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1、变电站设备与安全运行,乌拉特风电厂-吴治坚,电力系统,电力系统是动力系统的一部分，由发电厂、变电站、输配电装置、电力网的线路和用户用电设备组成的（即发、输、变、配、用电）,电力网,电力网又称电网，是电力系统的一部分。由变电站、配电装置和各种不同电压等级的线路组成。通过它将电力输送和分配到用电的地方去。,一次系统,发电机、变压器、开关、刀闸、母线、架空线路、电缆线路等叫一次系统。,二次系统的概念及分类,监视和测量、计量仪表、继电保护及自动装置用的电器、开关、控制和信号设备以及操作电缆和控制电缆等叫二次系统。 按性质分交流电流回路、交流电压回路和直流回路三种。 按系统用途分测量仪表回路、继电保护和
2、自动装置回路，开关控制和信号回路，开关和刀闸电气闭锁回路和操作电源回路。,变电站,转换和配送电能的场所叫做变电站。变电站主要装设有变压器、配电装置和控制设备等，用以改变电压和控制电力的输送和分配。有的还装有调相设备，以调节电压；有的装有变频机以改变频率；有的装有变流设备，以进行交、直流电的变换等。,配电装置,配电装置分 户内配电装置 户外配电装置,户内配电装置,户内配电装置是将常规的断路器、隔离开关、接地刀闸、电压互感器、电流互感器等电气设备安装在耐火的建筑内，并已金属导体将各个电气设备适当连接起来，构成一个整组的配电装置。,户外配电装置,户外配电装置则是把上述单个电气设备安装于露天一定高度的
3、架构上或地面上，周围以遮拦隔开以免人员触及带电部位，然后用裸露的导体把各个电气设备连接起来，成为一个整组的配电装置。,继电保护装置,当电力系统发生故障或异常现象时，利用一些电力自动装置将故障部分从系统中迅速切除，或在发生异常时及时发出信号，已到达缩小故障范围、减少故障损失、保障系统安全运行的目的。通常将执行上述任务的电气自动装置叫继电保护装置。,继电保护装置用途,1.当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网。 2.对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便快速处理使之恢复正常. 3.实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制（自动
4、重合闸、备自投电源、遥控、遥测、遥迅等）。,直流系统,发电厂、变电所中，用以供给控制、保护、自动装置、事故照明和汽轮机直流油泵等用电 的独立的直流电源系统。此电源在发电厂、变电站完全停电的情况下，也应保证可靠供电。直流系统均采用带端电池的蓄电池组，以浮充电方式运行。,直流系统在变电站中的作用,直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。,无功补偿设备,为保持电力系统有功功率和无功功率的平衡，维持系统正常电压并减少线损，需装置无功补偿设备。 无功补偿
5、设备包括电容器、并联电抗器和静止补偿器等，计量单位为“千乏”。无功补偿设备可分为电网和用户装设两部分。,无功补偿设备,1.电容器：一种提供容性无功电力，作为系统就地补偿无功电力的主要设备。 2.并联电抗器：并联接到电网上的一种无功补偿装置。与并联电容器的作用相反，能吸收电网中多余的无功功率限制过电压，提高电压质量和增加电网运行的可靠性。可分为固定联接式、可投切式和自动调整式多种。 3.静止补偿器：一种静止的、既能发无功电力又能吸收无功电力的无功补偿设备（容性容量和感性容量）。,电容器投切运行的规定,正常情况下电容器的投切须根据系统功率因数与电压情况来决定，异常情况下当电压超过电容器额定电压的1
6、.1倍或电流超过额定电流的1.3倍时，也应将电容器退出运行；事故情况下当发生下列情况之一时，应立即将电容器停下来并报告调度：,电容器退出运行的规定,1.电容器爆炸。 2.接头严重过热或熔化。 3.套管发生严重放电闪络。 4.电容器严重喷油或起火。 5.环境温度超过40。,操作电容器开关时注意事项,1.正常情况下，35KV线路停电时，应先拉开电容器组的开关，后拉各负荷开关；35KV线路送电时操作开关顺序与此相反 2.事故情况下，整个电网停电后，必须将电容器组的开关拉开。 3.电容器组断路器跳闸后不准强送；电容器的保护熔丝突然熔断后，未查明原因前，不准更换熔丝送电。 4.任何额定电压的电容器组，禁
7、止带负荷合闸。电容器组每次重新合闸，必须在电容器组断开电源三分钟后进行。,变压器,变压器是一种电能转换装置，它以相同的频率，不同的电压和电流把能量从一个或多个电路转换到另一个或多个电路中去，它由铁芯和绝缘铜线或铝线绕组组成。,变压器的基本类型,变压器基本类型有两种： 隔绝型变压器：两个绕组在机械结构上是相互隔离的，而在电气上是彼此绝缘的。 自耦变压器：只有一个绕组，带有一个或多个抽头，用来获得不同的电压值。,变压器的种类,变压器的形式及用途各种各样，但原理是一样的，都是以电磁感应现象为基础的。 按用途分 1.电力变压器：用于电力系统中升压或降压。供输电、配电、厂用电、站用电等使用。 2.试验用
8、变压器：产生高电压，试验电气设备用。 3.测量变压器：如电压互感器、电流互感器，供连接仪表和继电器用。 4.调压器：用以改变电源来的电压满足特殊设备的需要。 5.其它变压器：如电炉变、整流变、电焊变、控制用变、冲击变等。,变压器的种类,按冷却条件分 1.油浸变压器：包括油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环风冷或水冷 2.干式变压器。 3.充气式变压器。（变压器箱内充满特种气体） 按调压方式分 1.无激磁调压变压器 2.有载调压变压器,变压器种类,不同变压器之间的区别,油浸式变压器与干式变压器使用场合的区别？ 1、油浸变压器的应用范围很广。可以在户内，也可以在户外。特别适合于户外。 2、干式
9、变压器使用于户内。主要使用在特别重要的地方和有防火要求的高楼、医院、机场、车站、地铁、大超市及商店、剧院、学校等场所。 3、油浸变对周围环境没有特别的要求，当然不能有火险的地方。而干变对环境有些要求，如不能太潮湿、不能有太多的灰尘和污秽的场所。通风要良好等。,不同变压器之间的区别,充气式变压器较油浸式变压器有哪些优势？（试验变压器） 充气式变压器一般是指用于各种高压电力、电气设备检测和预防性试验的升压试验设备。 变压器电压等级与容量的要求越来越高，而传统油浸式试验变压器，受其构造的制约，无论是在体积、重量还是在性能上，都越来越不能满足现场试验工作需要。 充气式变压器体积和重量高度优化。特别是新
