1、变电站概述变电站概述 第1页，共142页。变电站概述变电站概述第2页，共142页。变电站的作用变电站的作用 第3页，共142页。4 4、变电站的作用、变电站的作用3 3、电网的构成、电网的构成2 2、电能的传输、电能的传输1 1、电能的产生、电能的产生第4页，共142页。1.电能的产生火电厂、热电厂、水电厂、核电站、风电站、太阳能电站1.电能的产生电能的产生第5页，共142页。华电内蒙古辉腾锡勒风电场 装机容量120MW，占地面积300平方公里 第6页，共142页。位于美国内华达州 的太阳能电站，占地1.5平方公里的电站由775000块太阳能板组成，容量48MW！第7页，共142页。1.电能的
2、产生电能的产生1.煤炭、石油、天燃气、水利等随自然界演化生成的动力资源是能量的直接提供者，称为一次能源。电能是由一次能源转换而成的，称为二次能源。2.电能具有转换容易、输送方便、控制灵活以及清洁、经济等优点；3.发电厂是生产电能的核心，担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。依据使用的一次能源不同，发电厂大致可分为：火电厂、水电厂、核电站、风电厂、太阳能电站等，目前火力发电仍是主要的发电方式。第8页，共142页。2.电能的传输电能的传输1.在现代电力系统中，大型发电厂往往远离负荷中心，发电厂发出的电能一般要通过高压、超高压和特高压输电网络（包括输电线路、升压变压器、降压变压器等）送到负荷中
3、心，然后在负荷中心由电压等级较低的配电网络把电能分配到不同电压等级的用户。第9页，共142页。2.电能的传输电能的传输2.三相交流输电线路传输的有功功率为P=3 UI COS=I2R当输送的功率一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面可以减小，用于导线的投资也就越小，同时线路中的功率损耗电能损耗也都相应减少。还可以提高输送距离（10kV输送距离为620公里，110kV输送距离为50150公里，220kV输送距离为100300公里）。但电压U越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也越大。综合上述两种因素，从输送电能的经济性考虑，对应一定的输送功率和输送距离就有
4、一个最合理的线路电压。第10页，共142页。3.电网的构成电网的构成第11页，共142页。3.电网的构成电网的构成第12页，共142页。第13页，共142页。3.电网的构成电网的构成l由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体成为电力系统。l电力系统中的输电、变电、配电三个部分成为电力网。l电力网是将各电压等级的输配电线路和各种类型的变电站连接而成的网络。第14页，共142页。动力系统与电力系统、电力网关系图锅炉锅炉汽轮机汽轮机发电机发电机 升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器输电线路输电线路电电能能用用户户热热能能用用户户电电 力力 网网电电 力力 系系 统统动动 力力 系系 统统第15页
5、，共142页。变电站作用：变换电压等级、汇集电流、分配电能和调整电压。变换电压等级：通过变压器实现；汇集电流，分配电能：通过母线实现；调整电压：通过调整变压器分接头位置和投切无功设备（并联电容器、并联电抗器）实现；4.变电站的作用变电站的作用作作第16页，共142页。分类 分类分类1.1.按电压等级可分为特高压、超高压、高压、中压变电按电压等级可分为特高压、超高压、高压、中压变电站和低压变电站；站和低压变电站；低压变电站：电压等级在低压变电站：电压等级在1kV以下的变电站。以下的变电站。中压变电站：电压等级在中压变电站：电压等级在1kV 10kV的变电站。的变电站。高压变电站：电压等级高于高压
6、变电站：电压等级高于10kV低于低于330kV的变电站。的变电站。超高压变电站：电压等级在超高压变电站：电压等级在330kV及以上的变电站。及以上的变电站。特高压变电站：电压等级在特高压变电站：电压等级在1000KV1000KV以上。以上。2.2.按供电对象的差异可分为城镇变电站和农业变电按供电对象的差异可分为城镇变电站和农业变电站。站。第17页，共142页。分类分类3.3.根据其在电力系统中的地位和作用，可分为枢纽变电站、根据其在电力系统中的地位和作用，可分为枢纽变电站、区域（地方）变电站、末端（用户）变电站。区域（地方）变电站、末端（用户）变电站。1 1）枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，
