第二章-發(fā)電、變電和輸電的電氣部分分解

其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分發(fā)電廠電氣部分主要內(nèi)容①電氣設(shè)備的分類、電氣接線和配電裝置；②300MW和600MW發(fā)電機組的電氣主接線、特點及有關(guān)設(shè)備的技術(shù)性能；③高壓溝通輸電：330~750kV超高壓輸電和1000kV特高壓輸電的作用；④高壓直流輸電的優(yōu)點和缺點，直流輸電的基本原理等。石大勝利學院第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分一、電氣設(shè)備電氣設(shè)備的主要任務(wù)是啟停機組、調(diào)整負荷、切換設(shè)備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的運行狀態(tài)、發(fā)生異樣事故時剛好處理等。依據(jù)電氣設(shè)備的作用不同，可將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分第一節(jié)概述其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分

1、一次設(shè)備生產(chǎn)、變換、輸送、安排和運用電能的設(shè)備。(1)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能設(shè)備。發(fā)電機、電動機、變壓器等。(2)接通或斷開電路的開關(guān)電器。斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器、接觸器等。(3)限制故障電流和防衛(wèi)過電壓的設(shè)備。限制短路電流的電抗器和防衛(wèi)過電壓的避雷器等。(4)載流導體。裸導體、電纜等。(5)電流互感器和電壓互感器：100V、5A/1A(6)無功補償設(shè)備，并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器。(7)接地裝置。電力系統(tǒng)中性點的工作接地、防雷接地、愛護接地、愛護接零，均需同埋入地中的接地裝置相連。石大勝利學院其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分對一次設(shè)備和系統(tǒng)進行測量、限制、監(jiān)視和愛護設(shè)備。(1)測量表計。電壓表、電流表、功率表和電能表等，用于測量電路中的電氣參數(shù)。(2)繼電愛護及自動裝置。能快速反應(yīng)系統(tǒng)不正常狀況并進行監(jiān)控和調(diào)整或作用于斷路器跳閘，將故障切除。(3)直流電源設(shè)備。包括直流發(fā)電機組、蓄電池組和硅整流裝置等，供應(yīng)限制、愛護用的直流電源和廠用直流負荷、事故照明用電等。(4)操作電器、信號設(shè)備及限制電纜。各種類型的操作把手、按鈕等操作電器實現(xiàn)對電路的操作限制，信號設(shè)備，限制電纜。

2、二次設(shè)備石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分二、電氣接線和裝置在發(fā)電廠和變電站中，各種電氣設(shè)備必需用導體按確定的要求連成一個整體，并與必要的協(xié)助設(shè)備儀器安裝，構(gòu)成通路，實現(xiàn)發(fā)供電，這便是電氣接線和電氣裝置。1.電氣接線在發(fā)電廠和變電站中，依據(jù)各種電氣設(shè)備的作用及要求，按確定的方式用導體連接起來所形成的電路稱為電氣接線。

(1)電氣主接線

由一次設(shè)備，如發(fā)電機、變壓器、斷路器等，按預期生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為一次電路，或稱電氣主接線。

(2)二次接線

由二次設(shè)備所連成的電路稱為二次電路，或二次接線。電氣主接線表明電能匯合和安排的關(guān)系以及各種運行方式。電氣主接線通常用規(guī)定的圖形符號和文字符號畫成電氣主接線圖來表示。電氣主接線圖可畫成三線圖，也可畫成單線圖。石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分斷路器作用隔離開關(guān)作用母線作用電抗器作用

2、配電裝置依據(jù)電氣主接線的要求，由開關(guān)電器、母線、愛護和測量設(shè)備以及必要的協(xié)助設(shè)備和建筑物組成的整體即為配電裝置。—配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點不同，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置。發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分其次節(jié)發(fā)電廠的電氣部分一、300MW發(fā)電機電氣部分1、電氣主接線300MW發(fā)電機組，接受發(fā)電機-變壓器單元接線，單機容量為300MW的發(fā)電機，由于額定電流很大，接受全連分相封閉母線石大勝利學院第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分電氣主接線特點(1)發(fā)電機與主變壓器的連接接受發(fā)電機—變壓器單元接線。(2)主變壓器低壓側(cè)引接一臺高壓廠用變壓器，供應(yīng)廠用電。(3)發(fā)電機出口，經(jīng)熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器。(4)發(fā)電機出口側(cè)和中性點側(cè)，每相裝有電流互感器4只。(5)發(fā)電機中性點接地變壓器。石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分接受全連分相封閉母線優(yōu)點(1)供電牢靠。(2)運行平安。(3)基本解決母線四周鋼構(gòu)件發(fā)熱。(4)施工安裝簡便，運行維護工作量小。發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分(1)發(fā)電機

2、主要電氣設(shè)備(2)主變壓器300MW,20kV,10189A,0.85,3000r/min。(4)電壓互感器360MV·A,242±2×2.5%/20kV，YN，d11，UK=11%。(3)高壓廠用變壓器40/20-20MVA，20±2×2.5%/6.3-6.3kV，D，d12，d12。JDZJ-20型和JDZ-20型。石大勝利學院第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分

