培訓(xùn)課件：主接線斷路器的控制

1、職工培訓(xùn)課件職工培訓(xùn)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(gòu)成電力系統(tǒng)的構(gòu)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(nèi)由其他能源（比如煤、水等天然能源）轉(zhuǎn)換而來(lái)的。v發(fā)電廠是把各種天然能源，如煤炭、水能、核能等轉(zhuǎn)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(jī)為原動(dòng)機(jī)。a.凝汽式電廠（200MW及以上的機(jī)組）。 容量大，靠近燃料產(chǎn)區(qū)，燃燒劣質(zhì)煤。電能經(jīng)高壓或超高壓線路送往負(fù)荷中心。單純供電。v特點(diǎn)：水循環(huán)使用，即在汽輪機(jī)內(nèi)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(fèi)。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(jī)為原動(dòng)機(jī)，水為原料，水輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)，是將水是將水的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的場(chǎng)所。的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的場(chǎng)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(jìn)行發(fā)電。v通常這類水電站又細(xì)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(jī)廠房建在壩后，全部水頭的壓力由壩體發(fā)電機(jī)廠房建在壩后，全部水頭的壓力由壩體承受，水庫(kù)的水由壓力水管引入廠房，推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。承受，水庫(kù)的水由壓力水管引入廠房，推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。河床式水電站河床式水電站:發(fā)電機(jī)廠房和擋水堤連成一體，廠房也發(fā)電機(jī)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(jī)機(jī)-發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)-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(fù)荷時(shí)，抽水蓄能電站的機(jī)組作為電動(dòng)機(jī)夜晚或周末低負(fù)荷時(shí)，抽水蓄能電站的機(jī)組作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，利用電力系統(tǒng)富余的電能將下庫(kù)的水抽到上庫(kù)，以位運(yùn)行，利用電力系統(tǒng)富余的電能將下庫(kù)的水抽到上庫(kù)，以位能的形式將電能儲(chǔ)存起來(lái)能的形式將電能儲(chǔ)存起來(lái) 。 (2) 在電力系統(tǒng)的峰荷期間，抽水蓄能

5、電站的機(jī)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(jī)組又作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將上庫(kù)的水放下來(lái)通過(guò)水輪機(jī)發(fā)電，用以擔(dān)任電電機(jī)運(yùn)行，將上庫(kù)的水放下來(lái)通過(guò)水輪機(jī)發(fā)電，用以擔(dān)任電力系統(tǒng)峰荷中的尖峰部分，即起到調(diào)峰作用。力系統(tǒng)峰荷中的尖峰部分，即起到調(diào)峰作用。第二節(jié) 電能的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)v一、頻率一、頻率v我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電力系統(tǒng)的額定頻率是50HZ。v對(duì)大型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍為50HZ0.2HZ,v對(duì)中小型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍50HZ0.5HZ。v當(dāng)頻率高出允許值時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，除使功率損失增加，經(jīng)濟(jì)性降低外，還會(huì)使某些對(duì)轉(zhuǎn)速有嚴(yán)格要求的工業(yè)部門產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至?xí)a(chǎn)出廢品。同時(shí)，還會(huì)影

6、響電鐘及電子設(shè)備的正常工作。v二、電壓二、電壓v所有用電設(shè)備都應(yīng)當(dāng)按照其設(shè)計(jì)的額定電壓運(yùn)行，一般僅允許有5%的變動(dòng)范圍。v電壓過(guò)高，許多用電設(shè)備都會(huì)損壞，甚至造成嚴(yán)重事故和巨大損失。v電壓過(guò)低，許多用電設(shè)備都不能正常工作。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)而言，電壓過(guò)低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩顯著降低，轉(zhuǎn)差加大，電流加大，溫度升高，甚至還會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒毀。v為使用戶用電設(shè)備能得到合適的電壓，我國(guó)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(guān)于電的幾個(gè)概念：v1、有功及無(wú)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(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無(wú)功功率。 當(dāng)功率因數(shù)等于1時(shí)，表明只發(fā)有功。v3、勵(lì)磁的作用（電磁感應(yīng)）：發(fā)電機(jī)中線圈產(chǎn)生電壓的計(jì)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(guò)線圈的磁力線總數(shù)。影響的電壓大小的因素轉(zhuǎn)速、線圈匝數(shù)、磁通量。轉(zhuǎn)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(diǎn)接地方式v電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)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(jī)和變壓器星形的中點(diǎn)統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)。v電力系統(tǒng)中性點(diǎn)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(diǎn)接地方式要綜合與自動(dòng)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(yùn)行穩(wěn)定性以及對(duì)通信的干擾等多方面因素，是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)問(wèn)題。v中性點(diǎn)直接接地方式下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)短路電流很大（所以對(duì)稱大接地電流系統(tǒng)）。同時(shí)，非故障相的相電壓不會(huì)升高，這在電壓等級(jí)高時(shí)對(duì)絕緣很有利。v中性點(diǎn)不接地方式和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)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(shí)，非故障相的相電壓會(huì)升高為原來(lái)的3倍。