7、电压等级一般为）枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为220kV220kV及以上，联系多个电源，出线回路多，变电站容量及以上，联系多个电源，出线回路多，变电站容量大；全站停电后，将造成大面积停电或系统瓦解，枢纽变大；全站停电后，将造成大面积停电或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠起到重要作用。电站对电力系统运行的稳定和可靠起到重要作用。2 2）区域（地方）变电站：地区变电站是一个地区和一个）区域（地方）变电站：地区变电站是一个地区和一个中小城市的主要变电站，电压等级一般为中小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV220kV，全站停，全站停电后将造成该地区或城市的供电紊
8、乱。电后将造成该地区或城市的供电紊乱。第18页，共142页。分类分类4.4.按其容量和馈线的多少可分为大、中、小型变按其容量和馈线的多少可分为大、中、小型变电站。电站。5.5.按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站和无人值班变电站。和无人值班变电站。目前我国电压等级为目前我国电压等级为10kV10kV变电站、变电站、35kV35kV变电变电站、站、110kV110kV变电站、变电站、220kV220kV变电站、变电站、500kV500kV和和1000kv1000kv变电站比较多。变电站比较多。第19页，共142页。第20页，共142页。第21页，共
9、142页。变电站的构成变电站的构成第22页，共142页。4 4、通信自动化系统、通信自动化系统3 3、电源系统、电源系统2 2、土建基础和构架、土建基础和构架1 1、电气设备、电气设备5 5、遥视安防系统、遥视安防系统 变电站的构成变电站的构成6 6、防雷接地系统、防雷接地系统第23页，共142页。变电站内的电气设备可分为一次设备和二次设备。变电站一次设备主要是用来传输、汇集、分配、使用电能的设备。变电站主要一次设备包括：变压器、断路器、隔离开关、互感器、电力电容器、电抗器、母线、避雷器等。电气设备电气设备第24页，共142页。电气设备电气设备 变电站二次设备主要是对一次设备进行保护、控制、变
10、电站二次设备主要是对一次设备进行保护、控制、测量、计量的设备。测量、计量的设备。变电站主要二次设备包括：控制屏、测控屏、变电站主要二次设备包括：控制屏、测控屏、保护屏（含继电保护及自动装置）、站用电低保护屏（含继电保护及自动装置）、站用电低压配电屏、直流屏、蓄电池、充电机、不间断压配电屏、直流屏、蓄电池、充电机、不间断电源（电源（UPSUPS）、接线端子箱、闭锁设备、测量表计、）、接线端子箱、闭锁设备、测量表计、变送器、熔断器、二次小开关、二次电缆、监控系变送器、熔断器、二次小开关、二次电缆、监控系统等。统等。第25页，共142页。土建基础和构架土建基础和构架第26页，共142页。变电站主控楼
11、 主控室第27页，共142页。高压设备室第28页，共142页。特高压南阳1000千伏设备构架第29页，共142页。设备基础第30页，共142页。电缆沟第31页，共142页。电源系统电源系统第32页，共142页。.交流系统：变电站站用电交流系统是保证变电站安全可靠输送电能的一个必不可少的环节。站用电主要为变电站内的一二次设备提供电源。其中包括：主变压器冷却系统电源，交流操作电源，直流系统用交流电源，设备的加热、驱潮、照明电源，设备室通风电源、设备室SF6气体监测装置电源、UPS交流电源、变电站生活、照明电源等。变电站站用电系统主要由：站用变压器、380V交流电源屏、馈线和用电元件等组成，接线一般
12、都采用单母线分段的方式。交流系统交流系统第33页，共142页。交流系统交流系统交流负荷 照明电源闸刀电机电源主变冷控自动化系统电源五防系统电源设备储能电源第34页，共142页。直流系统直流系统 直流系统：变电站直流系统为变电站的继电保护、直流系统：变电站直流系统为变电站的继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等直流负荷提供可靠的直流电源电源等直流负荷提供可靠的直流电源,同时也为操同时也为操作提供可靠的操作电源作提供可靠的操作电源,因此直流系统的可靠与否因此直流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着至关重要的作用对变电站的安全运行起
