調(diào)試公司電氣專業(yè)課件

調(diào)試公司專業(yè)課件電氣專業(yè)電氣系統(tǒng)火電工藝介紹勵磁裝置發(fā)電機主變壓器廠用變壓器低壓配電裝置配電裝置輸電線路廠用電系統(tǒng)升壓變電所電氣主接線（1）直流系統(tǒng)發(fā)電廠的直流系統(tǒng)主要是對一些開關斷路器提供操作電源，對信號設備、繼電保護、自動裝置及其他的一些重要負荷（如事故油泵、事故照明、大機盤車、不停電電源）供電。直流系統(tǒng)是發(fā)電廠廠用電最重要的一部分，它應保證在任何事故情況下都能可靠的不間斷的向其它用電設備供電。4在大型發(fā)電廠的直流系統(tǒng)中，采用蓄電池作為直流電源。蓄電池是一種獨立可靠地電源，它在發(fā)電廠中發(fā)生任何事故情況下，仍能保證直流系統(tǒng)中的用電設備可靠而連續(xù)的工作。在大型火力發(fā)電廠中一般都設置多個彼此獨立的直流系統(tǒng)比如：單元控制室直流系統(tǒng)、升壓站網(wǎng)控樓直流系統(tǒng)、輸煤直流系統(tǒng)。大型火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般設置兩套110V直流系統(tǒng)對一些開關斷路器提供操作電源、信號設備、繼電保護、自動裝置提供裝置電源。設置一套220V直流系統(tǒng)為一些重要的電源負荷提供可靠的動力電源如事故直流油泵、事故密封油泵、UPS、事故照明等。每套直流系統(tǒng)均配有相應電壓等級的蓄電池組，每套蓄電池組配一套充電器和一套備用充電器。充電器電源來自保安段電源。不停電電源系統(tǒng)（UPS）交流不停電電源系統(tǒng)（UPS）（UninterruptiblePowerSupply簡稱UPS）。在機組正常運行時，為汽機、鍋爐、電氣和計算機控制系統(tǒng)提供可靠的電源，在電廠停電期間，也能為其提供可靠電源。如果計算機控制系統(tǒng)失去UPS電源，就會導致停機。因此，每臺機組都設置了一套完全獨立的單相交流220V，50Hz的UPS電源。UPS是由整流器、逆變器、靜態(tài)開關、調(diào)壓隔離變壓器等主要部件組成。一般UPS有四種操作模式：正常工作電源供電模式、直流供電模式、旁路電源供電模式和維護旁路供電模式，

廠用電系統(tǒng)廠用電的電量，大都有發(fā)電廠本身供給，廠用電的耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分比稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠的主要運行經(jīng)濟指標之一，一般電廠的廠用電率為5-8%。廠用電的電壓等級，廠用電的電壓等級和電動機的容量有關系，一般廠用電壓等級為高壓廠用電6kV和低壓廠用電400V，100-200kW容量的電動機采用高壓。廠用電源及其引接：一般大型機組的廠用電源接線方式如下：一般600MW以上的發(fā)電機組發(fā)電機組出口不裝設斷路器，主要是因為開斷電流太大發(fā)電機出口額定電流可達20000A，發(fā)電機出口不裝設斷路器任何原件發(fā)生故障，就會導致斷開主變高壓側(cè)斷路器開關而停機。所以一般會設計高壓廠用備用電源（高壓備用變壓器）400V低壓廠用電系統(tǒng)，一臺機組設置若干個動力中心簡稱（PC）和馬達控制中心（MCC）一般200kW以下電動機和200kW的電源接于PC段。容量小于75kW的電動機和電源接于MCC。保安電源系統(tǒng)當發(fā)電廠主電源故障造成失電時，為保證重要設備的安全可靠的運行，保安電源應自動及時投入供電。一般火力發(fā)電廠的保安電源設置在發(fā)電廠的低壓配電系統(tǒng)（0.4kV）中，保安電源作為保護重要設備的最后防線，至關重要。保安電源的選擇決定著整個保安電源系統(tǒng)的可靠性。保安電源的選擇是多樣的，起動和切換方式各異，一般以快速起動的柴油機組為基礎，因機組容量、接線方式等的不同，結(jié)合各電廠的實際情況，又有一些差別，這些差別導致了保安電源的可靠性和靈活性的差異火力發(fā)電廠的機組都設置交流保安電源。