智能变电站的一次设备PPT35页.ppt

变电站的一次站的一次设备主要主要 内容内容1 1电力系统一次设备的基本概念电力系统一次设备的基本概念2 2变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍1.变压器2.断路器3.隔离开关4.接地开关5.电容器6.电抗器7.互感器a.常见电压互感器举例b.电子式电压互感器优缺点介绍c.常见电流互感器举例d.电子式电流互感器优缺点介绍8.组合电器（GIS）概念及优点3 3变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化1.一次设备智能化的概念及意义2.常见的一次设备智能化简介变电站一次设备的概念变电站一次设备的概念v电电力力系系统统是是集集电电力力能能源源的的生生产产、、变变换换、、输输送送、、分分配配和和使使用用于于一一体体的的综综合合系系统统，，电电力力系系统统的的一一次次设设备备直直接接连连接接于于电电力力系系统统的的高高压压电电网网中中，，参参与电力能源的生产、变换、输送、分配和使用与电力能源的生产、变换、输送、分配和使用Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——变压器变压器 变变压压器器是是电电力力系系统统交交流流电电力力能能源源实实现现转转换换的的主主要要设设备备，，能能够够实实现现不不同同电电压压等等级级的的电电力力能能源源的的相相互互转转换换以以便于电力系统的连接，优化电力能源的传输。

便于电力系统的连接，优化电力能源的传输Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——常见的几种断路器常见的几种断路器Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——断路器断路器A.A.断路器概念：断路器概念：l接通或断开电力系统各设备连接的重要设备B.B.断路器特点：断路器特点：Ø它配置有相对完善的熄灭电弧的装置，具备断开电力系统的负荷电流和故障电流能力C.C.断路器作用：断路器作用：u系统正常运行时根据需要改变电力系统的连接关系，调节潮流；u系统故障时断开故障电流切断故障设备与系统的电气连接Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——常见的隔离开关常见的隔离开关Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——隔离开关隔离开关1.1.隔离开关概念：隔离开关概念：Ø改变电力系统各设备连接方式（运行方式）的主改变电力系统各设备连接方式（运行方式）的主要设备2.2.隔离开关特点：隔离开关特点：a.a.它没有熄灭电弧的装置，不具备断开电力系统的它没有熄灭电弧的装置，不具备断开电力系统的大负荷电流和故障电流能力；大负荷电流和故障电流能力；b.b.断路器断开回路后、等电位和设备空载的情况下断路器断开回路后、等电位和设备空载的情况下操作。

操作3.3.隔离开关作用：隔离开关作用：①①系统正常运行时根据需要改变电力系统的运行方系统正常运行时根据需要改变电力系统的运行方式；式；②②断开检修设备与系统的电气连接，形成明显的断断开检修设备与系统的电气连接，形成明显的断开点，隔离检修设备开点，隔离检修设备Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——常见的接地开关常见的接地开关Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——接地开关接地开关A.A.接地开关特点：接地开关特点：§它的一端直接与变电站的接地网相连，另一端（静触它的一端直接与变电站的接地网相连，另一端（静触头）安装在带电设备上；头）安装在带电设备上；§除了特殊需求，接地开关应处于断开状态除了特殊需求，接地开关应处于断开状态B.B.接地开关的分类：接地开关的分类：1.1.系统工作接地开关；系统工作接地开关；2.2.设备检修接地开关设备检修接地开关C.C.接地开关的作用：接地开关的作用：a)a)设备检修接地开关设备检修接地开关Ø检修设备残余电荷释放；检修设备残余电荷释放；Ø形成检修设备各个可能来电侧的设备短路接地状态，保障检形成检修设备各个可能来电侧的设备短路接地状态，保障检修人员的人身安全。

修人员的人身安全b)b)系统工作接地开关；系统工作接地开关；ü保护设备运行安全；保护设备运行安全；ü优化系统的接地网络，简化继电保护配置优化系统的接地网络，简化继电保护配置Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电容器电容器v电容器主要作用：电容器主要作用：1.1.无功功率补偿，改善无功分布无功功率补偿，改善无功分布, ,优化系优化系统运行状态及电能质量统运行状态及电能质量; ;2.2.改善高压输电线路运行参数，提高输改善高压输电线路运行参数，提高输电线路功率极限电线路功率极限; ;3.3.与电抗器并联形成高频滤波装置，限与电抗器并联形成高频滤波装置，限制高频信号在电力系统的传播制高频信号在电力系统的传播Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电抗器电抗器v电抗器主要作用：电抗器主要作用：A.与容器并联形成高频滤波装置，限制高频信号在电力系统的传播B.限制短路电流，保障设备安全C.改善高压输电线路运行参数，限制空载过电压Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电抗电抗/ /电容器在电力系统的应用电容器在电力系统的应用A.A.高频阻波器高频阻波器B.B.结合滤波器结合滤波器C.C.耦合电容器耦合电容器D.D.串联电容器串联电容器E.E.并联电抗器并联电抗器F.F.无功补偿电容器组无功补偿电容器组Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——互感器互感器A.互感器概念：互感器概念：u互感器是测量电网电气参数的重要装置，是继电保护、自动装置、计量设备、测量仪表等二次设备感知电力系统运行状态的关键设备。

