高低压控制原理培训

目录一.电工基础二.电力系统基本知识三.电力变压器四.高压电器及成套装置五.过压保护与继电保护六.电气安全技术背景知识低压进网许可证Ⅰ.电工进网许可证高压进网许可证特种许可证铁路电气化国防电气化Ⅱ.想一想1.何为高压？何为低压？2.何为强电？何为弱电？一.电工基础什么是电？220V50Hz1000W的含义？直流电：交流电：电源：电压：频率：周期：功率：电流：电阻：✿.三相交流电初相位:有效值:最大值:通路电路断路短路实现能量的传输分配和对控制信号的传递✿.电力系统:发电变电输电配电用电单位组成的整体或：生产传输分配消费的各个环节组成的一个有机整体✿.电力系统:发电变电输电配电用电单位组成的整体或：生产传输分配消费的各个环节组成的一个有机整体✿.电力系统:发电变电输电配电用电单位组成的整体或：生产传输分配消费的各个环节组成的一个有机整体电力网组成各种变电所各种电压等级的电力线路作用传输变化分配电能分类输电网：以高压、超高压将电厂与变电所之间连接起来的送电网络配电网：直接将电能送到用户的网络电力系统的示意图~水力发电厂升压变电所220kV地区枢纽所10kV至用户配电所10kV10kV升压变电所220kV输电线路220kV35kV35kV负荷变电所35kV~火力发电厂10kV电力负荷用电设备或用电单位所消耗的功率（KW）容量（KVA）或电流（A）电力负荷一类负荷：指突然停电会造成人员生命危害，造成重大设备损坏且难以修复对周围环境造成污染及重大经济损失。如：涌水量大的矿井的排水泵的电源；有爆炸危险的矿井中因通风机械停电会造成有害气体聚集超限；重要交通枢纽；国际社交场所。二类负荷：指突然中断供电，将造成大量减产，产生大量废品，大量材料报废，连续生产需要较长时间。三类负荷：除一、二类负荷以外的负荷。电力负荷1.高峰负荷：用户在单位时间内所产生的最大负荷日高峰晚高峰2.低谷负荷：电网中或某用户在一天24h内发生的用电最少的电量（为合理使用电能应尽量减少发生低谷负荷的时间，对于电力系统来说峰谷差越小用电则越趋近于合理）。3.平均负荷：电网中某一用户在某一段确定的时间阶段平均小时的用电量。变电所1.连接电力系统的中间环节变电所作用：汇集电源，升、降电压，分配电能①高低压配电装置②变压器③主控制室和相应实施及辅助设备一次电气设备变电所①主变压器②高压断路器③隔离开关④互感器电压互感器电流互感器⑤熔断器⑥负荷开关2.组成电能质量电能质量电压允许偏差电压允许波动与闪变公用电网谐波三相允许不平衡度1.《电力系统频率偏差》中规定允许值为±0.2Hz。而我国跨省输电都保持在±0.1Hz内。故有保证，可不考虑2.公用电网谐波，因交流电波畸变，即含有高次谐波，当谐波总电压超过基准波（50Hz）电压的5％，就可能使继电器自动装置电子计算机等产生误动作甚至不能正常工作。允许电压偏差按ΔU％=％100额U-UNN实规定值35KV及以上：允许±10％10KV及以下三相供电：允许±7％220V单相供电：允许＋7％－10％电压偏差危害：1.白炽灯电压比额定值低10％，则光通量少30％电压高10％，则寿命缩短一半电动机2.因电动机的最大转矩跟电压的平方成正比，如电压降低过多，可能停转和不转，温度升高，烧毁电机；反之，会使设备绝缘老化，缩短寿命，危及设备安全运行。公用电网谐波电网中非线性原件引起谐波—非正弦波按傅里叶级数分解后所得的一系列频率为基准波频率的整数倍的正弦波，又称为高次谐波。危害：1.使变压器铁芯过热损毁2.变压器噪声大3.电动机铁芯损耗增大过热损毁，转子震动大4.电力线路损耗增加，电磁感应式电度表计量不准5.引起过压6.造成系统继电保护和自动装置误动作或拒动作电力变压器在一个闭合的铁芯上绕两个线圈就构成一个单相变压器铁芯：由厚度为0.27mm～0.5mm硅钢片冷轧而成，通常做成E字形或F型，交错叠合而成。片厚：涡流损耗大片薄：涡流损耗小目的：减小涡流的损耗能量转换：电能→磁能→电能变压器的结构1.