交流保安電源一般采用快速起動的柴油機組。柴油機組作為一個獨立的系統(tǒng)，受外界因素干擾的幾率最小，這也正是柴油機組作為發(fā)電廠保安電源而被廣泛選用的主要原因。由于保安段所帶負荷均為保機組安全運行和保主要設備的重要負荷，一般需要全部投入。接線圖高壓廠用電源切換系統(tǒng)一般廠用電源設計有兩個電源，工作電源（高廠變）和備用電源（高壓/啟動備用變）。大容量機組的高壓廠用從發(fā)電機出口引接，而發(fā)電機出口不裝設斷路器，為了發(fā)電機啟動需設置高壓啟動備用變壓器，待發(fā)電機啟動完成，機組負荷大于高廠變的容量時，再切換至工作電源。機組正常停機時，停機前可以將廠用負荷母線從工作電源切換至備用電源，保證安全停機。廠用電源發(fā)生故障（如發(fā)電機主變壓器組保護動作，高壓廠用母線故障）而被切除時，需要高壓備用電源盡快投入，高壓廠用電源的切換方式（36）400V低壓廠用電的切換，正常運行方式下，低壓母線成對分段運行，互為暗備用。3個斷路器有三取二的邏輯，400V備用電源自投裝置，母線失電自投，工作進線跳開，母聯(lián)開關才能合上。（37）信號系統(tǒng)發(fā)電廠設置信號測量系統(tǒng)，供電氣運行人員監(jiān)控各電氣設備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)。按信號的性質(zhì)可分位以下幾類：事故信號-發(fā)生事故及斷路器跳閘的信號。預告信號-反映機組及設備運行時的不正常狀態(tài)。位置信號-反映開關、斷路器及設備的位置狀態(tài)。繼電保護和自動裝置的動作信號。發(fā)電廠微機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在機組都采用分布式微機控制系統(tǒng)（DCS）對單元發(fā)電機進行數(shù)據(jù)采集、協(xié)調(diào)控制、監(jiān)視報警和聯(lián)鎖保護。在發(fā)電廠中電氣設備較多，各種信息也較多，通常將凡涉及到發(fā)電機、主變、廠變、廠用電的保護信號、斷路器、隔離開關狀態(tài)信號以及電流、電壓、有功/無功、有功電度/無功電度等模擬量送入DCS實現(xiàn)事件記錄、打印和畫面顯示，機組的有關參數(shù)在CRT畫面上顯示。遠動系統(tǒng)（RTU）遠動系統(tǒng)的功能:遙信、遙測、遙控、遙調(diào)。遙信：主要是把斷路器、隔離開關的跳閘和合閘狀態(tài)，重要繼電保護和自動裝置的動作信號以及運行狀態(tài)信號傳送給調(diào)度。遙測：主要是對發(fā)電機、主變壓器、廠用電系統(tǒng)等重要設備的電流、電壓、頻率、功率上傳調(diào)度，便于對系統(tǒng)的出力、潮流及負荷的分析調(diào)配。遙控：通過遠程指令遙控發(fā)電廠內(nèi)的重要設備如：并網(wǎng)發(fā)電機的啟停、斷路器、自動裝置的投退。遙調(diào)：是對變壓器的分接頭、機組的有功和無功調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，可以達到增減機組出力和調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。同期系統(tǒng)火力發(fā)電廠大容量機組通常采用準同期方式。發(fā)電機投入電力系統(tǒng)同步并列的基本要求是:1、投入瞬間發(fā)電機的沖擊電流不超過允許值。2、系統(tǒng)能把投入的發(fā)電機拉入同步。兩個系統(tǒng)并列的理想條件是兩個系統(tǒng)的電壓的三個狀態(tài)量全部相等。1、待并發(fā)電機與系統(tǒng)頻率相等。2、待并發(fā)電機與系統(tǒng)電壓幅值相等。3、合閘瞬間待并發(fā)電機與系統(tǒng)電壓相角相等。