【文章內(nèi)容簡介】 電氣連線在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)各種電氣設(shè)備的作用和要求，按一定的方式用導(dǎo)體連接起來所形成的電路稱為電氣接線。其中，由一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等，按預(yù)期生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為一次電路，或稱電氣主接線；由二次設(shè)備所連成的電路稱為二次電路，或稱二次接線。電氣主接線表明電能匯集和分配的關(guān)系以及各種運(yùn)行方式。電氣主接線通常用按規(guī)定的圖形符號和文字符號畫成電氣主接線圖來表示。電氣主接線圖可以畫成三線圖，也可畫成單線圖。三線圖能給出各相的所有設(shè)備的全圖，比較復(fù)雜，故電氣主接線圖常用單線圖表示，只有需要時才繪制成三線圖。值得注意的是，單線圖雖然繪出的是單相電路的連接情況，實(shí)際上卻表示三線電路。在圖中所有元件應(yīng)表示正常狀態(tài)，例如高壓斷路器、隔離開關(guān)均在斷開位置畫出。江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙配電裝置根據(jù)電氣主接線的要求，由開關(guān)電器、母線、保護(hù)和測量設(shè)備以及必要的輔助設(shè)備和建筑物組成的整體即為配電裝置。配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)點(diǎn)的不同可分為室內(nèi)配電裝置和室外配電裝置。發(fā)電廠和變電站的電氣主接線，要根據(jù)容量、電壓等級、負(fù)荷情況經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后按最佳方案配置。江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙三、300MW發(fā)電廠電氣部分隨著我國電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增長，300MW的單機(jī)已成為系統(tǒng)中的主力機(jī)組。300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分電氣主接線300MW發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組單元接線。單機(jī)容量為300MW的發(fā)電機(jī)，由于額定電流很大，采用全封閉母線。300MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線具有下述特點(diǎn)：（1）發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組單元接線，無發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開關(guān)。（2）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺高壓廠用變壓器，供給廠用電。（3）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器。（4）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性電側(cè)，每相裝有電流互感器4只。（5）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器。（6）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相裝有電流互感器4只。發(fā)電機(jī)和主變壓器之間的連接母線及廠用分支母線均采用全連分相封閉母線。主回路封閉母線為Φ500mm12mm（外徑壁厚）圓管形鋁母線，屏蔽外殼為Φ1050mm8mm鋁管。高壓廠用分支封閉母線為Φ150mm10mm的圓管形鋁母線，屏蔽外殼為Φ700mm5mm的鋁管，相間距離為1000mm。電壓互感器及避雷器分支封閉母線為Φ150mm10mm的圓管形鋁母線，屏蔽外殼為Φ700mm5mm的鋁管，相間距離為1200mm。發(fā)電機(jī)回路電流互感器均套在發(fā)電機(jī)出線罩上。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)選用干式接地變壓器。為提高封閉母線的安全可靠性，還裝設(shè)有微正壓充氣裝置。采用全連封閉母線，與敞露母線相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠。封閉母線有效地防止了絕緣遭受灰塵、潮氣等污穢和外物造成的短路。江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙（2）運(yùn)行安全。由于母線封閉在外殼內(nèi)，且外殼接地，使工作人員不會觸及帶點(diǎn)導(dǎo)體。（3）由于外殼的屏蔽作用，母線電動力大大減少，而且基本消除了母線周圍鋼構(gòu)件的發(fā)熱。（4）運(yùn)行維護(hù)量小。主要電氣設(shè)備（1）發(fā)電機(jī)（2）主變壓器（3）廠用高壓變壓器（4）電壓互感器（5）電流互感器（6）高壓熔斷器（7）中性點(diǎn)接地變壓器 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙發(fā)電機(jī)的基本工作原理同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢這一基本原理工作的。