发电厂电气部分--第9讲
合集下载
《发电厂电气部分》PPT课件
❖
相位关系。
引入新课：
2.1中性点不接地系统
第十七页，共99页。
2.1.1正常运行情况 2.1中性点不接地系统
⒈简化等值电路 如图相间及对地电容对称分布，对地电容用集中电容表示，相 间电容略。
⒉电压及电流关系分析
节点电压定律ＵN＝0，相量图：上图b
⒊结论 ⑴电源中性点与地同电位，各相的相电压等于各相的对地电压（不大(bù dà)的中性点位移
复习旧课：
⒈电力系统的概念及常用的电压级；
⒉发电机和变压器额定电压的确定
⒊电力系统的中性点的概念：泛指运行中星形
连
接的发电机和变压器的中性点。
⒋中性点接地方式的提出：是个比较复杂的技术 经济问题（可靠性、过电压、绝缘配合、装置动 作、弱电干扰及系统稳定）。
重 点：电压及电流关系分析(fēnxī)
教学目的：建立电力系统的概念,了解(liǎojiě)电气设备的额 定电压及额定电流。
复习旧课：回顾已经学习过的基础课程
重 点：电力系统，发电厂的基本概念 难 点：电能质量
引入新课： 1.3 电气设备概述及额定参数
第九页，共99页。
1.3 电气设备概述(ɡài shù)及额定参数
1.3.1主要电气设备
第1 章 绪论(xùlùn)
教学目的：建立电力系统的概念,了解电气设备的额 定电压及额定电流。
复习旧课：回顾已经学习过的基础课程 重 点：电力系统，发电厂的基本概念 难 点：电能(diànnéng)质量 引入新课：
1.1 电力工业发展概况及前景
1.2 电力系统基本概念
第一页，共99页。
1.1 电力工业(diàn lì ɡōnɡ yè)发展概况及前景
⒈中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及相位关系；
《发电厂电气部分》课件
发电厂电气部分
本课程介绍发电厂电气系统的组成，工作原理，故障排除，维护保养，节能 优化措施，以及未来的发展趋势和挑战。
电气系统的组成
1 发电机
转换机械能为电能的核心设备。
3 开关设备
控制和保护电网以及电力设备。
2 变压器
将发电机产生的低电压提升到输送和分配 所需要的高电压。
4 配电设备
将输送到发电厂的高压电能分配到各个用 电负载。
新能源发电
电动汽车、光伏发电等新兴业务，让电力系统 的各个环节都充满了机遇和挑战。
可再生能源
加快可再生能源的建设，提高电力系统的清洁 度和可持续性。
智能电网
通过升级电力传输、配送设施，构建安全、高 效的智能电网。
人工智能应用
引入机器学习、数据分析等技术，实现电网信 息化、智能化、高效化。
预防性维护
根据设备运行状况，预先制 定维护计划，延长设备使用 寿命。
节能与优化措施
1
提高效率
2
更新陈旧设备，提高发电效率和可靠
性。
3ห้องสมุดไป่ตู้
节约能源
采用高效换热技术和节能设备，减少 发电成本，降低环境污染。
自动化控制
全面应用自动化控制技术，实现智能 监控和管理，提高生产效率和运营水 平。
未来发展趋势和挑战
电气系统的工作原理
涡轮发电机
蒸汽推动涡轮转动，通过发电机转动产生电能。
控制中心
监控电气系统的运行状态，及时发现故障并采 取应对措施。
变压器
将发电机产生的低电压提升为输送和分配所需 的高电压。
断路器
控制电气系统各部件之间的连接，保护电线电 缆，防止短路。
电气故障排除
断路故障
本课程介绍发电厂电气系统的组成，工作原理，故障排除，维护保养，节能 优化措施，以及未来的发展趋势和挑战。
电气系统的组成
1 发电机
转换机械能为电能的核心设备。
3 开关设备
控制和保护电网以及电力设备。
2 变压器
将发电机产生的低电压提升到输送和分配 所需要的高电压。
4 配电设备
将输送到发电厂的高压电能分配到各个用 电负载。
新能源发电
电动汽车、光伏发电等新兴业务，让电力系统 的各个环节都充满了机遇和挑战。
可再生能源
加快可再生能源的建设，提高电力系统的清洁 度和可持续性。
智能电网
通过升级电力传输、配送设施，构建安全、高 效的智能电网。
人工智能应用
引入机器学习、数据分析等技术，实现电网信 息化、智能化、高效化。
预防性维护
根据设备运行状况，预先制 定维护计划，延长设备使用 寿命。
节能与优化措施
1
提高效率
2
更新陈旧设备，提高发电效率和可靠
性。
3ห้องสมุดไป่ตู้
节约能源
采用高效换热技术和节能设备，减少 发电成本，降低环境污染。
自动化控制
全面应用自动化控制技术，实现智能 监控和管理，提高生产效率和运营水 平。
未来发展趋势和挑战
电气系统的工作原理
涡轮发电机
蒸汽推动涡轮转动，通过发电机转动产生电能。
控制中心
监控电气系统的运行状态，及时发现故障并采 取应对措施。
变压器
将发电机产生的低电压提升为输送和分配所需 的高电压。
断路器
控制电气系统各部件之间的连接，保护电线电 缆，防止短路。
电气故障排除
断路故障
发 电 厂 电 气 培 训 讲 义
