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,電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 介紹,,內(nèi)  容,系統(tǒng)概述一次系統(tǒng)二次系統(tǒng),,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,水電站,系統(tǒng)概述,火電站,系統(tǒng)概述,核電站,系統(tǒng)概述,,光伏站,系統(tǒng)概述,,系統(tǒng)概述,,甘肅酒泉市的千萬千瓦級(jí)超大型風(fēng)電基地為我國最主要的風(fēng)電基地,系統(tǒng)概述,生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。,系統(tǒng)概述,電力系統(tǒng) ——由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。,,鍋爐,發(fā)電機(jī),升壓 變壓器,降壓 變壓器,電能用戶,,,輸電線,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,熱能用戶,汽輪機(jī),抽汽,,,,,,電力網(wǎng),,,電力系統(tǒng),動(dòng)力系統(tǒng),,系統(tǒng)概述,,從圖上可以看出，在整個(gè)電力系統(tǒng)中，變電站占據(jù)著很重要的位置，下面我們來了解下變電站。,變電站在電力系統(tǒng)中位置示意圖,系統(tǒng)概述,變電站,系統(tǒng)概述,變電站的種類 變電站的分類有如下幾種： 1．按照變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用可劃分為4類： (1)系統(tǒng)樞紐變電站。 樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，目前電壓等級(jí)有220kV、330kV（僅西北電網(wǎng)）和500kV，樞紐變電站連成環(huán)網(wǎng)，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，因此刑樞紐變電站的可靠性要求較高。 樞紐變電站主變壓器容量大，供電范圍廣． (2)地區(qū)一次變電站。 地區(qū)一次變電站位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)，是與輸電主網(wǎng)相連的地區(qū)受電端變電站，任務(wù)是直接從主網(wǎng)受電，向本供電區(qū)域供電。全站停電后，可引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)區(qū)域供電。電壓等級(jí)一般采用220kV或330kV。 地區(qū)一次變電站主變壓器容量較大，出線回路數(shù)較多，對(duì)供電的可靠性要求也比較高。 (3)地區(qū)二次變電站。 地區(qū)二次變電站由地區(qū)一次變電站受電，直接向本地區(qū)負(fù)荷供電，供電范圍小，主變壓器容量與臺(tái)數(shù)根據(jù)電力負(fù)荷而定。 全站停電后，只有本地區(qū)中斷供電。 (4)終端變電站。 終端變電站在輸電線路終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。,蕭山電網(wǎng)220千伏鳳凰變電站4號(hào)主變壓器建成投運(yùn)，該站變電總?cè)萘窟_(dá)到72萬千伏安,,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,2．按照變電站安裝位置劃分為5類： (1)室外變電站。 室外變電站除控制、直流電源等設(shè)備放在室內(nèi)外，變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等主要設(shè)備均布置在室外。這種變電站建筑面積小，建設(shè)費(fèi)用低，電壓較高的變電站一般采用室外布置。,系統(tǒng)概述,(2)室內(nèi)變電站。 室內(nèi)變電站的主要設(shè)備均放在室內(nèi)，減少了總占地面積，但建筑費(fèi)用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其他空氣污穢等級(jí)較高的地區(qū)。,系統(tǒng)概述,(3)地下變電站。 在人口和工業(yè)高度集中的大城市，由于城市用電量大，建筑物密集，將變電站設(shè)置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可以減少占地，尤其隨著城市電網(wǎng)改造的發(fā)展，位于城區(qū)的變電站乃至大型樞紐變電站將更多的采取地下變電站。這種變電站多數(shù)為無人值班變電站。,系統(tǒng)概述,(4)箱式變電站。 箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站，是將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個(gè)或幾個(gè)密閉的箱殼內(nèi)。箱式變電站是由工廠設(shè)計(jì)和制造的，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于居民小區(qū)和公園等場(chǎng)所。 箱式變電站一般容量不大，電壓等級(jí)一般為3kv“35kv．隨著電網(wǎng)的發(fā)展和要求的提高，電壓范圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)已經(jīng)制造出了132kv的箱式變電站。 箱式變電站按照裝設(shè)位置的不同又可分為戶外和戶內(nèi)兩種類型。