13、着至关重要的作用,是变是变电站安全运行的保证。电站安全运行的保证。直流系统设备主要包括：充电机、蓄电池、绝直流系统设备主要包括：充电机、蓄电池、绝缘监察装置、直流馈电屏、直流分电屏等。缘监察装置、直流馈电屏、直流分电屏等。第35页，共142页。直流系统直流系统直流供电设备连接到主控室直流馈电屏的直流母线上直流供电设备连接到主控室直流馈电屏的直流母线上,由直流母线分别引出保护电源、操作电源、储能电源、由直流母线分别引出保护电源、操作电源、储能电源、事故照明电源等供相应的直流负荷使用。事故照明电源等供相应的直流负荷使用。第36页，共142页。直流系统直流系统。交流电源一般取自系统，它无法贮存，当系
14、统发生故障时，可能会造成发电厂与变电所交流电全停，这样我们的控制系统及保护装置将无法工作。直流电源系统一般配有一定容量的蓄电池，平时由交流电通过充电机对蓄电池充电，当系统发生故障使交流电失去时，蓄电池能继续为控制系统与保护装置提供电源，确保发电厂与变电所的正常运行与事故处理。第37页，共142页。直流系统直流系统直流负荷 设备控制电源通讯设备电源保护电源事故照明事故 逆变信号 电源第38页，共142页。什么叫逆变：利用晶闸管电路把直流电转变成交流电，这样对应于整流的逆变过程成为逆变。什么是UPS：当正常交流供电中断时，将蓄电池输出的直流变换成交流持续供电的电源设备。也成为不间断电源。直流系统直
15、流系统第39页，共142页。电源系统电源系统 逆变电源：在现代变电站二次系统中，越来逆变电源：在现代变电站二次系统中，越来越多的采用由静态电路构成的设备。如计算机越多的采用由静态电路构成的设备。如计算机监控装置、远动装置等，这些设备对交流工作监控装置、远动装置等，这些设备对交流工作电源的质量和供电的连续性要求很高（例如：电源的质量和供电的连续性要求很高（例如：计算机要求电源在下列范围内变化：电压计算机要求电源在下列范围内变化：电压2%2%，频率频率1%1%，断电时间不大于，断电时间不大于5 5毫秒毫秒 ），目前，），目前，变电站站用电交流系统提供的变电站站用电交流系统提供的380220V380
16、220V交流电源交流电源不能满足这一要求。因此，在大中型变电站中需不能满足这一要求。因此，在大中型变电站中需安装不间断电源系统。安装不间断电源系统。第40页，共142页。电源系统电源系统 不间断电源能保证在变电站正常运行和事故状不间断电源能保证在变电站正常运行和事故状态下为计算机、远动装置、自动化仪表等提供不间态下为计算机、远动装置、自动化仪表等提供不间断的交流电源，在变电站全站停电的情况下，断的交流电源，在变电站全站停电的情况下，UPSUPS装装置满负荷，可连续供电半小时以上。置满负荷，可连续供电半小时以上。UPSUPS本体包括本体包括:输入隔离变压器、输出隔离输入隔离变压器、输出隔离变压器
17、、整流器、逆变器、静态旁路开关、手动维变压器、整流器、逆变器、静态旁路开关、手动维修开关、直流隔离二极管、控制单元、显示单元等。修开关、直流隔离二极管、控制单元、显示单元等。第41页，共142页。通信自动化系统通信自动化系统 变电站是输配电系统中的重要环节，是电网的主要监控点。变电站是输配电系统中的重要环节，是电网的主要监控点。近年来，随着我国经济高速发展，电压等级和电网复杂程度也近年来，随着我国经济高速发展，电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求
18、。变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护，监而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护，监控系统，信号采集，远动系统等结合为一个整体，使硬件资源控系统，信号采集，远动系统等结合为一个整体，使硬件资源共享，用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域共享，用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替网来代替电缆电缆，具有可靠、安全、便于维护等特点。，具有可靠、安全、便于维护等特点。第42页，共142页。分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向，这就对通信的
19、可靠性提出了更高的要求向，这就对通信的可靠性提出了更高的要求 ，通信在变，通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信，变电站当地与远制单元与变电站监控管理层之间的通信，变电站当地与远方调度中心之间的通信方调度中心之间的通信 。系统采用双网网络，双机热备。系统采用双网网络，双机热备用，光纤双环冗余自愈，采用国际标准通信规约协议，还用，光纤双环冗余自愈，采用国际标准通信规约协议，还要充分考虑网络的开放性、可扩充性及工程化的相关问题。要充分考虑网络的开放性、可扩充性及工程化的相关问题。通信系统要具有速