发电厂电气培训讲义二〇一二年四月十七日目录第一部分：发电厂电气系统1)电气工程概况2)电气主接线及运行方式(包括电源同期点的设置)3)电气低压系统接线(含低压备自投)4)220V直流系统5)电气二次测控保护系统6)电气行业管理规范（安规、运规、检规）第二部分：发电厂主要电气设备1)发电机及其附属设备2)升压变压器及其附属设备3)110KV GIS组合电器及其附属设备4)10KV开关柜及10KV变频器5)干式变压器6)380V低压开关柜7)电气微机保护8)220V直流系统9)UPS不间断电源第三部分：发电厂电气车间组织机构1)生产组织2)岗位职责3)职业资格4)技能考核第一讲：发电厂电气系统一、课时安排：第一课时1)授课内容：本课时主讲：1发电厂电气工程概况2发电厂电气主接线。
2)教学目标：通过讲解，使学员了解我厂电气工程系统，对发电厂电气系统有一个整体的概念。
为正确运行初步打好基础。
第二课时:1) 授课内容：本科主讲：1、复述上一课内容，讲解习题2发电厂电气低压配电系统。
2）教学目标：通过讲解，使学员了解我厂电气工程系统，对发电厂电气系统有一个整体的概念。
为正确运行初步打好基础。
第三课时(选修课)1）授课内容:本课时主讲：电气行业管理规范，包括电气安全规程、运行规程及检修规程。
2）教学目标：结合实例进行讲解，要求学生懂得电气生产的安全知识、运行操作技能及学会正确办理电气运行操作票及电气检修工作票，并懂得电气调度的一些基本常识。
二、课程内容:第一课时：1.电气工程概况：榆林市煤炭科技开发有限公司煤气发电厂工程项目已经榆林市发改委、榆林市环保局及榆林市供电局立项批准，该工程采用2X15MW直接空冷、凝汽汽轮发电机组配2×75t/h煤气锅炉。
发电机组额定容量为18.75MVA,发电机最大连续出力15MW,额定功率因数为0.8。
发电机出线电压采用10.5 kV,设10 kV发电机母线，2台15MW发电机组分别接至10 kV I、II 段母线，一回焦化厂负荷线接至10 kV备用段母线，每段母线上各接有一台20000kVA的121±2X2.5%/10.5 kV 的主变压器升压至110 kV，110 kV系统采用单母线分段接线，出线一回接入110kV系统。
发电厂电气部分(第五版)苗世洪课件
2014年7月，溪洛渡左岸—浙江金华±800kV特高压直流输电工程正式投运。该工 程在世界上首次实现单回直流工程800万kW连续运行和840万kW过负荷输电运行，创 造了超大容量直流输电的新纪录。
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程 ），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万 kW（台山核电站）；最大的火力发电厂装机容量为540万kW（内蒙古托克托电厂， 8×60万+2×30万kW），最大的水力发电厂装机容量为2250万kW（三峡电厂，32×70 万+2×5万kW），最大的核电发电厂装机容量为380万kW（大亚湾——岭澳核电站， 2×90万+2×100万kW），最大的抽水蓄能厂装机容量为240万kW（广东抽水蓄能电厂 ，8×30万kW）。
2016年4月发电厂电气部分第一章概述571章第二章载流导体的发热和电动力72126章第三章灭弧原理及主要开关电器127215目录章第四章电气主接线及设计216357第五章厂用电接线及设计358470第六章导体和电气设备的原理与选择471576第七章配电装置577627发电厂电气部分第八章发电厂和变电站的控制与信号第九章同步发电机的运行第十章电力变压器的运行628674675710711791发电厂电气部分第一节电力工业发展概况一我国电力工业发展简况第一章概述1882年7月26日上海电气公司在上海成立安装了一台以蒸汽机带动的直流发电机并正式发电从电厂到外滩沿街架线供给照明用电这是我国的第一座火电厂
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
发电厂电气部分
第一章 概述
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程 ），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万 kW（台山核电站）；最大的火力发电厂装机容量为540万kW（内蒙古托克托电厂， 8×60万+2×30万kW），最大的水力发电厂装机容量为2250万kW（三峡电厂，32×70 万+2×5万kW），最大的核电发电厂装机容量为380万kW（大亚湾——岭澳核电站， 2×90万+2×100万kW），最大的抽水蓄能厂装机容量为240万kW（广东抽水蓄能电厂 ，8×30万kW）。
2016年4月发电厂电气部分第一章概述571章第二章载流导体的发热和电动力72126章第三章灭弧原理及主要开关电器127215目录章第四章电气主接线及设计216357第五章厂用电接线及设计358470第六章导体和电气设备的原理与选择471576第七章配电装置577627发电厂电气部分第八章发电厂和变电站的控制与信号第九章同步发电机的运行第十章电力变压器的运行628674675710711791发电厂电气部分第一节电力工业发展概况一我国电力工业发展简况第一章概述1882年7月26日上海电气公司在上海成立安装了一台以蒸汽机带动的直流发电机并正式发电从电厂到外滩沿街架线供给照明用电这是我国的第一座火电厂