2、主要電氣設(shè)備(5)高壓熔斷器RN4-20，20kA，4500MV·A。(6)電流互感器LRD-20型，變比12000/5A。20/0.23kV，25kV·A。(7)中性點接地變壓器石大勝利學院第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分二、600MW發(fā)電機組電氣部分1.電氣主接線600MW發(fā)電機組，接受發(fā)電機—變壓器單元接線。單機容量為600MW的發(fā)電機，由于額定電流為19245A，接受全連分相封閉母線。2.電氣主接線的特點①發(fā)電機與主變壓器的連接接受發(fā)電機-變壓器單元接線，發(fā)電機與變壓器之間沒有斷路器和隔離開關(guān)；②主變壓器接受三相雙繞組變壓器構(gòu)成，低壓側(cè)繞組接成三角形，高壓側(cè)繞組接成星形；石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分③在主變壓器的低壓側(cè)引接一臺高壓廠用變壓器和一臺高壓公用變壓器，供應(yīng)廠用電；④在發(fā)電機出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器⑤在發(fā)電機出口側(cè)和中性點側(cè)，每相裝有電流互感器4只；⑥高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相配置套管式電流互感器3只；⑦主變壓器高壓側(cè)每相個配置套管式電流互感器3只，中性點配置電流互感器1只。石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分2.主要電氣設(shè)備（1）發(fā)電機；（2）主變壓器；（3）高壓廠用變壓器（4）電壓互感器；（5）電流互感器；（6）中性點接地變壓器石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分第三節(jié)高壓溝通輸變電一、高壓溝通輸變電概述影響輸電電壓等級發(fā)展的主要緣由：1.長距離輸送電能；石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分電壓等級(kV)輸送容量(MV·A)輸送距離(km)100.2~26~20352~1520~5011010~5050~150220100~500100~300330200~800200~6005001000~1500150~8507502000~2500500以上3、節(jié)約基建投資和運行費用以輸送千瓦/千米電力的線路造價作為單位造價，則在各電壓等級輸送容量范圍內(nèi)，線路的單位造價將隨輸送電壓等級的上升而降低。在長距離輸電線路中，變壓器造價所占比重較小，即使按輸送距離300km計算，包括變電設(shè)備造價在內(nèi)，750kV輸電線路的單位造價僅為330kV的50％左右。在相同的輸送容量和距離的條件下，輸電線路的總損耗隨輸電電壓等級的上升而降低。

2、大容量輸送電能

4、電力系統(tǒng)互聯(lián)二、我國330KV及以上超高壓輸電1972年，我國第一回330KV線路（從劉家峽水電站向關(guān)中送電，全長534km）正式投入運行；1981年在華中電力系統(tǒng)建成并投入運行的我國第一回500KV線路平（頂山）武（漢）線，全長595km。2003年9月19日，西北750KV官亭至蘭州東輸變電工程正式開工，2006年試運行。2006年提出1000KV特高壓方案。石大勝利學院發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分變電站電氣主接線指的是變電站中匯合、安排電能的電路，是由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按確定依次連接而成目前，我國500kV變電站的電氣主接線一般接受雙母線四分段帶專用旁路母線的接線方式和3/2斷路器兩種接線方式。

三、500kV變電站電氣主接線

電氣主接線是整個變電站電氣部分的主干。

三、500kV變電站電氣主接線

四、750kV超高壓輸變電示范工程2005年9月，西北750kV官亭至蘭州東輸變電示范工程正式投產(chǎn)運行。

五、1000kV特超高壓輸變電試驗示范工程2009年1月6日，1000kV晉東南—南陽—荊門特高壓示范工程投入商業(yè)運行。發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分*

第四節(jié)高壓直流輸電一、概述

1、直流輸電發(fā)展概況石大勝利學院第二章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分1882年法國物理學家德普勒用裝在米斯巴赫煤礦中的1.5kW直流發(fā)電機，以2kV直流電壓，沿57km的輸電線路，把電力送到在慕尼黑舉辦的國際展覽會上。19世紀末，成功制造了溝通發(fā)電機、變壓器和感應(yīng)電動機。溝通輸電幾乎代替了直流輸電，并發(fā)展成規(guī)模巨大的溝通電力系統(tǒng)。1954年瑞典建成了一條96km海底電纜直流輸電線路,輸送功率20MW、輸電電壓為100kV。20世紀60年頭，可控硅整流元件問世，隨著晶閘管技術(shù)的發(fā)展，投入運行的直流輸電工程幾乎全部選用晶閘管換流閥，加快了直流輸電發(fā)展。目前世界上已投運的最大容量的直流輸電工程是巴西的伊泰普直流輸電工程,6300MW、輸電電壓±600kV，線路長度806km；輸送電壓最高的是前蘇聯(lián)直流輸電工程,容量6000MW、電壓±750kV、線路長達2414km；

海底電纜跨海峽輸電直流輸電工程，以芬蘭—瑞典的海底電纜最長，185km、輸送容量420MW、電壓±

350kV；我國已建成的直流輸電工程有葛洲壩到上海南橋的±500kV直流輸電線路，全長1080km，輸送容量1200MW；發(fā)電廠電氣部分其次章發(fā)電、變電和輸電的電氣部分

2、直流輸電的