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

10、地或保護(hù)人身安全的保護(hù)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(dǎo)體 v 電氣設(shè)備必須通過(guò)載流導(dǎo)體按照生產(chǎn)和分配電能的順序或者說(shuō)按照設(shè)計(jì)要求連接起來(lái)，常見的載流導(dǎo)體如母線、架空線、電力電纜等。v(6) 補(bǔ)償裝置 v 如調(diào)相機(jī)、電力電容器、消弧線圈、并聯(lián)電抗器等。它們分別用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功功率、補(bǔ)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(guò)剩的無(wú)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(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置用。 v二、電氣二次設(shè)備：二、電氣二次設(shè)備：v 對(duì)電氣一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、控制

11、、監(jiān)視和保護(hù)用的設(shè)備，稱為電氣二次設(shè)備。它們主要有： v(1) 測(cè)量?jī)x表 v 如電壓表、電流表、功率表、電能表等，它們用以測(cè)量一次回路的運(yùn)行參數(shù)。 (2) 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置 v 它們用以迅速反應(yīng)電氣故障或不正常運(yùn)行情況，并根據(jù)要求切除故障、發(fā)出信號(hào)或作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。v(3) 直流設(shè)備 v 直流設(shè)備主要用于供給保護(hù)、操作、信號(hào)以及事故照明等設(shè)備的直流供電，它們有直流發(fā)電機(jī)組、蓄電池、硅整流裝置等。 v(4) 控制和信號(hào)設(shè)備及其控制電纜 v 控制設(shè)備是指對(duì)斷路器進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)的開、合操作控制的設(shè)備。信號(hào)設(shè)備有光字牌信號(hào)、反映斷路器和隔離開關(guān)位置的信號(hào)、主控制室的中央信號(hào)等?？刂齐娎|是連接二次設(shè)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(diǎn)電氣主接線及特點(diǎn) 對(duì)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(zhì)量 v主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單、明了，運(yùn)行靈活，操作方便，保證維護(hù)及檢修時(shí)的安全、方便 v一次投資及年運(yùn)行費(fèi)低 v滿足擴(kuò)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(jí)、各電壓等級(jí)的進(jìn)出線及其聯(lián)絡(luò)關(guān)系。v通過(guò)主接線可明確各主要一次設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備等）的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。v可利用開關(guān)設(shè)備對(duì)故障進(jìn)行隔離或改變運(yùn)行方式。 v當(dāng)進(jìn)出線的數(shù)量較多時(shí)，為了便于電能的匯集與分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)

13、節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)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(gè)半斷路器接線 v無(wú)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(diǎn)： 簡(jiǎn)單明顯，采用設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低，投資小v缺點(diǎn) 供電可靠性低，靈活性較差 單母線分段接線 v優(yōu)點(diǎn)： 既具有單母線接線簡(jiǎn)單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性 v缺點(diǎn)當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路都要長(zhǎng)時(shí)間停電。 有關(guān)注意事項(xiàng)1、電力安規(guī)第8頁(yè)規(guī)定原因解析：2、主變中性點(diǎn)操作要求：為何先合中性點(diǎn)再按地調(diào)要求確定運(yùn)行方式的原因分析

14、3、開機(jī)按操作票操作的重要性。特別是合隔離開關(guān)的順序。能夠默畫電氣主接線應(yīng)是運(yùn)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(chǔ)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(fù)載狀態(tài)下油不溢出，在最低環(huán)境溫度時(shí)，油枕中仍然應(yīng)該有油。由于油會(huì)熱脹冷縮，在+40時(shí)的油位比-30的油位高的多，所以必須考慮油溫對(duì)油位的影響。油位計(jì)表盤上有很多刻度，但一般只標(biāo)了幾個(gè)溫度值（-30,+20和+40），這是為了便于注油時(shí)確定油位。 第三章 開關(guān)電器v1開關(guān)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(shè)備稱為開關(guān)電器。 2、分類： （1）按電壓高低分類：高壓開關(guān)電器和低壓

