变电站一次设备(1)

电力基础知识培训变电站一次设备乌兰察布职业学院王柱平第一部分：一次系统概述电力基础知识培训电力系统PowerSystem由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。变电站在电力系统中位置示意图：电力基础知识培训水电站水电站：利用水能发电，可分为堤坝式、径流式（如三峡水电站大坝高程185米，蓄水高程175米，水库长2335米，静态投资1352.66人民，安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组。装机容量达到2240万千瓦）、抽水畜能三类；水轮机组工作灵活，能迅速适应负荷急剧变化，一般从机组启动、并网到带负荷只需几分钟即可完成；通常运行寿命50年。电力基础知识培训水电站电力基础知识培训火电厂火力发电厂：将煤、油、天然气或其它燃料的化学能转换成电能的工厂。主要由燃烧、汽水、电气系统三部分组成；可分为凝气式火电厂和热电厂两类通常运行寿命25年。电力基础知识培训火电厂电力基础知识培训风电场优点清洁，环境效益好；可再生，永不枯竭；基建周期短、投资少；装机规模灵活；技术相对成熟。缺点噪声，视觉污染；占用大片土地；不稳定，不可控；目前成本仍然很高。风力发电是指利用风能发电的一种方式｡电力基础知识培训光伏电站光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。优点无枯竭危险；安全可靠，无噪声，无污染排放外；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；缺点照射的能量分布密度小，占用面积巨大；获得的能源与四季、昼夜及阴晴等气象条件有关；发电成本高；光伏板制造过程中不环保电力基础知识培训核电站核电厂：均采用原子核裂变时释放出来的能量发电。电力基础知识培训核电站电力基础知识培训变电站电力基础知识培训电压等级1000kV及以上的电压称为特高压；330kV~750kV称为超高压；3kV~200kV称为高压，也有将220kV列为超高压的；3kV~35kV也可称为中压；0.4kV及以下则称为低压。地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在20~50km以内；区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的网络；超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统。电力基础知识培训电压等级额定电压电力变压器额定电压/kV电力系统额定电压/kV发电机额定电压/kV一次绕组二次绕组电气设备最高电压/kV33.153及3.153.15及3.33.666.306及6.306.3及6.67.21010.5010及10.510.5及11.012-13.8013.80--15.7515.75--18.018.0-2020.020.0-24-22.022.0--24.024.0-353538.540.560606672.5110110121126220220242252330330363363500500550550750--800第一部分：一次系统概述电力基础知识培训电气设备可根据它们在电力生产中不同的作用分成一次设备和二次设备。一次设备是指直接参加发、输、配电能的系统中使用的电气设备，如发电机、变压器、电力电缆、输电线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等。二次设备是指对一次设备的工况进行监测、控制、调节、保护，为运行人员提供工况或者生产指挥信号所需要的电气设备，如测量仪表、继电器、控制及信号器具、自动装置等。这些设备，通常由电流互感器和电压互感器的二次绕组的出线以及直流回路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路。由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线。电力基础知识培训35kV典型一次接线图第一部分：一次系统概述电力基础知识培训控制回路电力基础知识培训二次回路电力基础知识培训变电站变压器第二部分：变电站一次电气设备认知电力基础知识培训母线高压断路器与隔离开关电流互感器与电压互感器避雷器电抗器高压电容器变电站其他设备电力基础知识培训变压器电力基础知识培训变压器是一种静止的电气设备，属于一种旋转速度为零的电机。电力变压器在工作时，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二次侧。同时根据输配电的需要将电压升高或降低。变压器变压器的作用电力基础知识培训按用途分：升压变压器：使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输送；降压变压器：使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处线路供电变压器变压器的分类-根据用途和结构可以分为以下几类按相数分：单相变压器；三相变压器按绕组分：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）双绕组变压器三绕组变压器按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器。按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器。按铁芯结构分类：心式变压器和壳式变压器。按冷却介质和冷却方式分有：油浸式变压器：冷却方式一般为自然冷却，风冷却，强迫风冷却等；干式变压器：绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注环氧树脂绝缘。电力基础知识培训硬母线变压器瓷套管某220kV变电站SFSZ9-220/120000主变压器电气符号：TM主变压器在输变电网络中承担变换电压等级的作用，利用电磁感应的原理来改变交流电压，升压变压器将低电压变换成能远距离输送的高电压，降压变压器将高电压变换成各级用户所需的低电压。变压器电力基础知识培训变压器黄绿红代表A、B、C三相N代表中性点电力基础知识培训变压器电力基础知识培训220kV母线型号LGJ-300/20电气符号：WB母线将各个电气间隔共同连接，其作用是汇集、分配和传送电能，使停送电操作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。220kV母线龙门架母线电力基础知识培训高压断路器高压断路器是电力系统中最重要最复杂的电气设备之一。它具有完善的灭弧装置和高速传动机构，能接通和断开各种情况下高压电路中的电流，用以完成主接线运行方式的改变和尽快切除故障电路。