第1章 第三節(jié) 配變電所介紹.ppt.

1、第三節(jié)：配變電所介紹及高壓第三節(jié)：配變電所介紹及高壓供電系統(tǒng)主接線介紹供電系統(tǒng)主接線介紹3.13.1、配變電所類型、配變電所類型 發(fā)電廠通常建立在距離一次能源豐富或傳輸便利的地域，發(fā)電廠通常建立在距離一次能源豐富或傳輸便利的地域，與電力用戶有一定的距離。與電力用戶有一定的距離。 為了經(jīng)濟(jì)、可靠、快速地把電能從發(fā)電廠輸送至用戶，為了經(jīng)濟(jì)、可靠、快速地把電能從發(fā)電廠輸送至用戶，必須經(jīng)過變電所升高電壓，因此，升壓變電所一般安裝在必須經(jīng)過變電所升高電壓，因此，升壓變電所一般安裝在發(fā)電廠中，不另設(shè)變電所。發(fā)電廠中，不另設(shè)變電所。 變電站，改變電壓的場所。為了把變電站，改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)電廠發(fā)

2、出來的電發(fā)出來的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘姡接脩舾浇侔葱枰央妷航档?，這種升降電壓的工作靠變用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)模電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)模大小不同，小的稱為變電所。變電站大于變電所。大小不同，小的稱為變電所。變電站大于變電所。 從規(guī)模上分，變電站有樞紐變電站、地區(qū)重要變電站和從規(guī)模上分，變電站有樞紐變電站、地區(qū)重要變電站和一般（地方）變電站。一般（地方）變電站。l樞紐樞紐變電站變電站：樞紐樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐

3、點(diǎn)，變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電壓電壓等級一般為等級一般為330kV及以上，聯(lián)系多個電源，及以上，聯(lián)系多個電源，出現(xiàn)回路多，變出現(xiàn)回路多，變電電容量大；全站停電后將造成大容量大；全站停電后將造成大面積停電（數(shù)個省份），或系統(tǒng)瓦解，樞紐變電面積停電（數(shù)個省份），或系統(tǒng)瓦解，樞紐變電站對站對電力電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性起到重要作用。系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性起到重要作用。 區(qū)域變電站區(qū)域變電站：該變電站向數(shù)個地區(qū)或大城市供電：該變電站向數(shù)個地區(qū)或大城市供電的變電站。它將遠(yuǎn)處的電力轉(zhuǎn)送到較遠(yuǎn)的負(fù)荷中的變電站。它將遠(yuǎn)處的電力轉(zhuǎn)送到較遠(yuǎn)的負(fù)荷中心，還同時降壓后向當(dāng)?shù)睾袜徑貐^(qū)供電。在電心，還同時降壓后向

4、當(dāng)?shù)睾袜徑貐^(qū)供電。在電力網(wǎng)最高電壓的變電站中，除少數(shù)地區(qū)為樞紐變力網(wǎng)最高電壓的變電站中，除少數(shù)地區(qū)為樞紐變電所站外，其余均為區(qū)域變電站。電所站外，其余均為區(qū)域變電站。 地區(qū)變電站地區(qū)變電站：向一個地區(qū)或大、中城市供電的變：向一個地區(qū)或大、中城市供電的變電站。高壓側(cè)一般為電站。高壓側(cè)一般為110220kv，向地區(qū)用戶供，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。電站。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。 l除外還有常見的變電站除外還有常見的變電站：l終端變電所終端變電所：單獨(dú)建造的終端變電所，是用電單：單獨(dú)

5、建造的終端變電所，是用電單位或者用戶前端的第一個變電所，變電所出來的位或者用戶前端的第一個變電所，變電所出來的電直接就可以供給用戶用電設(shè)備使用，而不需再電直接就可以供給用戶用電設(shè)備使用，而不需再次經(jīng)過變壓的。次經(jīng)過變壓的。l用戶變電站用戶變電站 ：向工礦企業(yè)，交通、郵電部門，醫(yī)：向工礦企業(yè)，交通、郵電部門，醫(yī)療機(jī)構(gòu)和大型建筑物等較大負(fù)荷或特殊負(fù)荷供電療機(jī)構(gòu)和大型建筑物等較大負(fù)荷或特殊負(fù)荷供電的變電站。的變電站。 l總結(jié)：變電站分類總結(jié)：變電站分類 1. 按電壓等級可分為按電壓等級可分為超高壓、高壓、中壓變電站和低壓變超高壓、高壓、中壓變電站和低壓變電站。電站。電壓在電壓在1kV以下的稱為以下的