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
发电厂电气部分
第一章 概述
《发电厂电气部分》课件
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
三、抽水蓄能电厂 （一）工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
“十一五”国家级规划教材
（二）抽。 （2）填谷。 （3）事故备用。 （4）调频。 （5）调相。 （6）黑启动。 （7）蓄能。
（2）有调节水电厂。 根据水库对径流的调节程度，又可将水电厂分为：日调节水电厂，年调节水电厂和 多年调节水电厂。
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
二、水电厂的特点 （1）可综合利用水能资源。
（2）发电成本低、效率高。 （3）运行灵活。 （4）水能可储蓄和调节。 （5）水力发电不污染环境。 （6）水电厂建设投资较大，工期较长。 （7）发电不均衡。 （8）给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。
（6） 柴油发电机组，为核岛提供应急电源。
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（三）常规岛的系统
常规岛的系统与火电厂的系统相似，它通常包括： （1）二回路系统，又称汽轮发电机系统，由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、 蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统等组成。 （2） 循环冷却水系统。 （3） 电气系统及厂用电设备。
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
（二）按径流调节的程度分 （1）无调节水电厂。
到目前为止，人类所认识的能量有如下形式： （1）机械能。
发电厂电气部分
三、抽水蓄能电厂 （一）工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
“十一五”国家级规划教材
（二）抽。 （2）填谷。 （3）事故备用。 （4）调频。 （5）调相。 （6）黑启动。 （7）蓄能。
（2）有调节水电厂。 根据水库对径流的调节程度，又可将水电厂分为：日调节水电厂，年调节水电厂和 多年调节水电厂。
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
二、水电厂的特点 （1）可综合利用水能资源。
（2）发电成本低、效率高。 （3）运行灵活。 （4）水能可储蓄和调节。 （5）水力发电不污染环境。 （6）水电厂建设投资较大，工期较长。 （7）发电不均衡。 （8）给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。
（6） 柴油发电机组，为核岛提供应急电源。
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（三）常规岛的系统
常规岛的系统与火电厂的系统相似，它通常包括： （1）二回路系统，又称汽轮发电机系统，由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、 蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统等组成。 （2） 循环冷却水系统。 （3） 电气系统及厂用电设备。
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
（二）按径流调节的程度分 （1）无调节水电厂。
到目前为止，人类所认识的能量有如下形式： （1）机械能。
发电厂电气部分PPT精品课程课件全册课件汇总
电率增高。
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
发电厂电气部分
四、火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气 中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的 迁移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。 处理措施： （1）废水：净化，回收再利用 （2）烟气：除尘，脱硫 （3）灰渣：综合利用
发电厂电气部分
（3）化学能。 （4）辐射能。 （5）核能。 （6）电能。
二、能源含义和能源分类
(一）能源含义
能源，顾名思义是能量的来源或泉源，即指人类取得能量的来源，包括已经开发可
供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自然资源称为能 源资源。
发电厂电气部分