20、度快，可靠性高，可扩展性强等特点。通信系统要具有速度快，可靠性高，可扩展性强等特点。通信自动化系统通信自动化系统第43页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统第44页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统遥视系统主要由：摄像机、探头、红外探测器和云遥视系统主要由：摄像机、探头、红外探测器和云台组成。其作用如下：台组成。其作用如下：1.1.设备监视设备监视 随着无人值守变电站管理模式的推广和变电站随着无人值守变电站管理模式的推广和变电站综合自动化水平的不断提升综合自动化水平的不断提升,传统的传统的“四遥四遥”(遥测、遥测、遥信、遥控、遥调遥信、遥控、遥调)功能已不能满足变电站运行管理和功能已不能
21、满足变电站运行管理和设备维护的需要。通过遥视监视系统实时掌握设备运行设备维护的需要。通过遥视监视系统实时掌握设备运行现状、现场仪表数据、站内环境等信息现状、现场仪表数据、站内环境等信息,成为保证电网成为保证电网安全运行的一种重要技术手段安全运行的一种重要技术手段 。对无人值守变电站。对无人值守变电站的远方监视、操作和事故判断处理的远方监视、操作和事故判断处理 提供直观的画面提供直观的画面支持。支持。第45页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统第46页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统第47页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统第48页，共142页。遥视安防系统遥视安防系统 2.2.防火
22、防盗防火防盗 变电站撤人后，万一变电站发生火警，往往因为不变电站撤人后，万一变电站发生火警，往往因为不能及时发现而延误了处理，造成事故进一步扩大。此外，能及时发现而延误了处理，造成事故进一步扩大。此外，变电站有盗贼闯入时，也缺乏有效的防御手段，为此，变电站有盗贼闯入时，也缺乏有效的防御手段，为此，在高压室和主控室等地点装设一批探头，在围墙四周安在高压室和主控室等地点装设一批探头，在围墙四周安装对射式红外探头或高压脉冲电子围栏，当有人闯入时，装对射式红外探头或高压脉冲电子围栏，当有人闯入时，就会向后台发出告警信息，同时联动切换摄像机换面，就会向后台发出告警信息，同时联动切换摄像机换面，记录下当时
23、现场的情况，为警方提供影像证据和破案线记录下当时现场的情况，为警方提供影像证据和破案线索。索。第49页，共142页。安防系统报警装置安防系统报警装置第50页，共142页。红外探测器对射式红外线探测对射式红外线探测第51页，共142页。电子围栏电子围栏第52页，共142页。消防系统消防系统消防系统消防系统:一旦火灾发生时能够及时报警和有效灭火。变电站一旦火灾发生时能够及时报警和有效灭火。变电站消防系统可分为火灾自动报警系统和灭火系统消防系统可分为火灾自动报警系统和灭火系统 两大部分。两大部分。1.1.火灾自动报警系统火灾自动报警系统:用于探测初期火灾并发出警报，以便采取相应措施。报警用于探测初期
24、火灾并发出警报，以便采取相应措施。报警系统一般由火灾探测器、手动火灾报警按钮系统一般由火灾探测器、手动火灾报警按钮 和火灾报警控制和火灾报警控制器器 组成。组成。（1 1）火灾探测器是组成火灾自动报警系统的重要组件，）火灾探测器是组成火灾自动报警系统的重要组件，其作用是监视被保护区域有无火灾发生。若发现火情，可将其作用是监视被保护区域有无火灾发生。若发现火情，可将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光等转换成火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光等转换成电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号 。第53页，共142页。感烟探测
25、器感烟探测器感烟探测器第54页，共142页。消防系统消防系统（2 2）手动火灾报警按钮在每个防火分区至少应设置一只。从）手动火灾报警按钮在每个防火分区至少应设置一只。从一个防火分区的任何位置到最邻近的一个火灾报警按钮的步一个防火分区的任何位置到最邻近的一个火灾报警按钮的步行距离不应大于行距离不应大于3030米。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动米。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处，按钮应设置在明显的和便于操作的部位，场所的出入口处，按钮应设置在明显的和便于操作的部位，安装在墙上时其底边距地高度宜为安装在墙上时其底边距地高度宜为1.3-1.51.3-1.5米，且应有明显米，且应有明显
