变电站一次设备(1)66页PPT课件.ppt

1、第一部分：一次系统概述电力基础知识培训电力系统电力系统 Power SystemPower System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。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、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、光等不同形式的能电能供应到各负荷中心，通过各种设

2、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。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：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：利用水能水电站：利用水能发电，可分为堤坝发电，可分为堤坝式、径流式（如三式、径流式（如三峡水电站大坝高程峡水电站大坝高程185185米，蓄水高程米，蓄水高程175175米，水库长米，水库长23352335米，静态投资米，静态投资1352.661352.66人民人民 ，安，安装装3232台单机容量为台单机容量为7070万千瓦的水电机万千瓦的水电机组。装机容量达到组。装机容量达到22402240万千瓦）、抽万千瓦）

3、、抽水畜能三类；水轮水畜能三类；水轮机组工作灵活，能机组工作灵活，能迅速适应负荷急剧迅速适应负荷急剧变化，一般从机组变化，一般从机组启动、并网到带负启动、并网到带负荷只需几分钟即可荷只需几分钟即可完成；通常运行寿完成；通常运行寿命命5050年。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。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 通常运行寿命通常运行寿命2525年。年。电

4、力基础知识培训火电厂电力基础知识培训风电场优点优点清洁，环境效益好；清洁，环境效益好； 可再生，永不枯竭；可再生，永不枯竭； 基建周期短、投资少；基建周期短、投资少； 装机规模灵活；装机规模灵活； 技术相对成熟。技术相对成熟。 缺点缺点 噪声，视觉污染；噪声，视觉污染； 占用大片土地；占用大片土地； 不稳定，不可控；不稳定，不可控； 目前成本仍然很高。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。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

5、电能。优点优点无枯竭危险；无枯竭危险； 安全可靠，无噪声，无安全可靠，无噪声，无污染排放外；污染排放外； 不受资源分布地域的限不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的制，可利用建筑屋面的优势；优势； 缺点缺点 照射的能量分布密度小照射的能量分布密度小，占用面积巨大；，占用面积巨大； 获得的能源与四季、昼获得的能源与四季、昼夜及阴晴等气象条件有夜及阴晴等气象条件有关；关； 发电成本高；光伏发电成本高；光伏板制造过程中不环保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。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

6、电力基础知识培训电压等级1000 kV1000 kV及以上的电压称为特高压；及以上的电压称为特高压；330 kV750 kV330 kV750 kV称为超高压；称为超高压；3 kV200 kV3 kV200 kV称为高压，也有将称为高压，也有将220 kV220 kV列为超高压的；列为超高压的；3 kV35 kV3 kV35 kV也可称为中压；也可称为中压；0.4 kV0.4 kV及以下则称为低压。及以下则称为低压。地方电力网：电压等级在地方电力网：电压等级在3535kVkV及以下，供电半径在及以下，供电半径在20502050kmkm以内；以内；区域电力网：电压等级在区域电力网：电压等级在35

7、35kVkV以上（一般为以上（一般为110110kV220kVkV220kV），），供电半径超过供电半径超过5050kmkm，联系较多发电厂联系较多发电厂的网络；的网络；超高压远距离输电网：电压等级为超高压远距离输电网：电压等级为330330kV500kVkV500kV的网络的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷，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。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电力变压器额定电压/kV电力系统电力系统额定电压额定

8、电压/kV发电机发电机额定电压额定电压/kV一次绕组一次绕组二次绕组二次绕组电气设备电气设备最高电压最高电压/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

9、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。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。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

10、电器、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。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。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

11、二次回路电力基础知识培训变电站变电站变压变压器器第二部分：变电站一次电气设备认知电力基础知识培训母线母线高压断路器与隔离开关高压断路器与隔离开关电流互感器与电压互感电流互感器与电压互感器器避雷避雷器器电抗电抗器器高压电容高压电容器器变电站其他设备变电站其他设备电力基础知识培训变压器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磁能量的转换传输到二次侧。同时根据输配电的需要

12、将电压升高或降低。压升高或降低。变压器变压器变压器的作用变压器的作用电力基础知识培训按用途分：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；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变压器的分类变压器的分类- -根据用途和结构可以分为以下几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；三相变压器按相数分：单相变压器；三相变压器按绕组分：按绕组分：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）单绕组变压器（为

13、两级电压的自耦变压器）双绕组变压器双绕组变压器三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：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；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。干式变压器：绕组置于气体中（空

14、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。变压器变压器电力基础知识培训变压器变压器黄黄绿绿红红代表代表A A、B B、C C三相三相N N代表中性点代表中性点电力基础知识培训变压器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

15、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母线龙门架母线母线电力基础知识培训高压断路器高压断路器高压断路器是电力系统中高压断路器是电力系统中最重要最复杂的电气设备最重要最复杂的电气设备之一。之一。它具有完善的灭弧装置和它具有完善的灭弧装置和高速传动机构，能接通和高速传动机构，能接通和断开各种情况下高压电路断开各种情况下高压电路中的电流，用以完成主接中的电流，用以完成主接线运行方式的改变和尽快线运行方式的改变和尽快切除故障电路。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

16、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空气断路器空气断路器以压缩空气作为空气断路器以压缩空气作为灭

17、弧介质。灭弧介质。优点：具有灭弧能力强、动优点：具有灭弧能力强、动作迅速等优点。作迅速等优点。缺点：结构复杂、工艺要求缺点：结构复杂、工艺要求高、有色金属消耗多。高、有色金属消耗多。用途：空气断路器用在用途：空气断路器用在110KV110KV及以上的电力系统中及以上的电力系统中。电力基础知识培训SF6SF6断路器断路器SF6SF6断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质。灭弧介质。优点：具有开断能力强、动作快、体积小等优点。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。缺点：金属消耗多，价格较

