变电站电气设备详细基础知识
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变电站基础知识1.电力系统电压等级与变电站种类电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着电机制造工艺的提高,10 kV 电动机已批量生产,所以3 kV、6 kV已较少使用,20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电厂发电机有6 kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统。
根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6 kV,低压配电网为0.4 kV(220V/380V)。
发电厂发出6 kV或10 kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户,10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。
2.变配电站种类电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。
一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。
变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。
枢纽站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV /220kV /110kV。
区域站一般也有三个电压等级(三圈变压器),220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。
终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV /10 kV或35 kV /10 kV。
变电站基础知识汇总变电站基础知识汇总1.电力系统电压等级与变电站种类电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着电机制造工艺的提高,10 kV电动机已批量生产,所以3 kV、6 kV已较少使用,20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电厂发电机有6 kV与10 kV 两种,现在以10 kV为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统。
根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6 kV,低压配电网为0.4 kV(220V/380V)。
发电厂发出6 kV或10 kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户,10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。
2.变配电站种类电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。
一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。
变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。
枢纽站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV /220kV /110kV。
区域站一般也有三个电压等级(三圈变压器),220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。
终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV /10 kV或35 kV /10 kV。
变电站配电基础知识开关柜:是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置,是用来对线路、设备实施控制、保护的,分固定式和手车式,而按进出线电压等级又可以分高压开关柜(固定式和手车式)和低压开关柜(固定式和抽屉式)。
开关柜的结构大体类似,主要分为母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)、馈线室,各室之间一般有钢板隔离。
内部元器件包括:母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。
