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1、余热发电电气部分介绍水泥余热发电电气主接线特点v水泥余热发电是利用水泥熟料生产过程中的中、低品位的余热，将设置 在篦冷机旁的AQC锅炉，设置在预热器旁的PH锅炉中的介质水变 为蒸汽，去推动汽轮机带动发电机发电。它是属于资源综合利用的小型 热力发电站，符合国家的有关政策。v余热发电站发出的电力一般是并网不上网，自发自用，即发电机发出的 电能，通过本企业的总降压变电所的6kV母线，与电网相并列。但根据 电力公司的要求，自发自用的用户，不得向电网输送电能，其所发的有 功功率，应全部用于本企业的用电设备。这实际上是在发电机与电网并 列后，减少从电网吸收有功功率。v从下面的主接线图中我们可以看到，在余热
2、电站未运行之前，通过总降 的52F开关柜将总降的电能输送至52P、52H开关柜，供余热电站启动辅 机设备。当发电机发电后，通过52G、52P开关、电缆及52F开关与电网 同期并列，将电能输送到总降的某段母线上；同时通过52G、52H开关 柜，向站用变压器供电，即向马达控制中心（MCC）供电。v这样就体现出余热发电的电气主接线的特点：电站的受电与电站的馈电 ，共用同一个回路。它的优点是，投资省，对原有总降不作大的变动。余热发电的主接线图：主接线路图主接线路介绍 n一般的熟料基地的总降压变电所都有2台及以上 的主变，有1路或2路110kV进线，如宁国水泥厂 1、2线总降和铜陵海螺万吨线，都是有2路
3、 110kV进线。有2路110kV进线的总降，在110kV 侧都有断路器进行联络（铜陵海螺万吨线总降 110kV侧无联络断路器，仅有联络刀闸）。6kV 母线侧设置母联开关，平时应处于断开位置。 110kV主变的中性点平时不得接地，这是按电力 公司的要求，2台主变应分列运行。n当余热发电站建成后，必须并与本企业的总降某 段母线相联结，通过总降母线与系统同期并列运 行。这样，余热发电在总降母线下有一台联络开 关柜，我们称之为52F，在余热电站有一台联络 开关柜，我们称之为52P；发电机的同期并列开 关柜为52G，与52P相串联。在52P与52G开关柜 之间，并联一台52H开关柜，作为站用变压器的
4、上位开关。大容量发电机并列对总降的影响 现状:我们用的是一台功率约18000kW的 发电机，如果将发电机接在某一段母线 上，势必要向系统输送功率，在供电公 司安装的逆功率装置下，发电机无法正 常运行。 要求:并网不上网(自发自用) 办法:两段母线并列运行，即两台变压器 并列运行，是解决大功率发电机不向电 网输送功率的唯一途径 变压器的并列 n我们知道，发电机的准同期并列必须满足 三个条件，它们是UG=UX，即两端电压相 等；G=X，角频率相等；=0，相角 差等于零。n变压器的并列也必须满足三个条件：1.电压比相同；2.联结组别相同；3.短路阻抗相等 变压器的并列 电压比不相同的变压器并列运行：
5、如果电压比不相同并列运行， 如两台变压器的电压等级相同，但变压比不等，一次绕组接到同 一母线上，二次绕组端电压不相等，即使二次侧不带负荷，也要 流过一个平衡电流；当变压器带负载后，平衡电流与负载电流相 叠加。这样就有可能使变压器过载。平衡电流在变压器内部流动 ，不仅增加了绕组内部的电能损耗，也降低了变压器的传输容量 。因此，当变压器并列运行时，彼此之间二次电压之差应尽量小 ，不要超过0.5%。 短路电压不相等的变压器并列运行：对于每一台变压器而言，短 路电压Ud%与变压器的结构、线圈材料及制造工艺有关。当变压 器制成后，其Ud%是个不变数值。几台变压器并列运行时，如果 其他条件相同，互相间的负