B.互感器作用：互感器作用：ü能够将电力系统的大电流高电压转换成变电站二次设备能够使用的小电流低电压信息供二次设备使用Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——互感器分类互感器分类A.A.按功能作用：按功能作用：①电流互感器；②电压互感器B.B.按工作原理：按工作原理：1.1.电压互感器：电压互感器：a.a.电感分压电磁感应式电感分压电磁感应式b.b.电容分压电磁感应式电容分压电磁感应式c.c.电容分压电子式电容分压电子式d.d.电阻分压电子式电阻分压电子式2.电流互感器：a.a.电磁感应式（罗氏线圈电流互感器、常规压电电磁感应式（罗氏线圈电流互感器、常规压电磁感应）磁感应）b.b.光学电子式光学电子式Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电流互感器举例电子式电流互感器举例v光学电流互感器：光学电流互感器：v 磁旋光效应原理磁旋光效应原理——当一束光通过一个磁场后当一束光通过一个磁场后其偏振面就会发生偏转，其偏转角其偏振面就会发生偏转，其偏转角ϕ是对被测电是对被测电流流i i周围磁场强度的线积分成正比周围磁场强度的线积分成正比。

Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——光学电流互感器举例光学电流互感器举例Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电流互感器举例电子式电流互感器举例v罗氏线圈电流互感器：§采用电磁感应原理，只不过采用了空心线圈采用电磁感应原理，只不过采用了空心线圈（或低功率线圈）或低功率线圈）§它由罗氏线圈、积分器、模数转换、光电转它由罗氏线圈、积分器、模数转换、光电转换等元件组成罗氏线圈两端产生的感应电换等元件组成罗氏线圈两端产生的感应电势势e(t)e(t)经过积分器处理后得到与被测电流成经过积分器处理后得到与被测电流成比例的电压信号，经处理、变换后，即可得比例的电压信号，经处理、变换后，即可得到与一次电流成比例的模拟量输出，再模数到与一次电流成比例的模拟量输出，再模数转换、光电转换处理转换为光数字信号输出转换、光电转换处理转换为光数字信号输出至合并单元至合并单元Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电流互感器举例电子式电流互感器举例Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电流互感器优点电子式电流互感器优点电子式电流互感器的优点：电子式电流互感器的优点：a.a.电流变换的线性度更好；电流变换的线性度更好；b.b.频响范围更宽；频响范围更宽；c.c.没有铁磁畸变和饱和问题；没有铁磁畸变和饱和问题；d.d.抗干扰性好；抗干扰性好；e.e.二次开路时不会产生高电压，运行安全性更二次开路时不会产生高电压，运行安全性更高；高；f.f.采样回路的中间环节少，采样精度高。

采样回路的中间环节少，采样精度高g.g.负载能力强负载能力强h.h.重量轻便于集成化安装重量轻便于集成化安装i.i.绝缘介质稳定，维护量小；绝缘介质稳定，维护量小；Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电流互感器存在的问题电子式电流互感器存在的问题存在的问题：存在的问题：•罗氏线圈互感器电子元件的供能可靠性问题；•罗氏线圈互感器抗干扰问题；•光学互感器工作光源寿命问题；•光学互感器光源系统温度稳定性问题；•光学互感器磁光感应元件安装位置对测量精度影响大，设备运输要求高Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——常见电压互感器举例常见电压互感器举例v电容分压式电磁型互感器电容分压式电磁型互感器Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——常见电压互感器举例常见电压互感器举例v电容分压式电子互感器电容分压式电子互感器Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电压互感器优点电子式电压互感器优点电子式电压互感器的优点：电子式电压互感器的优点：①采用0-5V的小信号输出，便于与数字电路进行接口。

②光数字信号传输，不存在传输的电压损耗，精度更高③电压变换的线性度更好，频响范围更宽；④不存在铁磁畸变和饱和问题⑤光数字信号输出没有二次短路烧坏电压互感器的问题，运行可靠性更高⑥设备重量轻便于集成化安装Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——电子式电压互感器问题电子式电压互感器问题电子式电压互感器的问题：电子式电压互感器的问题：①采用0-5V的小信号输出，抗干扰能力差②采用0-5V的模拟小信号输出，不能长距离传输；③模数及A/D转化元件需要供能，受供能可靠性影响④模数及A/D转化元件与互感器一体化设计，电子元件工作环境恶劣，影响设备稳定；Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——新型组合式一次设备新型组合式一次设备GISGIS• •气气气气体体体体绝绝绝绝缘缘缘缘金金金金属属属属封封封封闭闭闭闭开开开开关关关关设设设设备备备备（（（（Gas Gas Gas Gas Insulated Insulated Insulated Insulated metal-enclosed metal-enclosed metal-enclosed metal-enclosed SwitchgearSwitchgearSwitchgearSwitchgear，，，，简简简简称称称称GISGISGISGIS））））将将将将断断断断路路路路器器器器、、、、隔隔隔隔离离离离开开开开关关关关、、、、接接接接地地地地开开开开关关关关、、、、母母母母线线线线、、、、互互互互感感感感器器器器、、、、避避避避雷雷雷雷器器器器、、、、套套套套管管管管、、、、电电电电缆缆缆缆终终终终端端端端、、、、油油油油气气气气套套套套管管管管等等等等主主主主要要要要元元元元件件件件组组组组合合合合封封封封闭闭闭闭在在在在接接接接地地地地的的的的金金金金属属属属壳壳壳壳体体体体内内内内，，，，并并并并充充充充以以以以一一一一定定定定压压压压力力力力的的的的SF6SF6SF6SF6气气气气体体体体作作作作为为为为绝绝绝绝缘缘缘缘介介介介质质质质和灭弧介质。