从应用角度划分:1、进线柜:又叫受电柜,是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线),一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
2、出线柜:也叫馈电柜或配电柜,是用来分配电能的设备(从母线到各个出线),一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
3、母线联络柜:也叫母线分断柜,是用来连接两段母线的设备(从母线到母线),在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络,以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。
4、PT柜:电压互感器柜,一般是直接装设到母线上,以检测母线电压和实现保护功能。
内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。
5、隔离柜:是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的,它可以给运行人员提供一个可见的端点,以方便维护和检修作业。
由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力,所以在与其配合的断路器闭合的情况下,不能够推拉隔离柜的手车。
在一般的应用中,都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁,防止运行人员的误操作。
6、电容器柜:也叫补偿柜,是用来作改善电网的功率因数用的,或者说作无功补偿,主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。
一般与进线柜并列安装,可以一台或多台电容器柜并列运行。
电容器柜从电网上断开后,由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程,所以不能直接用手触摸柜内的元器件,尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定,如:1分钟),不允许重新合闸,以免产生过电压损坏电容器。
变电运行及设备管理技术问答一.变电所基础知识1.什么是电气一次设备和一次回路?答:电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程中的高压电器设备,包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输线线路、电力电缆、电容器、电抗器、电动机等。
有一次设备相互连接,构成的发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次接线系统和一次回路。
2.变电所中的高压母线有哪几种?其接线形式有哪几种?答:变电所中常用的高压母线大体可分为软母线和硬母线两种,他们的用途位:1)软母线常用于室外,其特点是空间大,相间距离宽,散热效果好,施工造价低。
2)硬母线一般多用于室内配电装置,室外配电装置目前也开始朝硬母线方向发展,硬母线最大特点是与电气设备配套可节省占地面积且载流量大,但造价较高,一般硬母线可分为矩形、槽型、菱形和管型等。
一般变电所的母线接线形式有:单母线、单母线分段、双母线、双母线旁路、双母线分段旁路、3∕2断路器接线,4∕3断路器接线,以及无母线的桥形接线(有内桥外侨两种形式)、多角形接线和线路变压器组,共10种接线形式。
3.对变电所母线的要求有哪些?答:电网对变电所母线的要求是当母线满足以下要求时才可以投运:1)满足最大负荷工作电流及断路热稳定、动稳定要求,并校验合格;2)母线电晕、电压校验应合格;3)对于母线长、容量大、平均负荷高的母线应按最佳电流密度进行选择;4)各接点应连接牢固,温度不超过允许值。
4.什么是二次设备和二次回路?答:二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护,以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的低压电气设备,如测量仪表、检查装置、信号装置、熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
由二次设备相互连接,构成对一次回路设备进行测量、调节、控制、保护和监视运行工况、开关位置等信号的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
连接保护装置的二次回路包括交流电流回路、交流电压回路、直流操作控制回路和信号回路及测量回路。
电力基础知识培训变电站一次设备1. 电力系统基础知识- 电力系统是由发电厂、变电站和输电线路组成的电力传输和分配系统。
