培訓課件：主接線斷路器的控制

1、職工培訓課件職工培訓課件主接線及斷路器的控制主接線及斷路器的控制2017年年2月月第一章第一章 主接線主接線第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)的構成電力系統(tǒng)的構成v一、電力系統(tǒng)組成一、電力系統(tǒng)組成 v電是一種二次能源，是在各種發(fā)電廠內由其他能源（比如煤、水等天然能源）轉換而來的。v發(fā)電廠是把各種天然能源，如煤炭、水能、核能等轉換成電能的工廠。v根據(jù)發(fā)電廠所用的一次能源的不同，發(fā)電廠可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核發(fā)電廠、及其他新能源發(fā)電等類型。一、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)的組成二、發(fā)電廠的類型二、發(fā)電廠的類型v（一）.按照發(fā)電廠所消耗一次能源的不同，發(fā)電廠分為以下幾種。v1.火力發(fā)電廠：火力發(fā)電廠：以煤

2、炭、石油、天然氣等為燃料，汽輪機為原動機。a.凝汽式電廠（200MW及以上的機組）。 容量大，靠近燃料產(chǎn)區(qū)，燃燒劣質煤。電能經(jīng)高壓或超高壓線路送往負荷中心。單純供電。v特點：水循環(huán)使用，即在汽輪機內作功后，蒸汽全部排入冷凝汽冷卻成水，又重新送回鍋爐。蒸汽中含有的大量熱量被浪費。v效率低：30%40%2.水力發(fā)電廠：水力發(fā)電廠：水為原料，水輪機為原動機，水為原料，水輪機為原動機，是將水是將水的位能和動能轉換成電能的場所。的位能和動能轉換成電能的場所。v根據(jù)取水的方式不同，又可以分為：va.堤壩式堤壩式:一般河流水位的落差沿河流是分散的，為提高落差就需要在河流的上游修建攔河壩，將水積蓄、提高水頭，

3、進行發(fā)電。v通常這類水電站又細分為壩后式和河床式兩種。壩后式水電站壩后式水電站:發(fā)電機廠房建在壩后，全部水頭的壓力由壩體發(fā)電機廠房建在壩后，全部水頭的壓力由壩體承受，水庫的水由壓力水管引入廠房，推動水輪發(fā)電機發(fā)電。承受，水庫的水由壓力水管引入廠房，推動水輪發(fā)電機發(fā)電。河床式水電站河床式水電站:發(fā)電機廠房和擋水堤連成一體，廠房也發(fā)電機廠房和擋水堤連成一體，廠房也起擋水作用。由于廠房修建在河床中，故稱河床式。起擋水作用。由于廠房修建在河床中，故稱河床式。b.引水式水電站引水式水電站: 建在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度較陡建在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度較陡的地段，由引水渠道提供水頭，一般不需要

4、修建堤壩，或只修的地段，由引水渠道提供水頭，一般不需要修建堤壩，或只修低堰，適用于水頭比較高的情況。低堰，適用于水頭比較高的情況。c抽水蓄能電站抽水蓄能電站:一種特殊形式的水電站，具有水輪一種特殊形式的水電站，具有水輪機機-發(fā)電機和電動機發(fā)電機和電動機-水泵兩種可逆的工作方式水泵兩種可逆的工作方式 。v(1) 夜晚或周末低負荷時，抽水蓄能電站的機組作為電動機夜晚或周末低負荷時，抽水蓄能電站的機組作為電動機運行，利用電力系統(tǒng)富余的電能將下庫的水抽到上庫，以位運行，利用電力系統(tǒng)富余的電能將下庫的水抽到上庫，以位能的形式將電能儲存起來能的形式將電能儲存起來 。 (2) 在電力系統(tǒng)的峰荷期間，抽水蓄能

5、電站的機組又作為發(fā)在電力系統(tǒng)的峰荷期間，抽水蓄能電站的機組又作為發(fā)電機運行，將上庫的水放下來通過水輪機發(fā)電，用以擔任電電機運行，將上庫的水放下來通過水輪機發(fā)電，用以擔任電力系統(tǒng)峰荷中的尖峰部分，即起到調峰作用。力系統(tǒng)峰荷中的尖峰部分，即起到調峰作用。第二節(jié) 電能的質量標準v一、頻率一、頻率v我國的技術標準規(guī)定電力系統(tǒng)的額定頻率是50HZ。v對大型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍為50HZ0.2HZ,v對中小型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍50HZ0.5HZ。v當頻率高出允許值時，異步電動機轉速升高，除使功率損失增加，經(jīng)濟性降低外，還會使某些對轉速有嚴格要求的工業(yè)部門產(chǎn)品質量下降，甚至會產(chǎn)出廢品。同時，還會影

