项目三-一次主系统课件.ppt

1、项目三 变配电所及一次系统学习目标1.理解变配电所的功能和类型；2.掌握高、低压一次设备的作用；3.掌握变压器的工作原理及接线组别；4.掌握互感器的原理及使用中的注意事项；5.理解电气设备的选择及校验方法项目三 变配电所及一次系统任务一 变配电所的任务和类型工厂变配电所是工厂供配电系统的核心，在工厂中占有特别重要的地位。工厂变配电所按其作用可分为工厂变电所和工厂配电所。变电所的作用是：从电力系统接受电能，经过变压器降压（通常降为0.4kV），然后按要求把电能分配到各车间供给各类用电设备。配电所的作用是：接受电能，然后按要求分配电能。两者所不同的是，变电所中有配电变压器，而配电所中没有配电变压器

2、。1、2内附式 3、4外附式 5车间内式 6露天（半露天）式 7独立式图3-1 车间变电所的类型项目三 变配电所及一次系统任务二 变配电所的主要电气设备子任务一 工厂供配电电气设备的分类及电弧问题一、电气设备的分类l 工厂供配电系统中担负输送、变换和分配电能任务的电路，称为“主电路”，也叫“一次电路”。l 用来控制、指示、监测和保护主电路（一次电路）及其主电路中设备运行的电路，称为“二次电路”（二次回路）。l 一次电路中的所有电气设备，称为“一次设备”或“一次元件”，二次电路中的所有电气设备，称为“二次设备”或“二次元件”。l 一次设备可分为以下几类：(1)变换设备 例如电力变压器、电压互感器

3、、电流互感器、变频机等。(2)控制设备 其功能控制一次电路的通、断，例如各种高低压开关设备。(3)保护设备 例如熔断器和避雷器等。(4)补偿设备 例如并联电容器等。(5)成套设备 例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。项目三 变配电所及一次系统子任务二 电力变压器变压器（T）的作用 作用：将电力系统中的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。项目三 变配电所及一次系统（1）工作原理一次绕组的感应电动势的有效值为：E1=4.44fN1m 二次绕组的感应电动势的有效值为：E2=4.44fN2m 一.变压器的工作原理KUUNNEE21。2121K为变压器的变比 可见，变压器一、二

4、次绕组的匝数不同，导致一、二次绕组的电压不等，改变变压器的变比就可以改变变压器的输出电压。项目三 变配电所及一次系统二 变压器的分类按相数分：三相变压器和单相变压器。按绕组分：双绕组、三绕组和自耦变压器。按调压方式分：无载调压和有载调压。按绕组材质分：铜绕组和铝绕组。按绕组绝缘及冷却方式分：油浸式、干式和充气式(SF6).按用途分：普通型、全封闭型和防雷型。按容量系列分：R8系列和R10系列。R8系列指容量等级按 1.33倍递增。R10系列指容量等级按1.26倍数递增。电力变压器的型号和含义 例如：S9-800/10，为三相铜绕组油浸式电力变压器，设计序号9，额定容量800 kVA，高压绕组额

5、定电压10 kV。项目三 变配电所及一次系统三 变压器的主要结构（12）铁芯：变压器的磁路。铁芯由硅钢片叠压制成，变压器的一次绕组和二次绕组都绕在铁芯上。要求铁芯有一点接地。（13）绕组：变压器的电路。低压绕组放在靠近铁心的里面，高压绕组放在外面.（11）油箱：变压器的外壳。箱内充满变压器油。变压器油对铁芯和绕组起绝缘和散热作用。（3）吸湿器：吸收储油柜上部空气中的水分。由一根铁管和玻璃容器组成，内装可吸收潮气的硅胶。项目三 变配电所及一次系统（6）防爆管：释放变压器内部的压力。防爆管口装有玻璃片密封，当变压器内部发生故障时，油产生气体，箱内压力剧增，玻璃片破碎，气体和油从管口喷出，防止了油箱

