基础产业。电力系统是生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。电力系统加上一次能源的动力装置，构成动力系统。在电力系统中，发电厂是生产电能的环节；变电所和输电线路（包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路）构成电力网，电力网是输送、分配电能的环节；用户则是消费、使用电能的环节。,7.1.1电力工业发展概况与前景,7.1.2电力系统的基本概念,,,7.1发配电概述,电力生产的过程，就是利用水能、煤、核能、风能等一次能源转化为效率高、易传输、适用面广的电能，由于电能是由一次能源经人类加工而得到的，因此把电能称为二次能源。,电力生产的基本环节,电能都是由发电厂的发电机产生的；,电能向外输送时必须经过升压和变电；,输送电能需用不同电压等级的输配电设备；,最后由用户接收和使用电能。,7.1.3电气主接线,电气主接线将电气设备按一定顺序接起来、用来表示电能生产流程的电路。,电气主接线图将主接线中的电气设备用国家规定的文字、符号画成单线图称为主接线图。,主接线的基本构成电源母线出线。,1、对电气主接线的基本要求,首先要考虑电气主接线的可靠性和电能质量，因此对较重要的骨干电站，一般均采用两个独立的电源，当一台因事故被迫中断供电时，另一台可继续供电，增加供电的可靠性；其次要考虑供电的灵活性，除正常供电时能满足各种运行方式外，突发事故时也能立即采用相应措施，以避免大面积停电；电气主接线应力求简明清晰，运行操作不复杂；还要预留备用出线回路和备用容量，具有扩建的可能性；最后还要考虑主接线的经济合理性和技术先进性。,电气主接线方式一般表示在电厂或变电所的控制屏上,1）单母线接线,单母线接线只有一组母线，每台发电机和引出线的电路都是通过隔离开关和断路器接在母线上，若某电源线路发生故障时，该电源线路上的断路器能够及时切断该电路，不影响其他电源和线路的继续工作。,,单母线接线的优点是接线简单清晰，设备用量少，经济实用，且有利于电源互为备用及负荷间的合理分配，正常投切与故障投切互不干扰；缺点是母线范围内发生故障或母线及母线需要检修时，需中断整个发电厂站的工作以断电检修。事实上，由于运行过程中的母线故障很少发生，这种主接线方式仍广泛应用于不重要的中、小型电站。,2）单母线分段,为了提高单母线接线的供电可靠性，还可利用高压隔离开关和高压断路器将单母线分段。大多数情况下，单母线分段数应等于主变压器的数量，并且引出线在各分段进行分配时，应该尽量使母线各分段上接受的功率保持平衡。,单母线分段也存在一定的缺点当任一母线或母线上隔离开关需要检修时，必须将分段母线上的电源切除，从而减少了电站的供电，致使部分用户停电；若检修引出线断路器时，该线路也必须停电。这种主接线方式主要应用总装机量在10万kW及以下的不太重要的中型电站。,3）带旁母的单母线分段,为了在检修母线、母线隔离开关及断路器时，不停止对线路上的供电，可以采用带有旁路母线简称旁母的单母线供电。主要组成部件有工作母线、两个出线隔离开关和两个出线断路器，旁路母线及出线、出线旁路隔离开关和断路器，两个旁路隔离开关。,母线正常工作时的路线；,,,,当检修出线断路器时，先闭合旁,,,,,,,,路隔离开关和断路器，再闭合出线旁路隔离开关，然后断开两个出线隔离开关，这样，发电机的供电线路就变为,检修完毕，恢复正常供电时，要先闭合出线上的两个高压隔离开关，再合上出线断路器，拉开出线旁路隔离开关，再拉开旁路断路器和隔离开关，发电机的供电线路就又正常化了。,4）双母线接线,某些水电站，在系统中居重要地位,而且水电站110kV及以上的高压母线上出线回路数较多，负荷大，即使发生少见的母线故障也要迅速恢复送电，以免造成电力系统的重大事故，这种情况下可以采用双母线接线。这种接线每一回路设一台断路器，每一电源和线路的断路器都通过两组隔离开关分别连接到两组母线上，一组母线是工作母线，另一组母线是备用母线。当一组母线上的隔离开关接通时，另一组母线上的隔离开关断开，两组母线通过母线联络断路器DL相连接。,采用双母线的优点是可以提高运行的可靠性和灵活性轮流检修母线时，不会停止对用户的供电；或工作母线发生故障时，能利用备用母线使无故障电路迅速地恢复正常工作。主要缺点是隔离开关容易误操作和当工作母线故障时，转移母线时该母线上的全部装置仍将短时停电。双母线接线在我国大容量的重要水电站和变电所中已广泛应用。,5）单元接线与扩大单元接线,在水电站中，发电机与变压器直接连成一个单元，称为发电机变压器单元接线。这种接线应用在将发电机发出的全部电能以升高电压35KV以上输入电网的水电站中。单元接线具有接线简单清晰，不设发电机母线，发电机或主变低压侧故障时短路电流小,电气设备少,投资较小,操作简便,继电保护简化等优点；缺点是一组单元故障或检修时，整个单元都将停止工作。,扩大单元接线与单元接线相比，其优点是1、减少了主变和主变高压侧断路器的数量，减少了高压侧连线回路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。2、任一机组停机都不影响自用电的供给。其缺点当变压器发生故障或检修时，该扩大单元的所有发电机的电能都不能送出，同时，这种扩大单元接线中扩大单元的容量受到限制。扩大单元接线在我国许多大中型水电站中获得了广泛的应用。,扩大单元接线,采用两台或三台发电机与一台变压器的接线称为扩大单元接线。在这种接线中,为了适应机组开停的需要，每一发电机回路都装设断路器，并在每个断路器和主变之间装设隔离开关，以保证停机检修的安全。装设发电机出口断路器1DL和2DL的目的是将发电机1F或2F投入运行或者当一台发电机需要停止运行或发生故障时，可以操作该断路器，而不影响另一台发电机和变压器的运行。,（四）桥形接线,当电站只有两台主变和两条输电线路时，为增加供电的可靠性，在两个单元之间接一条桥支路，即构成桥形接线。,当电站在系统中担任基荷，主变很少切除或输电线较长且两线路同供相同用户时，多采用内桥接线；若电站在系统中担任峰荷，发电机组经常开机停机，为减少主变运行中的损耗，有必要经常投入和切除变压器，或者输电线路不长，用两线路送电给不同的地区，则常采用外桥接线。桥形接线广泛应用于110kV的中型水电站。,桥形接线又有两种连接方式将桥支路接在变压器侧称为内桥接线；将桥支路接在线路侧称为外桥接线。,,课程小结,电气主接线1）单母线接线。2）单母线分段。3）带旁母的单母线分段4）双母线接线。5）单元接线与扩大单元接线。,,作业布置,,,,作业,,