电厂电气控制设备6
电厂电气设备
各部件的作用
（2）绕组：变压器的绕组是电流的通路,靠绕组通入电流,并借电 磁感应作用产生感应电动势，
绕组由银或铝的绝缘导线绕成, 电力变压器的高低压绕组在铁心柱 上按同心圆筒的方式套装,在一般 情况下，总是将低压绕组放在里面 靠近铁心处，以利于绝缘，把高压 绕组放在外面，高、低压绕组间以 及低压绕组与铁心柱之间留有绝缘 间隙和散热通道，按其结构不同， 绕组可分为圆筒式、螺旋式、连续 式、纠结式、内屏蔽式等形式，
构造及各部件的作用
（7）温度计：温度计安装在油箱盖上的测温筒内,用来测量油箱 内的上层油温,
（8）套管：套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部 的绝缘装置，它既是引线对地（外壳）的绝缘，有担负着固定引 线的作用。
（9）冷却装置：冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发 出去的设备。
（10）净油器：它的主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐， 安装在变压器油箱的一侧，罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂 。在运行中，由于上层油和下层油之间的温差，于是变压器油从 山向下流动经过净油器形成对流，油与吸附剂接触，其中的水分 、酸和氧化物等被吸收，使油得到净化。延长油的使用期限。
的变压器容量等级采用此系列，如：100、135、180、240、320 、420、560、750、1000等。
R10容量系列：指容量等级是按R10≈1.26倍数递增的，R10 容量系列等级较密，便于合理选用，是IEC（国际电工委员会） 推荐采用的。我国新的变压器容量等级采用此系列。如：100、 125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kVA等
• 强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种 。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再 复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用 风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方 式若把油的循环速度比自然对流时提高3倍，则变压 器可增加容量30%。
大型火力发电厂电气控制系统研究
大型火力发电厂电气控制系统研究摘要：在社会经济快速发展的背景下，大型火力发电厂建设数量以及建设规模持续提升，在大型火力发电厂日常管理工作中，电气控制系统的研究和管理成为了非常重要一项内容。
大型火力发电厂相关设备科学化、智能化水平近年来不断提升，设备功能以及组成结构也呈现出复杂化的发展趋势，这无疑对电气控制系统提出了一系列全新的要求。
在这一背景下，对大型火力发电厂电气控制系统的研究有着深刻的现实意义与价值。
基于此，本篇文章对大型火力发电厂电气控制系统进行研究，以供参考。
关键词：大型火力发电厂；电气控制系统；对策研究1.电气自动控制系统的概念电气自动化系统的最初目的是为特定的工作程序提供操作控制。
该系统由两个子系统组成：控制器和受控对象，并使用特定的控制设备来检测或控制设备。
在组成系统的两个子系统中，控制器是控制机器或控制过程的控制设备，控制对象是由控制器控制的机器或操作过程。
控制参数也是系统中的重要概念，并且是实现控制过程并遵守电气控制系统的输入和输出规则所需的数据参数[1]。
2.大中型火电厂独立电气控制系统(IECS)的基本组成和特点大中型火电厂的电气系统主要包括发电机－变压器组、升压站和厂用电三大部分。
其中升压站包括出线断路器、隔离开关、各电压等级的母线、各电压等级的进出线断路器和隔离开关及出线电能表等。
发电机－变压器组主要包括主变压器发电机变压器组和各发电机变压器组，以及发电机励磁系统。
厂用电部分主要包括高压厂用工作及备用变压器、6kV工作及备用电源管理、6kV高压电动机、低压厂用变压器、低压380V电源线及其他公共设备。
保护及控制设备主要有发电机－变压器组保护装置、故障录波设备、自动励磁装置AVR、厂用电控制装置和发电机的自动同期装置等，且以微机控制为主。
在中压系统中，则广泛采用智能前端设备以及网络化通信，主要执行测控、保护和通信等本任务，通常采用就地式安装，形成分散的架构。
而一些智能型、具备通信功能的装置可用于在低压系统中采集来自现场的开关离散信号和电流、电压、功率等连续模拟信号，并通过网络送出。
发电厂电气部分第六章习题解答
第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。
6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。
电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。
电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。
开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。
6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答：有以下几种灭弧方式：1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。
6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。
弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。
弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。
