电力设备选型

第一章电气设备的选型一、电力系统的基本组成、功能与作用电力系统=发电机+变电所+输电线路+用户动力系统=电力系统+发电厂动力部分电力网=变电所+输电线路电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。一个现代电力系统是由极宽阔的地域内的大量电力设备互联在一起的。发电、变电、输电、配电、用电等设备称为电力主设备，也称为一次设备，由主设备构成的系统称为主系统，也称为一次系统；测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备称为二次设备，二次设备构成的系统称为辅助系统，也称为二次系统。电力系统的基本任务是安全、可靠、优质、经济地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民生活需要。二、变压器变压器是一种静止电器，它利用电磁感应原理,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用，在各个领域有着广泛的应用。三、系统接地的型式1、接地保护系统的型式文字代号第一个字母表示电力系统的对地关系T—直接接地I—所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。第二个字母表示装置的外露可接近导体的对地关系T—外露可接近导体对地直接作电气连接，此接地点与电力系统的接地点无直接关连；N—外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接如果后面还有字母，表示中性线与保护线的组合S—中性线和保护线是分开的C—中性线和保护线是合一的TN系统TN系统的电源中性点直接接地，并引出有中性线(N线)、保护线(PE线)或保护中性线(PEN线)，属于三相四线制系统。N线和PE线全部和为PEN线称TN-C系统。N线和PE线全部分开称TN-S系统。前一部分N线和PE线全部和为PEN线；而后一部分N线和PE线全部或部分地分开称TN-C-S系统。第二章电气工程安装及验收第三章运行维护的日常管理一、运行维护人员的基本技能及运行责任应知应会内容；三熟三能二、巡视和检修定期巡视：户内一般三个月一次，户外一般一个月一次。夜间巡视：一般半年一次特殊巡视：特殊气候或其他特殊情况下的巡视。故障巡视：系统发生故障后的巡视。监察性巡视有领导或技术人员进行的巡视。第四章电气设备运行与维护一、变压器的运行变压器油——冷却、绝缘①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱变压器油的试验：变压器油每年要取样试验，注意它的试验项目（耐压试验、介质损耗试验和简化试验）及条件！变压器的并列运行定义：两台或两台以上变压器的一次和二次绕组分别接在公共母线上同时给负载供电的运行方式。1、为什么要并列运行？提高供电的可靠性；减少备用容量，提高运行的经济性。2、变压器并列运行的理想情况：空载时并列运行的变压器副边之间不产生循环电流，以免增加铜损；负载以后各变压器所承担的负载电流按其容量大小成比例分配，即电流标么值相同，使变电所装置容量得到充分利用；负载以后各变压器的副边电流相位相同，这样各变压器副边的电流一定时共同承担的总电流最大。为了达到并列运行的理想情况，并列运行的变压器必须满足下列条件：1）、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；允许有±0.5%的差值。2）、各变压器的连接组别相同；3）、各变压器的短路阻抗（短路电压）的标么值相等，且短路阻抗角也相等。允许有±10%的差值。二、互感器的运行1、电压（电流）互感器的一、二次接线应保持极性正确；2、电压互感器一、二次侧都应装设熔断器，二次绕组不准短路；电流互感器二次侧严禁开路。