电力基础知识培训灭弧室操作机构箱220kV高压断路器型号HPL-245E1电气符号：QF高压断路器用来开断电力系统正常时的负荷电流和空载电流，还可以与继电保护与自动装置配合，快速切断短路电流。高压断路器电力基础知识培训多油断路器少油断路器多油断路器与少油断路器在多油断路器中，油不仅作为绝缘介质，而且还可以作为灭弧介质。因此用油量多，钢材消耗也多。原理：油断路器利用变压器油在电弧高温作用下分解出大量的氢气进行灭弧。油断路器缺点：1.易爆炸；2.油泄露；3.维修周期短；4.污染环境。在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油量少、体积小、耗用钢材少电力基础知识培训油断路器电力基础知识培训空气断路器空气断路器空气断路器以压缩空气作为灭弧介质。优点：具有灭弧能力强、动作迅速等优点。缺点：结构复杂、工艺要求高、有色金属消耗多。用途：空气断路器用在110KV及以上的电力系统中。电力基础知识培训SF6断路器SF6断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质。优点：具有开断能力强、动作快、体积小等优点。缺点：金属消耗多，价格较贵。SF6气体泄露与空气作用生成有毒的低氟化硫，危害人体健康。用途：110kV以上的高压系统。SF6断路器电力基础知识培训SF6断路器类型电力基础知识培训SF6断路器类型营销中心电力基础知识培训真空断路器户内真空断路器户外真空断路器真空断路器是在高度真空中灭弧。优点：是可以频繁操作，维护工作量小，体积小等。真空断路器用于灭弧的动、静触头封在真空泡内，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质，因而带来了其它类型断路器无法比拟的优点。用途：电压等级较低（3～35KV）要求频繁操作、户内装设的场合。电力基础知识培训隔离开关动触头隔离开关静触头支柱绝缘子A\B\C三相联动杆220kV隔离开关型号GW23A-252DW电气符号：QS造成明显断开点，为设备检修创造可靠条件。无灭弧装置，所以不能开断负荷电流和故障电流。隔离开关电力基础知识培训隔离开关隔离开关的主要作用1．隔离电源：隔离开关断开点明显可见，隔离开关的动触头和静触头断开后，两者之间的距离应大于被击穿时所需的距离，以保证安全。2．倒闸操作：运行、备用、检修时用来配合断路器协同完成倒闸操作。如倒母线操作。3．分、合小电流：隔离开关没有灭弧装置，因此仅能用来分、合只有电压没有负荷电流的电路。否则在隔离开关的触头间形成强大电弧，危及设备和人身安全，造成重大事故。一般只能在断路器已将电路断开的情况下，才能接通断开。但隔离开关也具有一定的分、合小电流的能力。如：能用来分、合电压互感器、避雷器或分、合变压器的接地中性点；分、合励磁电流不超过2A的空载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路等。电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按装置地点分电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按产品组装级数分电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按有无接地闸刀可分为电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按有无接地闸刀可分为营销中心电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-带接地闸刀接地刀闸电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-带接地闸刀电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-带接地闸刀电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按每极支撑绝缘子数目分为电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-单柱电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类双柱式断开状态闭合状态电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-带接地的V型隔离开关电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-带接地的V型隔离开关断开状态闭合状态电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类电力基础知识培训隔离开关隔离开关的分类-按用途分■一般用■快速分闸用■变压器中性点接用电力基础知识培训互感器互感器是一种特殊的变压器。互感器分电压互感器和电流互感器两大类，它们是供电系统中测量和保护用的重要设备。电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压(l00V或100/√3)电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准小电流(5A或lA)。电力基础知识培训支柱绝缘子220kV电流互感器型号LB6-220电气符号：TA电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。电流互感器电力基础知识培训电流互感器电流互感器工作原理☆电流互感器是按电磁感应原理工作的，其结果与普通变压器相似。它的一次绕组匝数很少，串联在电路里，其电流的大小取决于线路的负载电流，由于接在二次侧的电流线圈的阻抗很小，所以电流互感器正常运行时，相当于一台短路运行的变压器。☆利用一、二次绕组不同的匝数比就可以将系统的大电流变为小电流来测量。电力基础知识培训110kV母线电压互感器型号JDCF-110W电气符号：TV母线电压互感器把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离，并使二次设备简单化。电压互感器电力基础知识培训电压互感器电压互感器工作原理☆电压互感器是利用电磁感应原理工作的，类似于一台降压变压器。☆互感器的高压绕组与被测电路并联，低压绕组与测量仪表电压线圈并联。☆由于电压线圈内阻抗很大，电压互感器运行时，相当于一台空载变压器。☆二次侧不能短路，否则绕组被烧毁。电力基础知识培训220kV母线电压互感器型号JDCF-220W2电气符号：TV母线电压互感器把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离，