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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，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，变压器起到变换电压的目的。由式可知，一二次电流比与一二次电压比互为倒数，变压器一二次绕组功率基本不变，（因变压器自身损耗较其传输功率相对较小），二次绕组电流的大小取决于负载的需要，所以一次绕组电流的大小也取决于负载的需要，变压器起到了功率传递的作用。变压器结构变压器分类按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器、壳式变压器、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。大型变压器方式强迫风冷及风冷控制箱每台变压器应配备一套温度监控器和温度指示器，以显示热点温度。温度指示器为直读式，布置在本体上，变压器外壳设置观察窗，观察窗应有与外壳相同的防护等级;三个PT100测温元件分别埋设在三相低压绕组最热部位的测温孔内。温度监控器应具有下述功能：a可自动监测并显示三相绕组的温度，当任一绕组温度达到设定温度时，如∶温度达到100℃时，自动起动风机；低于80℃时，自动停止风机；超过130℃时，自动报警并起动远方报警装置，超过150℃时，发出跳闸命令。b温度设定现场可调。温控箱内应设置温度变送器，参数应与微机监控系统匹配。c具有与微机监控系统的通信接口功能变压器应成套供给强迫空气冷却系统。冷却系统能自动和手动起动，当变压器热点温度超过上述规定值时能自起动。冷却系统的风扇应有足够的备用。应提供一只手动操作的“自动-手动”两个位置的切换开关，用以选择冷却风扇的运行方式。干式变压器的冷却采用自然空气冷却和强迫空气循环冷却两种方式。采用自然空气冷却，可保证变压器在额定负载情况下，正常运行。采用强迫空气环环冷却后，800KVA及以下干式变压器增容40％，800KVA以下干式变压器增容5％，并可连续运行。冷却系统配以AMTB系列自动温度控制保护系统。在低压绕组长一匝导线处理设铂热电阻测温元件，自动监测绕组温升情况，实现对强迫风冷的控制，超温报答和超温跳闸等功能。随着环境温度及负载的变化，当绕组达到限定温度时，温控器自动发出信号，达到110℃时风机启动；90℃时风机停止；120℃时发出报警;145℃时作用跳闸。冷却控制系统的控制操作元件装于温度控制箱内，并完成连线。温度控制箱布置于变压器外壳便于观察、操作的适当位置。厂用电电气系统图直流系统直流110V系统设有二段母线，三台充电器，每段母线固定连接蓄电池组，二台充电器（#1、#3）各自带一段直流母线运行，另一台（#2）充电器运行备用。直流220V系统设有一段母线，二台充电器，每段母线固定连接蓄电池组，一台充电器运行，另一台充电器运行备用。每段直流母线进线都设有两个电源开关，分别连接两台不同的充电器，两电源开关之间设有机械闭锁装置，任何时候只允许一路电源向直流母线供电。直流110V、220V备用的充电器均保持运行状态，备用充电器的交流输入和直流输出开关必须保持在合闸状态。直流母线不得脱离蓄电池组运行，禁止用充电器单独带直流母线运行。所有充电器的浮充，匀衡充电电压，充电时间及操作模式等，除有正式通知，不得随意更改。备用充电器仅对一段直流母线备用，禁止用一台充电器带两段直流母线运行。两台充电器都退出运行时，应退出蓄电池组的运行。蓄电池采用浮充电方式运行，浮充装置应和蓄电池并联运行，蓄电池经常处于满充电状态。蓄电池组之间或浮充机之间不宜长期并列运行。需要并列运行的两组直流母线不得同时有接地现象，否则，禁止将两组母线并列运行。直流母线电压正常应保持在正常范围内。直流母线分段运行时，在负荷侧并环前，应先合上母线联络开关（或刀闸）直流系统工作时的注意事项除寻找接地外，不允许在带有接地点的直流网络上工作；操作刀闸或合上、拉开保险时，必须带防护眼镜、绝缘手套且在无电流情况下进行。