3、电压（电流）互感器二次绕组、铁芯和外壳都必须可靠接地；三、电容器的运行1、无功补偿的作用解决电网的无功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网的降损节电、安全可靠运行有极为重要的意义。对于终端用户，无功补偿可提高设备利用率，减少设备容量，降低线损，节省电费支出。2、补偿方式：并联电容器按装置的位置分为高压集中补偿、低压集中补偿、低压就地补偿三种方式。1）、高压集中补偿这种补偿方式是将电容器组集中安装在变电所6-10KV的母线上，如图所示，这种补偿方式只能补偿6-10KV母线前的无功功率，不能补偿低压网络的无功功率。电容器组接成△形，需要放置在高压电容器柜中。为防止电容器击穿造成相间短路，各边接有高压熔断器，控制方式为手动投切。这种补偿方式的初投资较少，电容器的利用率高，可以提高总功率因数，且便于集中运行维护。2）、低压集中补偿低压集中补偿是将低压电容器集中安装在低压母线上，接线如图所示。这种补偿方式能补偿低压母线前的无功功率，能使变压器的无功功率得到补偿，可以减少变压器的容量。电容器组接成△形，它安装在低压配电室内，控制方式为手动投切或自动控制，运行维护方便。3）、低压就地补偿低压就地补偿是将电容器组安装在需要进行无功补偿的各用电设备附近，这种补偿方式可以补偿安装位置以前所有高、低压线路和变压器的无功功率，补偿范围最大、最彻底，且不占用专门的场地，缺点是总的投资较大，电容器的利用率也较低。这种补偿方式适用于长期运行的大容量电气设备及所需无功补偿较大的负载。电容器是储能元件，当电容器从电网上切除后，极板上仍有电荷，因此极板上有残余电压存在，其数值最高可达到电网峰值电压。当电容器绝缘良好时，绝缘电阻数值很大，电容器通过绝缘电阻自行放电速度很慢，不能满足要求。所以每次切除后，必须使电容器通过放电电路放电。高压集中补偿电容器通常利用电压互感器的一次绕组来放电；低压集中补偿电容器组一般利用220V、15-25W的白炽灯丝电阻来放电，这些白炽灯同事也作为电容器组运行的指示灯；低压就地补偿一般利用用电设备本身的绕组电阻来放电。为确保可靠放电，放电回路不允许装设熔断器或开关。即使经过放电回路放电后，电容器仍有部分残余电压，还需进行一次人工放电。放电时应先将接地端与接地网固定好，再用接地棒多次电容器放电，直至无火花和放电声为止。四、架空线的运行1）导线排列10KV-35KV架空线路一般采用三角排列或水平排列，多回线路同杆架设的导线，一般采用三角、水平混合排列或垂直排列。2）架空配电线路档距应根据运行经验确定，一般采用表4-9所列数值。35KV架空线路耐张段的长度不宜大于3-5Km，10KV及以下架空线路的耐张段的长度不宜大于2Km。3）架空配电线路导线的线间距离10KV及以下线路与35KV同杆塔装设时，导线间的垂直距离不应小于2.0m;35KV或多回线路的不同回路不同相导线间的距离不应小于3.0m1）弧垂指相邻两杆塔导线悬挂点连接的中点对导体铅垂线的距离。弧垂大小与导线重量、气温、导线张力及档距等有关，在同一档距中，各相导线的弧垂应力求一致，其允许误差不应大于0.2m。2）架空线路对地及交叉跨越允许距离：导线与建筑物的垂直距离在最大计算弧垂情况下，35KV线路不应小于4.0m，3KV-10KV线路不应小于3.0m，3KV以下线路不应小于2.5m。五、电力电缆运行1、电力电缆投入运行:停电超过一个星期但不满一个月的电缆，重新投入运行前，应测其绝缘电阻，而停电超过一个月但不满一年的，则必须作直流耐压试验2、电力电缆线路巡视检查1）日常巡视检查周期：有人值班，每班检查一次，无人值班每周至少检查一次。２）日常巡视内容３）定期检查周期及检查内容3、电力电缆试验1）新电缆敷设前及安装竣工后和投入运行前均应做交接试验。2）重要电缆及主进电缆，每年应进行一次预防性试验，其他电缆每1-3年试验一次。3）新敷设的带有中间接头的电缆线路，在投入运行3个月后，应进行预防性试验，以后按周期进行。第五章新设备与新技术一、S11型叠铁芯变压器S11-R系列卷芯变压器具有低耗损，低噪音、免维护绿色环保型配电设备。与S9型相比，空载损耗降低、空载电流减小、噪声降低、节约材料。