电气主接线是电厂的的主系统,反映着发电厂的总装机容量,台数及主要 电气设备的数量、布局、技术规范、连接形式及各回路间的关系。接线的基本 形式可归纳为母线制形式如:单母线、双母线,一个半断路器接线等和无母线 制接
在发电厂中变压器可用作电压升高或降低,将电能传送给用户或电力系 统,通常称为主变压器,用于不同的升高电压系统之间,作为相互能量转移的 变压器,通常称为联络变压器。供给发电厂本身用电的变压器称为厂用变压 器。
厂用电系统是发电厂不可缺少的一部分,其接线形式多为单母线或单母分 段式。在大中型火力发电厂多采用:按炉分段原则。且以 6KV 高压和
380/220V低压两种电压等级供电;而水电厂则多采用 380/220V一种厂用电 压等级,对坝区水利枢纽用电则有变压器供给。厂用低压开关设备广为采用的 有闸刀开关、接触器磁力启动器、自动空气开关等。为了对高压电气设备进行 测量保护,需要借助仪用互感器,把高电压变为 100V 的低电压,把强电流变 为 5A 的弱电流。不仅可以使高电压与低电压分离,有利于人身和设备的安
全,而且使二次侧仪表、继电器等自动化元件标准化,小型化,有利于系列生 产。仪用互感器包括:电压互感器和电流互感器。其工作原理都是根据变压器 原理构成的其工作原理是根据变压器原理构成的。采用适当的一、二次绕组的 闸数,来满足二次侧的要求。电流互感器 N1《 N2原边接于主电路,副边的仪 表及继电器等负荷均串接,为了安全二次绕组必须接地并在运行中严禁二次侧 开路。
发电厂为保证安全运行,对各主要的电器设备都采用纪电保护装置,并分 别由几种保护构成主保护和后备保护。相互配合反映其事故与异常。例如利用 电路在发生短路故障时,会出现电流增大的特点,通过继电器及辅助设备构成 过电流保护装置,利用比较被保护设备各端的电流大小和相位差别,用继电器 构成差动保护装置等。
近年来计算机在发电厂的广泛运用已经逐渐深入并拓宽了应用面。除了新 型大容量机组现代化的新建电厂,都使用了计算机检测与控制外老厂亦随微机 的发展而逐步实现单项自动化的技术改造。
大气过电压对发电厂的配电装置及建筑物构成了威胁。为防范雷击常采用 避雷针;防止感应雷和行波的侵入而采用避雷器。发电厂为了人身和设备的安 全,必须对设备进行接地和接零。接地一般分为工作接地、保护接地和防雷接 地。
2.4对电厂汽轮机和锅炉更加明确的认识 :
(一 汽轮机是以水蒸气为工质,将蒸汽的热能转变为机械能的一种高速旋转 式原动机。与其他类型的原动机相比,它具有单机功率大、效率高、运转平 稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等一系列优点,它不仅是现代火电厂和 核电站中普遍采用的发动机,而且还广泛用于冶金、化工、船运等部门用来直 接拖动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。在现代火电厂和核电站中,汽 轮机是用来驱动发电机生产电能的,故汽轮机和发电机合称为汽轮发电机组, 全世界发电总量的 80%左右是由汽轮发电机组发出的。除用于驱动发电机外, 汽轮机还经常用来驱动泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,所以汽轮机是现代 化国家中重要的动力机械设备。
汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一,汽轮机设备包括汽轮机本体、调 节保安及供油系统和辅助设备等。
我实习的电厂采用的是 N25-3.43/435型 25MW 中间再热空冷凝汽式汽轮机为 中压、单轴、中间再热、双缸双排汽、空冷凝汽式汽轮机。采用数字电液调节 系统(即 DEH ,操作简便,运行安全可靠。高中压部分采用合缸反流结构, 低压部分采用双流反向结构。
主蒸汽从锅炉经 1根主蒸汽管到汽机房后通过 Y 型异径斜插三通分别到达汽 轮机两侧的主汽阀和调节汽阀。并由 6根挠性导汽管进入设置在高压外缸的喷 嘴室。 6根导汽管对称地接到高中压外缸上、下半各 3个进汽管接口。
高压部分蒸汽由高压第七级后的向上的 1段抽汽口抽汽至 #1高压加热器。高 压缸排汽从下部排出经再热冷段蒸汽管回到锅炉再热器。其中部分蒸汽由 2段
抽汽口抽汽至 #2高压加热器。从锅炉再热器出来的再热蒸汽经由再热热段蒸汽 管到达汽轮机两侧的再热主汽阀与再热调节汽阀,并从下部两侧进入中压缸。
中压缸第 5级后出来的一部分蒸汽,经过高中压外缸下半的 3段抽汽口抽汽 至 #3高压加热器。
中压缸向上排汽经 1根中低压连通管导入低压缸中部。同时,中压缸排汽的 下部有一个抽汽口,通过这个抽汽口将一部分蒸汽抽至除氧器及厂用汽。
在低压缸调阀端的第 1、 3、 5级和低压缸电机端的第 1、 3、 5级后分别设有 完全对称的抽汽口,抽汽至低压加热器。其中,第 1级后的 5段抽汽口抽至 #5低压加热器,第 3级后的 6段抽汽口抽至 #6低压加热器,第 5级后的 7段抽汽 口抽至 #7低压加热器。