(二）能源分类
（1）一次能源和二次能源 （2）常规能源和新能源 （3）可再生能源和非再生能源 （4）含能体能源和过程性能源
（6）超超临界压力发电厂，其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的
发电厂，机组功率为1000MW及以上；
按输出能源分 （1）凝汽式发电厂，即只向外供应电能的发电厂，其效率较低，只有30%~40% 。 （2）热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂，其效率较高，可达60%~70% 。
发电厂电气部分
（3）超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa、温度为540/540℃的 发电厂，单机功率小于200MW
（4）亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa、温度为540 /540℃ 的发电厂，单机功率为300MW直至1000MW不等；
发电厂电气部分
（5）超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.11MPa、温度为550/550℃的 发电厂，机组功率为600MW、800MW及以上；
《发电厂电气》课件
详细描述
自工业革命以来，发电厂经历了从蒸汽机到燃气轮机、再到核能和可再生能源的发展历程。目前，随 着环保意识的提高和能源结构的调整，可再生能源发电厂正逐渐成为主流。未来，随着科技的不断进 步，智能电网、分布式能源等新兴技术将进一步推动发电厂的变革。
02 发电厂电气系统
CHAPTER
电气一次系统
一次系统概述
避雷器与接地装置
总结词
避雷器与接地装置的种类、结构和工作原理
详细描述
介绍避雷器和接地装置的种类，如金属氧化物避雷器和接地 极等，并详细描述其结构和工作原理，包括电阻片和导电体 等部分。同时介绍接地装置的作用和安装要求。
04 发电厂电气设计与优化
CHAPTER
电气主接线设计
总结词
电气主接线是发电厂的重要组成部分， 其设计应遵循安全可靠、经济合理、技 术先进的原则。
《发电厂电气》PPT课件
目录
CONTENTS
• 发电厂概述 • 发电厂电气系统 • 发电厂电气设备 • 发电厂电气设计与优化 • 发电厂电气安全与维护
01 发电厂概述
CHAPTER
发电厂的定义与分类
总结词
介绍发电厂的定义、分类及其特点。
详细描述
发电厂是将其他形式的能源转换为电能的工厂，根据其使用的能源类型，可以分为火力发电厂、水力发电厂、核 能发电厂等。这些不同类型的发电厂各有其特点，如火力发电厂效率高，但污染大；水力发电厂环保，但受水资 源限制；核能发电厂能量密度大，但存在核辐射风险。
发电厂的基本构成
总结词
介绍发电厂的基本构成及其功能。
详细描述
发电厂主要由燃烧系统、汽水系统、电气系统等组成。燃烧系统负责将燃料燃 烧产生高温高压蒸汽；汽水系统负责将热能转换为机械能；电气系统则将机械 能转换为电能，并通过变压器升压或降压后向外输送。
自工业革命以来，发电厂经历了从蒸汽机到燃气轮机、再到核能和可再生能源的发展历程。目前，随 着环保意识的提高和能源结构的调整，可再生能源发电厂正逐渐成为主流。未来，随着科技的不断进 步，智能电网、分布式能源等新兴技术将进一步推动发电厂的变革。
02 发电厂电气系统
CHAPTER
电气一次系统
一次系统概述
避雷器与接地装置
总结词
避雷器与接地装置的种类、结构和工作原理
详细描述
介绍避雷器和接地装置的种类，如金属氧化物避雷器和接地 极等，并详细描述其结构和工作原理，包括电阻片和导电体 等部分。同时介绍接地装置的作用和安装要求。
04 发电厂电气设计与优化
CHAPTER
电气主接线设计
总结词
电气主接线是发电厂的重要组成部分， 其设计应遵循安全可靠、经济合理、技 术先进的原则。
《发电厂电气》PPT课件
目录
CONTENTS
• 发电厂概述 • 发电厂电气系统 • 发电厂电气设备 • 发电厂电气设计与优化 • 发电厂电气安全与维护
01 发电厂概述
CHAPTER
发电厂的定义与分类
总结词
介绍发电厂的定义、分类及其特点。
详细描述
发电厂是将其他形式的能源转换为电能的工厂，根据其使用的能源类型，可以分为火力发电厂、水力发电厂、核 能发电厂等。这些不同类型的发电厂各有其特点，如火力发电厂效率高，但污染大；水力发电厂环保，但受水资 源限制；核能发电厂能量密度大，但存在核辐射风险。
发电厂的基本构成
总结词
介绍发电厂的基本构成及其功能。
详细描述
发电厂主要由燃烧系统、汽水系统、电气系统等组成。燃烧系统负责将燃料燃 烧产生高温高压蒸汽；汽水系统负责将热能转换为机械能；电气系统则将机械 能转换为电能，并通过变压器升压或降压后向外输送。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》(含答案版)能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。