15、開關(guān)電器兩類 （2）按安裝場(chǎng)所分類：戶內(nèi)式和戶外式兩類 （3）按功能分類：斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器和組合式開關(guān)電器（高壓負(fù)荷開關(guān)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(yùn)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(yùn)行。v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(shí)將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中的無(wú)故障部分正常運(yùn)行。 對(duì)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(dòng)機(jī)構(gòu)一般都設(shè)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(zhì)可分為交流、直流兩大類 v按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)、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(zhì)來(lái)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(jié)構(gòu)高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)v電路通斷元件v中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)v絕緣支撐元件v基座v操動(dòng)機(jī)構(gòu)三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)三、高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)對(duì)高壓斷路器的要求：對(duì)高壓斷路器的要求：v在正常情況下開斷和關(guān)合電路。v在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障切除。v盡可能縮短斷路器切除故障的時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。v能配合自動(dòng)重合閘進(jìn)行多次關(guān)合和斷開。 因此，在選擇斷路器時(shí)，通常希望通過(guò)簡(jiǎn)單明了的技術(shù)參數(shù)就能夠了解斷路器具體性能。 動(dòng)作時(shí)間 v全開斷

17、時(shí)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(shí)間，可分為固有分閘時(shí)間燃弧時(shí)間。 v它說(shuō)明了斷路器開斷速度的快慢。直接影響到故障的范圍及對(duì)設(shè)備的危害程度，甚至?xí)绊懙较到y(tǒng)的傳輸容量及穩(wěn)定性。 SF6斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘彈簧合閘彈簧分分 閘閘 彈彈 簧簧電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)儲(chǔ)儲(chǔ) 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(dòng)機(jī)構(gòu) v利用彈簧儲(chǔ)能為動(dòng)力操動(dòng)斷路器的動(dòng)作 v彈簧儲(chǔ)能通常由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速裝置進(jìn)行v優(yōu)點(diǎn)：不需要大功率的直流電源；要求電動(dòng)機(jī)的功率?。◣装偻叩綆浊撸?；交直流兩用；適宜于交流操作 v缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；零件數(shù)量多；加工要求高；隨著機(jī)構(gòu)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(zhì) v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。 v真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的能量也??；電弧電壓低，電弧能量小，開斷時(shí)觸頭表面燒損輕微 v真空斷路器的機(jī)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(jié)構(gòu) v陶瓷外殼v靜觸頭v動(dòng)觸頭v電弧屏蔽罩v波紋管 動(dòng)畫演示（見附件視頻）動(dòng)畫演示（見附件視頻）第三節(jié)第三節(jié) 隔離開關(guān)隔離開關(guān) 隔離開關(guān)的主要作用隔離開關(guān)的主要作用v在無(wú)電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成明顯的斷口v用以分、合小電流線路v用以轉(zhuǎn)換線路，改變

19、電氣系統(tǒng)的接線方式v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?zé)艟叩目刂?斷路器的斷路器的實(shí)際接線實(shí)際接線一、看控制原理 二、看柜內(nèi)接線 三、柜內(nèi)控制回路引出 開關(guān)柜引出共8根線保護(hù)屏操作箱接線v到此，一個(gè)完整的斷路器控制回路已經(jīng)完成。v首先應(yīng)確定電源走向。v再根據(jù)原理畫圖接線。保護(hù)屏操作箱接線關(guān)于同期的問(wèn)題關(guān)于同期的問(wèn)題 同步系統(tǒng) （1）同步的概念對(duì)一個(gè)交流電源進(jìn)行調(diào)整，使之與另一個(gè)交流電源在電壓、頻率、相位角一致，以便能夠并聯(lián)。(2) 準(zhǔn)同步在使同步電機(jī)與另一同步電機(jī)或電源進(jìn)入同步時(shí)，調(diào)節(jié)電壓、頻率和相位角，使該同步電機(jī)的狀態(tài)盡可能與對(duì)方一致的同步過(guò)程。在二者相位差幾乎為零時(shí)，自動(dòng)合上發(fā)電機(jī)斷路器或發(fā)