26、的标志。的标志。（3 3）火灾报警控制器担负着为火灾报警提供稳定的工作电源；）火灾报警控制器担负着为火灾报警提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接受、转换、处理火灾探测监视探测器及系统自身的工作状态；接受、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等任务。同时执行相应辅助控制等任务。第55页，共142页。手动报警器手动报警器手动报警器第56页，共142页。消防系统消防系统2.2.主变专用消防装置主变专用消防装置 有水喷雾灭火系统、主变排油注氮灭火系有水喷雾灭火系统、主
27、变排油注氮灭火系统统 、泡沫灭火系统等多种形式。、泡沫灭火系统等多种形式。（1 1）水喷雾灭火系统：一般设置在室外，此）水喷雾灭火系统：一般设置在室外，此系统是通过两种信号来启动的，一是安装在变系统是通过两种信号来启动的，一是安装在变压器器身上的感应装置启动，二是变压器三侧压器器身上的感应装置启动，二是变压器三侧开关跳闸，系统收到这些信号后启动水泵，打开关跳闸，系统收到这些信号后启动水泵，打开着火变压器的雨淋阀，向着火变压器喷出雾开着火变压器的雨淋阀，向着火变压器喷出雾状水网，进行灭火。状水网，进行灭火。第57页，共142页。水喷淋系统第58页，共142页。消防系统消防系统（2 2）排油注氮灭
28、火系统：此系统是通过两种信号来启动的，一是）排油注氮灭火系统：此系统是通过两种信号来启动的，一是变压器三侧开关跳闸和压力释放装置动作；二是温度保护和瓦斯保变压器三侧开关跳闸和压力释放装置动作；二是温度保护和瓦斯保护动作。系统收到信号后，打开快速排油阀将压力释放，防止变压护动作。系统收到信号后，打开快速排油阀将压力释放，防止变压器爆炸。同时关闭油枕断流阀，使变压器本体油位下降至顶盖下方器爆炸。同时关闭油枕断流阀，使变压器本体油位下降至顶盖下方2020厘米，并将油枕内的油与本体隔离。在油排出厘米，并将油枕内的油与本体隔离。在油排出3 3秒后，氮气从变压秒后，氮气从变压器底部进入本体内，氮气的注入和
29、在油中的搅拌，使得油温立刻降低到器底部进入本体内，氮气的注入和在油中的搅拌，使得油温立刻降低到闪点之下，使火在闪点之下，使火在1 1分钟内熄灭。注入氮气将持续分钟内熄灭。注入氮气将持续4545分钟以冷却变分钟以冷却变压器本体及顶盖，防止重燃。压器本体及顶盖，防止重燃。主变排油注氮灭火系统集报警与灭主变排油注氮灭火系统集报警与灭火系统于一身，可防止变压器爆炸，制造较简单，价格较低，系火系统于一身，可防止变压器爆炸，制造较简单，价格较低，系统维护费用较小，但需对变压器本体进行改造，一旦系统发生误统维护费用较小，但需对变压器本体进行改造，一旦系统发生误动作，对整个系统和变压器的影响会很大。动作，对整
30、个系统和变压器的影响会很大。第59页，共142页。主变压器充氮灭火装置主变压器充氮灭火装置第60页，共142页。消防系统消防系统3.3.移动式灭火器移动式灭火器 ：主要有干粉灭火器、二氧化碳灭火器：主要有干粉灭火器、二氧化碳灭火器 和泡沫灭火器和泡沫灭火器 ，目前变电站内根据房间面积和规范要求主，目前变电站内根据房间面积和规范要求主要配置手提式干粉灭火器、小车式干粉灭火器和手提式二要配置手提式干粉灭火器、小车式干粉灭火器和手提式二氧化碳灭火器氧化碳灭火器 。在同一灭火器配置场所，宜配置操作方法相同的灭火在同一灭火器配置场所，宜配置操作方法相同的灭火器，以避免在灭火时造成混乱，且便于平时训练和维
31、修器，以避免在灭火时造成混乱，且便于平时训练和维修 。4.4.其他：消防水系统、防火封堵等防火措施其他：消防水系统、防火封堵等防火措施第61页，共142页。消防系统消防系统灭火器灭火器消防栓消防栓第62页，共142页。防雷接地系统6防雷装置避雷针避雷器避雷线接地装置接地网接地体第63页，共142页。避雷器避雷器避雷器的作用：避雷器是变电站避雷器的作用：避雷器是变电站“四小器（电压互感器、四小器（电压互感器、电流互感器、避雷器、耦合电容器）电流互感器、避雷器、耦合电容器）”之一，是防止变之一，是防止变电站设备受冲击过电压而造成损害的重要设备。避雷器电站设备受冲击过电压而造成损害的重要设备。避雷器
