发电厂电气部分介绍.ppt

发电厂电气部分 * 电厂远景 发电机外观 风力发电 水利发电 一、概述 火力发电是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时发生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸汽，然后再由水蒸汽带动发电机来发电的措施的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。 　 火力发电站的主要装备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些帮助处理装备。火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为中心）、汽水系统（重要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等构成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、扼制系统等构成。前二者发生高温高压蒸汽；电气系统告终由热能、机械能到电能的改换；扼制系统保证各系统平安、科学、经济运行。90年代，世界良好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能到达60%～70%。 首先讲述一下发电厂电气部分的工作流程，汽轮机带动发电机及永磁机、励磁机旋转，当汽轮机达到一定转速时，永磁机产生电压，经过调节器输送到励磁机，励磁机发出交流电输送到整流柜，然后经过励磁开关输送到发电机转子，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流电势。经过导线输送到升压变压器低压侧，升压后输送到变电站，通过各线路输送到用户，在发电机出线处引出一电源为厂用电，经过降压变压器供给电厂各电压等级设备。 发电机的原理 发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。 　定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 　　转子由转子铁芯滑环、风扇及转轴等部件组成。 三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。交流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。 交流发电机的特点：把机械能转化为电能的一种机器。因为它提供的是方向做周期性变化的交流电，故称为交流发电机。 发电机的主要构造是转子（转动部分）和定子（固定部分），滑环两个。小型发电机的转子是线圈，定子产生磁场。大型发电机恰好相反。它的线圈是定子，产生磁场是转子。同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。在同步发电机中，励磁系统是指为发电机提供励磁电源的机构。因此，励磁系统是同步发电机中的重要部分。励磁系统的结构：励磁系统的大致结构，主要由两部分组成，一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电，以建立直流磁场，另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以确保运行安全。通常称这一部分为励磁控制单元或励磁调节器。 励磁系统必须具备的条件。同步发电机组的励磁系统不但要控制发电机的端口电压，而且还控制发电机的无功功率，功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的过程中，它起到了维护发电机的电压水平，合理分配发电机之间的无功负荷，提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性。所以励磁系统必须具备以下条件：,发电机组正常运行时，励磁系统能负荷电流和电压的变化调节励磁电流，以维持电压在稳定值，并能稳定的分配给机组之间的无功负荷。励磁系统应该有足够的输出功率，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速的将发电机组励磁电流加大到最大值，以确保发电机的安全运行。`励磁装置性能良好，动作灵敏，工作稳定可靠。 励磁系统的改进 同步发电机组的励磁系统的改进经过了三个阶段;早年的同步发电机的励磁广泛采用直流发电机组提供励磁电流来实现。这种励磁方式，由于应用直流发电机来励磁，将交流电变为直流电要通过换向器来交换，励磁电流通过同步发电机的铜环和电刷向励磁绕组来提供，因此存在维修保养不便等问题。20世纪中期发展的带静止硅整流器自力恒压同步发电机。这种方式的励磁方式比早期的同步发电机的励磁优势改进，但是结构上仍存在电刷和集电环。工作是不可避免的产生火花和无线干扰，也需要维护。现代同步发电机广泛采用同轴交流无刷励磁发电机和旋转整流器，从根本上解决了火花和无线电磁干扰的问题。 变压器 变压器的制作原理 　　在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。当变压器一次侧施加交流电压，流过一次绕组的电流为则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次