6、響電鐘及電子設備的正常工作。v二、電壓二、電壓v所有用電設備都應當按照其設計的額定電壓運行，一般僅允許有5%的變動范圍。v電壓過高，許多用電設備都會損壞，甚至造成嚴重事故和巨大損失。v電壓過低，許多用電設備都不能正常工作。對異步電動機而言，電壓過低時，其輸出轉矩顯著降低，轉差加大，電流加大，溫度升高，甚至還會使電動機燒毀。v為使用戶用電設備能得到合適的電壓，我國v規(guī)定用戶的電壓容許變化范圍是：vA.由35KV及以上電壓供電的用戶：5%vB.由10KV及以下電壓供電的高壓用戶和低壓電力用戶：7%vC.低壓照明用戶：-10%+5%v關于電的幾個概念：v1、有功及無功的區(qū)別及功率三角形v2.功率因數(shù)

7、：電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負荷，這些電感性的設備在運行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時吸收無功功率。 當功率因數(shù)等于1時，表明只發(fā)有功。v3、勵磁的作用（電磁感應）：發(fā)電機中線圈產(chǎn)生電壓的計算公式是E=4.44*f*N*磁通量，其中F是頻率，N是線圈匝數(shù)，磁通量是通過線圈的磁力線總數(shù)。影響的電壓大小的因素轉速、線圈匝數(shù)、磁通量。轉速越快、線圈匝數(shù)越多、磁通量越大則電壓越高，反之則電壓越低。 v4、我們的頻率為什么是50HZ？第三節(jié) 電力系統(tǒng)的中性點接地方式v電力系統(tǒng)中，發(fā)電機三相繞組通常是接成星形的，變壓器高壓繞組多數(shù)也是接成星形的。這些發(fā)

8、電機和變壓器星形的中點統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)的中性點。v電力系統(tǒng)中性點的接地方式分為三種：直接接地方式、不接地方式和經(jīng)消弧線圈接地方式。v電力系統(tǒng)中性點接地方式要綜合與自動裝置的配置，短路電流的大小，供電的可靠性，電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性以及對通信的干擾等多方面因素，是一項綜合性的技術問題。v中性點直接接地方式下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時短路電流很大（所以對稱大接地電流系統(tǒng)）。同時，非故障相的相電壓不會升高，這在電壓等級高時對絕緣很有利。v中性點不接地方式和中性點經(jīng)消弧線圈接地方式下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時接地故障電流很?。ㄋ杂址Q這兩種接地方式為小接地電流系統(tǒng)）。同時，非故障相的相電壓會升高為原來的3倍。

9、第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)電廠電氣設備簡述發(fā)電廠電氣設備簡述電氣設備分為電氣一次設備和電氣二次設備 一、電氣一次設備一、電氣一次設備 是指直接生產(chǎn)、變換、輸送和分配電能的電氣設備，它們主要有以下幾種： v(1) 生產(chǎn)和轉換電能的設備v 如發(fā)電機、電動機、變壓器等，它們是直接生產(chǎn)和轉換電能的最主要的電氣設備。v(2) 接通或斷開電路的開關電器v 為滿足運行、操作或事故處理的需要，將電路接通或斷開的設備，如斷路器、隔離開關、接觸器、熔斷器等。v(3) 限制故障電流和防御過電壓的電器 v 如用于限制短路電流的電抗器和防御過電壓的避雷器、避雷針、避雷線等。v(4) 接地裝置 v 用來保證電力系統(tǒng)正常工作的工作接

