1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性發(fā)電廠變電站電氣部分2019版,****老師,email：****QQ群： ****,教學(xué)安排,學(xué)分：2 （選修）講課/課外：40/40 學(xué)時(shí)周數(shù)：10 （7周-16周）教學(xué)方式：講授與自學(xué)相結(jié)合， 輔助練習(xí)、課堂討論、課堂練習(xí)考核形式：考試 （平時(shí)30%，期終考試70% ）答疑地點(diǎn)、時(shí)間： 上課教室、最后兩次課教師：****老師email ： ****,教學(xué)安排,1

2、 基本形式及電能質(zhì)量與供電可靠性2 電氣接線、設(shè)備的基本概念與定義3 開(kāi)關(guān)電器4 限流電器5 互感器6 導(dǎo)體與絕緣子7 交流輸電補(bǔ)償器8 電氣主接線的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行與操作9 自用電接線10 配電裝置的結(jié)構(gòu)形式,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容1,11 配電設(shè)備的選擇計(jì)算12 測(cè)量、信號(hào)與控制系統(tǒng)13 直流操作電源14 同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行情形操作15 同步發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行狀態(tài)與事故處理16 異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行17 變壓器的

3、負(fù)載能力18 配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)19 附錄、參考文獻(xiàn),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容2,掌握《發(fā)電廠變電站電氣部分》課程的基本知識(shí)、基本理論和基本分析方法 。了解《發(fā)電廠變電站電氣部分》在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況及相關(guān)問(wèn)題。,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目的,《發(fā)電廠變電站電氣部分》（第四版）牟道槐 重慶大學(xué)出版社2017年3月第4版,教學(xué)內(nèi)容,教 材,在現(xiàn)代發(fā)電廠中，為保證主體設(shè)備(鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī))的正常運(yùn)行，需要許多機(jī)械為其

4、服務(wù)。這些機(jī)械稱(chēng)為自用機(jī)械或廠用機(jī)械。自用機(jī)械大多用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，僅有個(gè)別的用蒸氣拖動(dòng)。,第一節(jié)　發(fā)電廠自用電系統(tǒng)的工作機(jī)械及其運(yùn)行特性,一、發(fā)電廠自用電系統(tǒng)的工作機(jī)械,7,第9章　自用電接線,自用電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為廠用電率。在額定工況下，廠用電率可用下式估算：,二、自用工作機(jī)械的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性,,發(fā)電廠的自用機(jī)械按照其機(jī)械特性，即它的阻轉(zhuǎn)矩(或稱(chēng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩) Mz與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系Mz＝f(n) 的不同分為兩大類(lèi)：第一

5、類(lèi)：機(jī)械的阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)即Mz＝定值。第二類(lèi)：機(jī)械的阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速有關(guān)，即具有非線性上升的轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性，如圖9－1中之曲線2所示。,8,第9章　自用電接線,圖9－1　機(jī)械特性,9,第9章　自用電接線,,風(fēng)機(jī)、油泵以及工作時(shí)沒(méi)有靜壓頭的離心式水泵等，阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可用下式表示：,10,第9章　自用電接線,,圖9－2　離心式水泵在不同靜壓頭下的特性,圖9－3　離心泵的流量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,11,第9章　自用電接線,三、自用電動(dòng)機(jī)和

6、自啟動(dòng)容量的校驗(yàn),,當(dāng)自用母線近區(qū)故障時(shí)，自用母線上的電壓降低或消失。持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，決定于繼電保護(hù)裝置和備用電源自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作時(shí)間。自用電動(dòng)機(jī)在此時(shí)間內(nèi)，其轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)。這一轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程稱(chēng)為惰行。當(dāng)廠用母線電壓恢復(fù)后，電動(dòng)機(jī)重新升速，這一過(guò)程稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。,12,第9章　自用電接線,,表9－1　自啟動(dòng)要求的最低母線電壓,13,第9章　自用電接線,圖9－4　自用電動(dòng)機(jī)群自啟動(dòng)等值電路,14,第9章　自用電接線,

7、,啟動(dòng)初瞬廠用母線電壓按阻抗分配為：有：由于電動(dòng)機(jī)額定功率規(guī)定為輸出功率，因此有允許參加啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為：,15,第9章　自用電接線,,將式(9－4)代入式(9－3)，得：將式(9－5)代入可得：由(9－7)式說(shuō)的自用變壓器(或電抗器)的阻抗越大，允許自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘吭叫　?16,第9章　自用電接線,一、自用電電壓的確定,,自用電系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流特大，其原因?yàn)棰僭诎l(fā)電廠內(nèi)部，離電源近。②各電

8、源提供的短路電流全部流經(jīng)短路支路設(shè)備。③自用電動(dòng)機(jī)的反饋電流。為保證各自用電動(dòng)機(jī)及其他負(fù)荷支路采用輕型路器及電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)固性必須對(duì)其加以限制。,第二節(jié)　熱電廠的自用電接線,17,第9章　自用電接線,二、自用電電源及其引接方式,,在熱電廠中，為了保證自用電供電的可靠性，在電源設(shè)置上，除有正常工作電源外，還應(yīng)有備用電源。對(duì)有大容量機(jī)組(200 MW及以上)的發(fā)電廠還應(yīng)有啟動(dòng)電源和事故保安電源。,18,第9章　自用電接線,,1.自用