发电厂产生电力,输电线路将电力传输到变电站,变电站通过变压器将电压升高或降低,并将电力分配给各个用电设备。
2. 变电站一次设备- 变电站一次设备包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
这些设备负责将输电线路输入的高压电力转换为适合供电系统使用的低压电力,并确保在故障发生时能够及时隔离故障段并保证供电系统的安全稳定运行。
3. 变压器- 变压器是变电站中最重要的一次设备之一,它负责将输电线路输入的高压电力通过电磁感应转换为低压电力,以满足用户需求。
变压器通常分为升压变压器和降压变压器。
4. 断路器和隔离开关- 断路器和隔离开关是用于控制和隔离输电线路的设备。
在输电线路发生故障时,断路器能够快速切断电路以保护设备和人员,而隔离开关则能够将故障段与正常段隔离,确保故障不会影响整个供电系统。
5. 电流互感器和电压互感器- 电流互感器和电压互感器用于监测输电线路的电流和电压情况,以便运维人员及时了解电力系统的运行情况并进行故障处理。
通过对变电站一次设备的基础知识培训,电力系统运维人员能够更好地理解并掌握变电站供电系统的运行原理和设备特点,提高对一次设备的管理和维护水平,确保供电系统的安全稳定运行。
在电力行业中,变电站一次设备是电力系统的核心组成部分之一。
它们的作用不仅在于将输电线路输入的高压电力转换为适合供电系统使用的低压电力,还负责保障电网的安全稳定运行。
因此,对变电站一次设备的深入了解和掌握是至关重要的。
首先,变压器是变电站一次设备中最基本和核心的设备之一。
它通过电磁感应原理将输电线路输入的高压电力转换为低压电力,以满足用户需求。
变压器通常分为升压变压器和降压变压器,根据供电系统的需要进行选择。
除了对电压进行转换外,变压器还具有提高电力传输效率和降低输电线路损耗的作用,因而是供电系统不可或缺的设备。
电气变电站的安全知识电气变电站的安全知识汇总电气变电站的安全知识汇总如下:1.危险源和危险因素:电气变电站的常见危险源包括电击、火灾、爆炸、高电压等。
这些危险因素可能对工作人员和周围环境造成严重危害。
2.安全操作规程:在操作电气设备时,必须严格遵守安全操作规程。
这包括佩戴防护眼镜、绝缘手套等防护装备,避免接触带电体,遵循正确的操作步骤等。
3.安全隔离措施:在电气变电站中,应该采取安全隔离措施,将危险源与周围环境隔离开来。
这可以通过使用安全隔离变压器、断路器等设备来实现。
4.安全警示标识:在电气变电站中,应该设置明显的安全警示标识,提醒工作人员注意安全。
这些标识包括禁止触摸、禁止靠近、危险等。
5.应急预案:为了应对突发事件,电气变电站应该制定应急预案。
这包括火灾、泄漏、电力故障等,并定期进行演练。
6.维护和保养:为了确保电气变电站的安全运行,工作人员应该定期进行维护和保养。
这包括检查设备运行状态、更换损坏的部件等。
7.培训和教育:为了提高工作人员的安全意识,应该进行培训和教育。
这包括安全操作规程、应急预案、安全意识等方面的培训。
通过遵循以上安全知识,可以有效地保障电气变电站的安全运行,防止意外事件的发生。
电气变电站的安全知识归纳电气变电站的安全知识归纳1.电气主接线图:该图包含了变电站所有主要设备及其相互间的连接,能清楚地表示各主要设备的功能及相互关系。
2.电气安装图:该图给出了一个建筑或一个房间内的电气设备安装布置。
3.爆炸危险区域划分:该划分是用来确定某些在爆炸危险区域里运行的设备。
4.安全通道:该通道是用来避免人们误入危险区域。
5.安全电压:我国规定,一般情况下交流进线电压为交流220伏,直流系统为直流220伏。
6.安全隔离变压器:该变压器起到人身安全和设备安全的作用。
7.防止电器误操作:该措施保证了电器在运行过程中,不会发生操作事故。
8.防止短路的安全措施:该措施包括安装短路保护电器和采用阻燃电线等。
1、变电所的作用:变电所是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节,主要有汇集和分配电力、控制操作、升降电压等功能。
2、变电所的构成:变压器、高压配电装置、低压配电装置和相应建筑物。
3、变电所分类⑴按作用分类①升压变电所:建在发电厂和发电厂附近,将发电机电压升高后与电力系统连接,通过高压输电线路将电力送至用户。
②降压变电所:建于电力负荷中心,将高压降低到所需各级电压,供用户使用。
③枢纽变电所:汇集电力系统多个大电源和联络线路而设立的变电所,其高压侧主要以交换电力系统大功率为主,低压侧供给工矿企业和居民生活用电等。
⑵按管理形式分类①有人值班变电所:所内有常驻值班员,对设备运行情况进行监视、维护、操作、管理等,此类变电所容量较大。
②无人值班变电所:不设常驻值班员,而是由别处的控制中心通过远动设备或指派专人对变电所设备进行检查、维护,遇有操作随时派人切换运行设备或停、送电。