6、爆炸起火或变形。（8）绝缘套管：起到变压器引出线与外壳绝缘和固定引出线的作用。（4）储油柜：保证变压器油箱内充满油，减少了油与空气的接触面积，适应绝缘油在温度升高或降低时体积的变化。通过弯管及阀门等与变压器的油箱相联。其他各部件为：1-信号温度计 2-铭牌 5-油标 7-气体继电器 8-高压套管9-低压套管 10-分接开关 14-放油阀 15-小车 16-接地螺栓项目三 变配电所及一次系统 分接开关一般有三个分接位置：-5%、0%、+5%。对降压变压器而言，调压方法：低往低调，高往高调。对升压变压器而言，调压方法：低往高调，高往低调。变压器调压原理：变压器的主磁通是保证输出电压高低的关键。11

7、44.4fNUm项目三 变配电所及一次系统电力变压器型号的表示和含义如下：项目三 变配电所及一次系统四、变压器的连接组别 联接组别是指变压器一、二次绕组因联结方式不同而形成一、二次侧对应的线电压之间的不同相位关系。采用“时钟表示法”表示连接组别，即把一次绕组的线电压作为时钟的分针，并固定在“12”上，二次绕组的线电压作为时钟的时针，短针所指数字即为三相变压器的联接组别的标号。Y,yn0（Y/Y0-12）联结组别D,ynl l（/Y0-11）联结联结组别项目三 变配电所及一次系统（一）变压器容量的确定1单台变压器容量的确定 SN.TS30 低压为0.4kV的单台主变，容量不宜大于1250kVA。

8、车间变电所，单台容量不宜超过1000kV.A。装设在楼上的干式变压器，容量不宜大于630 kV.A。2两台主变压器容量的确定 每台主变的S N.T应同时满足：（1）当任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%70%，即SN.T（0.60.7）S30 （2）当任一台变压器单独运行时，应满足一、二级负荷总容量的需求，即：SN.TS 30（+）五、变压器的选择项目三 变配电所及一次系统（一）电力变压器台数的选择 首选S9或S10系列的低损耗节能变压器。室内安装：通常选干式变压器；室外安装：在多尘或有腐蚀性气体的场所，选择密闭型或防腐型变压器。台数选择原则：（1）对于三级负荷，装设一台，但负荷较

9、重且集中可装两台，以降低单台变压器的容量。（2）对于有一、二级负荷的变电所，选用两台。（3）对于季节或昼夜负荷变动较大的变电所，可装两台.项目三 变配电所及一次系统【例3-2】某车间（10/0.4）变电所总计算负荷为1350 kV.A。其中一、二级负荷750kVA，试选择其主变的台数和容量。解：有一、二级负荷，选两台主变。按两台主变同时运行选择每台容量。SN.T=(0.60.7)S30=(0.60.7)1350=(810945)kVA SN.T=S30(I+II)=750kVA 综合上述条件，选两台低损耗变压器(如S9-100010型).项目三 变配电所及一次系统1联结组别标号相同:标号不同会

10、烧毁 如一台Y.yn0联结与一台.yn11联结的变压器并联运行，则它们的二次线电压有30的相位差，会产生环流烧毁变压器。2电压比相等：允许差值范围为5%。3短路阻抗相等：允许差值范围为士10。并列运行的变压器负荷是按其阻抗电压成反比分配的。如阻抗电压不同，将导致阻抗电压较小的变压器过负荷。此外，并列运行的变压器容量之比不宜超过3:1。否则性能变化易造成容量小的变压器过负荷。六 变压器的并联运行条件项目三 变配电所及一次系统你认为会出现连接你认为会出现连接组别是组别是Y/yn11连接连接组别的变压器吗？组别的变压器吗？变压器主要由那几部变压器主要由那几部分构成，这些的功能分分构成，这些的功能分别

11、是什么？别是什么？变压器的调压开关的调压规律是什么？项目三 变配电所及一次系统子任务二 电压和电流互感器互感器是电力系统中用来变换高电压、大电流的特殊变压器。利用互感器使测量仪表与高电压、大电流隔离，保证仪表和人身的安全，便于仪表和继电器的标准化。互感器被广泛应用于交流电压、电流、功率的测量和各种继电保护、控制电路中。电流互感器也称为仪用变流器，它将大电流变成标准的小电流（5A或1A）；电压互感器也称为仪用变压器，它将高电压变成标准的低电压（100V）。项目三 变配电所及一次系统二 电压互感器1.电压互感器的结构与原理规定：二次线圈的额定电压为100V。接线：一次绕组并接在高压电路中，二次绕组