电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。
发电厂电气主系统设备介绍
电气主系统的设备配置
发电机：将机 械能转换为电 能的核心设备
变压器：升高 或降低电压， 实现电能传输
和分配
开关柜：控制 和保护电气系
统中的设备
要点。
互感器：阐述 互感器的作用、 运行条件及维
护要求。
电抗器：说明 电抗器的功能、 运行注意事项 及维护措施。
电气主系统的安全措施
继电保护：对电 气设备和线路进 行保护，防止故 障扩大
自动重合闸：在 断路器跳闸后自 动重新合闸，提 高供电可靠性
备用电源自动投 入：在主电源故 障时自动切换到 备用电源，保障 连续供电
单击添加标题 发电机组 开关设备
发电厂电气主系 统概述 变压器
其他设备
发电厂电气主系统的构成
发电机：将机械能转换为电能的 核心设备
开关柜：控制和保护电气回路， 确保安全运行
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
变压器：升高或降低电压，实现 电能传输和分配
电缆：传输电能，连接各设备， 保障电力输送
电气主系统在发电厂中的作用
变压器的类型和特点
变压器的类型： 油浸式变压器、 干式变压器、组 合式变压器等
变压器的主要特 点：电压转换、 电流转换、阻抗 变换等
变压器的应用场 景：电力系统、 工业自动化、轨 道交通等
变压器的性能指 标：额定容量、 额定电压、额定 电流等
变压器的运行和维护
变压器的维护要求：定期检 查、清扫、紧固、测量和试 验等
负荷开关
定义：用于接通或断开电路中的负荷电流，具有过载保护功能的开关设备。
[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器
![[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器](https://img.taocdn.com/s3/m/36d152250722192e4536f6cc.png)
第四节 六氟化硫断路器 三、SF6断路器的灭弧室 断路器的灭弧室
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
1.压气式 压气式SF6断路器的灭弧室 压气式 断路器的灭弧室
按灭弧室结构可分：为变开距和定开距。 按灭弧室结构可分：为变开距和定开距。 触头系统：包括工作触头、弧触头和中间触头。 ：包括工作触头、弧触头和中间触头。 触头系统压气式 断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3、5和 压气式SF6断路器灭弧室的可动部分带有压气装 断路器灭弧室的可动部分带有压气装 定开距灭弧室： 定开距灭弧室：断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3 特点：喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。 特点：喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。灭 特点：变开距灭弧室内的气体利用率高。 特点：变开距灭弧室内的气体利用率高。断口电压可做得较高 主喷口： 2组成。在关合时，动触头2跨接于静触头3、5之间，构 主喷口：用聚四氟乙烯或以聚四氟乙烯为主的填料制成的复合材料 。 变开距灭弧室：在灭弧过程中，触头的开距是变化的。 变开距灭弧室：在灭弧过程中，触头的开距是变化的 动触头2 之间， 动触头 组成。在关合时，动触头2 126kV的断路器只有30mm） 弧室断口电场均匀，灭弧开距小， 跨接于静触头3 。绝缘喷 的断路器只有30mm 弧室断口电场均匀，灭弧开距小， （126kV的断路器只有30mm） 断口间隙可达150 160mm），但开断电流受到限制。 150～ ），但开断电流受到限制 （置，在开断过程中利用操作机构带动活塞和气缸的相 断口间隙可达150～160mm），但开断电流受到限制 等绝缘材料制成。 等绝缘材料制成。 成电流通路； 熄弧能力强， 成电流通路 ，熄弧能力强 燃弧时间短， 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹（ 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹（适用于中小 电弧能量较小，开断时， ，燃弧时间短，可以开断很大的短路 电弧能量较小；开断时，断路器的弧隙由两个静触头保持固定的 嘴易被电弧烧伤，会影响弧隙的介质强度。 嘴易被电弧烧伤，会影响弧隙的介质强度。 对运动，压缩SF6气体形成气体吹弧而熄灭电弧。对 气体形成气体吹弧而熄灭电弧。 对运动，压缩 气体形成气体吹弧而熄灭电弧 逆止阀的作用：使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧， 逆止阀的作用：使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧，而在 开距。 开距。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器）。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器）。 容量断路器）和双向纵吹（ 容量断路器）和双向纵吹（ 合闸过程中不致在压气室形成真空。 合闸过程中不致在压气室形成真空。 操作功率要求大。 操作功率要求大。
工厂电气控制技术(习题答案)
项目一三相笼型异步电动机起动控制1.试述单相交流电磁铁短路环的作用。
答：在单相交流电磁机构中，由于磁通是交变的，当磁通为零时，吸力也为零，吸合后的衔铁在反作用弹簧的作用下将被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。