10、绝缘介质SF6气体（高效绝缘、灭弧和不可燃）的使用，使其安全性能有效大幅提升。 现已广泛应用于电力系统、地铁、铁路、厂矿企业、发电厂、石油化工、邮电以及科研单位等，对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料和导电材料等进行交/直流高压绝缘强度耐压试验。,变压器的主要参数,额定容量、额定电压、额定电流、容量比、变比、短路电压、铜损、铁损、空载电流等。,变压器各主要参数的意思,1.额定容量Se：指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续 运行时所输送的容量。 2.额定电压Ue：指变压器长时间运行时，所能承受的工作电压。 3.额定电流Ie：指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。 4.容量比
11、：变压器各侧的额定容量之间的比数为容量比。,变压器各主要参数的意思,5.变比：指变压器各侧之间额定变压比 6.短路电压：指变压器二次短路，一次施加电压，并慢慢使电压加大，当二次产生的电流等于额定电流时，一次所施加的电压叫短路电压。 7.铜损：是指变压器一、二次电流流过绕组电阻所消耗的能量之和。 8.铁损：指变压器在额定电压下，在铁芯中消耗的功率，其中包括激磁损耗和涡流损耗。 9.空载电流：指变压器在额定电压下空载运行时，一次侧绕组中通过的电流。,变压器允许运行方式,1.在规定的冷却条件下可按铭牌出力运行. 2.油浸式电力变压器在运行中，上层油温应遵守厂家的规定，但最高不得超过95，为防止变压器
12、油劣化过速，一般不宜超过85为好。 3.升压或降压变压器的一次电压，一般不得超过额定值的105。如一次电压在额定值的105以内，二次可带额定容量的电流 4.变压器在正常或事故情况下，可过负荷运行，但必须遵守制造厂的规定。,变压器并联运行条件,1.各变压器的变比应基本相等，最大误差不应超过05。 2.各变压器接线组别应一样。 3.各变压器的阻抗电压百分数应基本相等，最大误差不应超过10。 4.变压器的容量比不应超过三分之一。,刀闸的用途,刀闸也称隔离开关，它的用途是造成可以看见的明显断路点，以便设备检修，线路停电时，隔离电源 ，保证安全，刀闸和开关配合改变运行接线方式，以便到达安全经济的目的。,
13、开关的用途,开关又称断路器，是发电厂及变电站的主要设备，它不仅可以切断与闭合高压电路的空载电流、负荷电流、，而且系统发生故障时，它和保护自动装置相配合，迅速切断故障电流，从而减少停电范围，防止事故扩大，保证系统安全供电。,互感器,互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。,电流互感器,电流互感器就起到变流和电气隔离作用。 它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器。 电流互感器可将高电流按比例转换成低电流。,电流互感器的分类,按用途
14、分 测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组。在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。 保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组。在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。,电流互感器的分类,按绝缘介质分 干式电流互感器。由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。 浇注式电流互感器。用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。 油浸式电流互感器。由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用。 气体绝缘电流互感器。主绝缘由气体构成。,电压互感器,电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。 把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二
15、次电压，供保护、计量、仪表装置使用。 它是发电厂、变电站等输电和供电系统不可缺少的一种电器。,电压互感器的分类,按电压等级分：低压互感器、高压互感器、超高压互感器 按用途分：测量保护用电压互感器、计量用电压互感器 按绝缘材料分：油浸式电压互感器、干式电压互感器 按绝缘类型分：全封闭电压互感器、半封闭电压互感器,电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别,主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为： 1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路； 2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一
16、次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。 3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值,避雷器,它是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。 避雷器的类型 主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。,避雷器,保护间隙 主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。 阀型避雷器与氧化锌避雷器 用于变电所和发电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。,避雷针,避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物等避免雷击的装置。 利用电荷尖端放电现象不让雷击发生。避雷针和被保护物体是分开的，可以保护比较集中的重要物体。,避雷器与避雷针的区别？,避雷器是用来保护电器及线路的.当它感应到电流或电压突然变大时,能及时断开电路,保护电路中的电器在这种时候不受破坏. 避雷针则是用来引
