1、電氣培訓主講人：周忠綠色動力泰州再生能源有限公司2014年3月 電能 電能作為一種二次能源，可以從多種途徑獲得（如水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、太陽能發(fā)電等）；同時又便于轉換為其它能量形式（如電動力、電熱、電化學能、電光源等），以滿足社會生產和生活的種種需要。與其它能源相比，電能在生產、傳送、使用中更易于調控。這一系列優(yōu)點，使電能成為最理想的二次能源，格外受到人們關注。 然而，電能無法大量儲存，電能的生產與消耗幾乎是在同一瞬間完成的，發(fā)電、輸電、變電、配電、用電各環(huán)節(jié)緊密相關，組成一個互相影響、互相制約、始終處于連續(xù)工作狀態(tài)的整體。因此，電能從一開始生產就具有鮮明的系統(tǒng)性?，F(xiàn)代電廠的能量轉換方

2、式及火電廠的生產過程火電廠：燃料的化學能 熱能 機械能 電能 水電廠：水的是勢能 機械能 電能 核電廠：核能 熱能 機械能 電能其它類型：太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、潮汐發(fā)電、地熱發(fā)電、燃料電池、垃圾發(fā)電等火力發(fā)電廠主要是煤，還有石油、天然氣、垃圾、生物質。1. 一次能源（燃料）2. 主要設備鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及各種輔機。3. 電能生產過程燃料在鍋爐里燃燒使水變成蒸汽推動汽輪機轉子旋轉帶動發(fā)電機轉子旋轉發(fā)電機產生電能化學能熱能機械能電能 電氣系統(tǒng) 電能生產系統(tǒng) 電氣一次系統(tǒng) 電氣二次系統(tǒng)電氣系統(tǒng)的作用通過與汽輪機同軸的發(fā)電機，將機械能轉換為電能；通過高壓配電裝置將電能匯集并分配送往電力傳輸網絡；通

3、過廠用供電系統(tǒng)，保證廠用輔機供電；通過二次系統(tǒng)對一次系統(tǒng)進行監(jiān)視、測量、控制和保護。電能生產系統(tǒng)1）發(fā)電機系統(tǒng)轉子系統(tǒng)：傳遞原動機的軸功率， 在轉子繞組中注入直流電流后產生磁場。 定子系統(tǒng)：形成三相繞組，當轉子磁場旋轉時，在定子繞組中感應出電動勢，發(fā)出電能。 冷卻系統(tǒng) ：連續(xù)不斷地排出發(fā)電機因各種損耗而產生的熱量，防止發(fā)電機溫度超過設計值而影響絕緣壽命和發(fā)電機出力，保證發(fā)電機安全運行。發(fā)電廠、變電站、電力系統(tǒng)什么是電力系統(tǒng)？ 電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電所、線路和用戶組成。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所可分成五類：樞紐變電所中間變電所地區(qū)變電所終端變電所企業(yè)

4、變電所簡單電力系統(tǒng)的單線圖電力系統(tǒng)的特點電力系統(tǒng)運行的特點： 1）電能不易存儲； 2）過渡過程十分短暫； 3）電能生產與國民經濟各部門關系密切；對電力系統(tǒng)的基本要求： 1）保證供電的可靠性，為用戶提供充足的電力； 2）保證電能質量合格； 3）保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和經濟性。主要電氣設備 為了滿足電能的生產、輸送和分配的需要，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣設備，用于實現(xiàn)起動、轉換、監(jiān)視、測量、調整、保護、切換和停止等操作。 按電壓等級可分為高壓電器和低壓電器； 按所起的作用不同，電氣設備可分為一次設備和二次設備兩大類。 首頁 一次設備 直接生產、轉換和輸配電能的設備，稱為一次設備，主要有以下幾

5、種。 l.生產和轉換電能的設備 生產和轉換電能的設備有同步發(fā)電機、變壓器及電動機，它們都是按電磁感應原理工作的，統(tǒng)稱為電機。 常用電壓等級特高壓：1000kV、 750kV超高壓： 330kV 、500kV高壓：220 kV 、110 kV 、35 kV 、10 kV 、 6 kV低壓（AC） ：380V、220V、36V、24V等直流電壓（DC） ：220V24V、12V等 一、二次設備 電氣設備電力系統(tǒng)一次設備二次設備發(fā)電機變壓器開關設備母線等互感器測量儀表控制器件繼電保護自動裝置等一次回路二次回路生產,輸送,分配,消耗電能的設備對一次設備進行監(jiān)測,控制,調節(jié)和保護的電氣設備一、二次回路是

6、發(fā)電廠、變電站重要的組成部分，是電力系統(tǒng)安全可靠經濟運行的重要保證電氣一次系統(tǒng)1）電氣一次設備及其作用包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動空氣開關、電抗器、避雷器、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、母線、電力電纜、絕緣子、接地裝置、交流接器器、架空導線、電動機等。發(fā)電機發(fā)電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉換為電能。發(fā)電機在工農業(yè)生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。最早產生于第二次工業(yè)革命時 期，由德國工程師西門子于1866年制成。蒸汽輪機是用蒸汽來