衔铁的吸力随交流电源每个周期两次过零，因而衔铁会产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。
为了解决这个问题，在铁心端面上装一个铜制的短路环，短路环就像一匝两端接在一起的线圈，一般镶嵌在静铁心端面的槽内，在环中产生涡流。
根据电磁感应定律，此涡流产生的吸力作用在衔铁上，只要此力始终超过其反力，衔铁的振动现象就会消失。
2.试比较刀开关与负荷（铁壳）开关的差异及各自的用途。
答：刀开关主要用于隔离、转换以及接通和分断电路，刀开关的代表产品有HK系列瓷底胶盖刀开关和HH系列铁壳开关。
瓷底胶盖刀开关又称为开启式负荷开关，不设专门的灭弧装置，仅利用胶盖的遮护以防电弧灼伤人手，因此不宜带负载操作，适用于接通或断开有电压而无负载电流的电路,其结构简单、操作方便、价格便宜。
铁壳开关又称为封闭式负荷开关，铁壳开关的灭弧性能、操作及通断负载的能力和安全防护性能都优于瓷底胶盖刀开关，但其价格比瓷底胶盖刀开关贵。
3.中间继电器与交流接触器有什么差异？在什么条件下中间继电器也可以用来起动电动机？答：中间继电器是电磁式继电器的一种，其结构与工作原理与电磁式接触器相似，但是中间继电器触点允许通过的电流较小，不适宜用于控制主电路的通断。
如果电动的容量较小，额定工作电流与中间继电器触点允许通过的电流一致，也可以用来起动电动机。
4.画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。
答：文字符号：KT，图形符号如下图所示：5.说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。
答：熔断器用于短路保护，如果电路中电流过大，熔断器会瞬间切断电路；而热继电器用于过载保护，不会瞬间切断电路，而是要经过一段时间之后，才能切断电路。
电气控制逻辑说明
电气控制逻辑说明编写人：覃恒锋蒙永合审核人：***批准人：***中电广西防城港电厂生产部2007-7-26电气部分控制逻辑说明本工程电气设备纳入DCS控制系统分为两个部分：单元电气控制系统、公用电气控制系统。
主要设备有：发电机变压器组系统、高压厂用变压器系统、6KV厂用电系统、低压厂用变压器系统、直流系统、不停电电源系统、启动/备用变压器、220kV线路。
一、发电机变压器组系统、启动备用电源系统：1．设备说明：a.#1发变组500kV并网断路器（第一串5012、第二串5021）；b.#1发电机励磁系统；c.启备变220KV断路器2000；d.01启备变220kV侧隔离开关QS3（20006）；e.02启备变220kV侧隔离开关QS4（20009）；2．允许条件：a.#1发变组500kV并网断路器第一串5012合闸：●50121、50122隔离开关在合位或50121、50122隔离开关在分位；●本断路器在分闸状态；●本断路器无油压低报警；●本断路器无气压低报警；●本断路器控制回路故障报警=“0”；●本断路器选择开关在远方位置；b.#1发变组500kV并网断路器第二串5021合闸：●50211、50212隔离开关在合位或50211、50212隔离开关在分位；●本断路器在分闸状态；●本断路器无油压低报警；●本断路器无气压低报警；●本断路器控制回路故障报警=“0”；●本断路器选择开关在远方位置；c.#1发变组500kV并网断路器第一串5012分闸：●本断路器在合闸位置；●本断路器无油压低报警；●本断路器无气压低报警；●本断路器控制回路故障报警=“0”；●本断路器选择开关在远方位置；d.发变组500kV并网断路器第二串5021分闸：●本断路器在合闸位置；●本断路器无油压低报警；●本断路器无气压低报警；●本断路器控制回路故障报警=“0”；●本断路器选择开关在远方位置e.励磁系统投入：●汽机转速>2950转/分；●励磁系统故障报警信号=“0”；●AVR就地操作=“0”；●AVR投入自动模式；●发电机励磁系统无“PT故障”报警；●灭磁开关在分闸位；f.励磁系统切除：●发变组500kV并网断路器（第一串5012、第二串5021）在分闸位；●AVR投入自动模式；●AVR就地操作=“0”；g.启备变220KV断路器2000合闸：●+ 01号启备变220kV侧隔离开关-QS3（20006）合闸状态+ 02号启备变220kV侧隔离开关-QS4（20009）合闸状态；●启备变220kV 断路器跳闸状态；●无启备变220kV 断路器低油压合闸闭锁报警；●无启备变220kV GIS内空气开关分闸或跳闸报警；●无启备变220kV GIS内SF6压力降低或G1~G3号气室报警；●启备变220kV 断路器转换开关远方位置；●无启备变220kV 断路器SF6压力降低断路器闭锁；●无启备变220kV 断路器SF6压力降低断路器气室报警；●无启备变220kV 断路器电机过流过时报警；●无启备变220kV 断路器三相不同期信号。
电厂电气设备概述
3、交流事故保安电源
本工程对顶轴油泵、盘车电机及交流润滑油泵均应设置保安电源，以保证汽 轮发电机组事故时安全停机。按全厂设置一套低压柴油发电机组作为事故停 机电源。对应机组设置保安 MCC 段；柴油发电机组方案如下： 柴油发电机 容量按全厂机组顶轴油泵、盘车电机及事故油泵所需的保安负荷确定；根据 负荷情况，全厂设置 1 台380/220V,容量为 500kW 的箱式柴油发电机组作为全 厂的应急保安电源，设置段低压保安 PC 段，对应机组分别设置#1（2、3）机 保安 MCC；低压保安 MCC 段由两回电源引接，一回电源引自柴油发电机组保 安 PC 段，一回电源引自各机组低压厂用工作段。两回电源实现自动投切。
6、本工程电气接线方式
1）110kV升压站电气一次主接线 （1）本工程#1 机及#2 机 110kV GIS 采用单母线分段接线方式。设置 M1、M2 两段 110kV 母线，两段母 线间设分段开关。#1 机、#2 机经升压变升压后分别接入 110kV M1、M2 母线；两回 110kV 电缆线路分别 经 110kV M1母线、 （2）M2 母线接至 220kV 赤钢站。#3 机采用发电机-变压器-线路组接线形式，#3 机经升压变升压后送 至 220kV 赤钢站。 （3）二期工程建设时#4、#5 机均采用发电机-变压器-线路组接线形式送至220kV 赤钢站，本期在一期 110kV GIS 室内预留二期 2 台机间隔位置。