12、与测量仪表和继电器的电压线圈并联。项目三 变配电所及一次系统单相三绕组、户内电压互感器JDZJ-10型电压互感器1-一次接线端子；2-高压绝缘套管；3-一、二次绕组；4-铁心(壳式)；5-二次接线端子 三相三绕组、户外电压互感器项目三 变配电所及一次系统一 电压互感器2.电压互感器的接线方式 一个单相电压互感器的接线:供仪表、继电器接于一个线电压。两个单相电压互感器VV接成:适用于工厂变配电所的610kV高压配电装置中，供仪表、继电器接于三个线电压。项目三 变配电所及一次系统2.电压互感器的接线方式 三个单相电压互感器Y0Y0接线:供仪表、继电器测量、监视三相三线制系统中的线电压和相电压。Y0

13、Y0接线：其接成Y0的二次绕组，与图相同；接成开口三角形的二次绕组，系统正常运行时，由于三个相电压对称，开口三角形两端的电压为零。当某一相接地时，两端将出现近100V的电压，电压继电器KV动作，发出单相接地信号。项目三 变配电所及一次系统3.使用注意事项（1）电压互感器的原边必须并联连接于被测电路，副边的负载也必须并联连接。（2）电压互感器二次侧不能短路。其一、二次侧均应加熔断器保护，以防止发生短路时烧毁互感器或影响一次电路正常运行。（3）电压互感器二次绕组及外壳均应接地，以防止其一、二次绕组击穿时，高压窜入二次侧，危及设备和人身安全。（4）接线时，电压互感器的极性一定要连接正确，否则将影响正

14、确测量，甚至引起事故。电压互感器原边接线端子用A、N，副边星型接线端子用a、n表示，开口三角形接线端子用da、dn表示。（5）电压互感器的准确度为：在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率等于额定值时的最大误差。通常电压互感器根据误差的大小分为0.2、0.5、1.0、3.0四个仪表级和3P、5P两个保护级。级数表示互感器在规定使用条件下的最大引用误差的百分值。一般0.2级用于精密测量，0.51.0级用于电度表，3.0级用于指示性测量，3P、5P级用于继电保护。项目三 变配电所及一次系统二 电流互感器1.电流互感器的结构与原理N1N2ABCAP1P2S2S1电流互感器工作原理一次绕组匝数少

15、、导线粗、电流大，一次绕组串接在一次电路中；二次绕组匝数多、导线细、电流小，仪表、继电器等负载串联在二次绕组中。规定：二次侧额定电流为5A.ki为变比。例如 ki 为100A5A或200 5A.项目三 变配电所及一次系统二 电流互感器2.电流互感器的分类按一次绕组匝数分：单匝式和多匝式；按用途分：测量用和保护用；按绝缘介质分：油浸式和干式；按准确度等级分：测量用（0.1、0.2、0.3、1、3、5级）和保护用（5P和10P）。户内高压LQJ-10 户内低压LMZJ1-0.5型 项目三 变配电所及一次系统2.电流互感器的接线方式二 电流互感器在三相电路中，电流互感器接线方式如图3-14所示。其中

16、图3-14a为星形接线，用于中性点接地的三相三线和三相四线制电路的电流测量和继电保护。图3-14b为不完全星形接线，用于三相电路的电流测量和继电保护，其中公共线上的电流为其它两相电流的相量和，即未接互感器那一相的电流。AAAABCP1S1P1S1S1P1AAABCP1S1S1P1（a）（b）图3.14 电流互感器的常用接法（a）星形接法；（b）不完全星形接法项目三 变配电所及一次系统3.使用注意事项（1）电流互感器的原边串联连接于被测电路，副边的负载也串联连接。（2）电流互感器二次侧不得开路，如果闲置不用，要把副边短路。（3）电流互感器二次绕组及外壳均应接地，以防止其一、二次绕组击穿时，高压窜

17、入二次侧，危及设备和人身安全。（4）接线时，电流互感器的极性一定要连接正确，否则将影响正确测量，甚至引起事故。（5）电流互感器的两个副边分为仪表用和保护用，接线时要特别注意仪表用副边和保护用副边不能混用和错用。1S1、1S2为仪表用，2S1、2S2为保护用。（6）电流互感器的准确度指二次负荷在规定范围内，对一次电流测量所产生的最大误差。根据测量时误差的大小，电流互感器的准确度等级分为，0.2、0.5、1.0、3.0、10级和保护级5P、10P。一般0.2级用于精密测量，0.51级用于计量电度表，3级、10级用于监视性测量或继电保护，5P、10P级用于继电保护。二 电流互感器项目三 变配电所及一