32、可以防止雷电、操作、陡波冲击过电压对变电设备造成可以防止雷电、操作、陡波冲击过电压对变电设备造成的伤害，同时还有承受短时工频过电压得能力的伤害，同时还有承受短时工频过电压得能力 。第64页，共142页。110kV TV与避雷器避雷器第65页，共142页。避雷针避雷针避雷针的作用：为保护电气设备免受直接雷击危害，避雷针的作用：为保护电气设备免受直接雷击危害，通常采用装设避雷针的措施。避雷针一般用于保护通常采用装设避雷针的措施。避雷针一般用于保护变电站，其作用是将雷电流吸引到避雷针上，并安变电站，其作用是将雷电流吸引到避雷针上，并安全地将雷电流引入大地，从而保护设备。全地将雷电流引入大地，从而保护
33、设备。变电站内一般在设备架构上安装适当数量的避雷变电站内一般在设备架构上安装适当数量的避雷针，同时也安装独立的避雷针。针，同时也安装独立的避雷针。第66页，共142页。避雷针避雷针第67页，共142页。变电站接地网的作用：起保护作用，合格的接地网可以有效的保证用电设备的漏电安全，对防雷电灾害也有帮助。不论避雷针还是避雷器其最终目的都是将入侵雷电能量或内部浪涌（过电压）引导泄流入地，以避免雷击伤害，因此最终的泄流入地是整个防雷工程的关键，接地网是保证电流安全迅速泄入大地的重要环节。接地网接地网第68页，共142页。接地接地网接地网第69页，共142页。接地网第70页，共142页。变电站电气设备变
34、电站电气设备第71页，共142页。一次设备一次设备 二次设备二次设备电气设备电气设备第72页，共142页。一次设备一次设备第73页，共142页。变压器的作用：变换电压，以利于功率传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。降压变压器能把高电压变为用户所需的各级使用电压，满足用户需要。变压器的类型:（1）干式（2）油浸式：自冷、风冷、强油风冷、强油水冷变压器变压器第74页，共142页。变压器变压器第75页，共142页。1.型号变压器型号由字母和数字两部分组 1-变压器的分类型号，由多 个拼音字母组成；2-设计序号；3-额定容量，kVA；4-高压绕组电压
35、等级，kV。第76页，共142页。例：SZ-50000/110，“S”代表“三相”，“Z”代表“有载调压”，“50000”是额定容量数，“110”是高压绕组额定电压等级数；SG 100/10 表示是一台三相干式空气自冷电力变压器，100KVA，高压侧额定电压为10KV；SFFZ740000/220 三相风冷分裂有载调压变 0SFPSZ250000/220 自耦三相强迫油循环风冷三绕组有载调压变第77页，共142页。断路器断路器 断路器的作用：高压断路器可以切断和接通正常情况下断路器的作用：高压断路器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，在系统发生故障事与保高压电路中的空载电流
36、和负荷电流，在系统发生故障事与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行大，保证系统的安全运行 。断路器分类：断路器分类：据断路器安装地点，可分为户内和户外两种据断路器安装地点，可分为户内和户外两种 。根据根据断路器断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：（1 1）油断路器。油断路器是以绝缘油为灭弧介质。）油断路器。油断路器是以绝缘油为灭弧介质。又可分为多油断路器和少油断路器又可分为多油断路器和少油断路器 。第78页，共142页。断路器断路器（2）空气断路器。空气断路器是
37、以压缩空气作为灭弧介质，）空气断路器。空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。（3 3）真空断路器。真空断路器是在高度真空中灭弧。）真空断路器。真空断路器是在高度真空中灭弧。（4 4）六氟化硫（）六氟化硫（SF6SF6）断路器。）断路器。SF6SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6SF6气气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点。近年来优点。近年来SF6SF6断路器断路器发展很快，在高压和超高压系统
38、发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用。中得到广泛应用。尤其以尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向器，是高压和超高压电器的重要发展方向。第79页，共142页。断路器型号及含义 例如ZN410600型断路器，表示该断路器为室内式真空断路器，设计序号为4，额定电压为10kV，额定电流为600A 第80页，共142页。高压断路器主要参数 （1）额定电压 额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级，它决定了断路器的绝缘水平。（2）额定电流 额定电流是在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。（3）额定开断
