2009發(fā)電廠和變電站設(shè)備及主接線.ppt

發(fā)電廠和變電站設(shè)備及主接線,may 22，2009,電氣&電器,電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學(xué) 電器是實物詞,指有型器物 按工作電壓高低分高壓電器和低壓電器； 按動作方式分自動切換電器和非自動切換電器； 按執(zhí)行功能分觸點電器和無觸點電器。,電的產(chǎn)生,電的產(chǎn)生,火電廠生產(chǎn)過程,壩式水力發(fā)電廠生產(chǎn)過程,電的產(chǎn)生,電的產(chǎn)生,電力系統(tǒng)的組成,動力系統(tǒng) 電力系統(tǒng) 電力網(wǎng),電氣設(shè)備,一次設(shè)備：直接參與電能的生產(chǎn)及輸送 生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備 發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器 接通、開斷電路的開關(guān)設(shè)備 斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器 二次設(shè)備：對一次設(shè)備的運行狀況進(jìn)行檢測、保護(hù)及控制,電弧現(xiàn)象,電弧是一種自持氣體放電現(xiàn)象 高壓電路觸頭分?jǐn)嗪螅鶗a(chǎn)生電弧 能量最終以熱量的形式散發(fā)出去 弧隙溫度可高達(dá)上萬攝氏度 電力開關(guān)必須具有熄滅電弧的裝置,電弧現(xiàn)象,電弧是一種等離子體，質(zhì)量極小 很小的力就會使電弧的形狀發(fā)生改變 可利用電弧的這個特點快速熄弧， 預(yù)防電弧的不利影響及破壞 滅弧室內(nèi)氣體或液體的自然或強(qiáng)制流動 電弧本身產(chǎn)生的電磁力都極易使電弧改變形狀,電弧的產(chǎn)生與熄滅,自由電子的產(chǎn)生 自由電子的消失 交流電弧及其熄滅 增強(qiáng)交流電弧熄滅 常用的方法,自由電子的產(chǎn)生,自由電子從觸頭金屬表面逸出 表面游離 熱發(fā)射 觸頭中間的氣體分離出自由電子 碰撞游離 熱游離,自由電子的消失,去游離過程 帶電粒子的擴(kuò)散 帶電粒子由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動 帶電粒子的復(fù)合 正離子和負(fù)離子或電子相遇，發(fā)生電荷的傳遞而互相中和 ，還原為分子,電弧的穩(wěn)定燃燒,當(dāng)游離與去游離達(dá)到平衡時，電弧即進(jìn)入穩(wěn)定燃燒狀態(tài) 。 電弧可看成是由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及陽極區(qū)三部分組成，各部分的電位有很大的差別 。,電弧形成后的主要特征,電弧溫度高?；≈行膮^(qū)溫度可達(dá)10000左右，電弧表面溫度也會達(dá)到30004000。 電弧弧柱區(qū)電場強(qiáng)度低。一般僅為10200v/cm。 電弧電流密度大，電流密度可達(dá)10000a/m2。,交流電弧的熄滅,在交流電路中，當(dāng)開斷短路故障電流或正常負(fù)荷電流時，都會產(chǎn)生電弧 。 交流電弧電流的波形基本是正弦波，弧隙電壓為電弧電流與弧隙電阻的乘積，呈馬鞍形。,交流電弧的熄滅,交流電弧電流每半周期會自然過零一次。 在電弧電流過零瞬間，弧隙立即呈現(xiàn)約為150 250v的起始介質(zhì)強(qiáng)度 ，這種現(xiàn)象稱為近陰極效應(yīng)。,交流電弧的熄滅,強(qiáng)迫熄弧 截流開斷 過零熄弧,增強(qiáng)交流電弧熄滅常用的方法,用液體或氣體吹弧 采用多斷口滅弧 快速拉長電弧 將長電弧分成幾段短電弧 用特殊金屬材料作觸頭,高壓斷路器,高壓斷路器的作用,控制作用 根據(jù)電網(wǎng)運行需要，用高壓斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行。 保護(hù)作用 高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中的無故障部分正常運行。,對高壓斷路器的要求,具有完善的滅弧裝置（足夠的開斷能力） 具有快速的傳動機(jī)構(gòu)（盡可能短的動作時間） 一般都設(shè)有專門的滅弧室,高度的工作可靠性,高壓斷路器的種類,按電流性質(zhì)可分為交流、直流兩大類 按安裝地點可分為戶內(nèi)、戶外兩大類 按安裝方式可分為落地式、支持式及懸臂式 較常用的按滅弧介質(zhì)來劃分 油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、 六氟化硫斷路器,油斷路器,多油斷路器 油既作滅弧介質(zhì)和動、靜觸頭的絕緣介質(zhì)，又作帶電導(dǎo)體對地(外殼)的絕緣介質(zhì) 用油量很多，鋼材耗量大，體積龐大 少油斷路器 油只用來作為熄滅電弧和觸頭斷口間的絕緣介質(zhì)，不用做對地絕緣。,壓縮空氣斷路器,以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后弧隙絕緣介質(zhì)，并兼作操動機(jī)構(gòu)的能源。 性能穩(wěn)定、開斷能力大、動作迅速、燃弧時間短、幾乎不受開斷電流的影響、觸頭燃損輕、檢修周期長、無火災(zāi)危險、體積和重量較小。 