铁芯：属磁路部分2.绕组：属电路部分3.绝缘油纸板、电缆纸、皱纹纸4.分接开关：无电源励磁调压，放置在高压绕组上。（优点：引出方便，电流小，有级调压）5.油箱（外壳）6.冷却装置7.储油柜（油枕）8.安全气道（防爆管）9.吸湿器：内装氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶吸收水分后由蓝变为粉红。变压器的运行一.变压器的运行方式1.温升：①变压器铁芯由于涡流热效应损耗发热②绕组中由于电流的热效应发热2.变压器中各部件的温度不相同绕组温度最高铁芯次之油温最低3.为便于监视变压器运行中的油温，规定以上层油温为准。（A级绝缘材料，允许最高温度90℃一般不超过85℃）（对于强迫循环水冷或风冷变压器为75℃）（我国规定变压器的环境温度为40℃时，上层油温为55℃）变压器的过载能力在不损坏绝缘和降低变压器寿命的前提下，变压器在较短时间内所输出的最大容量为变压器的过载能力，一般以过载倍数表示。过载1.正常情况下过载：可以在绝缘和寿命不受影响的前提下，在高峰负载及冬季时过载使用，不应超过20％—30％。2.故障情况下过载：当电力系统或用户变电站发生故障时，为保证对重要设备的连续供电，允许变压器短路时的过载能力3.变压器允许短路：当变压器发生短路时，由于保护动作和断路器跳闸均需一定的时间，因此难免会受到短路电流冲击，一般设计短路电流为额定电流的25倍。允许电压波动：一般不得超过额定值的±5%，可以运行。变压器的并列运行✿将两台或多台变压器的一次侧和二次侧绕组分别接于公共母线上同时向负载供电。①提高供电可靠性并列运行的目的1.②提高变压器运行经济性③可以减少总备用量，并可以随着用电量的增加分批增加新的变压器❶变压器的连接组别号相同❷变压器的电压比相等（允许有±5％的差值）❸变压器的阻抗电压相等（允许有±10％的差值）理想并列运行条件2.阻抗电压—当变压器二次侧短路，一次侧施加电压，使其电流达到额定值，此时施加的电压称为阻抗电压Uz％100zNZUUU变压器油及运气1.变压器油的作用①防潮②散热、冷却变压器油运行2.❶变压器油试验：每半年取样试验。包括耐压、介质损耗及简化❷变压器油运行管理：查充油设备的密封性，储油柜；呼吸器的工作性能，以及油色、油量、油温。❸运行中的变压器补油注意：⑴10KV及以下可以补入不同牌号的油，但应作补混油的耐压实验⑵35KV及以上的应补入相同牌号的油，也要作耐压试验⑶补油后要查气体继电器，及时放出气体。变压器的运行检查变压器运行的巡视检查一.1.查油枕和充油绝缘套管内油面的高度及密封处有无渗油、油色2.查上层油温应在85℃以下，水冷和风冷变压器应为75℃3.查响声，正常时为均匀的嗡嗡声4.查绝缘套管是否清洁，有无裂纹和放电烧伤痕迹5.清扫绝缘套管及有关附属设备6.查母线及接线端子连接处接触是否良好7.容量在630KVA及以上且无人值班的变压器，每周巡视一次。630KVA以下的可适当延长巡视周期，但在每次合闸前及拉闸后应检查一次8.有人值班的变配电所，每班都应巡查并记录变压器的运行状态9.对于强迫油循环水冷式或风冷变压器不论有无人值班，都应每小时巡视一次10.负载急剧变化或变压器发生短路故障后，都应增加特殊巡视二.变压器异常运行和常见故障分析1.变压器声音异常：a.启动大容量动力设备时，负载电流大，使变压器声音增大b.变压器过载时，发出很高且沉重的嗡嗡声c.当系统短路或接地时，通过很大的短路电流，会有很大的噪声d.若有可控硅整流器或电弧炉等设备，由于高次谐波产生，变压器声音也会变大2.绝缘套管内闪络和爆炸a.套管密封不严，进水而使绝缘受潮损坏b.套管的电容芯子制造不良，使内部游离放电c.套管积垢严重或套管上有大的裂纹和碎片互感器实质上是一个特殊结构的变压器互感器电压互感器：将系统高压改变为标准低压（100V）或（100V/3）。用于测量或控制回路一.电流互感器：将系统中的大电流变为低压的标准小电流（5A）用于计量二.