6、稱為低壓低壓；電壓為；電壓為110kV的稱為的稱為中壓中壓；電壓高于電壓高于10kV低于低于330kV的稱為的稱為高壓高壓；電壓在；電壓在330kV以上以上的稱為的稱為超高壓超高壓。2. 按供電對象的差異可分為按供電對象的差異可分為城鎮(zhèn)變電站城鎮(zhèn)變電站、工業(yè)變電站工業(yè)變電站和和農(nóng)農(nóng)業(yè)變電站業(yè)變電站。3. 根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用，可以分為根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用，可以分為樞紐變電樞紐變電站、中間變電站、區(qū)域（地方）變電站、企業(yè)變電站和終站、中間變電站、區(qū)域（地方）變電站、企業(yè)變電站和終端（用戶）變電站。端（用戶）變電站。1） 樞紐變電站樞紐變電站：樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電

7、：樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電壓等級一般為壓等級一般為330kV及以上，聯(lián)系多個電源，出現(xiàn)回路多，及以上，聯(lián)系多個電源，出現(xiàn)回路多，變電容量大；全站停電后將造成大面積停電，或系統(tǒng)瓦解，變電容量大；全站停電后將造成大面積停電，或系統(tǒng)瓦解，樞紐變電站對電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性起到重要作用。樞紐變電站對電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性起到重要作用。l2） 中間變電站（區(qū)域）中間變電站（區(qū)域）：中間變電站位于系統(tǒng)主干環(huán)行：中間變電站位于系統(tǒng)主干環(huán)行線路或系統(tǒng)主要干線的接口處，電壓等級一般為線路或系統(tǒng)主要干線的接口處，電壓等級一般為330220kV，匯集，匯集23個電源和若干線路。全站停電后，將引個電

8、源和若干線路。全站停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)的解列。起區(qū)域電網(wǎng)的解列。3） 地區(qū)變電站地區(qū)變電站：地區(qū)變電站是一個地區(qū)和一個中、小城：地區(qū)變電站是一個地區(qū)和一個中、小城市的主要變電站，電壓等級一般為市的主要變電站，電壓等級一般為220kV，全站停電后將，全站停電后將造成該地區(qū)或城市供電的紊亂。造成該地區(qū)或城市供電的紊亂。4） 企業(yè)變電站：企業(yè)變電站是大、中型企業(yè)的專用變電企業(yè)變電站：企業(yè)變電站是大、中型企業(yè)的專用變電站，電壓等級站，電壓等級35220kV。 4. 按是否有人正常運(yùn)行值班可分為有人值班變電站和無人按是否有人正常運(yùn)行值班可分為有人值班變電站和無人值班變電站。值班變電站。 一、變壓器一、

9、變壓器 變壓器變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器雙繞組變壓器、三三繞組變壓器繞組變壓器和和自耦變壓器自耦變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。變壓器按其作用可分為電流則與繞組匝數(shù)成反比。變壓器按其作用可分為升壓變升壓變壓器壓器和和降壓變壓器降壓變壓器。二、互感器二、互感器 互感器（互感器（instrument transformer）又稱為儀用變壓又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護(hù)系統(tǒng)。其功低電壓

10、、大電流變成小電流，用于量測或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或或1A，均指額定值），以便實(shí)，均指額定值），以便實(shí)現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動控制設(shè)備。同時互感器還可現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動控制設(shè)備。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。 2.6、配電站的組成、配電站的組成配變電站主要由配變電站主要由變壓器變壓器跟跟開關(guān)設(shè)備開關(guān)設(shè)備組成組成變壓器變壓器l電壓互感器電壓互感器（Potential transform

11、er 簡稱簡稱PT，Voltage transformer也簡稱也簡稱VT）和變壓器很相）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保

12、護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。大也不超過一千伏安。 電壓互感器電壓互感器l電流互感器電流互感器原理也是依據(jù)變壓器原理制成的。電流互感器原理也是依據(jù)變壓器原理制成的。電流互感器是由閉合的鐵心和是由閉合的鐵心和繞組繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保電流流過，二

13、次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時，它的二次側(cè)回路始終是護(hù)回路中，電流互感器在工作時，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈線圈的阻抗很小，的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量 ，二次側(cè)不可開路，二次側(cè)不可開路。l在在發(fā)電發(fā)電、變電變電、輸電、輸電、配電配電和和用電用電的線路中電流大小懸殊，的線路中電流大小懸殊，從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換從幾安到幾萬安