10、地或保護人身安全的保護接地，它們均與埋入地中的金屬接地體或接成接地網(wǎng)的接地裝置連接。v(5) 載流導體 v 電氣設備必須通過載流導體按照生產(chǎn)和分配電能的順序或者說按照設計要求連接起來，常見的載流導體如母線、架空線、電力電纜等。v(6) 補償裝置 v 如調相機、電力電容器、消弧線圈、并聯(lián)電抗器等。它們分別用來補償系統(tǒng)的無功功率、補償小電流接地系統(tǒng)中的單相接地電容電流、吸收系統(tǒng)過剩的無功功率等。 (7) 儀用互感器 v 如電壓互感器和電流互感器，它們將一次回路中的高電壓和大電流變成低電壓和小電流，供給測量儀表和繼電保護裝置用。 v二、電氣二次設備：二、電氣二次設備：v 對電氣一次設備進行測量、控制

11、、監(jiān)視和保護用的設備，稱為電氣二次設備。它們主要有： v(1) 測量儀表 v 如電壓表、電流表、功率表、電能表等，它們用以測量一次回路的運行參數(shù)。 (2) 繼電保護及自動裝置 v 它們用以迅速反應電氣故障或不正常運行情況，并根據(jù)要求切除故障、發(fā)出信號或作相應的調節(jié)。v(3) 直流設備 v 直流設備主要用于供給保護、操作、信號以及事故照明等設備的直流供電，它們有直流發(fā)電機組、蓄電池、硅整流裝置等。 v(4) 控制和信號設備及其控制電纜 v 控制設備是指對斷路器進行手動或自動的開、合操作控制的設備。信號設備有光字牌信號、反映斷路器和隔離開關位置的信號、主控制室的中央信號等?？刂齐娎|是連接二次設備的

12、電纜。v(5) 絕緣監(jiān)察裝置 v用以監(jiān)察交流和直流系統(tǒng)的絕緣狀況。第二章第二章電氣主接線及特點電氣主接線及特點 對電氣主接線的基本要求 v保證必要的供電可靠性和電能質量 v主接線應力求簡單、明了，運行靈活，操作方便，保證維護及檢修時的安全、方便 v一次投資及年運行費低 v滿足擴建的要求 一、一、 電氣主接線電氣主接線的基本形式的基本形式主接線形式v主接線形式包括電壓等級、各電壓等級的進出線及其聯(lián)絡關系。v通過主接線可明確各主要一次設備（如發(fā)電機、變壓器、開關設備等）的聯(lián)絡關系。v可利用開關設備對故障進行隔離或改變運行方式。 v當進出線的數(shù)量較多時，為了便于電能的匯集與分配，常設置母線作為中間環(huán)

13、節(jié)，使接線簡單清晰，運行方便 主接線的基本形式v有母線的接線形式單母線及單母線分段接線 雙母線及雙母線分段接線 旁路母線接線 一個半斷路器接線 v無母線的接線形式橋形接線 角形接線 單元接線 單母線接線 v優(yōu)點： 簡單明顯，采用設備少，操作簡便，便于擴建，造價低，投資小v缺點 供電可靠性低，靈活性較差 單母線分段接線 v優(yōu)點： 既具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟的優(yōu)點，又在一定程度上提高了供電可靠性 v缺點當一段母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時，該段母線上的所有回路都要長時間停電。 有關注意事項1、電力安規(guī)第8頁規(guī)定原因解析：2、主變中性點操作要求：為何先合中性點再按地調要求確定運行方式的原因分析

14、3、開機按操作票操作的重要性。特別是合隔離開關的順序。能夠默畫電氣主接線應是運行人員的要求。4、巡視注意油（變壓器在、互感器）氣水、聲音、氣味。儲油柜，也就是俗稱的油枕，它主要作用是保證在最高環(huán)境溫度與允許負載狀態(tài)下油不溢出，在最低環(huán)境溫度時，油枕中仍然應該有油。由于油會熱脹冷縮，在+40時的油位比-30的油位高的多，所以必須考慮油溫對油位的影響。油位計表盤上有很多刻度，但一般只標了幾個溫度值（-30,+20和+40），這是為了便于注油時確定油位。 第三章 開關電器v1開關電器概念：直接用于正常投切和故障切除電路的電氣一次設備稱為開關電器。 2、分類： （1）按電壓高低分類：高壓開關電器和低壓

