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电力系统 由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能 。 高低压电气设备 发电机的工作原理 发电机的工作原理 交流电(英文:AlternatingCurrent,简写AC)是指大小和方向都发生周期性变化的电流,英文简写为AC 。 三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120度的三相交流电,由有三个绕组的三相发电机产生,是工业上常用的电源。 同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢,转子是磁极。定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。 发电机的工作原理 转子的励磁绕组通入直流电流,产生磁场,由同轴的汽轮机带动旋转,转子磁场随同一起旋转,磁场接近于正弦分布。每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。 发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩,发电机即可发出有功功率。所以调整有功功率就得调节汽机的进汽量。调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。 励磁方式 供给发电机转子直流建立转子磁场的系统称为发电机励磁系统。 ①它励励磁系统;它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电,经整流变成直流电,给发电机转子励磁。(#1、2机) ②自并激励磁系统。自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器降压,再整流变成直流电,作为发电机转子的励磁。(#3机) 发电机同期并列 发电机组投入并列运行的整个过程叫做并列。 并列的方式:准同期、自同期 准同期:待并发电机组先加励磁电流,调节其端电压的状态参数使之符合并列条件,再合上断路器QF,这种操作为准同期并列。 自同期并列操作是将一台未励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值,且机组的加速度小于某一给定值的条件下,首先合上并列断路器开关QF,接着立刻合上励磁开关SE,给转子加上励磁电流,在发电机电动势逐渐增长的过程中,由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。 两种同期方式的优缺点 1、准同期方式 (1)开机→励磁升压→同期操作→合闸(合QF) (2)优点:冲击电流小 (3)缺点:并列操作时间长;操作要求高;操作系统复杂,要求严格 (4)分为手动准同期和自动准同期 2、自同期方式 (1)开机→转数升至95%ne→合QF→励磁升压,拉入同步 (2)优点:并列快;操作简单;接线简单 (3)缺点:冲击电流大;并列瞬间引起系统电压短时严重下降;系统之间不能采用自同期并列 发电机同期并列 准同期并列的条件: 1、电压相同(5%) 2、频率相同(0.05~0.1r/s,3~6r/m) 3、相位相同(10度以内,冲击电流约为0.5Ie) 4、相序相同 同期点 同期点:发电厂(或变电站)中用来进行同期操作的断路器。 我厂同期点的设置: 两台主变低侧开关101、102 三台发电机出口开关111、112、113 10KV母联开关100、110、140、141、159 变压器工作原理 变压器是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。作用:变换交流电压、交换交流电流和变换阻抗。 U1*I1=u2*i2 n=N1/N2=U1/u2 按冷却方式分类 :干式、油浸 变压器并列运行的条件 1、接线组别相同 2、变比相同(0.5%) 3、阻抗电压相同(10%) 4、容量比不超过3:1 互感器 互感器(instrument transformer)又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流,用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。 电流互感器(CT) 普通电流互感器结构原理:电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流(I1)通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流(I2);二次绕组的匝数(N2)较多,与
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