14、都有。為便于測量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高如直為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險的。接測量是非常危險的。電流互感器就起到電流變換和電氣電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用隔離作用。 電流互感器電流互感器三、開關(guān)設(shè)備三、開關(guān)設(shè)備 它包括它包括斷路器斷路器（空氣式）、（空氣式）、隔離開關(guān)隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)、高高壓熔斷器壓熔斷器等，都是斷開和合上電路的設(shè)備。等，都是斷開和合上電路的設(shè)備。斷路器斷路器在電力在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來合上和斷開電路；故障時在繼電系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來合上和斷開電路；故障時在繼電保護(hù)裝置控

15、制下自動把故障設(shè)備和線路斷開，還可以有自保護(hù)裝置控制下自動把故障設(shè)備和線路斷開，還可以有自動重合閘功能。動重合閘功能。隔離開關(guān)（刀閘）隔離開關(guān)（刀閘）的主要作用是在設(shè)備或的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負(fù)荷電流負(fù)荷電流和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時應(yīng)先關(guān)斷路在停電時應(yīng)先關(guān)斷路器后拉隔離開關(guān)，送電時應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器器后拉隔離開關(guān)，送電時應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。如。如果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)能在正常能在正常運(yùn)行時斷開

16、負(fù)荷電流，沒有斷開運(yùn)行時斷開負(fù)荷電流，沒有斷開故障電流故障電流的能力，一般與的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于高壓熔斷絲配合用于10KV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。壓器或出線上。l隔離開關(guān)隔離開關(guān)在電路中起明顯斷開點(diǎn)的作用，以保證維修時人在電路中起明顯斷開點(diǎn)的作用，以保證維修時人員的安全，一般只能切斷線路的員的安全，一般只能切斷線路的空載電流空載電流，不能切斷，不能切斷負(fù)荷負(fù)荷電流電流和和短路電流短路電流；負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)也起隔離作用，但能切斷也起隔離作用，但能切斷負(fù)荷負(fù)荷電流電流；斷路器能切斷；斷路器能切斷負(fù)荷電流負(fù)荷電流和短路（故障）電流，故障和短路（故

17、障）電流，故障時能夠自動跳閘；某些型號的斷路器也具有隔離功能，可時能夠自動跳閘；某些型號的斷路器也具有隔離功能，可以作為隔離電器使用。以作為隔離電器使用。 l隔離開關(guān)：類似閘刀開關(guān)，沒有防止過流、短路功能，無隔離開關(guān)：類似閘刀開關(guān)，沒有防止過流、短路功能，無滅弧裝置；滅弧裝置；斷路器：具有過流、短路自動脫扣功能，帶有消磁滅弧裝斷路器：具有過流、短路自動脫扣功能，帶有消磁滅弧裝置，可以用來接通、切斷大電流；置，可以用來接通、切斷大電流；一般情況下，隔離開關(guān)不能用來接通或切斷電流，它僅僅一般情況下，隔離開關(guān)不能用來接通或切斷電流，它僅僅是在斷路器斷開的情況下分?jǐn)?，提供一個是在斷路器斷開的情況下分?jǐn)?/p>

18、，提供一個“明顯的斷開明顯的斷開點(diǎn)點(diǎn)”。 四、防雷設(shè)備四、防雷設(shè)備 變電站還裝有防雷設(shè)備，主要有變電站還裝有防雷設(shè)備，主要有避雷針避雷針和和避雷器避雷器。避雷針避雷針是為是為了防止變電站遭受直接雷擊將雷電對其自身放電把了防止變電站遭受直接雷擊將雷電對其自身放電把雷電流雷電流引入大地。引入大地。在變電站附近的線路上落雷時雷電波會沿導(dǎo)線進(jìn)入變電站，產(chǎn)生過電在變電站附近的線路上落雷時雷電波會沿導(dǎo)線進(jìn)入變電站，產(chǎn)生過電壓。另外，斷路器操作等也會引起過電壓。壓。另外，斷路器操作等也會引起過電壓。避雷器避雷器的作用是當(dāng)過電壓的作用是當(dāng)過電壓超過一定限值時，自動對地放電從而降低電壓，保護(hù)設(shè)備，放電后又超過一

19、定限值時，自動對地放電從而降低電壓，保護(hù)設(shè)備，放電后又迅速自動滅弧，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。比如迅速自動滅弧，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。比如氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器。避雷針避雷針避雷器避雷器接地接地 變電所的主接線（或稱一次接線、一次電路）變電所的主接線（或稱一次接線、一次電路）是指由各種是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、斷路器、隔開關(guān)電器、電力變壓器、斷路器、隔離離 開關(guān)、避雷器、互感器、母線、電力電纜、移相開關(guān)、避雷器、互感器、母線、電力電纜、移相電容器電容器等電氣設(shè)備依一定次序相連接的具有接受等電氣設(shè)備依一定次序相連接的具有接受和分配電能功能的電路。和分配電能功能的電路。 供配電系統(tǒng)主接線的型式確定關(guān)系

