電力系統(tǒng)及高低壓設備

1、 電力系統(tǒng)及高低壓開關(guān)設備主講：李青山主講：李青山一、概述 電力系統(tǒng)圖主要客觀的、真實的反映了電力系 統(tǒng)的原理接線和主要設備的配置，型號規(guī)格和技 術(shù)參數(shù)，同時反映了本系統(tǒng)與外部電力系統(tǒng)的聯(lián) 絡方式，各主要設備的功能及用途，繼電保護與 自動裝置的綜合配置等。二、電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)是由各種不同電壓等級的電力線路，將 發(fā)電廠、變電所、配電所和電力用戶聯(lián)系起來， 組成發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的整體，稱 為電力系統(tǒng)。 電力一次系統(tǒng)圖220KV35KV110KV6.3KV220KV220KV降壓站35KV35KV升壓站降壓站35KV220KV110KV升壓站降壓站10KV220KV10KV35KV11

2、0KV35KV6.3KV升壓站升壓站110KV110KV10KV110KV三、電力系統(tǒng)的要求 對于電力系統(tǒng)，主要保證它具有供電的可靠性、 連續(xù)性及穩(wěn)定性，有良好的電能質(zhì)量，可觀的經(jīng) 濟性，電能消耗少，最大限度降低電能成本，最 大限度的滿足用戶的用電需要。 四、電力網(wǎng) 變電樞紐、輸配電所和不同電壓等級的電力線路 所組成的輸配電系統(tǒng)，即連接發(fā)電廠和電力用戶 的中間環(huán)節(jié)，稱為電力網(wǎng)。 五、電力系統(tǒng)的組成 1、發(fā)電廠； 2、主變壓器；(升壓或降壓)； 3、開關(guān)設備；(真空斷路器或隔離開關(guān)) 4、保護裝置；(綜合微機保護裝置或繼電器組成 的保護裝置） 5、自動裝置；(同期并網(wǎng)裝置,低頻自動解列裝置, 大

3、電流切負荷裝置,綜合重合閘裝 置,備用電源自投裝置等) 6、測量設備；(電流測量、電壓測量、頻率測量、 有功功率測量、無功功率測量、 功率因數(shù)測量、溫度測量等） 7、遙測設備；（對各種電力參數(shù)及設備進行遙 測、遙控、遙信、遙調(diào)，并實現(xiàn) 遠距離傳輸?shù)龋?8、輔助設備；（自動安全裝置和特定的“五防” 安全措施） 六、電力系統(tǒng)中主要設備的功能及作用 1、發(fā)電機： 將機械能轉(zhuǎn)換成電能的一種設備。如：高落 差的水沖動水輪機，蒸氣壓差沖動汽輪機， 汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機在勵磁電流 的作用下發(fā)出電能。 2、主變壓器： 主變壓器主要是對發(fā)電設備與主電力系統(tǒng)之 間實現(xiàn)相互的聯(lián)系，根據(jù)我國的標準電壓等 級，

4、實現(xiàn)對電壓的升高或降低，并保持與主 電力系統(tǒng)電壓數(shù)值一致，從而實現(xiàn)電功率的 可靠傳輸。 3、開關(guān)設備： 主要用來斷開發(fā)電設備和用電設備，并于自動 保護裝置配合，實現(xiàn)對故障電流快速切除，從 而保證人身及設備安全，同時還能在不停電的 情況下靈活的改變系統(tǒng)的運行方式。 4、保護裝置： 主要是用來檢測電力系統(tǒng)中各點的電力運行參 數(shù)（如：電流、電壓、頻率、有功和無功、阻 抗等），當各種參數(shù)發(fā)生變化時，輸入保護裝 置的各種變化參數(shù)與保護裝置事先設定的參數(shù) （保護定值整定）進行比較，當大于整定值時、 保護裝置啟動，輸出跳閘信號，斷路器動作切 除故障。無論是綜合微機保護裝置還是繼電器 保護都必須滿足“四性”要

5、求，即：選擇性、 快速性、靈敏性、可靠性。 5、自動裝置 （1）同期裝置： 主要用來檢測系統(tǒng)電力參數(shù)和待并系統(tǒng)電力參 數(shù)（相位、頻率、電壓），當兩個參數(shù)相同或 相等時，同期裝置輸出合閘信號，斷路器快速 合閘，此時，待并系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)運行。 （2）低頻解列裝置 主要用于檢測系統(tǒng)的頻率和電壓，當系統(tǒng)頻率 低于設定頻率數(shù)值時，而且系統(tǒng)電壓低于設定 的數(shù)值，低頻解列裝置輸出跳閘信號，斷路器 快速動作跳閘，目前我國對于電力系統(tǒng)低頻解 列分為三輪次，第一輪次頻率為：49.5Hz,第 二輪次頻率為：49.0Hz，第三輪次為：48.5Hz 0.5Hz為一個級差。 （3）大電流切負荷裝置： 主要用于電力系統(tǒng)多

6、側(cè)電源供電的環(huán)形網(wǎng)絡， 當繼電保護不能滿足要求時，就采用該裝置。 （4）自動綜合重合閘裝置： 主要用于線路，以提高供電的可靠性，當供 電線路發(fā)生瞬間短路故障或因線路遭受雷擊 而產(chǎn)生的過電壓使保護裝置動作，斷路器跳 閘，經(jīng)一定的時間后，重合閘裝置自動合閘 如果線路已恢復絕緣水平，合閘已成功，如 果線路沒有恢復絕緣，保護裝置再次使開關(guān) 跳閘，重合閘裝置不再重合。 （5）備用電源自投裝置（備自投） 主要用于雙電源供電單母線分段，雙母線聯(lián) 絡，當一回電源或一段母線停電時，自投裝 置動作，繼續(xù)恢復停電的母線供電，以提高 供電的可靠性。 高低壓開關(guān)設備 一 成套高低壓開關(guān)設備的組成 1 什么是成套設備 將