5.6一台半（3/2）断路器接线
示意图
1）接线特点分析 3个断路器构成1串，接在 两母线间，引出2条出线 可靠性：高 断路器检修： 母线检修： 灵活性：高 操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作 调度和扩建 经济性：大 一次投资：每串增加联络断路器。 2）进出线布置原则 电源和负荷配对成串 只有两串时，交叉布置 3）适用范围： 330~500KV配电装置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（四）电气控制电路特点
1）M1为双速笼型异步电动机。低速时 ） 为双速笼型异步电动机 低速时KM6控制，将定 为双速笼型异步电动机。 控制， 控制 子绕组接成三角形；高速时由KM7、KM8控制，将定子绕 子绕组接成三角形；高速时由 、 控制， 控制 组接成双星形。 低速转换由行程开关SQ控制 低速时， 控制。 组接成双星形。高、低速转换由行程开关 控制。低速时， 可直接起动。高速时，先低速起动， 可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速运 行的二级起动控制，以减小起动电流。 行的二级起动控制，以减小起动电流。 2）M1能正反转运行、正反向点动及反接制动。在点动、 能正反转运行、 ） 能正反转运行 正反向点动及反接制动。在点动、 制动以及变速中的脉动慢转时， 制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串入限流电 阻R，以减少起动和制动电流。 ，以减少起动和制动电流。 3）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。 ）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。 只要进行变速，M1电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮啮 只要进行变速， 电动机就脉动缓慢转动， 电动机就脉动缓慢转动 使变速过程顺利进行。 合，使变速过程顺利进行。 4）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机 拖动实现 ）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现 其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护。 其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护。
第三章
三、电气控制电路分析
T68型卧式镗床电气原理图 型卧式镗床电气原理图
第三章
（一）主电路分析 （二）控制电路分析
1．M1主电动机的点动控制 ． 主电动机的点动控制 2．M1电动机正反转控制 ． 电动机正反转控制 3．M1电动机高低速的转换控制 ． 电动机高低速的转换控制 4．M1电动机的停车制动控制 ． 电动机的停车制动控制 5．主轴及进给变速控制 ． 1）停车变速 ） 2）运行中变速控制 ）
第三章
5）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时 ） 进行。为便于变速时齿轮啮合， 进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动 过程。 过程。 6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配 ）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动， 有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、 有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的 点动控制方式。 点动控制方式。 7）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择， ）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择， 高速运转时应先经低速起动。 高速运转时应先经低速起动。 8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。 ）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。
第三章
6．快速移动控制 ． 7．联锁保护环节分析 ． 1）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。 ）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。 2）M1电动机正反转控制、高低速控制、M2电 ） 电动机正反转控制 高低速控制、 电 电动机正反转控制、 正反转控制均设有互锁控制环节。 动机的 正反转控制均设有互锁控制环节。 3）熔断器FU1~FU4实现短路保护；热继电器 ）熔断器 实现短路保护； 实现短路保护 FR实现 过载保护；电路采用按钮、接触器或继电 实现M1过载保护 实现 过载保护；电路采用按钮、 器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。 器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。