7、推動輪機轉動的，它運轉的基本原理和常見的風車相似，蒸汽輪機是由一個中央很厚的鋼盤及鋼盤外沿有很多密排的葉片組成的主體結構。從鍋爐里出來的高壓過熱蒸汽從噴嘴噴到葉片上時，輪機就轉動起來，蒸汽速度越大，輪機轉動得越快（也就是蒸汽的內能在噴射中變成蒸汽的動能，它的動能又轉變?yōu)闄C軸旋轉的機械能）。發(fā)電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。發(fā)電機的分類可歸納如下：發(fā)電機分：直流發(fā)電機和交流發(fā)電機交流發(fā)電機還可分為單相發(fā)電機與三相發(fā)電機。汽輪發(fā)電機外形圖 變壓器變壓器按

8、用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、 單相變壓 器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、 防雷變壓器、箱式變電器 試驗變壓器 轉角變壓器 大電流變壓器 勵磁變壓器。變壓器的功能主要有：電壓變換，電流變換，阻抗變換，隔離，穩(wěn)壓（磁飽和變壓器)自耦變壓器，高壓變壓器（干式和油浸式）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E 型和C型鐵芯，XED型，ED型CD型。變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置。變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應

9、出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩 線圈耦合及磁交鏈之程度。 一般指連接交流電源的線圈稱之為一次線 圈；而跨于此線圈的電壓稱之為一次電壓。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓， 是由一次線圈與二次線 圈間的匝數(shù)比所決定的。 因此，變壓器區(qū)分為升 壓與降壓變壓器兩種。 變壓器外形圖 電動機的分類：電動機工作原理： 電磁感應原理電動機交流電動機直流電動機三相電動機單相電動機同步電動機異步電動機他勵、并勵電動機串勵、復勵電動機高壓電動機外形圖低壓電動機外形圖直流電動機外形圖 開關電器 開關電器的作用是接通或斷開電路。（1）斷路器（俗稱開關）斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路

10、的正常工作電流、過負荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器。 （2）隔離開關（俗稱刀閘）隔離開關沒有滅弧裝置，用來在檢修設備時隔離電源，進行電路的切換操作及接通或斷開小電流電路。它一般只有電路斷開的情況下才能操作。在各種電氣設備中，隔離開關的使用量是最多的（3）負荷開關負荷開關具有簡易的滅弧裝置，可以用來接通或斷開電路的正常工作電流和過負荷電流，但不能用來接通或斷開短路電流。還可用來在檢修設備時隔離電源。 還有用于配電系統(tǒng)的 自動重合器和自動分段器等。 低壓開關電器包括刀開關、組合開關和低壓斷路器等。T型和Y型SF6斷路器 手車式真空斷路器母線：匯集和分配電能電纜：城市、廠站內部

11、或附近、穿越江河或海峽時使用架空線路：終端線、聯(lián)絡線熔斷器：過載或短路時，起到開斷和保護的作用避雷器：保護電力系統(tǒng)和電氣設備的絕緣使其不受雷擊或操作過電壓而損壞互感器：將一次系統(tǒng)的高電壓和大電流轉換為二次系統(tǒng)標準的低電壓和小電流，并使一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)可靠隔離。電抗器：其作用是限制短路電流，使發(fā)電廠或變電站能選擇輕型電器和選用截面積較小的導體。絕緣子：用來支持和固定載流導體，并使載流導體與地絕緣，或使裝置中不同電位的載流導體間絕緣。接地裝置：用來保證電力系統(tǒng)正常工作或保護人身安全。前者稱工作接地，后者稱保護接地。電容式電壓互感器穿墻式電流互感器隔離開關支柱式高壓避雷器絕緣子電纜 二次設備 對一次設備進行監(jiān)察、測量、控制、保護、調節(jié)的輔助設備，稱為二次設備。1.測量表計 測量表計用來監(jiān)視、測量電路的電流、電壓、功率、電能、頻率及設備的溫度等，如電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、溫度表等。2.絕緣監(jiān)察裝置 用來監(jiān)察交、直流電網的絕緣狀況。 3.控制和信號裝置 控制主要是指采用手動或自動方式通過操作回路實現(xiàn)配電裝置中斷路器的分、合閘。斷路器都有位置信號燈，有些隔離開關有位置指示器。主控制室設有中央信號裝置，用來反映電氣設備的事故或異常狀態(tài)。 繼電保護及自動裝置直流電源設備 繼電保護的作用是當發(fā)生故障時，作用于斷路器跳閘，自動切除故障元件；當出現(xiàn)異常情況時發(fā)