6、荷分配与它们的容量成正比，与短路 电压成反比。在一般情况下，如果两台变压器Ud%不同，并列运 行时会引起一台变压器负荷不足，而另一台变压器可能过负荷。 也就是说，两台短路电压不同的变压器并列运行时，阻抗电压小 的变压器分担的负荷大，而阻抗电压大的变压器分担的负荷小。 变压器容量不同并列运行：两台并列运行的变压器，只要各自都 没有超负荷，其容量大小就可不必考虑，但要计算一下负荷分配 是否合适。余热发电电气知识介一.高压电气部分:高压电气设备介绍高压电气设备组成:高压开关柜 (注:118)大容量高速开关装置 (注:117)电流互感器（CT）电压互感器（PT）补偿电容器避雷器 高压柜的基本构造 高压
7、开关柜由壳体、一次线路设备和二次 线路设备所组成。 一次线路设备一般有高压隔离开关、高压 熔断器、断路器、电压互感器、电流互感 器、避雷器等。二次线路设备有继电器、 仪表及其他二次设备。 高压开关柜的一次回路方案有许多种，如 馈电、受电或联络，左进线、右进线、电 缆进线或架空进线等，这要根据具体的一 次回路方案而定。 高压柜的要求 按照国家的规定，高压开关柜必须具备“五防 ”功能的技术要求。这“五防”功能是： 、防止误分、合断路器； 、防止带负荷分、合隔离开关或隔离插头 （手车）； 、防止接地开关合上时（或带接地线）送 电； 、防止带电合接地开关（或挂接地线）； 、防止误入带电隔离室。高压柜的
8、不同工作状态 、工作位置（接通位置）。高压开关柜的可移开部件处 于完全连接位置。 、接地位置。高压开关柜可移开部件所处的位置，使主 回路短路并接地。 、试验位置（可抽出部件的）。高压开关柜可抽出部件 所处的位置，使主回路形成隔离断口或分离，而控制回路 是接通的。 、断开位置（可抽出部件的）。高压开关柜可抽出部件 所处的位置，使主回路形成隔离断口或分离，并使可抽出 部件仍与外壳保持机械联系，而辅助回路可以不断开。 、移开位置（可抽出部件的）。使高压开关柜可移开部 件所处的位置是在外面，与外壳机构脱离机械联系和电气 联系。高压柜的基本构造和布置 、高压开关柜的核心部件是断路器，它置于开关柜的断路
9、器室内，该室内装有手车导轨，手车能在“工作”、“试验 /隔离”位置之间移动。 、根据用途，手车可分为断路器手车，PT、CT手车及隔离 手车等。 、母线室，高压开关柜的主母线置于其中。高压母线以绝 缘做支撑，互相之间以高强度螺栓连接，连接处应有专门的 绝缘罩隔离。 、电缆室，有电缆的连接桩头，有固定电缆和零序电流互 感器的位置和地方。 、低压室（仪表室），放置仪表、继电保护装置、操作开 关和二次设备。 、接地开关，主要是手动操作，操作机构连杆上装有机械 连锁机构，与断路器手车进行连锁。 、避雷器，现在使用真空断路器的高压开关柜上均装有氧 化锌避雷器，用来防止操作过电压。 高压断路器的几个基本参数
10、 l 额定电压：额定电压是保证断路器长期稳定工作的电压。产品铭牌上 所标注的额定电压是指断路器正常工作时的线电压，它决定着断路器 的绝缘尺寸，也决定断路器的熄弧条件。 l 额定电流：额定电流是指断路器可以长期通过的最大的电流；额定电 流决定着断路器的发热条件，也将决定导电回路的尺寸。 l 额定短路开断电流：开断电流是指在某一电压下，能正常断开的最大 的短路电流。在额定电压下开断的电流称为额定开断电流，它表征着 断路器的开断能力。 l 由于开断电流与电压和电流有关，因此，断路器在不同的额定电 压下，它的开断能力是不同的，即使是同一电压，断路器的额定短路 开断电流也是不同的。选择断路器的开断能力要
11、从本系统的短路容量 来考虑，这一点是非常重要的。额定断流容量：由于断路器的开断能力与开断电流有关，也和额定电 压有关，因此通常采用一个综合的值，即以额定断流容量来表示断路 器的开断能力。对于三相电路，额定断流容量用公式 Sbrn3UnIbrn 来表示。式中： Un-额定电压； Ibrn-额定开断电流。 断路器开断容量问题所采取的对策 对策:在6kV、母线之间加装大容量高速 开关装置（FSR2）与母联断路器串联。正常运行时，FSR1将电抗器短路，大大地减少了能耗和 长时间使用电抗器带来的其它一系列问题；FSR2和6kV母联 串联使用，将两台变压器并联，既提高了供电可靠性，降低 变压器短路阻抗引起