互感器使用注意事项：电压互感器1.①二次侧不能短路，否则会烧毁②一、二次侧均应保证极性正确且应装熔断器③铁芯和外壳必须接地2.电流互感器：❶电流互感器正常运行时，相当于一台短路运行的变压器，二次侧严禁开路，且二次侧绕组中不允许接任何开关和熔断器。为保安全，二次侧一端要接地。❷变流比：二次侧一般为5A，一次侧的电流等级有5A~25000A。其容量标准为5VA~100VA。❸一、二次线圈极性应正确❹一次侧带电时，二次侧任何情况下都严禁开路❺有单绕组式（穿芯式）和双绕组式高压电气及成套装置常见高压电器3KV～35KV有：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、电容器。一.高压电器相关知识1.电力系统短路三相短路两相短路两相接地短路单相短路短路电流可达几万甚至几十万千安1.引起导体严重发热，温度升高甚至熔化，且会损坏绝缘。2.在相间产生很大的电动力作用于导体上，可能造成设备的变形或损坏。3.短路处有电弧产生，高温电弧上千度会烧毁设备或烧伤周围人员甚至引发火灾。4.短路电流通过变压器线路等阻抗元件时，将产生很大压降，引发电动机端电压降低，因此影响电力系统的正常供电。短路四大危害一.高压电器中的电弧1.高压开关电气中电弧的产生：开关电气切断具有电流的电路时，断开的触头之间将会产生电弧。2.加速灭弧的几种方法：①气体吹动电弧（磁吹法）②拉长电弧法（速断）③介质灭弧法（石英砂）高压电气设备一.高压断路器用于正常情况下接通或断开电路；故障情况下在继电保护装的作用下，迅速断开电路；特殊情况下可靠地接地通过短路电流。有很好的灭弧能力。高压断路器1.油断路器2.真空断路器3.六氟化硫（）断路器6SF多油断路器少油断路器高压断路器主要参数1.额定电压2.额定电流3.额定开断电流4.关合电流高压断路器的运行与维护一.正常运行巡视①有人值班的变电所由当班人员巡查（一天一次）；无人值班的，按计划定期巡查（每月不少于2次）。②一般要求1.应有基本参数，制造厂铭牌2.分、合指示易于观察且指示正确3.金属外壳有明显的接地标志，接地螺栓不应小于M12,并且接触良好4.接线极连接处或其它必要地方应有监视运行温度的措施，如示温蜡片等5.每台断路器应有编号、名称6.外露带电部分应有明显的相位漆油断路器的巡视1.分、合位置指示正确2.油断路器不过热，示温蜡片不熔化，变色漆不变色，内无异常响声3.油位正确，油色透明无碳黑悬浮物4.无渗油、漏油痕迹，放油阀关闭紧密5.套管、瓷瓶无裂痕，无放电声和电晕放电6.接触部位良好，无过热7.排气管装备完好，隔栅完整8.接地良好，环境良好50年代的古董6SF断路器的巡查①每日定时记录气体压力和温度②各部位及管道无异声及异味③套管无裂痕，无放电声和电晕放电④引线连接部位无过热，引线驰度适中⑤分、合位置指示正确⑥接地良好，环境良好，附近无杂物。真空断路器的巡查①分、合位置指示正确②支持绝缘子无裂痕及放电异声，清洁③真空灭弧室无异常④接地完好⑤引线连接部位无过热，引线驰度适中隔离开关隔离开关设有特殊灭弧装置，不允许带负拉、合闸。关断时必须在断路器之后；合闸时必须先合隔离开关，再合断路器。作用1.隔离电源2.倒闸操作3.拉、合无电流或小电流电路分类（地点）户内户外刀闸运动方式水平旋转垂直旋转插入绝缘子数目按每相支柱单柱式双柱式三柱式高压负荷开关1.作用：用于额定电压下接通或断开负荷电流它虽有灭弧装置，但灭弧能力较弱，只能切断和接通正常负荷电流，而不能用来切断短路电流。因此，常与高压熔断器配合使用。分类2.户内式（FN系统）户外式（FW系列）灭弧方式油浸式产气式压气式真空式六氟化硫高压熔断器一.分类户内式（RN系列）户外式（RW系列）RN1RN2（电压互感器专用）：RW4—10跌落式户外熔断器RXW—35：35KV户外高压电容器是电力系统的无功电源之一，用于提高电网的功率因素（）cos在10KV以下的电容中，每个都串有