变电站主要电气设备ppt课件.ppt
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1、变电站主要电气设备变电站主要电气设备 变压器变压器 高压开关电器高压开关电器 互感器互感器 补偿装置补偿装置 保护电器保护电器 继电保护继电保护 电主接线电主接线 配电装置配电装置1一一. .变压器变压器2 下图是我们常见的两种变压器:变压器干式变压器油浸式变压器3 变压器的主体构造: 1、铁芯 2、绕组变压器变压器的结构变压器的结构铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置4 铁芯 铁芯的作用作用 是变压器的主磁路主磁路 铁芯的材料材料 0.350.5mm厚的硅钢片硅钢片 铁芯形式形式 电力变压器主要采用芯式结构芯式结构变压器5变压器
2、 绕组:绕组: 绕组是变压器的电路部分电路部分 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。6 绕组绕组是变压器的电路部分,采用铜线或铝线绕制而成,原、原、副绕组同心地套在铁芯柱上副绕组同心地套在铁芯柱上。 为便于绝缘,一般低压绕组在为便于绝缘,一般低压绕组在里,高压绕组在外里,高压绕组在外,但大容量的低压大电流变压器,考虑到引出线工艺困难,往往把低压绕组套在高压绕组的外面。变压器7 变压器的附件:变压器的附件:变压器变压器的结构变压器的结构铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置8变压器9变压器1011变压器工作原理12变压器13变压器 油箱
3、是装器身和变压器油的,为了便于散热,有的箱壁上焊有散热管。 变压器油的作用是绝缘和冷却。14 与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组一次绕组; 与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组二次绕组; 同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为m m ,该磁通量称为主磁通主磁通;变压器工作原理 变压器原理图(图变压器原理图(图3-13-1) 15 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,则有 不计铁心损失,根据能量守恒能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系: 令 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比),称为匝比(亦称电压比),则变压器工作原理16变压器
4、变压器的铭牌参数: 每台变压器都有一铭牌,上面标注着型号、额定值及其它数据,便于用户了解变压器的运行性能。电力变压器产品型号 SL7315/10 产品编号 额定容量 315kVA 使用条件 户外式额定电压 10000/400V 冷却条件 ONAN额定电流 18.2/454.7A 短路电压 4%额定频率 50 Hz 器身吊重 765kg相 数 三相 油 重 380kg联接组别 Y yno 总 重 1525kg制 造 厂 生产日期 图14电力变压器铭牌示意图 17变压器工作原理 额定容量SN: 它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值,是额定视在功率,单位有:伏安(VA)或千伏安(kVA)或兆伏安
5、(MVA)。 一般容量在 630kVA以下的为小型电力变压器; 8006300kVA的为中型电力变压器; 800063000kVA为大型电力变压器; 90000kVA及以上的为特大型电力变压器;18变压器工作原理 变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为: 单相变压器: 三相变压器:NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS22113319n变压器三相绕组接线变压器三相绕组接线有两种:有两种: 1 1、星形联结星形联结 记作:“Y”或“y” 2 2、三角形联结、三角形联结 记作:“D”或“d”变压器工作原理20变压器工作原理21变压器 变压器的分类: 用途用途:升压变压器、降压变