火电厂的分类：（1）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
水力发电厂的分类：按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，调频，调相，备用。
3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。
- 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)。
全部电动机额定功 率总和 其中最大5台电动 机额定功率总和
n
中央修配厂的用电负荷：
P=0.14P +0.4P ∑ ∑5
n
煤场负荷： 中小型机械：P=0.35P +0.6P ∑ ∑3 翻斗机：P=0.22P +0.5P ∑ ∑5 轮斗机：P=0.13P +0.3P ∑ ∑5
n
照明负荷：P=K P d i
可能发生电动机转子和绕组 过热甚至烧毁的事故
自启动时间拉长
因此在进行厂用电设计时，必须作出电动机自启动的合理安排， 进行能够可靠自启动的校验。
n
自启动临界电压
随着电压下降，电动机 转矩急剧下降。出现憜 行的电压称为临界电压 。 保证厂用I类负荷自启动 且考虑惯性因素，规定 厂用母线电压在电动机 自启动时，不应低于 P158页表5－4中的数值。
发电厂电气部分（32学时）
第九讲
主 讲： 刘君 E-mail: liujunlishu@ Tel: 80798449
第五章
基本要求：
厂用电接线及设计（2）
1、各类厂站厂用电接线的特点 2、厂用变压器和电抗器的选择 3、厂用电动机的自启动
五、不同类型发电厂的厂用电接线
火电厂
火电厂
火电厂
型式选择
n
一般选交流电动机，只有要求在很大范围内调节转速（无极 调速）及当厂用交流电源消失后仍要求工作的设备，才选择 直流电动机。 异步电动机结构简单，运行可靠，操作维护方便，过载能力 大，价格便宜。 只有对反复启动、重载启动或需小范围内调速的机械，如吊 车、抓斗机等，才选用绕线式电动机或同步电动机。 厂用电动机的防护型式应与周围环境相适应。根据厂用设备 安置地点，可选用开启式、防护式、封闭式、防爆式等。
采用无激磁调压变压器 时取1.05 ，采用有载调压变压器 时取1.1 ；
hcos - - -电动机的效率和功率因 数乘积，一般取0.8 j
参加自启动的电动机总容量超过P 时可采取的措施 m∑
n
n
n
n
限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电 动机加装低压电压保护装置，延时0.5S断开，不参 加自启动。 负载转矩为定值的重要设备电动机，因它只能在接 近额定电压下启动，也不要参加自启动，可采用低 电压保护和自动重合闸装置。即当厂用母线电压低 于临界值时，该设备从母线上断开，而在母线电压 恢复后又自动投入。 对重要的机械设备，应选用具有高启动转矩和允许 过载倍数较大的电动机。 在不得以的情况下，增大厂用变压器的容量。
为了选择厂用变压器的容量，需要了解厂用设备的数量、容量和 特性，列出各厂用变所供厂用母线段上电动机的容量和台数，计 算母线段的计算负荷。
2、厂用负荷的计算原则
n
1）经常连续运行的负荷全部计入
如：引风机、送风机、给水泵、排粉机、凝结水泵等
n
2）连续而不经常的负荷应计入
如：充电机、备用历磁机、事故备用油泵、备用电动给水泵等
需要系数K 一般取0.8~1.0 ；P –安装容量 d i
4、厂用变压器的选择
n
额定电压：一、二次额定电压必须与引接电源和厂 用网络电压相一致。 台数和型式：只有6KV一种电压时，厂用高压变可选 用1台全容量分裂绕组变压器，两个分裂支路供两段 母线；或选用2台50%容量的双绕组变压器，分别供 两段母线。如有10KV和3KV两种电压等级，厂用高压 工作变可选用2台50%容量的三绕组变压器，分别供 四段母线。 厂用变阻抗：需综合考虑限制低压侧短路容量和厂 用电动机自启动问题。一般应大于10%。
水电厂
核电厂
变电站
500kV站用电源的引 接方式： 由变电站内主变压器第 三绕组引接； 由站内较低压母线上引 接两个站用电源 外接站用电源由附近的 发电厂或变电站低压母 线引接
500kV变电站必须装2台或2台以上的站用工作变压器， 有可靠外接电源时设1台备用变压器；无可靠外接电源 时，设1台自启动的柴油发电机组作备用电源。一般装 设备用电源自动投入方式。
拖动系统的特征量： 转速n、转矩M、角速度Ω、时间t
n
旋转运动方程为：
M M =JdΩ/dt e m
2、厂用电动机的类型及其特点
n
异步电动机（感应电动机）：结构简单、运行可靠、 操作维护方便、价格低廉、过载能力强等。缺点是启 动电流大、调速困难，对电压很敏感（M ＊正比于电 e ＊2 压U ）
1）鼠笼式 优点：不用任何特殊启动设备，可在电网电压下直接启动，操 作简单，可靠性高。缺点：启动电流大，可达额定电流的 4.5~7倍，不能拖动起始负载转矩大的机械，难于调速。 2）绕线式 优点：可调节转速（为均匀无级调速） 、启动转矩和启动电流， 启动电流小（额定电流的2~3倍），启动转矩大。缺点：启动 操作麻烦，维护复杂（有电刷、滑环），价格贵，运行中变阻 器电能损耗大。 吊车、抓斗机、起重机等
