电力系统一次设备

发电厂和变电站一次部分PowerPlantandSubstation电力系统一次设备讲解PrimaryEquipmentofPowerSystem前言:Preface:本培训教材属于科普类的变电站一次设备的简单介绍.目的是针对非电气专业的,管理/土建及英/法语等专业人员.对变电站一次设备有一个感官的认识.对所讲设备的构造，工作原理及参数等没有涉及。同时为了进一步提高英,法语翻译人员对电气专业书语的翻译.本培训教材在介绍中对部分设备的专业用语进行了英汉对照翻译.因本人英语水平有限,教材中错误和不妥之处，望领导及同仁们批评纠正。目录第一节：火力发电厂流程及控制系统简介-----４-６（theprocessandcontrolsystemofthermalpowerplants）第二节：GIS气体绝缘金属封闭开关--------------７-１１(GIS-gas-insulatedmetal-enclosedswitchgear)第三节：高压断路器（Highvoltagecircuitbreaker）---------------12-18第四节：交流隔离开关(ACdisconnectingswitch)------19-22第五节：电力变压器（Powertransformer）------23-32第六节：高压电流互感器（Highvoltagecurrenttransformer）------33-38第七节：避雷器（Suragearrester)------39-43第八节：户内高压成套开关设备------44-54（Indoorhighvoltageswitchgearequipment）第九节：低压成套开关设备----------------55-64（Lowvoltageswitchgearequipment）第一节:火力发电流程图通常将燃料运至电厂，经输送加工后，送入锅炉进行燃烧，使燃料中的化学能转变为热能并传递给锅炉中的水，使水变成高温高压的蒸汽，通过管道将压力和温度都较高的过热蒸汽送入汽轮机，推动汽轮机旋转作功，蒸汽参数则迅速降低，最后排入凝汽器。在这一过程中，蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。发电机与汽轮机是用联轴器相连一同旋转的，汽轮机转子的机械能，通过发电机转变成电能。发电机产生的电能，经升压变压器后送入输电线路提供给用户。火力发电厂控制系统简介:火力发电机组是由锅炉（boiler）、汽轮机（steamturbine）和发电机（generator）三大主机及其众多辅助设备组成。1.数据采集：整个机组的信息中心，提供实时、可靠、迅速、客观的工况记录，为设备的安全运行、经济运行提供有力的依据。2.协调控制系统：是机、炉各有关子系统的指挥机构，接受负荷指令信号，通过负荷指令处理装置和机炉协调控制装置，指挥着汽机数字电液调节系统。３.锅炉控制系统以及其它各子系统协调动作，以满足电网对负荷的要求并保证机组稳定运行.锅炉控制系统:主要包括燃料控制系统，二次风量控制系统，炉膛压力调节系统，蒸汽温度控制系统，给水控制系统，磨煤机控制系统。４.汽机控制系统:主要包括汽机数字电液调节系统、除氧器、凝结器水位控制系统等５电气控制系统:６.辅机系统：如旁路控制系统、输煤控制系统、除灰、制水控制系统等。电力系统一次设备和二次设备PrimaryEquipmentandSecondaryEquipmentofPowerSystem一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、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。通常将终端的用电设备，如：电动机（马达），照明灯等也归在一次设备的范围。把由输变配线缆＋主设备（变压器、断路器等）＋用电设备（马达、照明灯等）构成的回路一般理解为一次回路。二次设备：指对一次设备进行监视、测量（计量）、操纵控制和保护作用的辅助设备称为二次设备。如各种继电器、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。把由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。第二节气体绝缘金属封闭开关GIS(gas-insulatedmetal-enclosedswithgear)GIS也叫封闭式组合电器，由断路器，母线，隔离开关，电流互感器，电压互感器，避雷器，套管等电器元件组合面成。绝缘介质一般为SF6气体。多采用圆筒式结构。体积小；运行可靠性高；维护少；抗无线电干扰，静电感应；抗震性能好。2.GIS与AISH-GIS优点缺点分析高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS);(3)混合技术开关设备(MTS)。MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。AIS以优化投资成本为特征:GIS以最小的空间需求为特征;MTS则以可靠性极高的单线布置为特征。混合技术开关设备(MixedTechnologiesSwitchgear-MTS)是基于敞开式开关设备组合及气体绝缘金属封闭开关设备组合的组合式开关设备。MTS可分两类:一类为敞开式组合电器;另一类为H-GIS(HybridGasInsulatedSwitchgear)即复合式GIS。复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。国内将H-GIS亦称为,准GIS。优缺点分析：空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)投资成本小，但占地面积大。因设备外露部件多,易受气候环境条件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。H-GIS在减少占地面积方面具有明显的优势,且H-GIS的功能元件封闭在气体SF6绝缘壳体内,因而抵御外界环境影响能力较强。GIS是属于可靠性高、免(少)维护的开关设备,它占地面积最小,但由于配置大量的金属封闭母线,使得造价昂贵,而H-GIS的造价介于AIS和GIS之间。