6、压器; 相数相数:单相变压器和三相变压器; 线圈数线圈数:双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器; 铁心结构铁心结构:心式变压器和组式变压器; 调压方式调压方式:无载调压变压器、有载调压变压器; 冷却介质和冷却方式冷却介质和冷却方式:油浸式变压器和干式变压器等; 容量大小容量大小:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。22变压器工作原理23二二. . 高压开关电器高压开关电器 高压断路器高压断路器24开关电器开关电器 主要用来闭合与开断正常电路和故障电路或用来隔离高压电源。 承担的任务:l 正常工作情况下,开合正常工作电流正常工作情况下,开合正常工作电流l 仅用来断开故障情况下的过
7、负荷电流或短路电流仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流l 既用来开合正常工作电流,又开合过负荷电流或短路电流既用来开合正常工作电流,又开合过负荷电流或短路电流l 只用来在检修时隔离电压只用来在检修时隔离电压25高压断路器高压断路器l 是电力系统中任务最繁重、地位最重要、结构最复杂的开关电器。l 对断路器的基本要求:基本要求:足够的开断能力足够的开断能力尽可能短的动作时间尽可能短的动作时间高度的工作可靠高度的工作可靠性性l 高压断路器的高压断路器的类型类型按安装地点分按安装地点分 -户内式、户外式户内式、户外式按照使用的灭弧介质分按照使用的灭弧介质分 - - 油断路器、压缩空气油断路器、压
8、缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等26SF6SF6断路器的结构类型断路器的结构类型 1.瓷柱式SF6断路器 1-1-并联电容;并联电容;2-2-端子;端子;3-3-灭弧室瓷套;灭弧室瓷套;4-4-支持瓷;支持瓷;5-5-合闸电阻;合闸电阻;6-6-灭弧室;灭弧室;7-7-绝缘拉杆;绝缘拉杆;8-8-操动机构箱操动机构箱结构特点:灭弧室安装在高强结构特点:灭弧室安装在高强度瓷套中,用空心瓷柱支承和度瓷套中,用空心瓷柱支承和实现对地绝缘。灭弧室和绝缘实现对地绝缘。灭弧室和绝缘瓷柱内腔相通,充有相同压力瓷柱内腔相通,充有相同压力的的SF6SF6气体,通过控
9、制柜中的气体,通过控制柜中的密度继电器和压力表进行控制密度继电器和压力表进行控制和监视。穿过瓷柱的绝缘拉杆和监视。穿过瓷柱的绝缘拉杆把灭弧室的动触头和操动机构把灭弧室的动触头和操动机构的驱动杆连接起来,通过绝缘的驱动杆连接起来,通过绝缘拉杆带动触头完成断路器的分拉杆带动触头完成断路器的分合操作。合操作。优点:系列性强,结构简优点:系列性强,结构简单,用气量少,单断口电单,用气量少,单断口电压高、开断电流大、运动压高、开断电流大、运动部件少,价格相对便宜,部件少,价格相对便宜,运行可靠性高和检修维护运行可靠性高和检修维护工作量小。工作量小。缺点:重心高,抗震能力缺点:重心高,抗震能力较差,且不能
10、加装电流互较差,且不能加装电流互感器,使用场所受到一定感器,使用场所受到一定限制。限制。“I I”形布置形布置 一般用于一般用于220kV220kV及以下及以下的单柱单断口断路器的单柱单断口断路器 “Y Y”形布置形布置 一般用于一般用于220kV220kV及以上及以上的单柱双断口断路器的单柱双断口断路器 “T T”形布置形布置 一般用于一般用于220kV220kV及以上及以上特别是特别是500kV500kV的单柱双断口的单柱双断口断路器断路器 27SF6SF6断路器的结构类型断路器的结构类型 瓷柱式SF6断路器28SF6SF6断路器的结构类型断路器的结构类型 2.罐式SF6断路器1 1套管;
11、套管;2 2支持绝缘子;支持绝缘子;3 3电流互感电流互感器;器;4 4静触头;静触头;5 5动触头;动触头;6 6喷口工喷口工作缸;作缸;7 7检修窗;检修窗;8 8绝缘操作杆;绝缘操作杆;9 9油缓冲器;油缓冲器;1010合闸弹簧;合闸弹簧;1111操作杆操作杆结构特点:灭弧室安装在结构特点:灭弧室安装在接地的金属罐中,高压带接地的金属罐中,高压带电部分用绝缘子支持,对电部分用绝缘子支持,对箱体的绝缘主要靠箱体的绝缘主要靠SF6SF6气气体。绝缘操作杆穿过支承体。绝缘操作杆穿过支承绝缘子,把动触头与机构绝缘子,把动触头与机构驱动轴连接起来,在两个驱动轴连接起来,在两个出线套管的下部都可安装