n
n
n
容量选择
n n n
电压应与供电系统电压一致 转速应符合被拖动设备的要求 容量必须满足额定电压和额定转速下，大于满载工作 的机械设备轴功率
P > P (KW) N S
n n
P 电动机额定容量，kW； N P 被拖动机械设备轴功率，kW s
4、电动机的自动机，当断开电源或厂用电压降低时， 电动机转速下降，甚至会停止运行，这一转速下降的 过程称惰行。若电动机失去电压后，不与电源断开， 在很短时间内（0.5～1.5S），厂用电压恢复或通过 自动切换装置将备用电源投入，此时电动机憜行未结 束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称 为～。
n
接引的器压变用所
同期调相机接线
n
小容量同期调相机一般可用 全电压直接启动； 大容量（10MVA及以上）可 采用经电抗器的降压异步启 动、小容量电动机启动及同 轴励磁机拖动启动等方式； 同期电动机自用电接线按厂 用电接线原则考虑，具备条 件时，其专用负荷优先采用 由所用变压器低压侧直接供 电的方式。
q
Sts1 SS - S C r S S ts2 C
n
厂用低压变容量：K
S SL
K 变压器温度修正系数 θ S低压工作变容量
n
高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（低 压）工作变容量相同。
七、厂用电动机的选择和自启动校验
厂用机械特性和电 力拖动运行方程
恒转矩负载特性 磨煤机、碎煤机、 输煤皮带、绞车、 起重机 非线性上升的 负载转矩特性 引风机、送风 机、油泵
n
n
六、厂用变压器和电抗器的选择
1、厂用变压器选择的基本原则和应考虑的因素 n 变压器原副边额定电压分别与引接点和厂用电系统 的额定电压相适应； n 联结组别的选择，宜使同一电压的厂用工作变、备 用变输出电压的相位一致； n 阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及 厂用电负荷正常波动范围内，厂用各级母线的电压 偏移不超过额定电压的±5%。 n 变压器的容量必须保证厂用机械及设备能获得足够 的功率。
n
3）经常而断续运行的负荷宜应计入
如：输水泵、空气压缩机等
n
4）短时断续而又不经常运行的负荷一般不予计算
如：行车、电焊机等
n
n
5）由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算 同时运行的台数 6）对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算
3、厂用负荷的计算
“换算系数法”
S = ( ) KP
KmKL K = ηcos j
八、厂用电源的切换
对站用电源的要求 （1）220KV变电所，有两台及以上主变时，宜从主变低压侧分别引接两台 容量相同、可互为备用、分列运行的所用工作变，每台工作变按全所计算 负荷选择；只有一台主变时，其中一台所用变宜从所外电源引接。 （2）330~500KV变电站，有两台及以上主变时，从主变低压侧引接的所 用工作变不宜少于两台，并应装设一台从所外可靠电源引接的专用备用变 压器，每台工作变压器的容量宜至少考虑两台主变的冷却用负荷，专用备 用变压器的容量应与最大的工作变压器的容量相同，初期只有一台主变压 器时，除由所内引接一台变压器外，应再设一台由所外可靠电源引接的所 用工作变。 （3）35~110KV变电所，有两台及以上主变时，宜装设两台容量相同、可 互为备用的所用工作变，每台工作变按全所的计算负荷选择，两台所用变 可分别由主变压器最低电压级的不同母线段引接，如有可靠的6~35KV电 源联络线，也可将一台接于联络线断路器外侧；如能从所外引入可靠的低 压所用备用电源时，亦可装设一台所用变。只有一回电源进线时，如果采 用交流控制电源，宜在电源进线断路器外侧装设一台所用变压器；如果采 用滞留控制电源，并且主变为自冷式时，可在主变压器最低电压母线上装 设一台所用变。 （4）交流不停电电源宜采用成套UPS装置，或由直流系统和逆变器组成。 （5）应设置直流电源，保证对直流负荷可靠供电
n
n
动启自机动电组成或机动电台单
电动机自启动校验
电源母线电压： U*0 = I (x + x ) * *t *m
电 压 校 验
U*0 启动电流总和： I*= x + x *t *m 厂用高压母线电压： U*l = I*x *m 静止电动机启动瞬间： 1 St x = *m Kav SmS
U*0 x U*0 *m U*l = = SmS St x + x *t *m 1+ x Kav *t St U*0 = 1 P 1+ x Kav mΣ *t St ηcosj
PMS
容 量 校 验
( *0 - U*l) cosj U h = St (KW) U*lkavx t *
