变电站基础知识.ppt
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1、变电站概述变电站概述变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器,除此之变电站起变换电压作用的设备是变压器,除此之外,变电站的设备还有开闭电路的开关设备,汇外,变电站的设备还有开闭电路的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的
2、变电站还有无功补偿设备。有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设变电站的主要设备和连接方式,按其功能不同而有差异。备和连接方式,按其功能不同而有差异。技术术语技术术语 三相交流电:三相交流电:三相交流电:三相交流电:由三个频率相同、电势及振幅相等、由三个频率相同、电势及振幅相等、相位互差相位互差 120120角的交流电路组成的电力系统,叫角的交流电路组成的电力系统,叫三相交流电三相交流电 一次设备:一次设备:一次设备:一次设备:直接生产和输配电能的设备称为一次直接生产和输配电能的设备称为一次设备。包括变压器、各种高压断路器、隔离开关、设备。包括变压器、各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆
3、、电压互感器、电流互感器、电母线、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抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等断器等 二次设备:二次设备:二次设备:二次设备:对一次设备进行监视、测量、控制和对一次设备进行监视、测量、控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、微机装置、保护作用的辅助设备。如各种继电器、微机装置、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、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。遥信装置和各种控制电缆、小母线等。技术术语技术术语 电力网:电力网:电力网:电力网:指由各类变电站(所)和各种不同电压指由
4、各类变电站(所)和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的一个统一网等级的输、配电线路联接起来组成的一个统一网络。是联系发电厂和电能用户的中间环节,是传络。是联系发电厂和电能用户的中间环节,是传送和分配电能的网络。其作用是将电能从发电厂送和分配电能的网络。其作用是将电能从发电厂输送并分配到用户处。输送并分配到用户处。电力系统:指电力系统:指电力系统:指电力系统:指由发电厂的电气部分、变电所、输由发电厂的电气部分、变电所、输配电线路及电力用户组成的对电能进行不间断生配电线路及电力用户组成的对电能进行不间断生产、传输、分配和使用的联合系统。电力系统是产、传输、分配和使用的联合系统。电力系统是动
5、力系统的一部分动力系统的一部分 动力系统:指动力系统:指动力系统:指动力系统:指由各类发电厂、变电所、输配电线由各类发电厂、变电所、输配电线路及用户(包括电力用户和热力用户)组成的一路及用户(包括电力用户和热力用户)组成的一个统一的供用电系统。个统一的供用电系统。技术术语技术术语 电气主接线:电气主接线:电气主接线:电气主接线:是汇集和分配电能的通路,它决定是汇集和分配电能的通路,它决定了配电装置设备的数量,并表明以什么方式来连了配电装置设备的数量,并表明以什么方式来连接电源、变压器和馈出线路,以及避雷器、互感接电源、变压器和馈出线路,以及避雷器、互感器等的安装位置器等的安装位置 相序:相序:
6、相序:相序:就是相位的顺序,是指三相电力系统中,就是相位的顺序,是指三相电力系统中,各相的电压或电流的瞬时值从负值向正值变化时,各相的电压或电流的瞬时值从负值向正值变化时,经过零值的先后顺序经过零值的先后顺序 相位:相位:相位:相位:指三相电力系统中,三相电压或电流在同指三相电力系统中,三相电压或电流在同一时间所处的位置,通常对称平衡的三相电压或一时间所处的位置,通常对称平衡的三相电压或电流的相位互差电流的相位互差120 120 技术术语技术术语 核相核相核相核相:指为检查即将投入的变压器或线路的相位与并列系:指为检查即将投入的变压器或线路的相位与并列系统或母线的相位是否一致而进行的操作。如相