和灭弧介质和灭弧介质和灭弧介质Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——GISGIS优点优点Company Logo变电站主要一次设备介绍变电站主要一次设备介绍——GISGIS优点优点A.A.结构紧凑，占用空间小，节省占地结构紧凑，占用空间小，节省占地B.B.模块化设计，运输方式灵活，现场安装、调模块化设计，运输方式灵活，现场安装、调试周期短；试周期短；C.C.内部元件设备密封于高压内部元件设备密封于高压SF6SF6气体中，不受外气体中，不受外部环境的影响，运行稳定可靠，维护工作量部环境的影响，运行稳定可靠，维护工作量极小D.D.元件设备集中安装便于进行监测元件设备集中安装便于进行监测E.E.全部设备均采用电动操作机构，便于实现远全部设备均采用电动操作机构，便于实现远程自动控制程自动控制F.F.各设备间除设置机械连锁外还设置操作电气各设备间除设置机械连锁外还设置操作电气回路连锁回路，操作安全性好回路连锁回路，操作安全性好Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——一次设备智能化概念一次设备智能化概念1.1.一次设备的智能化就是在常规变电站运行监控一次设备的智能化就是在常规变电站运行监控系统的基础上增加监测反映设备运行状态和健系统的基础上增加监测反映设备运行状态和健康状况监测系统。

康状况监测系统2.2.监测系统主监测系统主IEDIED（监测主机）接收各监测（监测主机）接收各监测子子IEDIED设备数据，完成数据分析、诊断、存储设备数据，完成数据分析、诊断、存储功能，并将数据及诊断结果上传监控主站功能，并将数据及诊断结果上传监控主站Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——一次设备智能化意义一次设备智能化意义A.A.在常规变电站运行监控的基础上完善了变在常规变电站运行监控的基础上完善了变电站设备的监控措施；电站设备的监控措施；B.B.提高了变电站一次设备的监控质量；提高了变电站一次设备的监控质量；C.C.为设备状态检修和变电站远方巡视提供技为设备状态检修和变电站远方巡视提供技术依据Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——常见设备智能化举例常见设备智能化举例§断路器智能化断路器智能化a.a.分合闸线圈监测：分合闸波形数据；分合闸时分合闸线圈监测：分合闸波形数据；分合闸时间数据；三相同期数据；间数据；三相同期数据；b.b.触头机械特性监测：行程曲线数据；分合闸速触头机械特性监测：行程曲线数据；分合闸速度数据；度数据；c.c.储能电机监测：储能电机运行电流数据；储能储能电机监测：储能电机运行电流数据；储能电机运行状态数据；电机运行状态数据；d.d.气室局部放电监测：监测最大放电量、单位时气室局部放电监测：监测最大放电量、单位时间放电次数和放电相位间放电次数和放电相位e.e.SF6SF6密度微水监测。

密度微水监测Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——常见设备智能化举例常见设备智能化举例§避雷器智能化：①①避雷器泄漏电流避雷器泄漏电流②②避雷器放电次数避雷器放电次数Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——常见设备智能化举例常见设备智能化举例§变压器智能化：1.1.变压器油监测：变压器油监测：H2H2、、COCO、、CH4CH4、、C2H6C2H6、、C2H4C2H4和和C2H2C2H2、、CO2CO2和微水数据和微水数据2.2.局放监测：监测最大放电量、单位时间放局放监测：监测最大放电量、单位时间放电次数和放电相位电次数和放电相位3.3.铁芯接地电流监测：铁芯接地电流铁芯接地电流监测：铁芯接地电流4.4.绕组温度监测：绕组温度绕组温度监测：绕组温度5.5.套管监测：介损、等值电容和泄露电流套管监测：介损、等值电容和泄露电流Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——常见设备智能化举例常见设备智能化举例Company Logo变电站一次设备智能化变电站一次设备智能化——常见设备智能化举例常见设备智能化举例§高压开关柜智能化A.A.断路器真空度监测断路器真空度监测B.B.主要导流体温度监测主要导流体温度监测Company Logo。