,系統(tǒng)概述,(5)移動(dòng)變電站。 將變電設(shè)備安裝在車輛上，以供臨時(shí)或短期用電場(chǎng)所的需要。,系統(tǒng)概述,3．按照值班方式劃分為2類： (1)有人值班變電站。 大容量、重要的變電站大都采用有人值班變電站。 (2)無人值班變電站。 無人值班變電站的測(cè)量監(jiān)視與控制操作都由調(diào)度中心進(jìn)行遙測(cè)遙控，變電站內(nèi)不設(shè)值班人員。 4．根據(jù)變壓器的使用功能劃分為2類： (1)升壓變電站。 升壓變電站是把低電壓變?yōu)楦唠妷旱淖冸娬?，例如在發(fā)電廠需要將發(fā)電機(jī)出口電壓升高至系統(tǒng)電壓，就是升壓變電站。 (2)降壓變電站。 與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱淖冸娬?，在電力系統(tǒng)中，大多數(shù)的變電站是降壓變電站。,一次設(shè)備,,一次系統(tǒng)概述,一次設(shè)備：直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配電能的設(shè)備。,1 生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備：同步發(fā)電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī) 2 開關(guān)電器：斷路器，隔離開關(guān)，熔斷器 3 限流電器：串聯(lián)電抗器 4 載流導(dǎo)體：母線，架空線和電纜 5 補(bǔ)償設(shè)備：調(diào)相機(jī)，電力電容器，消弧線圈，并聯(lián)電抗器 6 互感器 7 防御過電壓設(shè)備：避雷線，避雷器，避雷針 8 絕緣子 9 接地裝置,常見一次設(shè)備,變壓器（Transformer） 用途： ——電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個(gè)表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當(dāng)對(duì)變壓器施加額定電壓時(shí)，根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。,常見一次設(shè)備,組成部件外殼 鐵芯 線圈 變壓器油枕 充油套管 瓦斯繼電器 防爆管 散熱器 呼吸器 外殼接地 分接開關(guān),常見一次設(shè)備,電力變壓器分類按電壓等級(jí)分：1000KV,750KV,500KV,330KV,220KV,110KV,66KV,35KV,20KV,10KV,6KV等 ②按絕緣散熱介質(zhì)分：干式變壓器，油浸式變壓器，其中干式變壓器又分為：SCB環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器和SGB10非包封H級(jí)絕緣干式變壓器。 ③按鐵芯結(jié)構(gòu)材質(zhì)分:硅鋼疊片變壓器，硅鋼卷鐵芯變壓器，非晶合金鐵芯變壓器。 ④按設(shè)計(jì)節(jié)能序列分:SJ,S7,S9,S11,S13,S15。 ⑤按相數(shù)分：單相變壓器，三相變壓器 特種變壓器 分裂變壓器，脈沖變壓器，爐變變壓器，自藕變壓器,常見一次設(shè)備,干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑 、機(jī)場(chǎng)，碼頭CNC機(jī)械設(shè)備等場(chǎng)所，簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時(shí)，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運(yùn)行。強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行，或應(yīng)急事故過負(fù)荷運(yùn)行;由于過負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長時(shí)間連續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。,常見一次設(shè)備,在歐美等發(fā)達(dá)國家中，它已占到配變的40~50%。在我國，約占到50%左右。從產(chǎn)量上來看，我國自1989年第二次城網(wǎng)改造會(huì)議之后，干式變壓器的產(chǎn)量有了顯著的增長，從20世紀(jì)90年代起，每年大致以20%左右的速度遞增,常見一次設(shè)備,1.安全，防火，無污染，可直接運(yùn)行于負(fù)荷中心; 2.采用國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路能力強(qiáng)，局部放電小，熱穩(wěn)定性好，可靠性高，使用壽命長; 3.低損耗，低噪音，節(jié)能效果明顯，免維護(hù); 4.散熱性能好，過負(fù)載能力強(qiáng)，強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)可提高容量運(yùn)行; 5.防潮性能好，適應(yīng)高濕度和其他惡劣環(huán)境中運(yùn)行; 6.干式變壓器可配備完善的溫度檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)。采用智能信號(hào)溫控系統(tǒng)，可自動(dòng)檢測(cè)和巡回顯示三相繞組各自的工作溫度，可自動(dòng)啟動(dòng)、停止風(fēng)機(jī)，并有報(bào)警、跳閘等功能設(shè)置; 7.體積小，重量輕，占地空間少，安裝費(fèi)用低。