《变电站基础知识》PPT课件.ppt

变电站电气基础知识变电站电气基础知识新疆电力公司电力科学研究院 2015年12月 乌鲁木齐电气设备的分类和功能电气设备的分类和功能电电气气设设备备一一次次设设备备生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备开关电器开关电器限制短路电流和防御过电压设备限制短路电流和防御过电压设备载流导体载流导体接地装置接地装置二二次次设设备备仪用互感器仪用互感器测量表计测量表计继电保护及自动装置继电保护及自动装置直流电源设备直流电源设备操作电器、信号设备及控制电缆操作电器、信号设备及控制电缆直接生产和输送电能的设备直接生产和输送电能的设备对一次设备测量、监视、控制和保护对一次设备测量、监视、控制和保护一次设备：一次设备：①①生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备§发电机发电机- -机械能转换为电能机械能转换为电能§电动机电动机- -电能转化为机械能；电能转化为机械能；§变压器变压器- -电压升高或降低，满足输配电需要电压升高或降低，满足输配电需要发电机发电机变压器变压器封闭封闭母线母线一次设备：一次设备：②②接通或断开电路的开关电器接通或断开电路的开关电器n高压断路器高压断路器：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流。

正常工作电流及开断故障电流n隔离开关隔离开关：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的灵活性n负荷开关负荷开关：只能开断负载电流和一定过载电流只能开断负载电流和一定过载电流n熔断器熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用过载或短路时，起到开断和保护的作用熔断器熔断器高压负荷开关高压负荷开关传动机构传动机构弹簧脱扣弹簧脱扣机构机构一次设备：一次设备：③③限制故障电流和防御过电压的电器限制故障电流和防御过电压的电器电抗器（串联）电抗器（串联）- -限制短路电流，维持母线残压限制短路电流，维持母线残压避雷器避雷器- -保护电力系统和电气设保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受过电压而损坏备的绝缘使其不受过电压而损坏一次设备：一次设备：④④载流导体：将电气设备连接起来载流导体：将电气设备连接起来n母线母线：汇集和分配电能汇集和分配电能n电缆电缆：用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡：用于城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡n架空线路架空线路：终端线、联络线：终端线、联络线硬母线由绝缘子支撑硬母线由绝缘子支撑220kV母线母线10kV母线母线一次设备：一次设备：⑤⑤接地装置接地装置电力系统中性点的工作接地或保护电力系统中性点的工作接地或保护人身安全的保护接地，与地中的接人身安全的保护接地，与地中的接地网相连。

地网相连接地刀接地刀闸闭合，闸闭合，保护检保护检修人员修人员安全安全变压器变压器中性点的工作接地中性点的工作接地二次设备：二次设备：①①互感器互感器将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小电流，电流，供给仪表和保护装置使用，供给仪表和保护装置使用，使一次与二次系统可靠隔离使一次与二次系统可靠隔离电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器二次设备：二次设备：②②测量表计测量表计 ③ ③继电保护及自动装置继电保护及自动装置测量电路中的电气参数：测量电路中的电气参数：电压表、电流表、功率因数表电压表、电流表、功率因数表迅速反应不正常情况并进行监控迅速反应不正常情况并进行监控和调节和调节二次设备：二次设备：④④直流电源设备直流电源设备供给控制、保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电供给控制、保护和厂用直流负荷、事故照明的直流用电 直流发电机组直流发电机组 蓄电池组蓄电池组 硅整流设备硅整流设备电气接线------变电站中，根据各种电气设备的作用和要求，变电站中，根据各种电气设备的作用和要求，按一定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接按一定方式用导体连接起来形成的电路称为电气接线。

