电力生产业务知识培训V0.4

1业务背景介绍变电业务介绍输电业务介绍配电业务介绍电网企业信息化电力生产业务知识培训2•五大发电集团：华能华电大唐中电投国电•国家电网公司：华东、华北、华中、东北、西北•南方电网公司：广东、广西、云南、贵州、海南一、业务背景之电力企业3一、业务背景之电力系统模型•动力系统：发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体。•电力系统：由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。•电力网：由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。4降压变电站升压变电站发电厂发电输电配电用电输电用户输电网配电网其中还包括为保证其安全可靠运行的继电保护和安全自动装置、调度自动化和相应的辅助装置。三相A黄，B绿，C红。一、业务背景之电力系统模型5网间联络线一、业务背景之区域电网公司（网公司）6一、业务背景之省级电网公司（省公司）7一、业务背景之地区电网8一、业务背景之省公司组织结构9一、业务背景之地市公司组织结构线路运行班线路检修班带电作业班集控中心/监控中心/操作队XX变电站配电运维班配电抢修班电缆运检班变压器检修班电气试验班机具管理班开关检修班二次检修班10一、业务背景之高压送电•1）高电压的目的，减少输电环节的能量损耗。•2）电耗，线损：P=U*I，P（损）=I^2*R：功率一定的情况下，提高电压，使得线路上的电流减小，P（损）降低。•3）高压送电的带来的问题：设备问题（很多设备的建设难度加大），但是线损会大大降低。11一、业务背景之重要的参数•IU电流电压•P有功，一般电力系统中P为负荷，调度专业人员很关心的指标。•Q无功，电压电流的相位差导致，消除不掉。一般电感性设备都会产生无功，需要用电容来补偿。•电度（年供电量）供电量越多经济效益越好•电价电价各个不同，电价是不能随便改的。12一、业务背景之重要的参数•总装机容量MW：所有发电机组的发电容量加起来2000W千瓦M千瓦•年发电量：8760*总装机容量*折扣（并不是每一分钟都在发电）•最大负荷：最大的有功功率，往往大于总装机容量。•频率：整个电网中的频率是一样的，频率为50HZ。13一、业务背景之电压等级1.国标GB156-80《额定电压》规定的电压等级：3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000kV等。2.配电网按电压等级分类：10kV以下3.特高压：1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。4.超高压：330、500、750kV。5.中压：3～220kV。6.低压：0.4kV及以下。14一、业务背景之“设备”1.厂站设备分类：一次设备和二次设备2.一次设备：也称为主设备，是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备。包括发电机、变压器、断路器（开关）、隔离开关（刀闸）、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。3.二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。包括各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。15一、业务背景之“回路”•一次回路：由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路。•二次回路：由二次设备相连接，构成对一次回路设备进行测量、调节、控制、变化和监视运行状况、开关位置等信号的电气回路。•二次回路分类：包括交流电流回路、交流电压回路、直流操作控制回路和信号回路及测量回路。16主变压器母线断路器隔离开关间隔母线颜色标注：10kV绛红35kV鲜黄60kV橙黄110kV米红220kV紫330kV白500kV淡黄一、业务背景之站内接线图17一、业务背景之“五防”1、防止误入带电室。（只有隔室不带电时，才能开门进入隔室）2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作）3、防止带负荷分、合隔离开关。（断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关。）4、防止接地开关处于闭合位置时，关合断路器、负荷开关。（只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、负荷开关闭合）5、防止在带电时误合接地开关。（只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关）18一、业务背景之“设备状态”•设备状态分类：1.投运状态：①运行状态②热备用状态③冷备用状态2.停运状态：①检修试验状态②停运状态•设备“四态”:1.运行状态：设备的开关及其两侧的刀闸各有一组在合闸位置（所连接的避雷器、电压互感器无特殊情况均应投入）。2.热备用状态：设备的开关在断开位置，两侧的刀闸各有一组在合闸位置。3.冷备用状态：设备的开关、刀闸均在断开位置，包括变压器的中性点刀闸应在断开位置。4.检修状态：设备的开关、刀闸均在断开位置，并已装设接地线（或合上接地刀闸），开关和刀闸的操作电源已断开，必要时解除相关继电保护的压板。5.线路冷备用状态：线路开关及开关两侧刀闸、旁路刀闸、线路PT刀闸均在断开位置，线路PT无刀闸的，则应取下线路PT低压侧熔丝或断开低压侧开关）19一、业务背景之“两票三制”•两票：工作票、操作票•三制：交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验轮换制度20一、业务背景之电能的质量指标•电压：不能超过±5%•频率：50HZ左右•谐波：正常为正弦波，当畸变时为正弦波与高次谐波和其他不同频率的波形进行叠加的结果。电力上越来越重视谐波。•可靠性：关注停电次数和停电时间。例如，一年停电3小时，则可靠性为(8760-3)/8760=99.966%21一、业务背景之潮流•电力系统中各供电结点之间因电力的盈余或缺失而各结点之间电力的输送，叫潮流。•潮流计算：传送有功的方向，大小，限度，结点电压(要在一定的范围之内)。