12、出线套管的下部都可安装电流互感器。电流互感器。优点:结构重心低,抗震性能优点:结构重心低,抗震性能好,灭弧断口间电场较好,断好,灭弧断口间电场较好,断流容量大,可以加装电流互感流容量大,可以加装电流互感器,还能与隔离开关、接地开器,还能与隔离开关、接地开关、避雷器等融为一体,组合关、避雷器等融为一体,组合成复合式开关设备。借助于套成复合式开关设备。借助于套管引线,基本上不用改装就可管引线,基本上不用改装就可以用于全封闭组合电器之中。以用于全封闭组合电器之中。缺点:罐体耗用材料多,用气缺点:罐体耗用材料多,用气量大,系列性差,难度较大,量大,系列性差,难度较大,造价比较昂贵。造价比较昂贵。29S
13、F6SF6断路器的结构类型断路器的结构类型 罐式SF6断路器30少油断路器少油断路器110kV少油断路器少油断路器220kV少油断路器少油断路器31断路器就地操作箱断路器就地操作箱32二二. . 高压开关电器高压开关电器 隔离开关隔离开关33一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识隔离开关又名隔离刀闸,是高压电气装置中保证工作安全的开关电器。高压隔离开关在分闸状态有明显的间隙,并具有可靠的绝缘,在合闸状态能可靠的通过正常工作电流和短路电流。没有专门的灭弧装置,不能用来开断负荷电流和短路电流,隔离开关通常与断路器配合使用。34一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识 1隔离开关的作用隔离
14、电源隔离电源:电气设备检修时,用隔离开关将需要检修的电气设备与带电的电源隔离,形成明显可见的断开点,以保证检修人员和设备的安全。倒换线路或母线倒换线路或母线:用隔离开关将电气设备或线路从一组母线切换到另一组母线上。关合与开断小电流电路关合与开断小电流电路:关合和开断电压互感器、避雷器电路;电容电流;空载电力线路;空载变压器等。35一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识 2、对隔离开关的基本要求: 具有明显的断点。 应有可靠的绝缘。 具有足够的热稳定、动稳定。 操作性能好。 结构简单、动作可靠。 带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构36一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识 3隔离开
15、关的技术参数和型号 额定电压(kV) 最高工作电压(kV) 额定电流(A) 热稳定电流(kA) 极限通过电流峰值(kA)37一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识 1 123456产品名称:产品名称:G G隔离开关隔离开关 安装地点;安装地点;N N户内型,户内型,W W户外型户外型 设计序号设计序号 额定电压(额定电压(kVkV) 补充特性:补充特性:C C瓷套管出线,瓷套管出线,D D带接地刀闸;带接地刀闸;K K快分型,快分型,G G改进型,改进型,T T统一设计统一设计 额定电流额定电流(A A) 例如:例如:GN19GN1910/63010/630,表示户内隔离开关,设计序号,
16、表示户内隔离开关,设计序号1919,额,额定电压定电压10kV10kV,额定电流,额定电流630A630A。高压隔离开关的型号主要由以下六个单元组成:高压隔离开关的型号主要由以下六个单元组成: 38一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识 4隔离开关的原理结构 导电部分: 绝缘部分: 操动机构: 传动机构: 支持底座:包括触头、闸刀、接线座。主要起传导电包括触头、闸刀、接线座。主要起传导电路中的电流,关合和开断电路的作用。路中的电流,关合和开断电路的作用。包括支持绝缘子和操作绝缘子。实现带电包括支持绝缘子和操作绝缘子。实现带电部分和接地部分的绝缘。部分和接地部分的绝缘。通过手动、电动、气动
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