线电电气气接接线线一次电路（电气主接线）一次电路（电气主接线）二次电路（二次接线）二次电路（二次接线）表明电能汇集和表明电能汇集和分配关系以及各分配关系以及各种运行方式种运行方式对一次设备及系对一次设备及系统进行控制、监统进行控制、监察、测量和保护察、测量和保护实际电气接线实际电气接线电气主接线图电气主接线图 ----电电气气主主接接线线用用一一定定的的图图形形符符号号和和文文字字符符号号绘绘成成的电路图的电路图电气主接线图用单线图表示三相电路电气主接线图用单线图表示三相电路----元件为正常状态（开关、刀闸在断开位置）元件为正常状态（开关、刀闸在断开位置）主接线的基本接线形式主接线的基本接线形式单元接线单元接线桥形接线桥形接线角形接线角形接线有母线接线有母线接线无母线接线无母线接线单母线接线单母线接线双母线接线双母线接线一台半断路器接线一台半断路器接线变压器母线组接线变压器母线组接线单母线分段单母线分段 增设旁路增设旁路双母线分段双母线分段 增设旁路增设旁路扩大单元接线扩大单元接线内桥内桥/外桥外桥三角三角/四角四角/五角五角/六六角角1 1、单母线接线、单母线接线（（1 1）相关名称）相关名称母线侧隔离开关母线侧隔离开关 QS21QS21线路侧隔离开关线路侧隔离开关 QS22QS22接地刀闸接地刀闸 QEQE（（2 2）操作顺序）操作顺序送电：送电：母线侧隔离开关母线侧隔离开关 - -〉〉线路侧隔离开关线路侧隔离开关 - -〉〉断路器断路器停电：停电：断路器断路器 - -〉〉线路侧隔离开关线路侧隔离开关 - -〉〉母线侧隔离开关母线侧隔离开关原则：原则：防止带负荷拉合隔离开关；防止误操作引起母线故障，扩大故障范围防止带负荷拉合隔离开关；防止误操作引起母线故障，扩大故障范围防止误操作的措施：防止误操作的措施：组织措施：操作票制度组织措施：操作票制度技术措施：电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙技术措施：电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙1 1、单母线接线、单母线接线（（3 3）接线特点分析）接线特点分析可靠性：差可靠性：差 断路器故障或检修断路器故障或检修 母线（或母线隔离开关）故障或检修母线（或母线隔离开关）故障或检修灵活性：灵活性：操作：方便操作：方便调度：不方便。

电源只能并列运行调度：不方便电源只能并列运行扩建：方便扩建：方便经济性：好经济性：好一次投资：设备少一次投资：设备少（（4 4）适用范围）适用范围出线回路少，没有重要负荷的发电厂和变电站中出线回路少，没有重要负荷的发电厂和变电站中2 2、单母线分段接线、单母线分段接线（（1 1）接线特点分析）接线特点分析（与单母线比较）（与单母线比较）电源和负荷接入不同母线段电源和负荷接入不同母线段可靠性：可靠性：母线故障或检修母线故障或检修: :停电范围停电范围只限于故障段只限于故障段灵活性：灵活性：调度：较方便母线可并列，也可分列运行调度：较方便母线可并列，也可分列运行经济性：经济性：一一次次投投资资：：增增加加分分段段设设备备分分段段数数目目取取决决于于电电源数目，以源数目，以2~32~3段为宜2 2）适用范围）适用范围广泛用于发电厂和变电站的广泛用于发电厂和变电站的 6~10KV6~10KV接线中3 3、双母线接线、双母线接线（（1 1）接线特点分析）接线特点分析（与单母分段比）（与单母分段比）两组母线互为备用，每条进出线两组母线互为备用，每条进出线可与两母线相连可与两母线相连可靠性：较高可靠性：较高母线故障：母线故障：故障母线上的回路故障母线上的回路 倒到另一个母线倒到另一个母线操作：先拉后合操作：先拉后合母线检修：母线检修：检修母线上的回路不停电检修母线上的回路不停电操作：先合后拉（等电位，母联回路闭合）操作：先合后拉（等电位，母联回路闭合）灵活性：灵活性：调度：较方便。