（GIS）气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulatedmetalenclosedswithgear)大全伊特贝生产的72.5～145kVGIS是新型的三极共箱式气体绝缘金属封闭开关设备，采用了国内外开关行业先进的技术和工艺，具有优良的性能和广泛的用途，符合IEC及国家的有关标准。可靠的接地系统,采用带金属环的盆式绝缘子，产品接地更可靠、外形更美观。更低的SF6泄漏率,采用双密封技术（即“O”形圈+密封胶技术）、新型自封接头及SF6密度计，使GIS具有更低的泄漏率。更小的占地面积,采用三极共箱式结构，产品体积小、重量轻、导电性好、无涡流损耗且密封面少。第三节高压断路器（Highvoltagecircuitbreaker）断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，可以将电力设备或线路投入或退出运行，也可以通过继电保护装置，将发生故障的部分从电网上迅速切除.Circuitbreakeristhemostimportantcontrolandprotectionequipmentinelectricalpowersystem,whichcanputintooperationorquittheelectricalpowerequipmentsorcircuit,andcanalsocutoffthefailuresectionimmediatelyfromthegrid.根据安装地点可分：Accordingtotheinstallationlocationitcanbedividedintoindoorandoutdoorcircuitbreaker根据灭弧介质分为:Accordingtothearcingmediumitcanbedividedinto真空断路器(VCB,vacuumcircuitbreaker),SF6断路器(SF6circuitbreaker),少油断路器(oil-minimumbreaker),压缩空气断路器(Compressedaircircuitbreaker).145kV断路器外形及基础145kVAppearanceandfoundationofCircuitBreaker落地罐式高压SF6断路126KV瓷柱式高压SF6断路器363KV及550KV罐式高压SF6断路.户内SF6断路器外形图IndoorSF6circuitbreaker户内真空断路器外形图IndoorVCBcircuitbreaker少油断路器外形图(oil-minimumbreaker),压缩空气断路器(Compressedaircircuitbreaker).第四节、交流隔离开关(ACdisconnectingswitch)用途：a.在电路中起隔离电压的作用，保证检修工作的安全。b.配合断路器在电路中进行倒闸操作。c.用来切断小电流。d.在小容量系统，可代替断路器的工作。分类：根据安装地点可分：indoor/outdoordisconnector根据结构形式可分：水平断口式；垂直断口式；有关专业用语：Relevantterminology刀闸开关knife-switch接地刀闸earthingknife-switchV型双柱水平回转式户外三相交流高压隔离开关（GW5）V-shapeddoublecolumnshorizontalrotatingoutdoorthreephasesACHVDisconnector（GW5）三柱水平双断口翻转式隔离开关（GW7）threepostsdoublebreaksreversedisconnector.单臂直轮式中性点隔离开关singlearmstraight-bartypeneutraldisconnector.V型双柱水平回转式户外三相交流高压隔离开关GW5系列双柱水平断口式户外三相交流高压隔离开关GW4系列GW4III系列40.5kV~252kV双柱水平旋转式隔离开关BTK系列126kV~252kV变压器中性点隔离开关及保护装置GW7A-126/145/252Ⅱ/363系列三柱水平双断口水平旋转式隔离开关GW7A-126/145/252Ⅱ/363/550系列三柱水平双断口水平旋转式隔离开关，供高压线路在无载荷情况下进行换接，以及对被检修的高压母线、断路器等高压电器设备与带电的高压线路进行电气隔离联通之用。GW7A系列高压交流隔离开关包括三个单极，每极为三柱式结构，主要由底座、支柱绝缘子、主闸刀、主闸刀静触头等组成。三个支柱绝缘子并立在底座上，主闸刀装在中间支柱绝缘子的项部，两个主闸刀静触头分别装在两侧的支柱绝缘子顶部。当操动机构动作时，带动中间支柱绝缘子水平旋转70°，从而实现主闸刀的分、合闸动作。分闸状态，主闸刀与两侧的主闸刀静触头间形成清晰醒目的水平双隔离断口。隔离开关可方便地配备JW7系列接地开关，可单侧配，也可双侧配。隔离开关与接地开关之间设有机械联锁装置。隔离开关制成单极型式，通过极间连杆实现三极机械联动操作（363kV、550kV产品为三极电气联动），也可分相单独操作。126kV、145kV产品主、地刀配用手动机构，也可根据用户要求配用电动机构；252kV产品主刀配用电动机构，地刀配用手动机构，地刀也可根据用户要求配用电动机构；363kV、550kV产品主、地刀均配用电动机构。第五节电力变压器一、变压器的用途：现代化的工业企业广泛的采用电力作为能源，而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需的电流越小。因为电压降正比于电流。线损正比于电流的平方，所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗，要制造电压很高的发电机，目前技术很困难，所以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去，这种专门的设备称作（升压）变压器。另一方面，在受电端又必须用降压变压器将高压降低到合适的低压配电系统。由以上可知，变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。变压器除了应用在电力系统中