I - - - 参加自启动电动机的启 动电流标幺值总和 * U 0 - - -电源母线电压标幺值， 经电抗器供厂用电时取1 ， * X t - - - 厂用变压器或电抗器的 电抗标幺值 * X m - - - 参加自启动电动机的等 值电抗标压值 * S - - - 厂用变压器的额定容量 ，kV× A t S S - - - 全部电动机总容量， kV× A m Kav - - -电动机自启动电流平均 倍数，对备用电源当 快速切换时取 2.5 （大于0.8s ），慢速切换时取（大于0.8s 5 ） P S - - - 参加自启动电动机功率 ，kW m
n
中央修配厂的用电负荷：
P=0.14P +0.4P ∑ ∑5
n
煤场负荷： 中小型机械：P=0.35P +0.6P ∑ ∑3 翻斗机：P=0.22P +0.5P ∑ ∑5 轮斗机：P=0.13P +0.3P ∑ ∑5
n
照明负荷：P=K P d i
可能发生电动机转子和绕组 过热甚至烧毁的事故
自启动时间拉长
因此在进行厂用电设计时，必须作出电动机自启动的合理安排， 进行能够可靠自启动的校验。
n
自启动临界电压
随着电压下降，电动机 转矩急剧下降。出现憜 行的电压称为临界电压 。 保证厂用I类负荷自启动 且考虑惯性因素，规定 厂用母线电压在电动机 自启动时，不应低于 P158页表5－4中的数值。
发电厂电气部分（32学时）
第九讲
主 讲： 刘君 E-mail: liujunlishu@ Tel: 80798449
第五章
基本要求：
厂用电接线及设计（2）
1、各类厂站厂用电接线的特点 2、厂用变压器和电抗器的选择 3、厂用电动机的自启动
五、不同类型发电厂的厂用电接线
火电厂
火电厂
火电厂
型式选择
n
一般选交流电动机，只有要求在很大范围内调节转速（无极 调速）及当厂用交流电源消失后仍要求工作的设备，才选择 直流电动机。 异步电动机结构简单，运行可靠，操作维护方便，过载能力 大，价格便宜。 只有对反复启动、重载启动或需小范围内调速的机械，如吊 车、抓斗机等，才选用绕线式电动机或同步电动机。 厂用电动机的防护型式应与周围环境相适应。根据厂用设备 安置地点，可选用开启式、防护式、封闭式、防爆式等。
采用无激磁调压变压器 时取1.05 ，采用有载调压变压器 时取1.1 ；
hcos - - -电动机的效率和功率因 数乘积，一般取0.8 j
参加自启动的电动机总容量超过P 时可采取的措施 m∑
n
n
n
n
限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电 动机加装低压电压保护装置，延时0.5S断开，不参 加自启动。 负载转矩为定值的重要设备电动机，因它只能在接 近额定电压下启动，也不要参加自启动，可采用低 电压保护和自动重合闸装置。即当厂用母线电压低 于临界值时，该设备从母线上断开，而在母线电压 恢复后又自动投入。 对重要的机械设备，应选用具有高启动转矩和允许 过载倍数较大的电动机。 在不得以的情况下，增大厂用变压器的容量。
为了选择厂用变压器的容量，需要了解厂用设备的数量、容量和 特性，列出各厂用变所供厂用母线段上电动机的容量和台数，计 算母线段的计算负荷。
2、厂用负荷的计算原则
n
1）经常连续运行的负荷全部计入
如：引风机、送风机、给水泵、排粉机、凝结水泵等
n
2）连续而不经常的负荷应计入
如：充电机、备用历磁机、事故备用油泵、备用电动给水泵等
需要系数K 一般取0.8~1.0 ；P –安装容量 d i
4、厂用变压器的选择
n
额定电压：一、二次额定电压必须与引接电源和厂 用网络电压相一致。 台数和型式：只有6KV一种电压时，厂用高压变可选 用1台全容量分裂绕组变压器，两个分裂支路供两段 母线；或选用2台50%容量的双绕组变压器，分别供 两段母线。如有10KV和3KV两种电压等级，厂用高压 工作变可选用2台50%容量的三绕组变压器，分别供 四段母线。 厂用变阻抗：需综合考虑限制低压侧短路容量和厂 用电动机自启动问题。一般应大于10%。
水电厂
核电厂
变电站
500kV站用电源的引 接方式： 由变电站内主变压器第 三绕组引接； 由站内较低压母线上引 接两个站用电源 外接站用电源由附近的 发电厂或变电站低压母 线引接
500kV变电站必须装2台或2台以上的站用工作变压器， 有可靠外接电源时设1台备用变压器；无可靠外接电源 时，设1台自启动的柴油发电机组作备用电源。一般装 设备用电源自动投入方式。
拖动系统的特征量： 转速n、转矩M、角速度Ω、时间t
n
旋转运动方程为：
M M =JdΩ/dt e m
2、厂用电动机的类型及其特点
n
异步电动机（感应电动机）：结构简单、运行可靠、 操作维护方便、价格低廉、过载能力强等。缺点是启 动电流大、调速困难，对电压很敏感（M ＊正比于电 e ＊2 压U ）
1）鼠笼式 优点：不用任何特殊启动设备，可在电网电压下直接启动，操 作简单，可靠性高。缺点：启动电流大，可达额定电流的 4.5~7倍，不能拖动起始负载转矩大的机械，难于调速。 2）绕线式 优点：可调节转速（为均匀无级调速） 、启动转矩和启动电流， 启动电流小（额定电流的2~3倍），启动转矩大。缺点：启动 操作麻烦，维护复杂（有电刷、滑环），价格贵，运行中变阻 器电能损耗大。 吊车、抓斗机、起重机等
n
n
n
容量选择
n n n
电压应与供电系统电压一致 转速应符合被拖动设备的要求 容量必须满足额定电压和额定转速下，大于满载工作 的机械设备轴功率