7、位不同,将统或母线的相位是否一致而进行的操作。如相位不同,将发生短路发生短路 变压器变压器变压器变压器:变压器是一种静止的电气设备,用来将某一等级:变压器是一种静止的电气设备,用来将某一等级的交流电压变为相同频率的一种或几种等级的交流电压,的交流电压变为相同频率的一种或几种等级的交流电压,但总的传输容量不变。符号为但总的传输容量不变。符号为“T”T”高压断路器:高压断路器:高压断路器:高压断路器:又称高压开关,是电力系统中主要的电力控又称高压开关,是电力系统中主要的电力控制设备。系统正常运行时,能接通、分断电路负载电流;制设备。系统正常运行时,能接通、分断电路负载电流;系统故障时,和继电保护配
8、合,能迅速切断负荷电流和短系统故障时,和继电保护配合,能迅速切断负荷电流和短路电流,以防止扩大事故范围,起路电流,以防止扩大事故范围,起控制控制控制控制和和保护保护保护保护作用。作用。符号符号为为“QF”QF”。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力 技术术语技术术语 隔离刀闸隔离刀闸隔离刀闸隔离刀闸:隔离刀闸用于通断有电压无负荷的设备或较小:隔离刀闸用于通断有电压无负荷的设备或较小负荷电流和电容电流的线路。负荷电流和电容电流的线路。符号为符号为“QS”QS”负荷开关:负荷开关:负荷开关:负荷开关:负荷开关的构造与隔离开关相似,只是加装了负荷开关的构
9、造与隔离开关相似,只是加装了简单的灭弧装置。有一个明显的断开点,有一定的断流能简单的灭弧装置。有一个明显的断开点,有一定的断流能力,可以带负荷操作,但不能直接断开短路电流,如果需力,可以带负荷操作,但不能直接断开短路电流,如果需要,要依靠与它串接的高压熔断器来实现。要,要依靠与它串接的高压熔断器来实现。空气断路器空气断路器空气断路器空气断路器 (自动开关):是用手动或电动合闸,用锁扣(自动开关):是用手动或电动合闸,用锁扣保持合闸位置,由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的保持合闸位置,由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关。目前被广泛用于低压开关。目前被广泛用于 500V 500V 以下
10、的交、直流装置中,以下的交、直流装置中,当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时,能自动当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时,能自动切断电路切断电路 技术术语技术术语 电缆:电缆:电缆:电缆:由线芯(导电部分)、绝缘层和保护层三由线芯(导电部分)、绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。部分组成的电线称为电缆。母线:母线:母线:母线:是电源和用户线路的连接点,是各种输配是电源和用户线路的连接点,是各种输配电装置的中间环节。其作用是汇集、分配和传送电装置的中间环节。其作用是汇集、分配和传送电能。分硬母线和软母线两类电能。分硬母线和软母线两类 电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器:电压
11、互感器是将电路上的高电压变:电压互感器是将电路上的高电压变换为同相位的低电压的仪器。以隔离高电压,保换为同相位的低电压的仪器。以隔离高电压,保证测量人员、仪表及继电保护装置的安全。证测量人员、仪表及继电保护装置的安全。符号符号为为“TV”TV”技术术语技术术语 电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器:是将高压电流和低压大电流变成电:是将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流,供给仪表和继电保护装置,并压较低的小电流,供给仪表和继电保护装置,并将仪表和继电保护装置与高压电路分开的仪器。将仪表和继电保护装置与高压电路分开的仪器。符号为符号为“TA”TA”验电笔:验电笔:验电笔:验电笔:用来检查
12、设备或线路是否有电的工具。用来检查设备或线路是否有电的工具。分高压、低压两种。分高压、低压两种。接地线:接地线:接地线:接地线:是为了防止在已停电的设备和线路上意是为了防止在已停电的设备和线路上意外地出现电压而装设的保证工作人员安全的重要外地出现电压而装设的保证工作人员安全的重要工具。按部颁规定,接地线必须是工具。按部颁规定,接地线必须是 25mm 2 25mm 2 以上以上软裸铜线制成。软裸铜线制成。技术术语技术术语 标示牌:标示牌:标示牌:标示牌:用来警告人们不得接近设备的带电部分,用来警告人们不得接近设备的带电部分,指示为工作人员准备的工作地点,提醒采取安全指示为工作人员准备的工作地点,
