变电站运行及电力系统课件.ppt
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- 变电站 运行 电力系统 课件
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1、变电站设备与电力系统小组成员:高琛辉 李海超 赵杰 赵括 一、变电站概述 二、电力系统 三、变电站主接线四、变电站主要设备(一)变电站的作用(一)变电站的作用 1.作用作用2.组成组成(二)变电站的类型(二)变电站的类型(1)枢纽变电站枢纽变电站(2)中间变电站中间变电站(3)地区变电站地区变电站(4)终端变电站)终端变电站(5)用户变电站)用户变电站当主要功率方向是由变压器的低压侧流向变压器的高压侧时,当主要功率方向是由变压器的低压侧流向变压器的高压侧时,称为称为升压变电站升压变电站;而当主要功率方向是由变压器的高压侧流;而当主要功率方向是由变压器的高压侧流向变压器的低压侧时,称为向变压器的
2、低压侧时,称为降压变电站降压变电站。系统枢纽变电站处于电力系统枢纽变电站处于电力系统枢纽位置,汇集有多系统枢纽位置,汇集有多个大电源,也就是多个大个大电源,也就是多个大型发电厂发出的电力均通型发电厂发出的电力均通过高压或超高压输电线路过高压或超高压输电线路送至枢纽变电站。一般为送至枢纽变电站。一般为500千伏或千伏或330千伏的电千伏的电压等级。压等级。中间变电站中间变电站其电压等级多为其电压等级多为220330千伏,高压侧以千伏,高压侧以交换功率为主或使高压长距交换功率为主或使高压长距离输电线路分段。另外,中离输电线路分段。另外,中间变电站也降压向所在地区间变电站也降压向所在地区用户供电。全
3、站停电时,将用户供电。全站停电时,将引起区域电网解列。引起区域电网解列。地区变电站是一个地区或地区变电站是一个地区或城市的主要变电站,最高城市的主要变电站,最高电压一般为电压一般为110220千千伏。如发生全站停电事故,伏。如发生全站停电事故,将会造成地区电网的瓦解,将会造成地区电网的瓦解,影响整个地区的供电。影响整个地区的供电。终端变电站处于输电线路终端,终端变电站处于输电线路终端,一般经降压后直接向用户供电,一般经降压后直接向用户供电,电压一般为电压一般为110千伏及以下。千伏及以下。全站停电时,仅使其所供的用全站停电时,仅使其所供的用户中断供电。户中断供电。变电站(一般也称为变电站(一般
4、也称为变电所)是联系发电变电所)是联系发电厂和电力用户的中间厂和电力用户的中间环节,起着转换电压、环节,起着转换电压、集中和分配电能的作集中和分配电能的作用。用。变电站变电站由变压器、由变压器、配电装置、控制及配电装置、控制及信号装置、继电保信号装置、继电保护及自动装置以及护及自动装置以及所需的建筑物和构所需的建筑物和构筑物等组成。筑物等组成。用户变电站用户变电站是用户接受、转换和分是用户接受、转换和分配电能的中心,用户变电站都是降配电能的中心,用户变电站都是降压变电站。根据它服务的对象可分压变电站。根据它服务的对象可分为:工厂企业变电站、矿山(井下)为:工厂企业变电站、矿山(井下)变电站、(
5、铁道)牵引变电站、农变电站、(铁道)牵引变电站、农村变电站、一般单位变电站等。村变电站、一般单位变电站等。二、电力系统 电力系统(system),由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。1有有母母线线单母线单母线双母线双母线不分段单母线
6、接线分段单母线接线分段单母线带旁路母线接线不分段双母线接线分段双母线接线双母线带旁路母线接线双断路器双母线接线一台半断路器接线无无母母线线桥式连接桥式连接多角形连接多角形连接单元连接单元连接电气主接线图的基本形式电气主接线图的基本形式 电气主接线的基本形式:有母线接线和无母线接线。母线是汇流线,用以汇集电能和分配电能的,是发电厂和变电所的重要装置。电气主接线的类型如下:内桥接线外桥接线线路变压器单元接线发电机变压器单元接线发电机变压器扩大单元接线三、变电站主接线图2-9双断路器双母线接线有汇流母线有汇流母线双断路器双母线接双断路器双母线接线线 电气主接线电气主接线 无母线接线无母线接线一、桥式
7、接线 当只有两台变压器和两条线路时,宜采用桥式接线。桥式接线根据断路器的安装位置可分为内桥接线(图a)和外桥接线(图b)两种。桥式接线没有母线,因而不会发生由母线故障或检修所引起的停电,经济性和可靠性有所提高。1.内桥接线 内桥接线的桥断路器QF3接在变压器侧,另外两台断路器QF1和QF2接在线路上,图(a)所示。段 段L 1电 源 电 源 L 2L 3W BW B aQ F jQ S aQ S a 1Q Sj Q Sj(b)图 5-1 0 双 母 线 带 旁 路 接 线(b)母 联 断 路 器 兼 作 旁 路 断 路 器 接 线(一)单元接线时无母线中最简单的一种接线形式,也是主接线基本形式