因此，同步發(fā)電機(jī)應(yīng)具有產(chǎn)生磁力線的磁場和切割該磁場的導(dǎo)體，前者我們稱其為轉(zhuǎn)子，后者則為定子，定、轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙，如下圖所示：定子上有AX、BY、CZ三相定子繞組，在空間互差120176。電角度,對稱分布放置于定子鐵芯槽中。轉(zhuǎn)子則有一對磁極，上面裝有直流勵磁的轉(zhuǎn)子繞組，當(dāng)直流電流通過電刷和滑環(huán)流入轉(zhuǎn)子繞組后，產(chǎn)生的磁通由N極出來經(jīng)過氣隙、定子鐵芯，再經(jīng)氣江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙隙進(jìn)入S極構(gòu)成主磁路。同步發(fā)電機(jī)(synchronous generator)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔艿脑O(shè)備。在火電廠，發(fā)電機(jī)用汽輪機(jī)作原動機(jī)，稱為汽輪發(fā)電機(jī)；在核電站是以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐，原動機(jī)仍然是汽輪機(jī)；在水電廠，發(fā)電機(jī)用水輪機(jī)作原動機(jī)，稱為水輪發(fā)電機(jī)； 有的地方用柴油機(jī)用作原動機(jī)，稱為柴油發(fā)電機(jī)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由原動機(jī)驅(qū)動，（按圖示方向）以轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)／分鐘作恒速旋轉(zhuǎn)時，定子三相繞組的導(dǎo)體依次切割磁力線，于是，定子三相繞組便感應(yīng)出三相大小相等、相位彼此相差120176。的交流電動勢。據(jù)圖所示轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向，若氣隙磁通密度按正弦波分布，則三相繞組感應(yīng)電動勢波形為正弦波，相序?yàn)锳→B→C。發(fā)電機(jī)的基本組成元件同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部件組成，同時還有若干附屬部件。定子又稱為電樞，主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座、端蓋等部件組成。它是同步發(fā)電機(jī)用以產(chǎn)生三相交流電能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)換的重要部件。定子鐵芯是構(gòu)成磁回路并固定定子繞組的重要部件，要求它導(dǎo)磁性能好、損耗低、剛度好、振動小、不易發(fā)熱等。因此，定子鐵芯通常由硅鋼片疊成，沿軸向疊成多段形式，每段疊片厚為30～60mm，各段疊片之間有寬約10mm通風(fēng)槽，以改善定子鐵芯的散熱條件，為減少漏磁防止渦流引起過熱，在定子鐵芯的兩端用非磁性材料制成的壓板將其夾緊，整個鐵芯固定在定子機(jī)座上。三相同步發(fā)電機(jī)的基本組成元件定子：有三相定子繞組，每相結(jié)構(gòu)完全相同，它們在空間上互差120176。電角度對稱分布放置在定子鐵心槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子：有p對磁極，磁極上有直流勵磁繞組，當(dāng)直流電流通過電刷和江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙滑環(huán)流入轉(zhuǎn)子繞組后，產(chǎn)生主磁通，主磁通由N極經(jīng)氣隙，定子鐵心，再經(jīng)氣隙進(jìn)入S極，構(gòu)成主磁路。機(jī)座是用來支撐和固定定子鐵芯和端蓋的，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)座與定子鐵芯之間需要留有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)道，以利發(fā)電機(jī)的冷卻。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、勵磁繞組、阻尼繞組、緊固件、滑環(huán)和風(fēng)扇組成。轉(zhuǎn)子鐵芯應(yīng)具有良好的導(dǎo)磁性能，并能承受很大的離心力作用。一般用鎳鉻鉬釩合金鋼，在真空中澆注成一整體，經(jīng)過機(jī)械加工成為一整體轉(zhuǎn)子，沿轉(zhuǎn)軸的中心線膛一個中心孔，用于將轉(zhuǎn)子繞組引線通過它引向滑環(huán)，轉(zhuǎn)子鐵芯外圓表面銑出的槽用于放置直流勵磁繞組，從而構(gòu)成主磁極。勵磁繞組由矩形的絕緣扁銅線繞成同心式線圈，兩線圈分別放置在主磁極兩側(cè)所開出的槽內(nèi)，每槽軸向沖有雙排孔，用于轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部通風(fēng)，端部則采用凹型銅排，兩根拼在一起，中間形成一個通風(fēng)風(fēng)道，所有線圈串聯(lián)組成勵磁繞組，構(gòu)成轉(zhuǎn)子的直流電路，勵磁繞組引出的兩個線端，通過轉(zhuǎn)子鐵芯軸向中心孔，而接至集電環(huán)上，并通過電刷與外電路直流電源相連接。