13、提醒采取安全措施,以及禁止某设备或某线路合闸通电的安全措施,以及禁止某设备或某线路合闸通电的安全警告牌。分为警告类、允许类、提示类和禁止类警告牌。分为警告类、允许类、提示类和禁止类等等 遮栏:遮栏:遮栏:遮栏:为防止工作人员误碰到设备带电部分而装为防止工作人员误碰到设备带电部分而装设的设备的屏护,分临时遮栏和常设遮栏两种设的设备的屏护,分临时遮栏和常设遮栏两种 绝缘棒:绝缘棒:绝缘棒:绝缘棒:又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供在闭合或拉开高压隔离开关,装拆携带式接地线,在闭合或
14、拉开高压隔离开关,装拆携带式接地线,以及进行测量和试验时使用以及进行测量和试验时使用 技术术语技术术语 安全用具:安全用具:安全用具:安全用具:为了避免工作人员在从事电气工作时,发生触为了避免工作人员在从事电气工作时,发生触电、灼伤、高空坠落等事故,而必须使用的安全器具。分电、灼伤、高空坠落等事故,而必须使用的安全器具。分为基本安全用具和辅助安全用具两类。为基本安全用具和辅助安全用具两类。基本安全用具:基本安全用具:基本安全用具:基本安全用具:指绝缘强度能长时间承受电气设备工作电指绝缘强度能长时间承受电气设备工作电压作用的安全用具。基本安全用具可以直接操作高压电气压作用的安全用具。基本安全用具
15、可以直接操作高压电气设备,有:绝缘操作杆、绝缘夹钳、核相高压杆、高低压设备,有:绝缘操作杆、绝缘夹钳、核相高压杆、高低压验电器、绝缘挡板、防护镜等验电器、绝缘挡板、防护镜等辅助安全用具辅助安全用具辅助安全用具辅助安全用具:指绝缘强度不能长时间承受电气设备工作:指绝缘强度不能长时间承受电气设备工作电压的作用的安全用具。只能起辅助安全作用,即起加强电压的作用的安全用具。只能起辅助安全作用,即起加强基本安全用具的保安作用。有:绝缘手套、绝缘靴、绝缘基本安全用具的保安作用。有:绝缘手套、绝缘靴、绝缘鞋、绝缘台、绝缘垫、绝缘绳等鞋、绝缘台、绝缘垫、绝缘绳等 技术术语技术术语 倒闸操作倒闸操作倒闸操作倒闸
16、操作:变电站中的电气设备常因周期性检修、:变电站中的电气设备常因周期性检修、试验,查找、消除异常运行现象或处理事故等原试验,查找、消除异常运行现象或处理事故等原因,需要通过操作断路器、隔离刀闸等电气设备因,需要通过操作断路器、隔离刀闸等电气设备而改变运行方式所进行的一系列有序操作,称为而改变运行方式所进行的一系列有序操作,称为倒闸操作倒闸操作 运行状态运行状态运行状态运行状态:是指设备的断路器及相应隔离刀闸在:是指设备的断路器及相应隔离刀闸在合闸位置,各种保护均已投入,将电源至受电端合闸位置,各种保护均已投入,将电源至受电端的电路接通的状态。的电路接通的状态。备用状态备用状态备用状态备用状态:
17、是指母线有电时,设备的相应手车在:是指母线有电时,设备的相应手车在工作位置,断路器在分闸状态,相应隔离刀闸在工作位置,断路器在分闸状态,相应隔离刀闸在合闸位置,各种保护均已投入,合上断路器即可合闸位置,各种保护均已投入,合上断路器即可运行的状态运行的状态 技术术语技术术语 解备状态解备状态:是指母线有电时,设备的各种保护均已退出,相应手车在试验位置,断路器及相应隔离刀闸在分闸状态。检修状态:检修状态:是指设备的各种保护均已退出,相应手车在试验位置,断路器及相应隔离刀闸在分闸状态,相应接地刀闸在闭合位置或已装设接地线,在相应位置上悬挂“有人工作,禁止合闸!”标示牌及装设好临时遮栏的状态。变电站主
18、要电气设备变电站主要电气设备 一次设备:一次设备:一次设备:一次设备:直接生产和输配电能的设备称为一次直接生产和输配电能的设备称为一次设备。包括变压器、各种高压断路器、隔离开关、设备。包括变压器、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抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等断器等 二次设备:二次设备:二次设备:二次设备:对一次设备进行监视、测量、控制和对一次设备进行监视、测量、控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、微机装置、保护作用的辅助设备。如各种继电器、微机装置、信号
19、装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、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。遥信装置和各种控制电缆、小母线等。GIS六氟化硫全封闭组合电器六氟化硫全封闭组合电器六氟化硫全封闭组合电器六氟化硫全封闭组合电器(GIS)(GIS):属于户内三相交:属于户内三相交流电压输电设备。其作用是分合流电压输电设备。其作用是分合负载电流和故障负载电流和故障负载电流和故障负载电流和故障电流,转换和隔离线路,测量电流电压,防护过电流,转换和隔离线路,测量电流电压,防护过电流,转换和隔离线路,测量电流电压,防护过电流,转换和隔离线路,测量电流电压,防护过电压电压电压电压等。它把变