15、開關電器兩類 （2）按安裝場所分類：戶內式和戶外式兩類 （3）按功能分類：斷路器、隔離開關、負荷開關、熔斷器和組合式開關電器（高壓負荷開關熔斷器）第一節(jié)第一節(jié) 高壓斷路器高壓斷路器 高壓斷路器的作用高壓斷路器的作用 v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備或線路投入或退出運行。v保護作用 高壓斷路器還可以在電力線路或設備發(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v具有完善的滅弧裝置v具有快速的傳動機構一般都設有專門的滅弧室 一、一、 高壓斷路器的種類高壓斷路器的種類v按電流性質可分為交流、直流兩大類 v按安裝地點可分為戶內、戶外兩

16、大類 v按安裝方式可分為落地式、支持式及懸臂式 v較常用的按滅弧介質來劃分 油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器 二、二、 高壓斷路器的基本結構高壓斷路器的基本結構v電路通斷元件v中間傳動機構v絕緣支撐元件v基座v操動機構三、高壓斷路器的技術參數(shù)三、高壓斷路器的技術參數(shù)對高壓斷路器的要求：對高壓斷路器的要求：v在正常情況下開斷和關合電路。v在電網(wǎng)發(fā)生故障時能將故障切除。v盡可能縮短斷路器切除故障的時間，以減輕電力設備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。v能配合自動重合閘進行多次關合和斷開。 因此，在選擇斷路器時，通常希望通過簡單明了的技術參數(shù)就能夠了解斷路器具體性能。 動作時間 v全開斷

17、時間：是指處于合閘狀態(tài)的斷路器，從接到分閘命令到電弧完全熄滅所用的時間，可分為固有分閘時間燃弧時間。 v它說明了斷路器開斷速度的快慢。直接影響到故障的范圍及對設備的危害程度，甚至會影響到系統(tǒng)的傳輸容量及穩(wěn)定性。 SF6斷路器的操動機構合閘彈簧合閘彈簧分分 閘閘 彈彈 簧簧電電 動動 機機儲儲 能能 指指 示示分分 閘閘 指指 示示合閘指示合閘指示彈簧操動機構 v利用彈簧儲能為動力操動斷路器的動作 v彈簧儲能通常由電動機通過減速裝置進行v優(yōu)點：不需要大功率的直流電源；要求電動機的功率?。◣装偻叩綆浊撸?；交直流兩用；適宜于交流操作 v缺點：結構比較復雜；零件數(shù)量多；加工要求高；隨著機構操作功的增

18、大，重量顯著增加 四、真空斷路器四、真空斷路器真空斷路器真空斷路器 v以真空作為滅弧和絕緣介質 v真空的絕緣強度比變壓器油及三大氣壓下的SF6或空氣等絕緣強度高得多。 v真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動機構提供的能量也?。浑娀‰妷旱?，電弧能量小，開斷時觸頭表面燒損輕微 v真空斷路器的機械壽命和電氣壽命都很高 真空滅弧室v 真空滅弧室的基本結構 v陶瓷外殼v靜觸頭v動觸頭v電弧屏蔽罩v波紋管 動畫演示（見附件視頻）動畫演示（見附件視頻）第三節(jié)第三節(jié) 隔離開關隔離開關 隔離開關的主要作用隔離開關的主要作用v在無電流電路上分斷電路，形成明顯的斷口v用以分、合小電流線路v用以轉換線路，改變

19、電氣系統(tǒng)的接線方式v隔離開關的接地開關刀閘可代替接地線，保證搶修工作安全第三章第三章 斷路器的操作斷路器的操作 v斷路器的控制和燈具的控制原理相似，只是由于電壓高，可靠性高而加入了一些輔助控制。v普通燈具的控制v講解雙控、三控燈具的控制 斷路器的斷路器的實際接線實際接線一、看控制原理 二、看柜內接線 三、柜內控制回路引出 開關柜引出共8根線保護屏操作箱接線v到此，一個完整的斷路器控制回路已經(jīng)完成。v首先應確定電源走向。v再根據(jù)原理畫圖接線。保護屏操作箱接線關于同期的問題關于同期的問題 同步系統(tǒng) （1）同步的概念對一個交流電源進行調整，使之與另一個交流電源在電壓、頻率、相位角一致，以便能夠并聯(lián)。(2) 準同步在使同步電機與另一同步電機或電源進入同步時，調節(jié)電壓、頻率和相位角，使該同步電機的狀態(tài)盡可能與對方一致的同步過程。在二者相位差幾乎為零時，自動合上發(fā)電機斷路器或發(fā)