18、次系统三 零序电流互感器零序电流保护的基本原理是用零序电流互感器作为取样元件，在线路与电气设备正常的情况下，各相电流在铁芯中产生的磁通之和为零。因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流在铁芯中产生的磁通之和不为零，零序电流互感器的二次侧感应电流使继电器动作，带动断路器的脱扣机构，使断路器跳闸切断电源，达到接地和漏电保护的目的。K2K2K2KK2K2K2K2K2 K2K2K2K2K2K2在中性点接地系统中，检测的是，叫作剩余电流。项目三 变配电所及一次系统电流互感器在使用中电流互感器在使用中有什么注意事项？有什么注意事项？电压互感器使用中有电压互感器

19、使用中有什么注意事项？什么注意事项？零序电流互感器检测到的电流是怎么产生的？项目三 变配电所及一次系统子任务四 高压一次设备项目三 变配电所及一次系统项目三 变配电所及一次系统一、电弧的产生和熄灭1、电弧的产生2、电弧的熄灭的条件使电弧尽快熄灭，就是要切断维持电弧燃烧的条件，关键的措施是：降低触头间的电场强度和温度，使已导电的气体恢复其绝缘性。3、电气设备中常用的灭弧方法（1）速拉灭弧法（2）冷却灭弧法：（3）吹弧灭弧法：（4）长弧切短灭弧法：（5）粗弧分细灭弧法：（6）狭沟灭弧法：（7）真空灭弧法：（8）六氟化硫灭弧法：电弧是什么？当开关电器接通或断开电路时，在触头间隙（或称弧隙）中会产生强

20、烈的白光，称为电弧。电弧有什么影响？电弧的高温会烧损触头及绝缘。电弧是如何产生的？由热电发射和场致发射产生的碰撞游离是电弧产生的原因，热运动引起的热游离是电弧产生的条件项目三 变配电所及一次系统二、高压隔离开关1.隔离开关的用途和外形结构 隔离开关又称刀闸，主要用途是在需要检修的部分和其它带电部分之间，用隔离开关构成明显可见的断开点，保证电气维修人员维修时的安全。由于隔离开关没有专门的灭弧装置，不能用来开断负荷电流和短路电流。但它可以直接用来接通和断开小电流设备，例如无故障的电压互感器、无雷雨时候拉合避雷器。户外隔离开关项目三 变配电所及一次系统2.隔离开关的型号二、高压隔离开关隔离开关的型号

21、及代表的意义如下：1-上接线端子 2-静触头 3-闸刀 4-绝缘套管 5-下接线端子 6-框架 7-转轴 8-拐臂 9-升降瓷瓶 10支柱瓷瓶 图3-13 GN8-10/600型户内式隔离开关项目三 变配电所及一次系统三、高压断路器（QF）高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，具有完善的灭弧装置。高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障时与保护装置及自动装置相配合，切断故障电路，防止事故扩大，保证系统的安全运行。高压断路器起着控制和保护电力设备的双重作用。1.概述高压断路器全型号的表示和含义如下：项目三 变配电所及一次系统三、高压断路器（QF

22、）2.高压断路器的种类根据高压断路器装设的地点不同，分为户内（N）和户外（W）两种形式。按断路器的灭弧介质和作用原理，可分为下列主要类型：（1）油断路器。它是以变压器油作为灭弧和绝缘介质的断路器，又可分为多油和少油两种类型；（2）SF6断路器。它是以SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器；（3）真空断路器。它是以高真空度的介质来熄弧的断路器。指触头在高真空中关合和开断的断路器；（4）压缩空气断路器。它是以高速流动的压缩空气来作为灭弧介质的断路器；（5）自产气断路器。它是利用固体介质受电弧作用分解气体来熄弧的断路器;（6）磁吹断路器。它是利用电磁力驱使电弧进入绝缘狭缝中，拉长、冷却电弧来熄弧的断路器。SN10-12型高压少油断路器10kV真空断路器