7、電器設備及元器件按照國家（GB）及行業(yè) （DL）標準的規(guī)范要求，組成一套完整的電 氣成套裝置。 跳閘，重合閘裝置不再重合。 2 成套（或設備）裝置的基本組成 （1）柜體柜體 A 戶內(nèi)金屬鎧裝抽出式開關(guān)設備（KYN28） （KYN28A-12） B 箱型固定式交流金屬封閉開關(guān)設備 (XGN2-12) C 箱型固定式封閉開關(guān)設備（環(huán)網(wǎng)柜） （HXGN -12） D 戶內(nèi)金屬鎧裝移出式開關(guān)設備 （KYN61-40.5） E 移開式戶內(nèi)交流金屬封閉開關(guān)設備 （JYN1-40.5） F 交流低壓抽出式開關(guān)柜（GCK、GCS MNS) G 交流低壓配電柜（GGD） H 動力配電柜（XL-21） (2) 真

8、空斷路器 真空斷路器是一種接通或斷開負載 電源的開關(guān)設備，不但能斷開正常 的負荷電流，而且能接通或斷開一 定時間內(nèi)的短路電流，并能在保護 裝置的作用下，斷路器自動跳閘， 從而切除短路故障。 (3) 電流互感器 電流互感器是一種變流設備。它將 一次大電流按照一定的比列變換成 小電流，供保護裝置及測量儀表使 用。 電流比； 我國標準規(guī)定電流互感器二次 電流為：5A、1A 。 準確級； 準確級主要規(guī)定了互感器本身的精 度。我國標準規(guī)定制造的精度為： 0.1、0.2、0.2S、0.5、0.5S、5P、 10P。 伏安特性； 互感器一次通過額定電流時，二次 輸出的電流和電壓的對應關(guān)系，一 般用曲線來表示

9、。 飽和度； 互感器一次電流超出額定電流一定 數(shù)值時，二次電流此時不再增加， 這時我們稱之為互感器已飽和，一 次電流最大值與額定電流的比值的 百分數(shù)，我們稱為飽和度，飽和度 一般大于125%。 拐點電壓； 當互感器一次電流增加時,二次電流同時增加,二次電壓也在增加,當一次電流繼續(xù)增加時,二次電流和電壓發(fā)生突變,其增加的幅度大幅下降,二次電流和電壓發(fā)生突變的轉(zhuǎn)角點,稱之為拐點,拐點邊緣電壓稱之為拐點電壓; 接線方式； （A）三相四線完全星形接線； （B）三相三線不完全星形接線； （C）三相差流接線； (4) 電壓互感器 電壓互感器是一種變壓設備。它將 一次高電壓按照一定的比列變換成 低電壓，供保

10、護裝置及測量儀表使 用。 電壓比電壓比 我國標準規(guī)定電壓互感器二次 電壓為：100V 。 準確級； 我國標準規(guī)定制造的精度為：0.2 0.5、3P、6P。0.2及0.5級為測量 或供保護裝置繞組精度，3P和6P為 剩余繞組精度。 飽和度； 互感器一次電壓超出額定電壓一定 數(shù)值時，二次電壓此時不再增加， 這時我們稱之為互感器已飽和，一 次電壓最大值與額定電壓值的比值 的百分數(shù)，我們稱為飽和度，飽和 度一般大于125%。 接線方式； （1）三相完全星形接線方式（Y/Y）; A. 中性點接地； B. 中性點不接地； C. b相直接接地； D. 中性點經(jīng)擊穿保險接地； （1）三相不完全星形接線方式（V

11、/V）; A. b相直接接地； （2）單相接線（-） (5) 帶電傳感器 帶電傳感器，又稱電壓抽取裝置，它 主要作用是檢測一次回路是否帶電，當 一次回路帶電時，抽取的二次電壓送給 帶電顯示器，帶電顯示器顯示一次回路 帶電。同時帶電顯示器與電磁鎖配合， 滿足“五防”要求。目前，帶電顯示器有二 種：一種是接觸式，它直接與一次相聯(lián) 接。另一種是感應式，不直接與一次母 線相聯(lián)接。 （6）過電壓保護器 過電壓保護器主要用于中性點非有效接 地系統(tǒng)中，有效保護電氣設備免遭各種 過電壓的侵害，如：大氣過電壓，雷擊 過電壓，操作過電壓等。 （A）有串聯(lián)間隙型 采用六個獨特的放電間隙和非線性 優(yōu)異、通流容量大的氧化鋅電阻片 （ZnO）組合而成。 （A）無串聯(lián)間隙型 采用非線性優(yōu)異、殘壓低，通流容 量大的氧化鋅電阻片（ZnO）組合而成 用四臺避雷器組合，相當六臺避雷器 功能，可以對相間，相地間提供可靠 的保護 。 RVARVBRVCRVDJABJABJBCJACJACJAJBJC有串聯(lián)間隙過電壓保護器內(nèi)部接線圖RVARVBRVCRVDJABJ