⑶按结构型式分类①屋外变电所:一次设备布置在屋外。
高压变电所用此方式。
②屋内变电所:电气设备均布置在屋内,市内居民密集地区或污秽严重的地区、电压在110KV以下用此方式。
⑷按地理条件分类地上变电所、地下变电所。
4、变电所的规模按电压等级、变压器总容量和各级电压出线回路数表示。
电压等级以变压器的高压侧额定电压表示,如35、110、220、330、500KV变电所。
变压器总容量通常以全所主变压器的容量总和来表示。
各级电压出线回路数,根据变电所的容量和工业区用户来确定。
如一变电所有5条35KV输电线路、4条110KV输电线路、3条10KV用户配电线路,该所共有出线12回。
5、变电所的电气一次设备构成:变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、架空母线、消弧线圈、并联电抗器、电力电容器、调相机等设备。
6、变压器⑴作用:变换电压,将一种等级的电压变换成同频率的另一种等级的电压。
⑵变压器的分类①按相数分:单相变压器、三相变压器。
②按用途分:升压变压器、降压变压器和联络变压器。
③按绕组分:双绕组变压器(每相各有高压和低压绕组)、三绕组变压器(每相有高、中、低三个绕组)以及自耦变压器(高、低压侧每相共用一个绕组,从高压绕组中间抽头)⑶变压器结构①铁芯:用涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成,用以构成耦合磁通的磁路,套绕组的部分叫芯柱,芯柱的截面一般为梯形,较大直径的铁芯叠片间留有油道,以利散热,连接芯柱的部分称铁轭。
②绕组:是变压器的导电部分,用绝缘材料的铜线或铝线绕成圆筒形,然后将圆筒形的高、低压绕组同心地套在芯柱上,低压绕组靠近铁芯,高压绕组在外边,这样放置有利于绕组铁芯间的绝缘。
③分接开关:利用改变绕组匝数的方法来进行调压。
将绕组引出的若干个抽头叫分接头,用以切换分接头的装置称分接开关;分接开关又分为无载分接开关和有载分接开关,无载分接开关只能在变压器停电情况下,才能切换;有载分接开关可以在带负荷情况下进行切换。
④保护装置:a、储油柜(油枕):调节油量,减少油与空气间的接触面,从而降低变压器油受潮和老化的速度。
b、吸湿器(呼吸器)用以保持油箱内压力正常,吸湿器内装有硅胶,用以吸收进入油枕内空气中的水分。
c、安全气道(防爆筒):它的出口处装有玻璃或薄铁板,当变压器内部发生故障时,油气流冲破玻璃向外喷出,以降低油箱内压力,防止爆破。
d、气体继电器:当变压器内部故障时,变压器油箱内产生大量气体使其动作,切断变压器电源,保护变压器。
e、净油器(热虹吸过滤器):利用油的自然循环,使油通过吸附剂进行过滤、净化,防止油的老化。
f、温度计:用以测量监视变压器油箱内上层油温,掌握变压器的运行状况。
⑷变压器的冷却①油浸自冷式ONAN:铁芯和绕组直接浸于变压器箱体的油中,变压器在运行中产生的热量经变压器油传递到油箱壁和散热器管,利用管壁和箱体的辐射和周围空气对流,把热量带走,从而降低变压器温升。
②油浸风冷式ONAF:为了加快变压器油的冷却,在散热器上装有风扇,以加速空气的对流,使油迅速冷却,达到降低变压器温升的目的。
③强迫油循环风冷或水冷式OFAF:装有特殊油泵,强迫油在散热器内循环,用风扇加速散热器冷却或利用特制设备将水通过散热器将变压器油内热量带走,达到冷却变压器的目的。
7、断路器⑴断路器的作用:通过断路器将设备投入(接通)或退出(断开)运行。
当电气设备或线路发生故障时,由继电保护动作控制断路器,使故障设备或线路从电力系统中迅速切除,保证电力系统内无故障设备的运行。
⑵断路器的构成:开断元件、支持绝缘的元件、传动元件、基座以及操动机构组成。
⑶断路器分类①按电压等级分类:按电压等级分有高压断路器(10、35、110、220、330、500KV)和低压断路器(400V)。
②按灭弧介质分类:少油式断路器(油仅用来灭弧,带电部分的绝缘用瓷或有机绝缘材料,用油少)、多油式断路器(油既作绝缘,又用来灭弧,用油多)、空气断路器(用压缩空气既作绝缘,又用来灭弧)、真空断路器、六氟化硫断路器(以SF6气体作灭弧和绝缘)以及自动产气和磁吹断路器等。
③按安装环境分类:屋外式和屋内式。
⑷断路器的主要技术参数和运行基本要求⑴主要技术参数:额定电流、额定电压、额定开断电流、分闸时间、合闸时间以及动稳定和热稳定电流等。
⑵运行基本要求:工作可靠性、足够的开断能力、满足电力系统要求的分闸时间、能实现重合闸、结构简单、价格低。
8、隔离开关⑴隔离开关的作用:将电气设备与带电部分隔离开,以保证电气设备能安全地进行检修或故障处理;改变运行方式(如在双母线接线的电路中,可将设备或线路从一组母线切换至另一组母线上)⑵隔离开关的分类①按安装地点分类:屋内型和屋外型②按绝缘支柱数目分类:单立柱式、双立柱式、三柱式。
③按用途分类:输配电用、发电机引出线用、变压器中性点接地用和快分用四种。
