电力系统一次二次设备.

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1、电力系统基础知识电力系统基础知识 介绍介绍 内内 容容 系统概述系统概述 一次系统一次系统 二次系统二次系统 系统概述系统概述 系统概述系统概述 系统概述系统概述 系统概述 水电站水电站 系统概述 火电站火电站 系统概述 核电站核电站 系统概述系统概述 光伏站光伏站 系统概述系统概述 系统概述系统概述 甘肃酒泉市的千万千瓦级超大型风电基地为 我国最主要的风电基地 系统概述 生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是 可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废 弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。 系统概述 电力系统电力系统 由发电、变电、输电、配电和用

2、电等环节组成的电能生由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生 产与消费系统。产与消费系统。 锅炉锅炉 发电机发电机 升压升压 变压器变压器 降压降压 变压器变压器 电能电能 用户用户 输电线输电线 热能热能 用户用户 汽轮机汽轮机 抽抽 汽汽 电力网电力网 电力系统电力系统 动力系统动力系统 系统概述 从图上可以看出，在整个电力系统中，变电站占据着很重要从图上可以看出，在整个电力系统中，变电站占据着很重要 的位置，下面我们来了解下变电站。的位置，下面我们来了解下变电站。 变电站在电力系统中位置示意图 系统概述 变电站变电站 系统概述 变电站的种类 变电站的分类有如下几种： 1按照变电站

3、在电力系统中的地位和作用可划分为4类： (1)系统枢纽变电站。 枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高输电电压，目前电 压等级有220kV、330kV（仅西北电网）和500kV，枢纽变电站连成环网，全 站停电后，将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此刑枢纽变电站的可靠 性要求较高。 枢纽变电站主变压器容量大，供电范围广 (2)地区一次变电站。 地区一次变电站位于地区网络的枢纽点，是与输电主网相连的地区受电端变 电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地 区电网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kV或330kV。 地区一次变电站主变压器容量较大，出

4、线回路数较多，对供电的可靠性要求 也比较高。 (3)地区二次变电站。 地区二次变电站由地区一次变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电范围 小，主变压器容量与台数根据电力负荷而定。 全站停电后，只有本地区中断供电。 (4)终端变电站。 终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站 停电后，只是终端用户停电。 萧山电网220千伏凤凰变电站4号主变压器 建成投运，该站变电总容量达到72万千伏安 系统概述 系统概述系统概述 2按照变电站安装位置划分为5类： (1)室外变电站。 室外变电站除控制、直流电源等设备放在室 内外，变压器、断路器、隔离开关等主要设 备均布置在室外。这种变电

5、站建筑面积小， 建设费用低，电压较高的变电站一般采用室 外布置。 系统概述系统概述 (2)室内变电站。 室内变电站的主要设备均放在室内，减少了总 占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密 集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空 气污秽等级较高的地区。 系统概述系统概述 (3)地下变电站。 在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用 电量大，建筑物密集，将变电站设置在城市大 建筑物、道路、公园的地下，可以减少占地， 尤其随着城市电网改造的发展，位于城区的变 电站乃至大型枢纽变电站将更多的采取地下变 电站。这种变电站多数为无人值班变电站。 系统概述系统概述 (4)箱式变电站。 箱式变电站又称预装式

6、变电站，是将变压器、高压开关、低压 电器设备及其相互的连接和辅助设备紧凑组合，按主接线和元 器件不同，以一定方式集中布置在一个或几个密闭的箱壳内。 箱式变电站是由工厂设计和制造的，结构紧凑、占地少、可靠 性高、安装方便，现在广泛应用于居民小区和公园等场所。 箱式变电站一般容量不大，电压等级一般为3kv“35kv随着 电网的发展和要求的提高，电压范围不断扩大，现已经制造出 了132kv的箱式变电站。 箱式变电站按照装设位置的不同又可分为户外和户内两种类型 。 系统概述系统概述 (5)移动变电站。 将变电设备安装在车辆上，以供临时或短 期用电场所的需要。 系统概述系统概述 3按照值班方式划分为2类

7、： (1)有人值班变电站。 大容量、重要的变电站大都采用有人值班变电站。 (2)无人值班变电站。 无人值班变电站的测量监视与控制操作都由调度中心进行遥测遥控， 变电站内不设值班人员。 4根据变压器的使用功能划分为2类： (1)升压变电站。 升压变电站是把低电压变为高电压的变电站，例如在发电厂需要将发 电机出口电压升高至系统电压，就是升压变电站。 (2)降压变电站。 与升压变电站相反，是把高电压变为低电压的变电站，在电力系统中 ，大多数的变电站是降压变电站。 一次设备一次设备 一次系统概述 一次设备：直接生产、转换、分配电能的设备。 1 1 生产和转换电能的设备：同步发电机，变压器，电动机生产和

8、转换电能的设备：同步发电机，变压器，电动机 2 2 开关电器：断路器，隔离开关，熔断器开关电器：断路器，隔离开关，熔断器 3 3 限流电器：串联电抗器限流电器：串联电抗器 4 4 载流导体：母线，架空线和电缆载流导体：母线，架空线和电缆 5 5 补偿设备：调相机，电力电容器，消弧线圈，并联电抗器补偿设备：调相机，电力电容器，消弧线圈，并联电抗器 6 6 互感器互感器 7 7 防御过电压设备：避雷线，避雷器，避雷针防御过电压设备：避雷线，避雷器，避雷针 8 8 绝缘子绝缘子 9 9 接地装置接地装置 常见一次设备 变压器（变压器（TransformerTransformer） 用途：用途： 电力