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝要求高，有色金屬消耗量較大，需要一套壓縮空氣裝置(包括空氣壓縮機(jī)、貯氣簡、管道等)作為氣源，增加了投資、運行和維護(hù)工作量。,sf6斷路器,sf6斷路器應(yīng)用sf6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。使用低壓力的sf6氣體作為絕緣介質(zhì)，在進(jìn)行分閘操作時，利用高壓力的sf6氣體吹拂電弧使之熄滅。,sf6氣體的性能,具有優(yōu)良的絕緣性能 無色、無味、無毒、非燃燒性、亦不助燃的非金屬化合物 極易與電子結(jié)合形成負(fù)離子 分子中不含碳 化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定 具有非常優(yōu)良的滅弧特性,sf6氣體具有以下優(yōu)點,使用安全可靠，無火災(zāi)危險，不必?fù)?dān)心絕緣材料的老化和擊穿性損壞； 便于在工廠中裝配、運輸和安裝方便； 設(shè)備的操作、維護(hù)和檢修方便，只需監(jiān)視sf6氣體的壓力或密度，檢修周期長，載流部分及絕緣不受大氣條件的影響，減少了維護(hù)的工作量； 適用的溫度和壓力范圍大； 無噪聲和無線電干擾； 絕緣、滅弧及冷卻特性好； 有利于減小電氣設(shè)備的體積和重量。,sf6氣體具有以下缺點,sf6氣體在電弧作用下的分解物是有害的； sf6氣體的純度和雜質(zhì)是影響氣體絕緣和滅弧性能的重要指標(biāo) ； sf6氣體的絕緣性能受電場強(qiáng)度均勻程度的影響較大 ； sf6氣體屬于溫室氣體 ； 某些雜質(zhì)對設(shè)備有不良影響 。,sf6氣體的管理,氣體的電氣絕緣特性取決于氣體的 純凈程度 含水量 壓力 密度等 sf6氣體本身是無毒的，但在電暈、火花、電弧的作用下，會產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體及固體分解物,單壓式滅弧,只有一個氣壓系統(tǒng) 依靠分閘時氣缸與活塞的相對運動 結(jié)構(gòu)簡單，造價低，性能亦能滿足要求，故獲得迅速發(fā)展,真空斷路器,真空斷路器,以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì) 真空的絕緣強(qiáng)度比變壓器油及三大氣壓下的sf6或空氣等絕緣強(qiáng)度高得多。 真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動機(jī)構(gòu)提供的能量也小；電弧電壓低，電弧能量小，開斷時觸頭表面燒損輕微 真空斷路器的機(jī)械壽命和電氣壽命都很高,真空滅弧室,真空斷路器的特點,開斷能力強(qiáng)，開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)速度快，介質(zhì)不需要更換。 觸頭開距小，所需的操作功率小，動作快，操作機(jī)構(gòu)可以簡化，壽命延長，一般可達(dá)20年左右不需檢修。 熄弧時間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數(shù)多。 動導(dǎo)桿的慣性小，適用于頻繁操作場合。 開關(guān)操作時動作噪音小，適用于城區(qū)使用。,真空斷路器的特點,觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能，工作可靠，通斷性能穩(wěn)定。滅弧室作為獨立的元件，安裝調(diào)試簡單方便。 在真空斷路器的使用年限內(nèi)，觸頭部分不需要維修、檢查。即使維修檢查，所需時間也很短。 在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。 具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)中應(yīng)用要求。,隔離開關(guān),隔離開關(guān)的主要作用,在無電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成明顯的斷口 用以分、合小電流線路 用以轉(zhuǎn)換線路，改變電氣系統(tǒng)的接線方式 隔離開關(guān)的接地開關(guān)刀閘可代替接地線，保證搶修工作安全 某些場合下，快速分?jǐn)嗟目旆指綦x開關(guān)與接地器配合，可作為斷路器使用,隔離開關(guān)的種類及結(jié)構(gòu),按產(chǎn)品組裝極數(shù) 單根式和三極式 按每極絕緣支柱數(shù)目 單柱式、雙柱式、三柱式 按裝設(shè)地點 戶內(nèi)式和戶外式。,隔離開關(guān)的典型結(jié)構(gòu),絕緣部分 導(dǎo)電部分 支持底座 或框架 操動機(jī)構(gòu)和 傳動機(jī)構(gòu),高壓熔斷器,它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路中通過過負(fù)荷電流或短路電流時，利用其在熔體中產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，切斷電路，以達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備和電網(wǎng)的重要任務(wù)，同時，還可以限制事故的進(jìn)一