④按断口两侧闭市接地刀情况分类:单接地、双接地和不接地三种。
⑤按触头运动方式分类:水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式。
⑥按现用操动机构分类:手动、电动和气动操作等。
⑦按极数分为单极和三极隔离开关。
⑶对隔离开关的基本要求①要有明显的断开点,易于鉴别是否与电源断开。
②断开点之间,应有可靠的绝缘,即就有足够的距离,在恶劣的气象条件下或过电压相间闪络的情况下,不致从断开点击穿,以保证检修人员的人身安全。
③运行中应有足够的热稳定和动稳定性,尤其不能因电动力作用而自动断开,否则将会造成重大事故。
④结构就尽量简单,动作可靠,对带有接地刀的隔离开关,必须有闭锁装置,保证先断开隔离开关再合上接地刀或先断开接地刀再合上隔离开关的操作要求。
9、互感器互感器是将高电压和大电流变换成适合仪表或保护装置使用的低电压和电流。
⑴作用:①互感器与测量仪表配合,对设备和线路的电压、电流、功率等进行测量。
②互感器与继电器或保护装置配合,对电气设备、电力系统设备进行保护。
③互感器能使测量仪表、继电保护装置与电气设备的高电压隔离,保证运行值班员的人身安全和二次设备的安全。
④将电路的电压、电流变换成统一的标准值,以利仪表、继电器等二次设备标准化。
⑵互感器的分类①电压互感器的类型a、电磁式电压互感受器:单相干式、三芯五柱式、单相油浸式及串级油浸式等。
b、电容式电压互感器:单相油浸式,它由电容分压器和电磁单元构成。
②电流互感器的类型①干式电流互感器:贯穿式、母线式、支持式三种,用于发电机回路及开关柜中。
②油浸式电流互感器,多用于屋外配电装置。
③串级式电流互感器,几个中间电流互感器相互串联而成。
④次箱式电容型电流互感受器10、消弧线圈:主要用于中性点不直接接地的电力系统中,当发生单相金属性接地故障时,补偿接地电容电流,使其值在允许的范围内。
消弧线圈是一个带有铁芯的电感线圈,铁芯具有间隙,以使得到较大的电感电流,线圈的接地侧有若干个抽头,以便在一定的范围内分级调节电感的大小。
消弧线圈一般接于变压器或发电机的中性点。
11、并联电抗器作用;削弱空载或轻载线路中的电容效应,降低工频过电压;同时利用其中性点经小电抗接地来补偿潜供电流,加速潜供电弧的熄灭。
12、电力电容器⑴并联补偿电容器主要用于增加无功功率以及提高受电端电压水平。
⑵串联补偿电容器用于220KV及以上的电力系统中,可以提高线路的输送容量、系统稳定性和合理分布并联线间电容等。
在110KV及以下的系统中,可以改善线路电压水平,提高配电网络输送能力。
⑶静止补偿器由电容器和可控饱和电抗器组成,兼有调相机及电容器的优点。
13、调相机:实际上它是一个空载运行的同步电动机,装于负荷中心的变电所,用以补充无功功率、改善功率因数。
14、母线⑴发电厂和变电所中各级电压配电装置的母线、各种电器之间的连接用导线以及发电机、变压器等电气设备与相应的配电装置之间的连接导线称母线。
⑵作用:汇流、分配、传输电力。
⑶母线通常采用铝材;持续电流较大时,而且位置又狭窄的变压器出线端以及环境对铝有腐蚀时,选用铜材;110KV及以上的配电装置,当采用硬导线时,必须有足够的力学强度和安全系数,一般常用铝锰合金材料。
⑷导线(体)的截面形状①矩形母线:在35KV以上的屋外配电装置,大多数采用矩形截面母线,矩形母线散热较好。
②圆形线圈:35KV以上的屋外配电装置中,大多数采用圆形截面母线。
因为圆形截面导线无电场集中的现象,不会引起电晕。
在110KV及更高电压的屋外配电装置中,一般采用钢芯铝芯铝绞线或管形母线。
③大电流母线:对于大容量发电机,因工作电流很大,可采用多条矩形母线来增加载流量。
每条的截面相同,用母线厚度相同的距离,以利散热。
当每相三条矩形母线不能满足要求时,可采用槽形母线。
④水内冷母线:载流能力比普通母线高几倍,用于水内冷发电机绕组中。
15、绝缘子⑴绝缘子作用:用来支持导线,并使其绝缘的器件。
⑵绝缘子的分类①按用途分:高压绝缘子:电站电器绝缘子和线路绝缘子。
低压绝缘子用于低压架空线路、低压布线、通信线路等。
②按主绝缘材料分:瓷绝缘子、玻璃绝缘子、有机材料绝缘子和复合绝缘子。
③按结构分:A型、B型和高压套管。
高压套管供导线穿过墙壁、箱壳等,并使导体与墙壁、箱、壳等绝缘。
高压套管分充液套管、充气套管、油浸纸套管和电容套管等。
16、变电所二次回路的概念⑴组成:变电所的电气二次回路由测量仪表、监察装置、信号装置、控制和同步装置、继电保护和自动装置等组成。
⑵作用:保证电气一次设备安全、可靠运行的重要组成部分。
⑶任务:监视电气一次设备和电力系统的工作状况、控制电气一次设备,并在电气一次设备及电力系统发生故障时,能使故障部分迅速退出运行或给值班员提供信号,以便采取措施及时处理。
17、测量和监视:为保证电气设备安全经济运行,必须装设测量仪表以及记录型仪表、同步设置、绝缘监察装置,这些仪表和装置与电压互感器、电流互感器的二次绕组相连接。