抗短路能力强，抗冲击性好。二、非晶合金铁芯变压器在同等磁通密度下，非晶态合金铁心的损耗仅为硅钢片铁心的四分之一，励磁功率约为硅钢片铁心的一半，磁滞周期中磁化损耗大大降低；电阻率为硅钢片铁心的3倍，其涡流损耗也大大降低。三、干式变压器(1)环氧树脂绝缘干式变压器(2)气体绝缘干式变压器(3)H级绝缘干式变压器四、单相配电变压器单相配电变压器广泛使用于国外的居民低压配电的单相三线制系统，对降低配电损耗意义重大。五、有载调压配电变压器六、箱式变电站第二节高压断路器一、SF6断路器瓷柱式SF6断路器SF6断路器灭弧室结构示意图1-静触头,2-绝缘喷嘴,3-动触头4-气缸,5-压气活塞(固定)，6-电弧二、真空断路器真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。1-静触头2-动触头3-屏蔽罩4-波纹管5-与外壳封接的法兰盘6-金属波纹管7-玻壳断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失，电弧随之熄灭。第三节负荷开关高压负荷开关是高压电路中用于在额定电压下接通或断开负荷电流的专用电器。它虽有灭弧装置，但灭弧能力较弱，只能切断和接通正常的负荷电流，而不能用来切断短路电流。一般情况下，负荷开关与高压熔断器配合使用，由熔断器起短路保护作用。负荷开关有工作触头和灭弧触头。合闸时，灭弧触头先闭合，然后工作触头再闭合；分闸时，工作触头先断开，然后灭弧触头再断开。负荷开关的原理和技术参数负荷开关有工作触头和灭弧触头。合闸时，灭弧触头先闭合，工作触头再闭合。合闸后，工作触头与灭弧触头同时接通，两触头形成并联回路，电流大部分经工作触头。分闸时，工作触头先断开，灭弧触头再断开。传动机构带动活塞在气缸内运动，当灭弧触头断开时，压缩空气经喷嘴喷出，横向吹动电弧使其熄灭。第六章安全用电变、配电所安全运行的“两票三制”：工作票制度、操作票制度、交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验轮换制度。一、工作票制度工作票制度：正常情况下在电气设备上的工作，必须填用工作票或按命令（口头或电话）执行的制度。执行工作票制度方式有下述两种方式：执行工作票制度方式有下述两种方式：填用工作票（第一种工作票或第二种工作票）执行口头或电话命令（如事故应急处理、注油、取油样、测接地电阻、悬挂警告牌等）1、变电站（发电厂）第一种工作票的使用范围（1）高压设备上工作需要全部停电或部份停电（2）二次系统和照明等回路上的工作，需将高压设备停电或做安全措施者（3）高压电力电缆需要停电的工作（4）需将高压设备停电或要做安全措施的其他工作2、第二种工作票的使用范围（1）控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作（2）二次系统和照明等回路上的工作，无需将高压设备停电或做安全措施者（3）转动中的发电机、同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作（4）非运行人员用绝缘棒和电压互感器或用钳形电流表测量高压回路的电流（5）大于规定安全距离的相关场所和带电设备外壳上的工作及无可能触及带电设备导电部份的工作（6）高压电力电缆不需停电的工作3、工作负责人变动：经工作票签发人同意，在工作票上填写具体内容，并通知工作许可人。4、工作人员变动：经工作负责人同意签名，并在工作票上写明具体内容。5、工作票延期：延期手续应在工期尚未结束以前由工作负责人向运行值班负责人提出申请。工作票只能延期一次。6、扩大工作任务：必须由工作负责人通过工作许可人，并在工作票上填写工作项目。7、工作负责人不得兼作工作许可人。8、工作许可人不得签发工作票。9、工作票终结：工作结束，工作负责人会同工作许可人进行验收。注意事项：1、对设备进行停电，并做好安全措施，然后由运行值班人员（工作许可人）与检修工作负责人（监护人）共同办理工作票的开工手续。2、工作票有效时间以批准的