建筑电气02讲义.ppt

《建筑电气》第二章 电气设备 主讲人：赵凤遥 2013年9月 §2.1 概述§2.1.1 电气设备的分类 一、一次设备 直接与发供电电路相连接的电气设备称为一次设备，如： 1、进行电能生产和转换的电气设备。 ?发电机、变压器、电动机。 2、接通和断开电路的开关设备。 ?断路器、隔离开关、自动空气开关等。 3、限制电流或防止过电压的设备。 ?限流电抗器、启动电抗器、避雷器、消弧线圈、熔断器等。 4、变换电路电气量，反应给保护、监测装置，并使之与高电压隔离的设备。 ?电压互感器、电流互感器等。 5、用以连接电路中各种电气设备的载流体。 6、接地装置。 ?工作接地、保护接地、防雷接地等。 二、二次设备 对电气一次设备进行监视、测量和操纵控制的辅助设备称为二次设备，主要包括： 1、反映不正常状态，作用于信号以通知值班人员；或反映故障状态，作用于开关电器的操作机构以切除故障的设备。 ?各种继电器、信号装置等。 2、对电路的参数进行测量、监视的装置。 ?各种测量仪表、录波装置等。 3、操纵、控制电器的设备以及自动、远动装置。 ?控制开关，自动调压、调频装置，遥测、遥控、遥信装置等。 4、连接二次设备的导体。?控制电缆、小母线等。 5、直流设备：供给直流操作、保护、控制、监测设备供电和供给事故照明用的设备。 ?直流发电机组、整流装置、蓄电池等。 §2.1.2 电气设备的基本要求 1、安全可靠的绝缘。 2、必要的载流能力。 3、良好的机械性能。 4、较高的通断能力、必要的电寿命、完善的保护功能。 §2.2 水轮发电机 §2.2.1 水轮发电机的结构 水轮发电机组 =水轮机+(轴承)+发电机 水轮机主要结构： （1）蜗壳 （2）座环 （3）导水机构 （4）转轮 （5）尾水管 （6）主轴和轴承 蜗壳 导水机构 座环 转轮 轴流式 水轮机 转轮 混流式 水轮机 转轮 尾水管 混流式水轮机模型 尾水管 发电机主要结构： （1）转子 （2）定子 （3）推力轴承 （4）导轴承 （5）上下机架 （6）励磁机 （7）永磁发电机 （8）制动闸 （9）冷却装置 （1）转子 发电机转子是产生磁场的转动部件，由主轴、支架、磁轭、磁极等组成 。 1-主轴 2-轮毂 3-转臂 4-磁轭 转子的磁极对数决定转速。公式为： 5-压板 6-风扇 7-磁极 8-制动闸板 转子 圆盘式转子支架 轮辐式转子支架 转子 （2）定子 发电机定子是产生电能的部件，主要由铁芯、绕组、机座三部分组成。 积石峡水电站 1号机定子 顺利吊装 （3）推力轴承 承受机组转动部分的竖直荷载。 （4）导轴承 承受机组转动部分的水平荷载。 （5）上下机架 传递竖向力、水平力及力矩。 （6）励磁机 供给发电机励磁电流的直流发电机。 由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。 发电机获得励磁电流的几种方式 a、直流发电机供电的励磁方式 b、交流励磁机供电的励磁方式 c、无励磁机的励磁方式（可控硅励磁）。 励磁系统主要作用：1）根据发电机负荷的变化调节励磁电流，维持机端电压为给定值；2）控制并列运行各发电机间无功功率分配；3）提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性；4）发电机内部出现故障时进行灭磁，减小故障损失程度；5）根据运行要求对发电机实行最大及最小励磁限制。 （7）永磁发电机 是和转子同轴旋转的三相交流同步发电机，其磁场来自永磁体， 主要作用是为调速器提供转速信号，调节水轮机转速。 （8）冷却系统。 水轮发电机通常采用空气作为冷却介质，对定子、转子绕组以及定子铁芯进行冷却。 （9）制动闸。 发电机开机、停机及检修的辅助机械设备。 一般用低压系统压缩空气作为动力驱动。 水轮发电机与汽轮发电机相比，其特点为： （1）转速较低。受水头所限，转速一般多750r/min以下，有的只有几十转每分。 （2）磁极数较多。因为转速较低，为要发出50Hz的电能就需增加磁极对数，以使切割定子绕组的磁场每秒钟仍能变化50次。 （3）结构尺寸和重量都大。一方面是由于转速较低；另一方面则是当机组发生甩负荷时，为了避免产生强大的水锤造成钢管破裂，要求导叶紧急关闭时间较长，但这又会引起机组转速上升过高，因此要求转子具有较大的重量，使之有较大