9、電工作電源及其引接方式2.備用電源及其引接方式3.啟動(dòng)電源4.事故保安電源,19,第9章　自用電接線,,圖9－5　廠用工作電源的引接方式,20,第9章　自用電接線,表9－2　明備用廠用變壓器臺(tái)數(shù)配置原則,21,第9章　自用電接線,圖9－6　廠用備用電源的連接方式,22,第9章　自用電接線,三、自用電接線原則,,為提高自用電系統(tǒng)的供電可靠性，高壓自用母線按鍋爐臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立工作段，這種接線原則稱(chēng)為按爐分段，各段上的負(fù)荷則按以下情況

10、來(lái)分配。（1）同一機(jī)爐或在生產(chǎn)程序上相互有關(guān)的電動(dòng)機(jī)和其他用電設(shè)備應(yīng)接在同一分段上。但當(dāng)同一機(jī)爐的自用機(jī)械有兩套，其中一套純?yōu)閭溆?如凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)等)時(shí)，則應(yīng)接在不同分段上。,23,第9章　自用電接線,,（2）全廠公用負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及對(duì)供電可靠性的要求，分別接在各分段上。當(dāng)公用負(fù)荷較多時(shí)，應(yīng)設(shè)置公用母線段。但相同的Ⅰ類(lèi)公用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)不要接在同一母線段上。,24,第9章　自用電接線,,圖9－7　中型熱電廠自用電接線,2

11、5,第9章　自用電接線,四、熱電廠自用電接線舉例,一、核電站自用電系統(tǒng)的特點(diǎn),,在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，核電站極為重要的問(wèn)題就是保證它的安全性。因?yàn)楹穗娬居邢蛑車(chē)h(huán)境釋放放射性物質(zhì)的潛在危險(xiǎn)，因此，不管在正常狀態(tài)下或是在事故狀態(tài)下均應(yīng)排除對(duì)運(yùn)行人員及周?chē)h(huán)境的放射性劑量超標(biāo)的可能性，應(yīng)實(shí)施可靠的監(jiān)視與保護(hù)。,第三節(jié)　核電站的自用電接線,26,第9章　自用電接線,二、核電站自用電系統(tǒng)負(fù)荷的分類(lèi),,按供電可靠性要求，將核電站的自用電負(fù)荷分為3類(lèi)

12、：(Ⅰ)特別重要的負(fù)荷，絕不允許供電中斷；(Ⅱ)重要負(fù)荷，電源允許中斷時(shí)間不超過(guò)3 min，可以采用備用電源自動(dòng)投入方式保證供電；(Ⅲ)不要求很高供電可靠性的負(fù)荷。,27,第9章　自用電接線,三、核電站自用電系統(tǒng)的電源及接線,,如同普通的熱電站，核電站的工作電源取自機(jī)端，備用電源取自電力系統(tǒng)，分別設(shè)立工作變壓器與備用變壓器。由于核能電站安全要求的特殊性，需要增設(shè)第3種電源為事故電源，以保證事故情況下對(duì)第Ⅰ，Ⅱ類(lèi)負(fù)荷供電的要

13、求。這一電源要求具有很高的獨(dú)立性和可靠性。一般對(duì)第Ⅰ類(lèi)負(fù)荷的事故備用采用蓄電池，將其逆變?yōu)榻涣魇褂?。?duì)第Ⅱ類(lèi)負(fù)荷采用自動(dòng)啟動(dòng)的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)。,28,第9章　自用電接線,一、水電廠的自用電負(fù)荷,,由于水電廠電能生產(chǎn)的特點(diǎn)，其自用電比同容量的熱電廠簡(jiǎn)單，但仍是各水電廠中最重的負(fù)荷，它可分為兩類(lèi)：機(jī)組自用電和全廠公用電。,第四節(jié)　水電廠的自用電接線,29,第9章　自用電接線,二、水電廠的自用電接線,,1.自用電供電電壓的選擇2.自用電接

14、線的形式3.自用電電源及其引線,30,第9章　自用電接線,三、水電廠自用電接線舉例,,圖9－１０　某中型水電廠自用電接線,31,第9章　自用電接線,圖9－11　某大型水電廠自用電接線,32,第9章　自用電接線,,圖9－12　某大型水電廠自用電接線,33,第9章　自用電接線,圖9－13　變電站自用電接線,34,第9章　自用電接線,,思考題1.什么叫廠用電率?自用機(jī)械是如何分類(lèi)的?2.在火電廠中除了電動(dòng)給水泵外，為什么還要裝有汽動(dòng)

15、給水泵?3.綜述火電廠自用工作電源和備用電源的引接方式。4.何謂備用電源的明備用和暗備用?各適用于什么情況?5.火力發(fā)電廠的自用電接線原則是什么?為什么采用此原則?,35,第9章　自用電接線,,6.何謂自用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)?為什么要進(jìn)行自啟動(dòng)容量校驗(yàn)?如果自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量超過(guò)允許值時(shí)，可采取哪些措施?7.選擇自用電動(dòng)機(jī)時(shí)須滿足哪些要求?8.大型、中小型水電廠在自用電接線方面各有什么特點(diǎn)?9.當(dāng)變電站采用整流操作