22一、业务背景之潮流•潮流计算的目的：计算每一条支路上传送功率的大小，方向以及是否超出了输电线路供电的能力，计算出第一个结点的电压判断是否超过了范围。•计算机预测：----在线计算(online)：用于电力的调度。----事故预想。•潮流计算的意义：预测各结点的故障，机组检修之后系统是否能够正常的工作，对发电厂及线路的建设规划起到指导的意义。23一、业务背景之电力系统故障•电力系统的故障一般分两种：断线和短路，其中断线故障非常少，大部分为短路故障。•“短路”：指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗形成的一种非正常连接。•输电线路大部分为裸线，如果与地相碰，就产生对地短路。对地短路产生的情况主要有：杆塔倒塌、线下树木长到与线相碰、瓷屏上鸟修的鸟窝(瓷屏太脏)产生导电。24一、业务背景之电力系统故障•电力系统短路的基本类型：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路等。其中三相短路为对称短路，其他为不对称短路。25业务背景介绍变电业务介绍输电业务介绍配电业务介绍电网企业信息化电力生产业务知识培训26二、变电业务介绍之变电站•变电站在电网中的作用：变电站是电网中的一个中间环节，它的作用就是通过变压器和线路将各级电压的电力网联系起来，以用于变换电压、接收和分配电能、控制电力的流向和调整电压，是联系发电厂和用户的中间环节。•根据变电站在电网中的作用、位置、控制方式、布置方式等，变电站可分为以下类型：1、按作用分：升压变电站、降压变电站、开关站、换流站2、按所处位置分：枢纽变电站、地区变电站、工矿企业变电站、终端变电站3、按控制方式分：有人值班变电站、无人值班变电站、在家值班变电站4、按布置方式分：室外变电站、室内变电站、地下变电站、高型变电站、半高型变电站、普通中型变电站、低型布置变电站27二、变电业务介绍之重要设备•变压器是一种按电磁感应原理将电能从一种电压等级的交流电变换为另一种或几种电压等级的电能的静止电气设备。•变压器类型1）按结构分：双圈变压器、三圈变压器和自藕变压器。2）按相数分：单相变压器、三相变压器。3）按调压方式分：无载调压变压器和有载调压变压器。4）按冷却介质分：油浸变压器、干式变压器和充气变压器。5）按冷却方式分：油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、油浸水冷变压器、强迫油循环风冷变压器和水冷变压器。28二、变电业务介绍之重要设备•断路器（开关）能开断、关合和承载运行线路的正常电流，并能在规定时间内承载、关合和开断规定的异常电流（如短路电流）的电器设备，通常也称为开关。主要用于切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。•断路器类型1）按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作；2）按灭弧介质分：有油浸式、真空式、空气式和SF6；3）按动作速度分：有快速型和普通型；•电弧产生的原因：因电压很大，使空气离子化，使金属蒸发，形成离子流，形成电弧，电弧过大形成吸弧。SF6开关29二、变电业务介绍之重要设备•隔离开关是将电气设备与电源进行电气隔离或连接的设备，又名隔离刀闸。主要用用途：在设备检修时，用其来隔离有电和无电部分，形成明显的断开点，使检修的设备与电力系统隔离，保证工作人员和设备的安全；其同断路器配合，进行倒闸操作，以改变运行方式。•隔离开关类型1）按装设地点：户外隔离开关、户内隔离开关2）按电压等级：高压隔离开关、低压隔离开关3）按绝缘支柱结构：单柱式隔离开关、双柱式隔离开关、三柱式隔离开关•隔离开关与断路器最根本的区别：隔离开关没有专用的灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流和短路电流，但它具有明显的电路断开点。使用时应与断路器配合，只有断路器械断开后才能进行操作。30二、变电业务介绍之重要设备•电压互感器是—种变压设备，将交流一次高电压按比例转换成二次低电压，供给控制、测量、保护等二次设备使用，—般二次额定的相电压为100V。•电压互感器类型1）按安装地点：户内式、户外式2）按相数：单相式、三相式3）按绕组数目：双绕组、三绕组电压互感器4）按绝缘方式：干式、浇注式、油浸式、充气式5）按变压原理：电容式电压互感器、电磁式电压互感器31二、变电业务介绍之重要设备•电流互感器是—种变流设备，将交流一次侧大电流转换成二次电流，供给测量、保护等二次设备使用，一般二次额定电流为5A或1A。32二、变电业务介绍之重要设备•避雷器是一种保护电器设备等免受雷击损害的装置33二、变电业务介绍之重要设备•避雷针34最终向开关发出跳闸信号二、变电业务介绍之继电保护设备35二、变电业务介绍之保护及自动装置滤波器保护、线路保护、母线保护、变压器保护、断路器保护、电容器保护、电抗器保护36二、变电业务介绍之其他设备蓄电池、直流充电设备、蓄电池巡检设备、绝缘监察设备直流设备防误主机、模拟屏、电脑钥匙、防误锁、电磁锁、带电显示器防误装置变压器类设备在线监测装置、电容性设备在线监测装置、高压断路器在线监测装置、GIS在线监测装置、绝缘子在线监测装置、线路监测装置、环境在线监测、电缆检查井监测装置在线监测37二、变电业务介绍之主接线方式•电气主接线：根据电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的连接关系和本变电站（或发电厂）与电网的电气连接关系。•主接线方式分类：有母线的接线、无母线的接线有母线的主接线类型：单母线、单母线分段、单母线带旁路、双母线、双母线分段、双母线分段带旁路、3/2接线无母线接线类型：桥形接线、发电机--变压器单元接线、变压器--线路单元接线、多角形接线等38二、变电业务介绍之主接线方式先合母线侧刀闸，后合线路侧刀闸（保护母线）先拉线路侧刀闸，后拉母线侧刀闸单母线接线39二、变电业务介绍之主接线方式单母线分段接线单母线带旁路接线40二、变电业务介绍之主接线方式双母线接线双母线带旁路接线41二、变电业务介绍之主接线方式双母线分段接线双母线分段带旁路接线42二、变电业务介绍之主接线方式3/2接线43二、变电业务介绍之间隔单元•间隔单元指一个完整的回路，含断路器、隔离开关、互感器、避雷器等，凡具有功能完善的电气单元。•间隔单元分类出线单元、变压器