39、电流 额定开断电流是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。（4）关合电流 关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。第81页，共142页。220kV线路断路器及端子箱220kV断路器断路器第82页，共142页。110kV断路器断路器第83页，共142页。35kV KYN开关柜35kV 开关柜开关柜第84页，共142页。10kV KYN开关柜10kV 开关柜开关柜第85页，共142页。VD4断路器手车VD4断路器手车断路器手车第86页，共142页。隔离开关隔离开关 隔离开关（刀闸）的作用：主要作
40、用是隔离开关（刀闸）的作用：主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。l不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。合使用。l在停电时在停电时,应先拉断路器后拉隔离开关应先拉断路器后拉隔离开关.送电时送电时,应先合隔离开关后合断路器。如果误操作应先合隔离开关后合断路器。如果误操作,将引起设备损坏甚至人身伤亡。将引起设备损坏甚至人身伤亡。第87页，共142页。隔离开关类型：按安装地点分，可分为户内式和户外式 按刀闸运动方式分，可分为水平旋转式、垂直旋转式和插入式；按每相支柱绝缘子数目分，可分为单柱式、双柱
41、式和三柱式；按操作特点分，可分为单极式和三极式；按有无接地刀闸分，可分为带接地刀闸和无接地刀闸。第88页，共142页。隔离开关的型号及含义标示如下：第89页，共142页。隔离开关的运行及操作隔离开关的运行及操作1 1 隔离开关倒闸操作前，必须加用相应的继电保隔离开关倒闸操作前，必须加用相应的继电保护。护。2 2 隔离开关允许进行下列操作隔离开关允许进行下列操作 断开、合上电压互感器、避雷器（无雷雨时）。断开、合上电压互感器、避雷器（无雷雨时）。断开经断路器和隔离开关闭合的断开经断路器和隔离开关闭合的220kV220kV母线环母线环流（拉闸前先将断路器操作电源退出）。流（拉闸前先将断路器操作电源
42、退出）。断开一个半断路器接线方式的断开一个半断路器接线方式的500kV500kV母线环流母线环流(仅两串运行情况下，拉闸前先将环路断路器操作仅两串运行情况下，拉闸前先将环路断路器操作电源退出电源退出)。断开、合上断开、合上220kV220kV空母线。空母线。第90页，共142页。3 尽量避免用500kV隔离开关切合短线 4 禁止用隔离开关向500kV母线充电。5 严禁用隔离开关断开、合上运行中 空载变压器、空载线路。第91页，共142页。220kV线路母线侧隔离合位220kV隔离开关（合位）隔离开关（合位）第92页，共142页。220kV线路母线侧隔离分位220kV隔离开关（分位）隔离开关（分
43、位）第93页，共142页。110kV线路母线侧隔离合位110kV隔离开关（合位）隔离开关（合位）第94页，共142页。110kV线路母线侧隔离分位110kV隔离开关（分位）隔离开关（分位）第95页，共142页。电流互感器电流互感器 电流互感器的作用：它们的工作原理和变压器电流互感器的作用：它们的工作原理和变压器相似，它把高电压设备和母线的大电流（即设备和相似，它把高电压设备和母线的大电流（即设备和母线的负荷或短路电流）按规定比例变成供测量仪母线的负荷或短路电流）按规定比例变成供测量仪表、继电保护及控制设备使用的小电流。电流互感表、继电保护及控制设备使用的小电流。电流互感器二次电流为器二次电流为
44、5A5A或或1A1A。电流互感器的二次绕组经常。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连，工作在近似短路状态与负荷相连，工作在近似短路状态,请注意请注意:绝不绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。身安全或使电流互感器烧毁。第96页，共142页。220KV电流互感器电流互感器第97页，共142页。10kV10kV电流互感器电流互感器第98页，共142页。电压互感器的作用：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，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电