20、电站中除电力变压器以外所有的等。它把变电站中除电力变压器以外所有的一次设备组装在接地的金属壳体内,按照用户主一次设备组装在接地的金属壳体内,按照用户主接线的要求,构成一个整体,充以接线的要求,构成一个整体,充以SF6SF6气体作气体作绝绝绝绝缘缘缘缘和和灭弧灭弧灭弧灭弧介质,由出线套管与外部电网相连。介质,由出线套管与外部电网相连。GISGIS由各个独立的标准元件组成,各标准元件制由各个独立的标准元件组成,各标准元件制成独立气室成独立气室(又称气隔又称气隔),再辅一些过渡元件,再辅一些过渡元件(如弯如弯头、三通、伸缩节等头、三通、伸缩节等),便可适应不同形式主接线,便可适应不同形式主接线的要求
21、,组成成套配电装置。的要求,组成成套配电装置。电力变压器电力变压器 变压器是根据变压器是根据电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应原理完成了传输电能的同时改变了原理完成了传输电能的同时改变了电压的,即电压的,即“电生磁电生磁”、“磁生电磁生电”的一种具体应用。当的一种具体应用。当一次绕组接入交流电源时,便有交变电流流过一次绕组,一次绕组接入交流电源时,便有交变电流流过一次绕组,在铁芯中就会产生一个交变磁通,这个交变磁通同时穿过在铁芯中就会产生一个交变磁通,这个交变磁通同时穿过一、二次绕组。就会在一、二次绕组内感应产生交变电势一、二次绕组。就会在一、二次绕组内感应产生交变电势e1e1和和e2e2,由于
22、一、二次的匝数不同,所以一、二次电势不,由于一、二次的匝数不同,所以一、二次电势不等。若二次绕组与负载相连。在二次电势的作用下便有电等。若二次绕组与负载相连。在二次电势的作用下便有电流流过负载,这样就把一次绕组从电源取得的电能传给了流流过负载,这样就把一次绕组从电源取得的电能传给了负载,还达到了改变输出电压的目的。负载,还达到了改变输出电压的目的。按绝缘介质和冷却方式分类:电力变压器有油浸式、干式、按绝缘介质和冷却方式分类:电力变压器有油浸式、干式、充气式充气式(SF6)(SF6)等变压器,其中油浸式变压器又有等变压器,其中油浸式变压器又有油浸自冷油浸自冷油浸自冷油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水
23、冷式和强迫油循环冷却式式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等等 电力变压器的结构电力变压器的结构铁芯:铁芯:铁芯:铁芯:是变压器的主要部件之一,构成变压器的是变压器的主要部件之一,构成变压器的主磁路主磁路主磁路主磁路,同时用以,同时用以支持和固定绕组支持和固定绕组支持和固定绕组支持和固定绕组。由铁轭。由铁轭(或旁或旁轭轭)和铁芯柱两部分组成,绕组就套在铁芯柱上,和铁芯柱两部分组成,绕组就套在铁芯柱上,铁轭则将铁芯柱连接起来使之形成闭合磁路铁轭则将铁芯柱连接起来使之形成闭合磁路 绕组绕组绕组绕组是具有
24、改变电压、电流功能的单匝或几个线是具有改变电压、电流功能的单匝或几个线圈的组合圈的组合 线圈线圈线圈线圈指一组串联的线匝所构成的电气设备的零部指一组串联的线匝所构成的电气设备的零部件。而绕组泛指高、低压线圈合在一起产生变压件。而绕组泛指高、低压线圈合在一起产生变压或变流功能的一对线圈或变流功能的一对线圈 电力变压器电力变压器油箱:油箱油箱:油箱油箱:油箱油箱:油箱是是油浸变压器的外壳,器身(油浸变压器的外壳,器身(油浸变压器的外壳,器身(油浸变压器的外壳,器身(铁芯和铁芯和线圈线圈)装在充满变压器油的油箱中。)装在充满变压器油的油箱中。)装在充满变压器油的油箱中。)装在充满变压器油的油箱中。大
25、型变压器大型变压器一般有两个油箱:一般有两个油箱:本体油箱本体油箱本体油箱本体油箱和和有载调压油箱有载调压油箱有载调压油箱有载调压油箱,有,有载调压油箱内装有切换开关。这是因为切换开关载调压油箱内装有切换开关。这是因为切换开关在进行操作过程中会产生电弧,若进行频繁操作在进行操作过程中会产生电弧,若进行频繁操作将会使油的绝缘性能下降,因此设一个单独的油将会使油的绝缘性能下降,因此设一个单独的油箱将切换开关单独放置箱将切换开关单独放置 变压器的保护装置:储油柜、呼吸器、安全装置变压器的保护装置:储油柜、呼吸器、安全装置变压器的保护装置:储油柜、呼吸器、安全装置变压器的保护装置:储油柜、呼吸器、安全
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