调度：较方便 运行方式多：单母线，固定连接，两母线分列运行方式多：单母线，固定连接，两母线分列 特殊功能：系统同期，个别回路试验或熔冰特殊功能：系统同期，个别回路试验或熔冰经济性：经济性：一次投资：增加母线侧刀闸一次投资：增加母线侧刀闸3 3、双母线接线、双母线接线（（2 2）适用范围）适用范围出线带电抗器的出线带电抗器的 6~10KV6~10KV配电装置中配电装置中3535～～6060KV KV 出线数超过出线数超过8 8回，或连接电源较大、负荷较大回，或连接电源较大、负荷较大110110～～220220KVKV出线数出线数5 5回以上回以上4 4、双母线分段、双母线分段（（1 1）接线特点分析）接线特点分析（与双母线比）（与双母线比）双母线再分段，三分段或四分段双母线再分段，三分段或四分段可靠性可靠性母线故障：该分段的回路倒母线母线故障：该分段的回路倒母线经济性：经济性：一次投资：增加分段和母联设备一次投资：增加分段和母联设备2 2）适用范围）适用范围发电厂的发电厂的6~10KV6~10KV配电装置，出线和电源较多配电装置，出线和电源较多220~500KV220~500KV配电装置中配电装置中5 5、带旁路的单母线和双母线接线、带旁路的单母线和双母线接线（（1 1）接线特点分析）接线特点分析旁路回路，不停电检修出线断路器旁路回路，不停电检修出线断路器可靠性可靠性断路器检修：旁路回路带该回路供电断路器检修：旁路回路带该回路供电 操作：旁路带路（两种操作方式）操作：旁路带路（两种操作方式）经济性：经济性：一次投资：增加旁路设备。

一次投资：增加旁路设备2 2）其它旁路形式）其它旁路形式分段兼旁路分段兼旁路母联兼旁路母联兼旁路（（3 3）适用范围）适用范围110KV110KV在在6 6回以上，回以上，220KV220KV在在4 4回以上回以上6~10KV6~10KV单母或单母分段，出线数较多单母或单母分段，出线数较多随随着着断断路路器器和和隔隔离离开开关关质质量量提提高高，，电电网网结结构构合合理理，，计计划划检检修修向向状状态检修过渡，将逐步取消旁路态检修过渡，将逐步取消旁路带旁路母线的单母线和双母线接线带旁路母线的单母线和双母线接线6 6、一台半断路器接线、一台半断路器接线（（1 1）接线特点分析）接线特点分析3 3个断路器构成个断路器构成1 1串，接在串，接在两母线间，引出两母线间，引出2 2条出线条出线可靠性：高可靠性：高断路器检修：断路器检修：母线检修：母线检修：灵活性：高灵活性：高操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作调度和扩建调度和扩建经济性：大经济性：大一次投资：每串增加联络断路器一次投资：每串增加联络断路器2 2）进出线布置原则）进出线布置原则电源和负荷配对成串电源和负荷配对成串只有两串时，交叉布置只有两串时，交叉布置（（3 3）适用范围）适用范围：：330330~ ~500KV500KV配电装置配电装置7 7、单元接线、单元接线（（1 1）接线形式）接线形式 （（2 2）接线特点分析）接线特点分析可靠性：可靠性：封闭母线，发电机出口故障的几率小，短路电流小封闭母线，发电机出口故障的几率小，短路电流小灵活性：灵活性：操作简单操作简单经济性：经济性：开关设备少开关设备少8 8、桥形接线、桥形接线用于用于2 2回进线、回进线、2 2台主变的情况台主变的情况以变压器为参照，内桥，外桥以变压器为参照，内桥，外桥（（1 1）接线特点分析）接线特点分析内桥：用于线路较长，变压器内桥：用于线路较长，变压器不经常切换不经常切换外桥：用于线路较短，有穿越功率外桥：用于线路较短，有穿越功率可靠性：不如单母分段可靠性：不如单母分段灵活性：不如单母分段灵活性：不如单母分段经济性：比单母分段少经济性：比单母分段少2 2个开关个开关（（2 2）适用范围）适用范围适用于小容量发电厂或变电站适用于小容量发电厂或变电站工程初期接线工程初期接线大型发电厂的启动大型发电厂的启动/ /备用变压器的高压侧备用变压器的高压侧9 9、角形接线、角形接线断路器首尾相连，连接的回路数断路器首尾相连，连接的回路数与断路器数相等。

与断路器数相等1 1）接线特点分析）接线特点分析可靠性：可靠性：断路器检修断路器检修灵活性：灵活性：操作：方便操作：方便调度：闭环，开环保护配置难度大调度：闭环，开环保护配置难度大扩建：不便于扩建：不便于经济性：比单母分段或双母线少经济性：比单母分段或双母线少1 1个开关个开关（（2 2）适用范围）适用范围不超过不超过6 6角角发展已定型的发展已定型的110KV110KV及以上的配电装置及以上的配电装置中小容量水利发电厂中小容量水利发电厂。