1、变电站一次设备基本结构及原理,2013-4-20,变电站,变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。1.枢纽变电站2.中间变电站3.地区变电站4.终端变电站5.企业变电站,枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高、中压的几个部分，汇集有多个电源和多回大容量联络线，变电容量大，电压（指其高压侧，以下同）等级为330500kV。全站停电时，将引起系统解列，甚至瘫痪。,中间变电站一般位于系统的主要环路线路中或系统主要干线的接口处，汇集有23个电源，高压侧以交换潮流为主，同时又降压供给当地用户，主要起中间环节作用，电压等级为220330kV。全站停电时，将引起区域电网解列。,
2、地区变电站以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电站，电压等级一般为110220kV。全站停电时，仅使该地区中断供电。,终端变电站位于输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务，电压等级为110kV及以下。全站停电时，仅使其站供的用户中断供电。,企业变电站是供大、中型企业专用的终端变电站，电压等级一般为35110kV，进线为12回。,变电站电气设备,为了满足电能的生产、输送和分配的需要，发电厂和变电站中安装有各种电气设备，用于实现起动、转换、监视、测量、调整、保护、切换和停止等操作。按电压等级可分为高压电器和低压电器；按所起的作用不同，电气设备可分为一次设备和
3、二次设备两大类。,变电站电气设备图片,变电站一次主设备,变电站中凡直接用来接受与分配电能以及与改变电能电压相关的所有设备，均称为一次设备或主设备。由于大都承受高电压，故也多属高压电器或设备。它们包括主变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器以及进出变电所的输配电线路等。由一次设备连接成的系统称电气一次系统或电气主接线系统。,一、电力变压器,变压器组成部分及基本原理,500kV电压等级变压器一般使用单相自耦变压器，220kV及以下一般使用三相三绕组变压器。冷却型式主要为强迫油循环风冷。,变压器型号含义,变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成，代表变压器的类别、结
4、构特征和用途，后一部分由数字组成，表示产品的容量（KVA）和高压绕组电压（KV）等级。汉语拼音字母含义如下：第1部分表示相数。D单相（或强迫导向）；S三相第2部分表示冷却方式。J油浸自冷；F油浸风冷；FP强迫油循环风冷；SP强迫油循环水冷。第3部分表示电压级数。S三级电压；无S表示两级电压其他：O全绝缘；L铝线圈或防雷；O自耦（在首位时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；Z有载调压；TH湿热带（防护类型代号）；TA干热带（防护类型代号）,ODFPS-1000MVA/1100kV 释义,高压断路器,高压断路器是电力系统的最重要的控制和保护设备，它对维持电力系统的安全、经济和可靠运行起着非常重要
5、的作用。在负荷投入或转移时，它应该准确地开、合。在设备（如发电机、变压器、电动机等）出现故障或母线、输配电线路出现故障时，它能自动地将故障切除，保证非故障点的安全连续运行。,按灭弧介质分，按操作机构分，按安装地点分？解释LW10B/CYT-252/2500,真空断路器,真空断路器的结构如图示。它由真空灭弧室（真空泡）、保护罩（屏蔽罩）、动触头、静触头、导电杆、开合操作机构、支持绝缘子、支持套管、支架等构成，其核心是真空灭弧室（真空泡）。我省常用VS1,VD4等信号。,SF6断路器,一般来说,SF6断路器主要由三部分组成：三个垂直瓷瓶单元，每一单元有一个气吹式灭弧室；弹簧操作机构及其单箱控制设备
6、；一个支架及支持结构。每个灭弧室通过与三个灭弧室共连的管子填充SF6气体。我省常用有LW6B/10B，LW25/15,LW29/46等,隔离开关,隔离开关虽然是高压开关的较简单的一种，但它的用量很大，约为断路器用量的34倍。隔离开关的作用是在线路上基本没有电流时，将电气设备和高压电源隔开或接通。,思考，为了什么要隔开？设置刀闸的目的是什么？解释GW16-252D/2500A-50,隔离开关,隔离开关具有一定的自然灭弧能力，常用在电压互感器与避雷器等电流很小的设备投入和断开上，以及一个断路器与几个设备的连接处，使断路器经过隔离开关的倒换更为灵活方便。,隔离开关的结构形式很多，户外刀闸按其绝缘支柱