9、变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压 （电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设 备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过 铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势 的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主

10、 要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一 个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVAkVA或或MVAMVA表示，表示， 当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升 限值的额定电流。限值的额定电流。 常见一次设备 组成部件组成部件 外壳外壳 铁芯铁芯 线圈线圈 变压器油枕变压器油枕 充油套管充油套管 瓦斯继电器瓦斯继电器 防爆管防爆管 散热器散热器 呼吸器呼吸器 外壳接地外壳接地 分

11、接开关分接开关 常见一次设备 电力变压器分类 按电压等级分： 1000KV,750KV,500KV,330KV,220KV,110KV,66KV,35KV,20KV,10K V,6KV等 按绝缘散热介质分：干式变压器，油浸式变压器，其中干式变 压器又分为：SCB环氧树脂浇注干式变压器和SGB10非包封H级绝 缘干式变压器。 按铁芯结构材质分:硅钢叠片变压器，硅钢卷铁芯变压器，非晶 合金铁芯变压器。 按设计节能序列分:SJ,S7,S9,S11,S13,S15。 按相数分：单相变压器，三相变压器 特种变压器 分裂变压器，脉冲变压器，炉变变压器，自藕变压器 常见一次设备一次设备 干式变压器广泛用于局

12、部照明、高层建筑 、机场，码 头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯 和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然空 气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可 在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容 量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负 荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处 于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运 行。 常见一次设备一次设备 在欧美等发达国家中，它已占到配变的 4050%。在我国，约占到50%左右。从产 量上来看，我国自1989年第二次城网改造 会议之后，干式变压器的产量有了显著的 增长，

13、从20世纪90年代起，每年大致以 20%左右的速度递增 常见一次设备一次设备 1.安全，防火，无污染，可直接运行于负荷中心; 2.采用国内先进技术，机械强度高，抗短路能力强，局部 放电小，热稳定性好，可靠性高，使用寿命长; 3.低损耗，低噪音，节能效果明显，免维护; 4.散热性能好，过负载能力强，强迫风冷时可提高容量运 行; 5.防潮性能好，适应高湿度和其他恶劣环境中运行; 6.干式变压器可配备完善的温度检测和保护系统。采用智 能信号温控系统，可自动检测和巡回显示三相绕组各自的 工作温度，可自动启动、停止风机，并有报警、跳闸等功 能设置; 7.体积小，重量轻，占地空间少，安装费用低。 一次设备

14、一次设备 (1)节能低噪:低损耗硅钢片，阶梯步迭铁心接缝，箔式绕组结构，噪声研究的深入，环境保护 要求，计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入及其发展，将使未来的干式变压器更 加节能、更加宁静。然而，对于单纯靠材料的投入来降低铁损或铜损，我们认为是不可取的。 (2)高可靠性:电气产品，尤其是变压器，其运行可靠性是特别重要的。在电磁场理论及其计算 、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系、可靠性工程等方面进行大量的基础研 究，积极进行可靠性认证，进一步提高干式变压器的可靠性，将是人们的不懈追求。 (3)环保特性认证:以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C

15、2)、耐环境 (E0、E1、E2)、耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。 (4)大容量:配电变压器容量通常在2,500KVA以下。随着城市用电负荷不断增加，城网区域性变 电所越来越深入城市中心区、居民小区、大中型厂矿等负荷中心，35KV大容量的区域 (5)多功能组合及智能化:从单一只具变电功能的变压器，向带有强迫风冷、保护外壳、功率计 量、计算机接口、封闭母线、各种低压侧向出线等多功能组合式变压器发展;引入TTU智能化接 口，具有数据处理、状态控制、状态显示等功能，从而使变压器成为一种多功能智能化、随时 处于最佳运行状态的电气设备。 (6)多领域发展:从以配电变压器为主，向发电厂励磁变、

16、厂用变、轨道交通牵引整流变、大电 流电炉变、核电站、船用、采油平台用等特种变压器及多用途多领域发展。近几年顺特电气已 在诸多领域中研发并批量生产了这些特殊产品。 (7)多材料、多品种:在我国，环氧树脂真空浇注干式变压器占据着主导市场。 常见一次设备一次设备 油浸式变压器的器身(绕组及铁芯)都装在充满变压器 油的油箱中，油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由 箱壳和箱盖组成，变压器的器身放在箱壳内，将箱盖打开 就可吊出器身进行检修。 一般升压站的主变都是油浸式的，变比20KV/500KV，或 20KV/220KV，一般发电厂用于带动带自身负载(比如磨煤 机，引风机，送风机、循环水泵等)的厂用变压器也是油 浸式变压器，它的变比是20KV/6KV。 油浸式变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身 弹性适应油的膨胀是永久性密封的油箱，油浸式变压器已 被广泛地应用在各配电设备中。 常见一次设备一次设备 优点 1 、变压器油绝缘性能好