滿足以上三個條件此時兩個系統(tǒng)并列后，不但沖擊電流等于零，而且并列后發(fā)電機與系統(tǒng)立刻就會進入同步運行不會發(fā)生任何擾動現(xiàn)象。發(fā)電廠的主控室或單元控制室都會裝設自動準同期裝置和帶有閉鎖的的手動準同期裝置。同期裝置并網(wǎng)前會和勵磁系統(tǒng)配合進行升壓、降壓，如果待并發(fā)電機電壓低于同期裝置定值電壓，同期裝置就會發(fā)出增壓指令給調(diào)節(jié)器給發(fā)電機升壓，如果待并發(fā)電機電壓高于同期裝置定值，電壓同期裝置就會發(fā)出減壓指令給調(diào)節(jié)器給發(fā)電機減壓。同期裝置并網(wǎng)前會和DEH系統(tǒng)配合進行升速、減速，如果待并發(fā)電機頻率低于同期裝置定值頻率，同期裝置就會發(fā)出增速指令給DEH給發(fā)電機升速，如果待并發(fā)電機頻率高于同期裝置定值頻率，同期裝置就會發(fā)出減速指令給DEH給發(fā)電機減速?，F(xiàn)在發(fā)電機的并網(wǎng)工作一般都是集中控制來實現(xiàn)，如同期裝置上電、同期請求、DEH允許、投入同期等。特別強調(diào)的是新機組的同期裝置進行機組并列時一定要通過發(fā)電機帶母線零起升壓，檢查系統(tǒng)側(cè)母線電壓和待并測發(fā)電機的電壓相位（這時他們是一個系統(tǒng)），或者解開發(fā)電機與封閉母線的軟連接，對主變和發(fā)電機PT進行倒沖來檢驗發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的正確性。如果非同期并網(wǎng)會對發(fā)電機系統(tǒng)造成嚴重破壞，后果不堪設想。發(fā)電機勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要是有勵磁功率單元、勵磁調(diào)節(jié)器（裝置）兩大部分組成。勵磁功率單元是指向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵磁電流的勵磁電源部分，而勵磁調(diào)節(jié)器則是根據(jù)控制要求的輸入信號和給定調(diào)節(jié)的準則控制勵磁功率單元輸出的裝置。勵磁系統(tǒng)的作用;1、根據(jù)發(fā)電機的負荷變化相應的調(diào)節(jié)勵磁電流，維持機端電壓給定值。2、控制并列運行個發(fā)電機間的無功功率分配。3、提高發(fā)電機并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性。4、提高發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。5、在發(fā)電機內(nèi)部出現(xiàn)故障時進行滅磁，減小故障損失程度。6、根據(jù)運行要求對發(fā)電機實行最大勵磁限制和最小勵磁限制。自并勵（130）發(fā)電廠電氣設備繼電保護電力系統(tǒng)對繼電保護最基本的幾點要求:1、選擇性；指保護裝置動作時只把故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障范圍盡量縮小，保證電力系統(tǒng)中得無故障元件繼續(xù)安全運行。2、速動性；電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時，保護裝置快速切除故障元件，提高電力系統(tǒng)并列運行元件得的穩(wěn)定性。3、靈敏性；是指對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障得元件或不正常運行得狀態(tài)，迅速靈敏的可靠動作。4、可靠性；要求保護裝置應該動作時可靠動作，在不應該動作時不誤動，即不應該誤動也不應該拒動。變壓器保護變壓器故障主要包括以下幾種類型;1、相間短路。2、接地短路。3、匝間短路。4、鐵心局部發(fā)熱和損壞。5、油面下降。（290）變壓器保護的配置：差動保護。氣體保護(重瓦斯保護、輕瓦斯保護)。零序電流保護。過負