7、结构的不同可分为单柱式，双柱式和三柱式，常用产品结构形式一般为双柱式闸刀水平旋转和伸缩式。我省常用GW16/17,GW35/36,GW5,GW4,GW6/7,GW10/11等。,隔离开关图片,互感器,互感器能按一定的比例将高电压和大电流降低，以便用一般电气仪表直接进行测量。这样既可以统一电气仪表的品种和规格，提高准确度，又可以使仪表和工作人员避免接触高压回路，保证安全。互感器除了用于测量外，还可以作为各种继电保护装置的电源。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。电流互感器能将电力系统中的大电流变换成标准小电流（5A或1A）。电压互感器能将电力系统的高电压变换成标准的低电压（100V或100/3
8、V），供测量仪表和继电器使用。,电压互感器-（PT voltage transformer）,电压互感器的作用是将电路上的高电压变换为适合于电气仪表及继电保护装置需要的低电压。电压互感器按原理分有电磁式和电容式两种；按每相绕组数分有双绕组和三绕组两种；按绝缘方式可分为干式、浇注绝缘式和油浸式、SF6等。,电压互感器原理,电容式电压互感器，此类型PT被广泛应用于110500KV中心点接地系统中,电磁式电压互感器，一般用在110kV及以下系统中。,几种常见接线方式,电压互感器铭牌,电流互感器(CT current transformer),根据绝缘结构，电流互感器可分为干式、浇注式、油浸式、套管式
9、、SF6式五种形式。根据用途电流互感器一般可分为保护用、测量和计量用三种。区别在于计量用互感器的精度要相对较高，另外计量用互感器也更容易饱和，以防止发生系统故障时大的短路电流造成计量表计的损坏。根据原理可分为电磁式和电子式两种。,电流互感器结构及原理,电流互感器接线方式,光电式电流互感器,原理是：法拉第磁光效应 如果通过一次导线的电流为i，导线周围所产生的磁场强度为H，当一束线偏阵光通过该磁场时，线偏阵光的偏振角度会发生偏振，其偏振角的计算公式为：式中：V为磁光玻璃的verdet常数，L为光线在磁光玻璃中的通光路径长度。,光电式电流互感器结构及原理图,电流互感器铭牌,避雷器,避雷器是用来限制过
10、电压，保护电气设备绝缘的电器。通常将它接于导线和地之，与被保护设备并联。避雷器的类型主要有保护间隙，管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器等。这里主要介绍氧化锌避雷器。,避雷器的结构、原理、特点,最简单的避雷器是保护间隙，它由主间隙和支持瓷瓶所组成。,保护间隙有一定限制过电压的效果，且结构简单、价廉，但它的气隙结构使得保护效果较差。有时不能可靠熄弧，发展成相间短路时，需由相应的断路器来切除。,金属氧化物避雷器,（1）结构简化、尺寸和重量减小。（2）保护特性好。（3）吸收过电压能量的能力大。（4）氧化锌避雷器特别适用于作直流保护、电器保护。（5）氧化锌避雷器在用于波阻抗低的系统（多回线、电容器组、
11、电缆回路）中，性能优异。,目前在系统中广泛使用,无功补偿装置,变电所是无功功率的交换枢纽，它既是无功电源，整个电网4050电力电容器安装在各级变电所内；又向负荷输送无功功率，同时变电所也消耗无功功率。有一个重要概念读者必须了解，电网有功损耗占有功负荷10以下，而无功功率损耗却占无功负荷的3050。,1、利用过激磁的同步电动机2、利用调相机做无功率电源3、异步电动机同步化4、电力容器作为补偿装置,并联电容器,电容器可分为纸膜电容器和金属化电容器。电容器由外壳和芯子组成，芯子由若干个元件和绝缘件叠压而成，元件用电容器纸或膜纸复合，或用纯薄膜作介质和铝铂作极板卷制而成。为适应各种电压，元件可按成串联或并联。电容器内部设有放电电阻，电容器从电网断开后能自行放电，一般情况，l0min后即可降至75V以下。,电容器的型号含义如下,并联电容器补偿装置,补偿电容器组,限流电抗器,思考,1.变电站的作用是什么？各有哪些类型？2.什么是一次设备？二次设备？哪些设备属一次设备，并简述这些设备在变电站内各起什么作用？3.断路器有那种分法，分别是？4.隔离开关有哪几种分法，分别是？5.六氟化硫断路器灭弧的基本原理是什么？6.电流、电压互感器各应具备几种功能，特别要注意的是什么？7.无功补偿装置在系统中的作用？,完,祝各位新同事身体健康，万事如意!,谢谢各位！,