20、到變電所供配電系統(tǒng)主接線的型式確定關(guān)系到變電所電氣設(shè)備的選擇、變電所的布置、系統(tǒng)的安全運(yùn)電氣設(shè)備的選擇、變電所的布置、系統(tǒng)的安全運(yùn)行、保護(hù)控制等多方面內(nèi)容，因此主接線的選擇行、保護(hù)控制等多方面內(nèi)容，因此主接線的選擇是建筑供電中一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。是建筑供電中一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 電氣主接線圖通常以單線圖的形式表示電氣主接線圖通常以單線圖的形式表示。3.2 高壓供電系統(tǒng)主接線高壓供電系統(tǒng)主接線 母線又稱母線又稱匯流排匯流排，在原理上是電路中的一個電氣節(jié)點(diǎn)，由，在原理上是電路中的一個電氣節(jié)點(diǎn)，由導(dǎo)體構(gòu)成，起著匯集變壓器的電能和給各用戶饋電線分配電能導(dǎo)體構(gòu)成，起著匯集變壓器的電能和給各用戶饋

21、電線分配電能的作用。如果母線發(fā)生故障，則用戶的電能將全部中斷，故應(yīng)的作用。如果母線發(fā)生故障，則用戶的電能將全部中斷，故應(yīng)對母線的可靠性給以足夠的認(rèn)識。以下為對主接線的基本要求。對母線的可靠性給以足夠的認(rèn)識。以下為對主接線的基本要求。1、可靠性可靠性 根據(jù)用電負(fù)荷的等級，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)根據(jù)用電負(fù)荷的等級，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性；滿足用戶對供電可靠性的要求，保證供電的電能質(zhì)量。性；滿足用戶對供電可靠性的要求，保證供電的電能質(zhì)量。2、靈活性靈活性 主接線力求簡單、明顯，沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某主接線力求簡單、明顯，沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)備或線路

22、的操作方便、靈活；盡量避免誤操作。些設(shè)備或線路的操作方便、靈活；盡量避免誤操作。3、安全性安全性 保證進(jìn)行一切操作、切換時工作人員和設(shè)備的安全，同時能在保證進(jìn)行一切操作、切換時工作人員和設(shè)備的安全，同時能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)、檢修工作。安全條件下進(jìn)行維護(hù)、檢修工作。4、經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性考慮用戶的近期與長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)使主接線的一次投資與運(yùn)行考慮用戶的近期與長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)使主接線的一次投資與運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，力求將費(fèi)用降到最低費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，力求將費(fèi)用降到最低一、基本要求一、基本要求 此接線的特點(diǎn)是直接將電能送至負(fù)荷，無高壓用電設(shè)此接線的特點(diǎn)是直接將電能送至負(fù)荷，無高壓用電設(shè)備。線路發(fā)生故障或檢修時

23、，停變壓器；變壓器故障或檢備。線路發(fā)生故障或檢修時，停變壓器；變壓器故障或檢修時，所有負(fù)荷全部停電。該接線適用于二級、三級負(fù)荷，修時，所有負(fù)荷全部停電。該接線適用于二級、三級負(fù)荷，只有只有 臺變壓器的單回路供電。臺變壓器的單回路供電。 線路變壓器組接線就是線路和變壓器直接相連，是線路變壓器組接線就是線路和變壓器直接相連，是一種最簡單的接線方式，其特點(diǎn)是設(shè)備少、投資省、操作一種最簡單的接線方式，其特點(diǎn)是設(shè)備少、投資省、操作簡便、宜于擴(kuò)建，但靈活性和可靠性簡便、宜于擴(kuò)建，但靈活性和可靠性二、線路二、線路-變壓器組接線變壓器組接線單母線帶旁路接線單母線帶旁路接線l 不管是用隔離開關(guān)分段或用斷路器分段，單母線分段接線在母線不管是用隔離開關(guān)分段或用斷路器分段，單母線分段接線在母線檢修或故障時，都避免不了使接在該母線的用戶停電。另外，在檢修檢修或故障時，都避免不了使接在該母線的用戶停電。另外，在檢修單母線接線引出線斷路器時，該引出線的用戶必須停電（雙回路供電單母線接線引出線斷路器時，該引出線的用戶必須停電（雙回路供電用戶除外）。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用單母線加旁路母線，如圖用戶除外）。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用單母線加旁路母線，如圖 檢修引出線斷路器時，檢修引出線斷路器時，用旁路母線斷路器（用旁路母線斷路器（QFL）代替引出線斷路器，給