P > P (KW) N S
n n
P 电动机额定容量，kW； N P 被拖动机械设备轴功率，kW s
4、电动机的自动机，当断开电源或厂用电压降低时， 电动机转速下降，甚至会停止运行，这一转速下降的 过程称惰行。若电动机失去电压后，不与电源断开， 在很短时间内（0.5～1.5S），厂用电压恢复或通过 自动切换装置将备用电源投入，此时电动机憜行未结 束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称 为～。
n
接引的器压变用所
同期调相机接线
n
小容量同期调相机一般可用 全电压直接启动； 大容量（10MVA及以上）可 采用经电抗器的降压异步启 动、小容量电动机启动及同 轴励磁机拖动启动等方式； 同期电动机自用电接线按厂 用电接线原则考虑，具备条 件时，其专用负荷优先采用 由所用变压器低压侧直接供 电的方式。
q
Sts1 SS - S C r S S ts2 C
n
厂用低压变容量：K
S SL
K 变压器温度修正系数 θ S低压工作变容量
n
高压（低压）备用变容量：与最大一台厂用高压（低 压）工作变容量相同。
七、厂用电动机的选择和自启动校验
厂用机械特性和电 力拖动运行方程
恒转矩负载特性 磨煤机、碎煤机、 输煤皮带、绞车、 起重机 非线性上升的 负载转矩特性 引风机、送风 机、油泵
n
n
六、厂用变压器和电抗器的选择
1、厂用变压器选择的基本原则和应考虑的因素 n 变压器原副边额定电压分别与引接点和厂用电系统 的额定电压相适应； n 联结组别的选择，宜使同一电压的厂用工作变、备 用变输出电压的相位一致； n 阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及 厂用电负荷正常波动范围内，厂用各级母线的电压 偏移不超过额定电压的±5%。 n 变压器的容量必须保证厂用机械及设备能获得足够 的功率。
n
3）经常而断续运行的负荷宜应计入
如：输水泵、空气压缩机等
n
4）短时断续而又不经常运行的负荷一般不予计算
如：行车、电焊机等
n
n
5）由同一台变压器供电的互为备用的设备，只计算 同时运行的台数 6）对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算
3、厂用负荷的计算
“换算系数法”
S = ( ) KP
KmKL K = ηcos j
八、厂用电源的切换
对站用电源的要求 （1）220KV变电所，有两台及以上主变时，宜从主变低压侧分别引接两台 容量相同、可互为备用、分列运行的所用工作变，每台工作变按全所计算 负荷选择；只有一台主变时，其中一台所用变宜从所外电源引接。 （2）330~500KV变电站，有两台及以上主变时，从主变低压侧引接的所 用工作变不宜少于两台，并应装设一台从所外可靠电源引接的专用备用变 压器，每台工作变压器的容量宜至少考虑两台主变的冷却用负荷，专用备 用变压器的容量应与最大的工作变压器的容量相同，初期只有一台主变压 器时，除由所内引接一台变压器外，应再设一台由所外可靠电源引接的所 用工作变。 （3）35~110KV变电所，有两台及以上主变时，宜装设两台容量相同、可 互为备用的所用工作变，每台工作变按全所的计算负荷选择，两台所用变 可分别由主变压器最低电压级的不同母线段引接，如有可靠的6~35KV电 源联络线，也可将一台接于联络线断路器外侧；如能从所外引入可靠的低 压所用备用电源时，亦可装设一台所用变。只有一回电源进线时，如果采 用交流控制电源，宜在电源进线断路器外侧装设一台所用变压器；如果采 用滞留控制电源，并且主变为自冷式时，可在主变压器最低电压母线上装 设一台所用变。 （4）交流不停电电源宜采用成套UPS装置，或由直流系统和逆变器组成。 （5）应设置直流电源，保证对直流负荷可靠供电
n
n
动启自机动电组成或机动电台单
电动机自启动校验
电源母线电压： U*0 = I (x + x ) * *t *m
电 压 校 验
U*0 启动电流总和： I*= x + x *t *m 厂用高压母线电压： U*l = I*x *m 静止电动机启动瞬间： 1 St x = *m Kav SmS
U*0 x U*0 *m U*l = = SmS St x + x *t *m 1+ x Kav *t St U*0 = 1 P 1+ x Kav mΣ *t St ηcosj
PMS
容 量 校 验
( *0 - U*l) cosj U h = St (KW) U*lkavx t *
I - - - 参加自启动电动机的启 动电流标幺值总和 * U 0 - - -电源母线电压标幺值， 经电抗器供厂用电时取1 ， * X t - - - 厂用变压器或电抗器的 电抗标幺值 * X m - - - 参加自启动电动机的等 值电抗标压值 * S - - - 厂用变压器的额定容量 ，kV× A t S S - - - 全部电动机总容量， kV× A m Kav - - -电动机自启动电流平均 倍数，对备用电源当 快速切换时取 2.5 （大于0.8s ），慢速切换时取（大于0.8s 5 ） P S - - - 参加自启动电动机功率 ，kW m