阻尼繞組是一種短路繞組，由放在槽楔下的銅條和轉(zhuǎn)子兩端的銅環(huán)焊接成閉合回路。主要作用是在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生短路或不對稱運(yùn)行時，利用其感應(yīng)電流來削弱負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場的作用，以及同步發(fā)電機(jī)發(fā)生振蕩時起阻尼作用，使振蕩衰減。轉(zhuǎn)子緊固件包括護(hù)環(huán)和中心環(huán)。由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很高，繞組端部受到很大的離心力，所以必須采用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來可靠的固定。護(hù)環(huán)把轉(zhuǎn)子勵磁繞組的端部套緊，以防繞組端部甩出。中心環(huán)用來支持護(hù)環(huán)和防止轉(zhuǎn)子繞組端部的軸向移動。為減少端部漏磁場，護(hù)環(huán)采用非導(dǎo)磁合金鋼材料。滑環(huán)分正、負(fù)兩個環(huán)，安裝于發(fā)電機(jī)勵側(cè)軸承外側(cè)，利用熱套法江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙?zhí)自诖筝S的絕緣套筒上，材料通常選用強(qiáng)度高的合金鋼，表面還進(jìn)行硬度處理。另外，滑環(huán)表面的螺旋溝的作用是消除在高速旋轉(zhuǎn)時表面形成的氣膜，改善電刷表面的電流分布，防止引起電刷打火、電腐蝕和電刷發(fā)熱?；h(huán)的冷卻是靠兩環(huán)之間裝設(shè)的離心式風(fēng)扇和沿滑環(huán)周圍均勻分布的通風(fēng)孔進(jìn)行散熱和冷卻的。直流電流是通過靜止的正負(fù)極電刷和正、負(fù)兩個隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的滑環(huán)（集電環(huán)）引入轉(zhuǎn)子繞組。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子細(xì)長，通風(fēng)冷卻比較困難，故轉(zhuǎn)子的兩端，一般設(shè)有離心式風(fēng)扇，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，兩個風(fēng)扇之內(nèi)側(cè)形成高壓區(qū)，外側(cè)為低壓區(qū)。當(dāng)冷氫氣通過定、轉(zhuǎn)子端部與本體后，溫度升高，通過風(fēng)扇兩側(cè)的壓差，將熱氫氣逼到低壓區(qū)，再經(jīng)過氫氣冷卻器降溫后，再打入高壓區(qū)進(jìn)行冷卻，如此循環(huán)不已，達(dá)到冷卻的目的。汽輪機(jī)以3000rpm的轉(zhuǎn)速拖動大軸及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由自并勵靜態(tài)勵磁系統(tǒng)提供直流勵磁電流，由碳刷、滑環(huán)引至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生主磁場，通過氣隙、定子鐵芯、定子繞組，再經(jīng)氣隙返回到轉(zhuǎn)子繞組，從而構(gòu)成主磁場的通路，由于此主磁場在隨大軸旋轉(zhuǎn)時不斷地切割通路中發(fā)電機(jī)定子繞組，從而使發(fā)電機(jī)定子繞組感應(yīng)出50Hz、20KV的感生電勢；當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，定子繞組和電網(wǎng)構(gòu)成一閉合回路，從而在定子繞組中將有感生電流通過，在此電流的作用下，定子繞組將產(chǎn)生一電樞磁動勢，反作用于轉(zhuǎn)子磁場，從而制動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，削弱轉(zhuǎn)子磁場，發(fā)電機(jī)維持3000rpm轉(zhuǎn)速不變，轉(zhuǎn)子將加大勵磁抵削電樞磁動勢的反作用，直到一種動態(tài)平衡。（此種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)）發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后增加有功負(fù)荷（開大進(jìn)汽門）時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有超過3000rpm的趨勢，定子繞組中感生電勢升高,電流增大，電樞磁動勢反作用于轉(zhuǎn)子磁場，（電樞反應(yīng)）從而制動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，直到一種新的動態(tài)平衡，發(fā)電機(jī)維持3000rpm轉(zhuǎn)速不變。同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性主要有：用以確定發(fā)電機(jī)的同步電抗及表示電機(jī)磁路飽和情況的空載特性和短路特性，用以確定發(fā)電機(jī)的電江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)報(bào)告紙壓變化率、額定勵磁電流及表明運(yùn)行性能的外特