45、磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器电压互感器第99页，共142页。电压互感器电压互感器第100页，共142页。油浸式三相五柱电压互感器油浸式三相五柱电压互感器第101页，共142页。电容式电压互感器电容式电压互感器电容式电压互感器的优点：电容式电压互感器的优点：（1）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做高频载波通讯的耦合电容。高频载波通讯的耦合电容。（2）电容分压式电压互感器的冲击绝缘强度比电）电容分压式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式电压互感器高。磁式电压互感器高。（3）体积小，重量轻，成本低。）体积
46、小，重量轻，成本低。（4）在高压配电装置中占地面积很小。）在高压配电装置中占地面积很小。缺点：缺点：误差特性和暂态特性比电磁式电压互感器差，输误差特性和暂态特性比电磁式电压互感器差，输出容量较小。出容量较小。第102页，共142页。组合电器(GIS)：为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修周期长，无触电事故和电噪声干扰等优点。它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。组
47、合电器（组合电器（GISGIS）第103页，共142页。室外组合电器（室外组合电器（GISGIS）第104页，共142页。室内组合电器（室内组合电器（GISGIS）第105页，共142页。电容器电容器 电力电容器的作用：电容器的功用电力电容器的作用：电容器的功用就是无功补偿。通过无功就地补偿，可就是无功补偿。通过无功就地补偿，可减少线路能量损耗；减少线路电压降，减少线路能量损耗；减少线路电压降，改善电压质量；提高系统供电能力。改善电压质量；提高系统供电能力。第106页，共142页。耦合电容器和高频阻波器耦合电容器和高频阻波器 耦合电容器的作用：在电力载波通道中，耦合电容是耦合电容器的作用：在电
48、力载波通道中，耦合电容是使强电和弱电两个系统通过电容耦合，给高频讯号构成通使强电和弱电两个系统通过电容耦合，给高频讯号构成通路，并阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统和弱路，并阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统和弱电系统隔离，保证人身安全。电系统隔离，保证人身安全。高频阻波器的作用：高频阻波器又叫塞流线圈，它是电力载高频阻波器的作用：高频阻波器又叫塞流线圈，它是电力载波通讯设备中必不可少的组成元件之一。它与耦合电容器波通讯设备中必不可少的组成元件之一。它与耦合电容器.结合结合滤波器滤波器.高频电缆高频电缆.高频通讯机（载波机）等组成电力线路高频通讯机（载波机）等组成电力线路高频通讯通
49、道。高频通讯通道。高频阻波器起到阻止高频电流向变电站或分支线的泄漏，达高频阻波器起到阻止高频电流向变电站或分支线的泄漏，达到减少高频能量损耗的作用。到减少高频能量损耗的作用。第107页，共142页。耦合电容器和高频阻波器耦合电容器和高频阻波器第108页，共142页。母线母线母线的作用：汇集、分配和传送电能。母线的作用：汇集、分配和传送电能。在变电站的各级电压配电装置中，母线是将变压器在变电站的各级电压配电装置中，母线是将变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导体等大型电气设备与各种电器装置连接的导体 。母线包括：一次设备部分的主母线和设备连接母线包括：一次设备部分的主母线和设备连接线线 。按
50、母线的使用材料可为：铜母线按母线的使用材料可为：铜母线 、铝母线铝母线 、铝合、铝合金母线（有铝锰合金和铝镁合金两种）等。金母线（有铝锰合金和铝镁合金两种）等。第109页，共142页。母线第110页，共142页。母线第111页，共142页。电缆电缆 电力电缆主要用于：发电厂、变电站的进出线；跨越海峡、山谷及江河地区；大城市缺少空中走廊的地区；国防等特殊需要的地区。电力电缆的优点：防潮、防腐、防损伤，不占地面、不占用空中走廊、不妨碍观瞻，基本不受外力和气象条件影响、运行安全可靠。缺点：造价高、敷设麻烦、维护检修不便、难于发现和排除故障。第112页，共142页。二次设备二次设备第113页，共142
