發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì).doc

河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1前言國(guó)民經(jīng)濟(jì)要增長(zhǎng)，社會(huì)要發(fā)展離不開(kāi)機(jī)器、動(dòng)力和能源，而電是一種最重要的能源。電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一種動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門(mén)和日常生活的各個(gè)方面。電是一種二次能源，各種天然能源如煤炭、水能、核能、石油等一次能源要轉(zhuǎn)換成電能必須在發(fā)電廠中來(lái)完成。按輸入能源形式及轉(zhuǎn)換過(guò)程的不同，可將發(fā)電廠分為下列四類：（1）火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠又可分為凝氣式火電廠和熱電廠，二者的主要差別在于后者除發(fā)電外，更兼供熱。（2）水力發(fā)電站；（3）核能電站；（4）其它形式電站。目前，雖然我國(guó)各種形式電廠都有較大發(fā)展，且出于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的考慮，更加大了后三種電廠建設(shè)的力度，但是火力發(fā)電在我國(guó)電力工業(yè)中仍是主力。那么，火電廠究竟如何進(jìn)行生產(chǎn)的呢？（工作流程見(jiàn)圖1）原煤從產(chǎn)地運(yùn)進(jìn)電廠后，先儲(chǔ)入原煤倉(cāng)，然后經(jīng)輸煤皮帶送入原煤斗并落入磨煤機(jī)中，煤被磨成煤粉后，由排粉機(jī)抽出，隨同熱空氣經(jīng)噴燃器送入鍋爐的燃燒室內(nèi)燃燒。燃燒時(shí)放出的熱量一部分被燃燒室四周的水冷壁所吸收，一部分加熱燃燒室頂部和煙道入口處的過(guò)熱器中的蒸汽，其余的熱量則被煙氣攜帶穿過(guò)省煤器、空氣預(yù)熱器，繼續(xù)把熱量傳給蒸汽、水和空氣。煙氣經(jīng)除塵器凈化處理后，由引風(fēng)機(jī)從煙囪排入大氣，燃燒時(shí)生成的灰渣和由除塵器收集下來(lái)的細(xì)灰，用水沖進(jìn)沖灰溝，排出廠外。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2圖1凝汽式電站的生產(chǎn)過(guò)程1鍋爐；2蒸汽過(guò)熱器；3汽輪機(jī)高壓段；4中間蒸汽過(guò)熱器；5汽輪機(jī)低壓段；6凝汽器；7凝汽水泵；8給水泵；9發(fā)電機(jī)；10主變壓器；11斷路器；12主母線；13站用變壓器；14廠用電高壓母線燃燒用的助燃空氣，由送風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的熱空氣一部分進(jìn)入磨煤機(jī)，用于干燥和輸送煤粉，大部分熱空氣則進(jìn)入燃燒室助燃。水和蒸汽是將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的主要工質(zhì)。經(jīng)凈化后的給水，先送入省煤器內(nèi)預(yù)熱，然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)再降入水冷壁管中，待吸收了燃燒室的熱能后蒸發(fā)成蒸汽，此蒸汽流經(jīng)過(guò)熱器時(shí)，進(jìn)一步吸收煙氣的熱量而變?yōu)楦邷馗邏旱倪^(guò)熱蒸汽，然后經(jīng)過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽在噴管里膨脹而高速?zèng)_動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。汽輪機(jī)內(nèi)做功后的蒸汽在冷凝氣中被冷卻凝結(jié)成水。凝結(jié)水經(jīng)除氧器除氧，再經(jīng)加熱器加熱后，用給水泵重新送入省煤器預(yù)熱。上述過(guò)程循環(huán)往復(fù)，周而復(fù)始，發(fā)電廠便連續(xù)不斷地生產(chǎn)著電能。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3火力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)包括鍋爐的熔燒系統(tǒng)，汽輪機(jī)的汽水系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)及其電氣系統(tǒng)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看，在鍋爐內(nèi)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成了蒸汽的熱能；在汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能；在發(fā)電機(jī)內(nèi)機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了電能。發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)包括電氣一次回路部分與電氣二次回路部分。發(fā)電廠電氣一次接線指的是對(duì)用戶供電的電路部分。其中，對(duì)外供電（或由外部受電）的部分稱為電氣主接線。為了保證發(fā)電廠、變電站的生產(chǎn)和工作人員的生活，對(duì)內(nèi)供電的部分稱為廠用電接線。為了保證一次接線安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，對(duì)一次接線中的設(shè)備實(shí)施測(cè)量、信號(hào)、控制、調(diào)節(jié)的電路部分稱為二次接線。二次系統(tǒng)中，測(cè)量功能包括顯示、打印、記錄電壓、電流、功率及電度等運(yùn)行量。信號(hào)功能指的是用文字、聲音和燈光等顯示接線及設(shè)備的狀態(tài)：正常、異?；蚴鹿?。控制指的是對(duì)斷路器實(shí)施跳閘和合閘操作，可以由運(yùn)行人員手動(dòng)也可以自動(dòng)。檢查一次接線是否發(fā)生事故，當(dāng)其發(fā)生事故時(shí)，自動(dòng)實(shí)施切除事故相關(guān)部分的控制系統(tǒng)稱為繼電保護(hù)系統(tǒng)。自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入、發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期并列裝置屬于自動(dòng)合閘的控制裝置。電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)主要包括發(fā)電機(jī)組的有功功率調(diào)節(jié)、無(wú)功電壓調(diào)節(jié)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的自動(dòng)調(diào)節(jié)以及無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)妊a(bǔ)償設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)。在一次接線中，將通過(guò)同一電流的電路部分稱為一條支路，每條支路以其主要元件命名，例如：發(fā)電機(jī)支路、變壓器支路、出線支路等。電力系統(tǒng)的額定電壓分為下列等級(jí)：0.38kV；3kV；6kV；10kV；35kV；110kV；220kV；330kV；500kV；750kV；1150kV。發(fā)電廠、變電站的主接線電壓一般有三個(gè)電壓等級(jí)，相對(duì)地稱為高、中、低壓。廠用電電壓一般為兩級(jí)，低壓為380/220V，高壓為3kV、6kV或10kV。發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成發(fā)電、變電、配電系