低压缸的排汽分别流向两端的排汽口排入直接空冷汽轮机的排汽装置。汽机 本体及各加热器的疏水也流入此排汽装置。此排汽装置与低压缸用不锈钢补偿 节连接,以吸收低压缸与排汽装置横向及纵向热膨胀。
从排汽装置引出一条直径为 DN600mm 的排汽主管道,管外壁设加固环的焊接 钢管。排汽主管道水平穿过汽机房至 A 列外,分为两条水平管,从水平管上接 出 6条上升支管,垂直上升,上升至空冷凝汽器顶部,每台机的空冷凝汽器布 置在散热器平台之上,平台标高为 42m , 24个空冷凝汽器冷却单元分为 6组, 垂直 A 列布置,每组有 4个单元空冷凝汽器,其中 3个为顺流, 1个为逆流, 逆流空冷凝汽器放置在单元中部, 24台冷却风机设置在每个冷却单元下部。
抽真空管道接自每组冷却器的逆流冷却单元的上部,运行中通过水环真空泵 不断地把空冷凝汽器中的空气和不凝结气体抽出,保持系统真空。凝结水经空 冷凝汽器下部的各单元凝结水管汇集至主凝结水竖直总管,经内置于排汽装置 中的小除氧器除氧后接至排汽装置下的凝结水箱。
24台冷却风机为调频风机,根据环境温度的高低 , 通过自动装置调节风机转速 而保证机组安全连续运行。
凝结水采用二级反渗透精处理装置,设置二台 100%容量凝结水泵互为备用。 为了汇集空冷凝汽器中的凝结水,系统中设有一个凝结水箱。凝结水箱的容积 按接
纳各种启动疏水和溢流疏放水来考虑。凝结水自凝结水箱出口,经凝结水 泵进入凝结水精处理装置,经 100%处理后再经一台轴封加热器,三台低压加热 器进入无头除氧器,轴封加热器及三台低压加热器的凝结水管道均有旁路,以 避免有个别低压加热器因故停运时,过多影响进入除氧器的凝结水温度。
由于采用直接空冷机组,其运行背压高,为保证汽轮机有足够的新蒸汽供 应,采用 3×50%容量电动给水泵的方案,正常运行时二台运行,一台备用,备 用电泵采用双电源控制 , 给水经给水泵升压后经过 3台高压加热器加热后,进入 锅炉产生蒸汽来冲转汽轮机,高压加热器设置为大旁路,当高压加热器解列后 机组功率仍可达到 25MW 。机组配有 35%容量的两级串联旁路系统 , 其控制在 DCS 中执行。
本机的辅机冷却水采用辅机冷却机力通风塔冷却,设有 3台辅机冷却水泵, 补充水来自工业泵房。
主机润滑油系统使用主轴传动的主油泵及电动机带动的辅助油泵供油。主轴 传动的主油泵装在前轴承箱内,当汽轮机接近或达到额定转速时,与油箱内的 注油器配合供油,当润滑油压下降到规定值时,电动机带动的交流辅助油泵接 替工作,当交流电源中断或油泵故障时,直流电动机带动的辅助油泵就作为紧 急备用泵投入运行。
本机组采用 3台顶轴油泵,供 3、 4、 5、 6号轴承在机组启停时的顶轴用油。 润滑油系统的大多数管道采用套装油管。油管外层为保护套管,兼作回油 管,套管内是一根或多根小口经的压力油管。
本机组的控制用油采用高压抗燃油,系统中不设循环泵及再生泵,汽轮机的 调节控制采用数字式电液调节系统即 DEH 。 DEH 能对机组的转速(包括起动、升 速、甩负荷和功率进行连续调节,并能满足机组协调控制系统对汽轮机的要 求。
DEH 具有一系列安全保护功能,如超速(达到 110%额定转速,推力轴承磨 损,凝汽器真空低,轴承油压低, EH 油压低时均可自动停机;机组转速达到 103%时还能短时关闭高、中压调汽门,即超速保护(OPC 。
本机组具有较完善的汽轮机监视仪表系统(TSI ,这些仪表可供在起动、运 行和停机阶段进行监视,其输出可以显示或记录,监视项目包括:汽缸绝对膨 胀、胀差、转子轴向位移,转子偏心,振动振幅及相位角,转速和零转速等。
本汽轮机属于反动式汽轮机,故各级之轴向推力较大。为了减小轴向推力, 除了在通流部分设计中采用高中压缸反向流动及低压缸双流布置之外,还在转 子结构上采用了平衡活塞及汽封,从而大大减小了轴向推力,而剩余的轴向推 力由推力轴承来承担。推力轴承设于前轴承座内,在推力轴承处形成转子的相 对死点。
在低压汽封电机端轴承箱处装有胀差指示器,监视机组胀差状态。高中压及 低压部分均为内外缸结构。
汽轮机静子死点位于距离低压缸排汽中心线 600㎜并朝向调阀端的一点。低 压缸的底脚自由地放在低压缸基础台板上,通过纵销和横销,保证其在各个方 向的自由膨胀。
高中压缸的前轴承座则自由地安放在前轴承座基础台板上。籍前轴承座与台 板之间的导键,使前轴承座只能在台板上沿汽轮机纵向中心线滑动。前轴承座 两侧共 2只压板将前轴承座压住以防止跳动。
高中压外缸两端有“ H ”形定中心梁,通过它与前轴承座和低压外缸(调阀 端轴承箱连接,在汽缸热胀时起推拉作用。同时又保证了汽缸与轴系的中心 不变。
高中压外缸的下缸有 4个猫爪支撑在前轴承座和低压缸(调阀端的轴承箱 垫块上。猫爪为悬挂式结构,支承面与汽缸中分面在同一平面上,从而避免因 猫爪热胀引起的汽缸走中。
高中压转子的 1、 2号轴承和低压转子的 3、 4号轴承采用可倾瓦式,它具有 良好的稳定性,可避免油膜振荡引起的轴承损坏。