8、中最简单的一种。有以下几种类型:1.线路变压器单元接线 线路变压器单元接线适用于一条线路和一台变压器的变电所,高压侧没有母线,接线非常简单。通常采用以下三种方法来保护变压器;一种是由线路断路器上的继电保护装置来保护,在变电所只装一组隔离开关,供检修变压器用(图a);另一种是在变压器的高压侧再装一组跌落式熔断器(图b);还有一种是在变压器高压侧装断路器(图c)。线路变压器单元接线一般用于农村变电所或用户变电所。多角形接线的断路器数等于电源回路和出线回路的总数,断路器接成环形电路,电源回路和出线回路都接在两台断路器之间。多角形的“角”数等于回路数,也就等于断路器数。图为三角形接线盒四角形接线:四角
9、形接线三角形接线 发电厂和变电站从电气上可分为一次系统发电厂和变电站从电气上可分为一次系统和二次系统。构成电能生产、输送、分配和二次系统。构成电能生产、输送、分配和使用的系统,称为和使用的系统,称为一次系统一次系统;对一次系;对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统,统进行保护、监控、测量、控制的系统,称为称为二次系统二次系统。电气一次系统的设备称为电气电气一次系统的设备称为电气一次设备一次设备,电气二次系统的设备,称为电气电气二次系统的设备,称为电气二次设备。二次设备。四、变电站主要设备电气一次设备主要有以下几种。电气一次设备主要有以下几种。生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备:包括同
10、步发电机、变压器及电动机等。:包括同步发电机、变压器及电动机等。开关电器开关电器:用来接通或断开电路的电气设备,如断路器、隔离开关、:用来接通或断开电路的电气设备,如断路器、隔离开关、负负荷开关及熔断器等。荷开关及熔断器等。限流电器限流电器:用来限制短路电流的电气设备,如限流电抗器等。:用来限制短路电流的电气设备,如限流电抗器等。载流导体载流导体:包括裸导线和电力电缆。:包括裸导线和电力电缆。补偿设备补偿设备:包括调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器等。:包括调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器等。仪用互感器仪用互感器:包括电压互感器及电流互感器。:包括电压互感器及电流互感器。防御过电
11、压设备:防御过电压设备:包括避雷线包括避雷线(架空地线架空地线)、避雷针、避雷器。、避雷针、避雷器。绝缘子绝缘子:用来支持和固定载流导体,并使载流导体与地绝缘,或使装:用来支持和固定载流导体,并使载流导体与地绝缘,或使装置中不同电位的载流导体间绝缘。置中不同电位的载流导体间绝缘。接地装置接地装置:用来保证电力系统正常工作或保护人身安全。前者称工作:用来保证电力系统正常工作或保护人身安全。前者称工作接地,后者称保护接地。接地,后者称保护接地。作用:作用:实现电网的电压等级变换,是变电所实现电网的电压等级变换,是变电所主要设备。主要设备。类型:类型:一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式一般按变压器绕组
12、的绝缘和冷却方式进行分为油浸式、干式两种形式。进行分为油浸式、干式两种形式。油浸式变压器:油浸式变压器:以油为变压器绕组的绝以油为变压器绕组的绝缘和冷却方式,散热较好,性价比较适中,缘和冷却方式,散热较好,性价比较适中,但防火、防爆性能较差。但防火、防爆性能较差。干式变压器:以环氧树脂为变压器绕组的干式变压器:以环氧树脂为变压器绕组的绝缘和冷却方式(用环氧树脂浇注变压器绕绝缘和冷却方式(用环氧树脂浇注变压器绕组)散热稍差,价格高,但防火、防爆性能组)散热稍差,价格高,但防火、防爆性能好,在现代建筑中的应用日益增多。好,在现代建筑中的应用日益增多。(一)变压器(一)变压器(二)(二)高压断路器高
13、压断路器(1)高压断路器的用途(2)高压断路器的基本结构(3)高压断路器的类型一是一是控制作用控制作用,即根据电网运行的,即根据电网运行的需要,将部分电气设备或线路投入需要,将部分电气设备或线路投入或退出运行(开闭正常工作电流);或退出运行(开闭正常工作电流);二是二是保护作用保护作用,即在电气设备或电,即在电气设备或电力线路发生故障时,继电保护或自力线路发生故障时,继电保护或自动装置发出跳闸信号,使断路器断动装置发出跳闸信号,使断路器断开,将故障设备或线路从电网中迅开,将故障设备或线路从电网中迅速切除,确保电网中无故障部分的速切除,确保电网中无故障部分的正常运行(断开短路电流)。正常运行(断
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