12、的电压降，又有利于实现变压器的经济 运行。一旦出现6kV母线馈出线出口短路：FSR1快速断开， 将电抗器投入运行；同时FSR2快速断开，将6kV、两段 母线解列。从而减少了流向故障点的短路电流，使断路器可 靠遮断故障，保证了非故障段母线的正常稳定运行，大大地 提高了系统的供电质量。 3YH高压柜内信号变送器二.低压电气部分低压应用部分v凝结水泵v锅炉给水泵低压应用部分三相同步汽轮发电机 汽轮发电机的构造:1、汽轮发电机的定子 2、发电机转子 :转子铁心 励磁绕组 3、励磁机 汽轮发电机的定子 v发电机的定子是由导磁的铁心和导电的定子 绕组组成。铁心是用0.350.5mm硅钢片叠 制成的，直径小
13、的电机定子，由整张硅钢片 冲制叠成，直径大的发电机铁心，则由硅钢 片冲成扇形，然后拼成一个整圆叠成。每片 硅钢片的两面都涂有绝缘漆，以减少铁心的 蜗流损耗。铁心用压板压紧，固定在机座上 。v三相绕组一般都是绕制成形的，用云母或玻 璃丝带做绝缘，以120电角度分布在定子铁 心槽中，用槽楔压紧定子的硅钢片之间留有 通风孔，其输出端三个头及中性点的三个头 全部抽出来。发电机转子 转子的作用:就是要产生磁场，以便转子旋转时，在 定子的绕组中感应交流电动势，同时将轴上 的输入机械功率转换为电磁功率。转子上主 要有导电的励磁绕组和导磁的铁心所组成。 汽轮发电机转子分凸极式和隐极式两种 发电机转子v转子铁心
14、 由于汽轮发电机的转速很高，为了很牢固地固定励磁绕组，大容量的 汽轮发电机的转子几乎都是隐极式的。同时，由于转子的转速很高，受离 心力的影响，转子的直径有一定限度。为了增大容量，只能增加转子的长 度，所以转子形成一个细长的圆柱体。转子铁心要固定激磁绕组并要成为一个磁体，所以转子铁心一般由高 机械强度和导磁较好的合金钢整体锻造而成，与轴锻造成一个整体；一般 转子锻造的毛坯要经过钝化处理后再进行机械精加工。由于汽轮发电机转 子比较细长，励磁绕组和转子表面损耗所形成的热量，散出去是比较困难 的。在汽轮发电机的制造工厂里，加工转子的工艺中，一般留有通风槽并 在槽楔上开有通风孔进行散热。v励磁绕组 转子
15、的励磁绕组是由扁铜线绕制而，为同心式绕组。各线匝之间垫有 绝缘，绝缘一般用0.3mm厚的云母片，绕组与铁心之间还有“对地绝缘” 。励磁绕组的固定是个非常重要的问题，一方面要做到固定绕组时不损 坏绝缘，同时考虑到因转子的高转速，离心力很大，压紧绕组的槽楔必须 用机械强度很高且不导磁的材料，一般用青铜或铝材做成，绕组的端部， 用护环和中心护环来固定。考虑到转子的通风冷却，在转子的绕组的槽楔还设置通风槽，槽面钻 有通风空，以利于转子的散热。 励磁机 v在无刷无环励磁的发电机的转子上，还有同 轴的永磁副励磁机（PMG），交流励磁机和 整流盘。永磁发电机的磁极是随轴旋转的， 定子线圈是静止固定的，发出的
16、电由其定子 绕组引出接至AVR，经AVR中的可控整流后 ，供给并控制主励磁机的交流发电机励磁绕 组（磁极及励磁绕组是静止的）作励磁电源 ，交流发电机的电枢（随发电机的轴旋转） 的电流，经安装在整流盘（整流器）的6只整 流二极管全波整流后，通过两根绝缘铜排送 发电机的转子励磁绕组。 发电机励磁系统励磁系统图介绍v同一轴上有三台交流发电机,即主发电机,交流 主励磁机和交流副励磁机.副励磁机的励磁电 流开始时由外部支流电源提供,待电压建立起 来后再转为自励(有时采用永磁发电机).副励 磁机的输出电流经过静止晶闸整流器整流后 供给主励磁机,而主励磁机的交流书吃电流经 过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发 电机的励磁绕组.DVR微机励磁调节器同步发电机励磁的基本要求 v 同步发电机发出电能时，除原动机供给 动能外，还需要有