18、贵。SF6SF6气体泄露与空气作用生成有气体泄露与空气作用生成有毒的低氟化硫，危害人体健康。毒的低氟化硫，危害人体健康。用途：用途： 110kV110kV以上的高压系统。以上的高压系统。SF6SF6断路器断路器电力基础知识培训SF6SF6断路器类型断路器类型电力基础知识培训SF6SF6断路器类型断路器类型营销中心电力基础知识培训真空断路器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（335KV

19、）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ABC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。隔离开关隔离开关电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的主要作用隔离开关的主要作用1 1隔离电源：隔离电源：隔离开关断开点明显可见，隔离开关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。被击穿时所需的距离，以保证安全。2 2倒闸操作：倒闸操作

20、：运行、备用、检修时用来配合断路器运行、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。协同完成倒闸操作。如倒母线操作。3 3分、合小电流：分、合小电流：隔离开关没有灭弧装置，因此仅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。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。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、合小电流的能力断开。但隔离开关也具有

21、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、合励磁电流不超过器的接地中性点；分、合励磁电流不超过2A2A的空载变的空载变压器；关合电容电流不超过压器；关合电容电流不超过5A5A的空载线路等。的空载线路等。电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -按装置地点分按装置地点分户外式户外式户内式户内式电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -按产品组装级数分按产品组装级数分三极式三极式单极式单极式电力基

22、础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -按有无接地闸刀可分为按有无接地闸刀可分为不带接地闸刀不带接地闸刀带接地闸刀带接地闸刀电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -按有无接地闸刀可分为按有无接地闸刀可分为不带接地闸刀不带接地闸刀带接地闸刀带接地闸刀营销中心电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -带接地闸刀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隔离开关的分类隔离开关的分类- -带接地闸刀带接地闸刀电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -带接地闸刀带接地闸刀电力基础知识培训隔离开关隔离开关

23、隔离开关的分类隔离开关的分类- -按每极支撑绝缘子数目分为按每极支撑绝缘子数目分为双柱式双柱式三柱式三柱式单柱式单柱式电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -单柱单柱电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类双柱式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隔离开关的分类隔离开关的分类- -带接地的带接地的V V型隔离开关型隔离开关电力基础知识培训隔离开关隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -带接地的带接地的V V型隔离开关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隔离开关的分类隔离开关的分类电力基础知识培训隔离开关隔离

24、开关隔离开关的分类隔离开关的分类- -按用途分按用途分一般用一般用快速分闸用快速分闸用变压器中性点接用变压器中性点接用 电力基础知识培训互感器互感器互感器是一种特殊的变压器。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。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电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压 (l00V(l00V或或100/100/3)3)电流互感器是将高压系统中电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电的电流或低压系统中的大电流改变为低

25、压的标准小电流流改变为低压的标准小电流 (5A(5A或或lA)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。电流互感器电流互感器电力基础知识培训电流互感器电流互感器电流互感器工作原理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它

26、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。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

27、电气工作人员隔离，并使二次设备简单化。电压互感器电压互感器电力基础知识培训电压互感器电压互感器电压互感器工作原理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。圈并联。由于电压线圈内阻抗很大，电由于电压线圈内阻抗很大，电压互感器运行时，相当于一台空压互感器运行时，相当于一台空载变压器。载变压器。二次侧不能短路，否则绕组被二次侧不能短路，否则绕组被烧毁。烧毁。电力基础知识培训220kV母线电压互

28、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，并使二次设备简单化。电压互感器电压互感器电力基础知识培训220kV氧化锌避雷器 型号 Y10W-200/520 电气符号：F氧化锌避雷器利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。避雷器本体均压环避雷器避雷器电力基础知识培训电抗器 型号电抗器在电网中可以限制短路电流和高次谐波，维持母线有较高残压，图

29、中所示的是母线串联电抗器，作用主要是限制主变低压侧母线短路电流对主变绕组的冲击。电抗器电抗器电力基础知识培训集合式电容器10kV电容器成套装置 电容器型号 BAMH2 12/3-6000-1*3W 串联电抗器型号 CKDGKL-10-120/415.7-6W电容器组用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。电容器电容器电力基础知识培训耦合电容器220kV结合滤波器 型号 JL-400-5-B8Z高频成套设备的组成之一。与耦合电容器配合使高压强电与高频设备进一步隔离，并抑制其它频率信号的干扰，又能使高频通路的输入阻

30、抗与高频电缆的输入阻抗相匹配，以利于高频信号的传输。结合滤波器220kV耦合电容器 型号 WCC220-5H 高频成套设备的组成之一。利用电容元件Zc=1/2f c的通高频、阻工频特性，使强电和弱电通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止工频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有电压抽取装置的耦合电容器还可抽取工频电压供保护及重合闸使用。电容器与结合滤波器电容器与结合滤波器电力基础知识培训绝缘子绝缘子带水冲洗绝缘子带水冲洗绝缘子绝缘子是用来支绝缘子是用来支持和固定母线与持和固定母线与带电导体、并使带电导体、并使带电导体间或导带电导体间或导体与大地之间有体与大地之间有足够的距离和足够的距离和绝缘。绝缘子应绝缘。绝缘子应具有足够的电气具有足够的电气绝缘强度和耐潮绝缘强度和耐潮湿性能。湿性能。电力基础知识培训220kV高频阻波器 型号 XZK-1000-1.0/31.5-B5 高频成套设备的组成之一。线路阻波器是串联在电力输电线上的重要设备，它为利用电力线传送高频保护和载波系统的分流信号构成通道；阻止高频信号向分支线传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流。高频阻波器高频阻波器感谢观映电力基础知识培训