,一次設(shè)備,(1)節(jié)能低噪:低損耗硅鋼片，階梯步迭鐵心接縫，箔式繞組結(jié)構(gòu)，噪聲研究的深入，環(huán)境保護(hù)要求，計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入及其發(fā)展，將使未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。然而，對(duì)于單純靠材料的投入來降低鐵損或銅損，我們認(rèn)為是不可取的。 (2)高可靠性:電氣產(chǎn)品，尤其是變壓器，其運(yùn)行可靠性是特別重要的。在電磁場(chǎng)理論及其計(jì)算、波過程、澆注工藝、熱點(diǎn)溫升、局放機(jī)理、質(zhì)保體系、可靠性工程等方面進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究，積極進(jìn)行可靠性認(rèn)證，進(jìn)一步提高干式變壓器的可靠性，將是人們的不懈追求。 (3)環(huán)保特性認(rèn)證:以歐洲標(biāo)準(zhǔn)HD464為基礎(chǔ)，開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環(huán)境(E0、E1、E2)、耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認(rèn)證。 (4)大容量:配電變壓器容量通常在2,500KVA以下。隨著城市用電負(fù)荷不斷增加，城網(wǎng)區(qū)域性變電所越來越深入城市中心區(qū)、居民小區(qū)、大中型廠礦等負(fù)荷中心，35KV大容量的區(qū)域 (5)多功能組合及智能化:從單一只具變電功能的變壓器，向帶有強(qiáng)迫風(fēng)冷、保護(hù)外殼、功率計(jì)量、計(jì)算機(jī)接口、封閉母線、各種低壓側(cè)向出線等多功能組合式變壓器發(fā)展;引入TTU智能化接口，具有數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)控制、狀態(tài)顯示等功能，從而使變壓器成為一種多功能智能化、隨時(shí)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)的電氣設(shè)備。 (6)多領(lǐng)域發(fā)展:從以配電變壓器為主，向發(fā)電廠勵(lì)磁變、廠用變、軌道交通牽引整流變、大電流電爐變、核電站、船用、采油平臺(tái)用等特種變壓器及多用途多領(lǐng)域發(fā)展。近幾年順特電氣已在諸多領(lǐng)域中研發(fā)并批量生產(chǎn)了這些特殊產(chǎn)品。 (7)多材料、多品種:在我國，環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器占據(jù)著主導(dǎo)市場(chǎng)。,常見一次設(shè)備,油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內(nèi)，將箱蓋打開就可吊出器身進(jìn)行檢修。 一般升壓站的主變都是油浸式的，變比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般發(fā)電廠用于帶動(dòng)帶自身負(fù)載(比如磨煤機(jī)，引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵等)的廠用變壓器也是油浸式變壓器，它的變比是20KV/6KV。 油浸式變壓器采用全充油的密封型。波紋油箱殼體以自身彈性適應(yīng)油的膨脹是永久性密封的油箱，油浸式變壓器已被廣泛地應(yīng)用在各配電設(shè)備中。,常見一次設(shè)備,優(yōu)點(diǎn) 1 、變壓器油絕緣性能好、導(dǎo)熱性能好,同時(shí)變壓器油廉價(jià)。 2、能夠解決變壓器大容量散熱問題和高電壓絕緣問題。 缺點(diǎn) 1、 變壓器油具有可燃性,當(dāng)遇到火焰時(shí)可能會(huì)燃燒、爆炸 2、 變壓器油對(duì)人體有害 3 、變壓器油需定期檢查 4 、油浸式變壓器抗短路能力差 5、 油浸式變壓器密封性能不良且宜老化,在運(yùn)行場(chǎng)所滲漏油嚴(yán)重,影響設(shè)備安全運(yùn)行,同時(shí)影響環(huán)境 6、 油浸式變壓器絕緣等級(jí)低,按A級(jí)絕緣設(shè)計(jì)、制造,常見一次設(shè)備,分裂式繞組變壓器是指每相由一個(gè)高壓繞組與兩個(gè)或多個(gè)電壓和容量均相同的低壓繞組構(gòu)成的多繞組電力變壓器。分裂變壓器正常的電能傳輸僅在高、低壓繞組之間進(jìn)行，而在故障時(shí)則具有限制短路電流的作用。,一次設(shè)備,與普通變壓器相比，分裂變壓器有如下特點(diǎn): (1)限制短路電流的作用顯著。當(dāng)分裂繞組一個(gè)支路短路時(shí)，短路電流經(jīng)過半穿越阻抗。半穿越阻抗等于高壓繞組和一個(gè)分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系數(shù)，乘以穿越阻抗。也就是說半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗，也就是比普通變壓器的短路阻抗大，所以短路電流小。 (2)有利于電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件的改善。分裂變壓器的穿越阻抗比普通變壓器的短路阻抗小，所以流過起動(dòng)電流時(shí)變壓器的電壓降要小些，允許電動(dòng)機(jī)起動(dòng)容量大些。 (3)當(dāng)分裂繞組一個(gè)支路發(fā)生短路故障時(shí)，另一個(gè)支路的母線電壓降很小，即殘壓較高，這是分裂變壓器的主要優(yōu)點(diǎn)。 分裂變壓器的主要缺點(diǎn)是造價(jià)較高。,常見一次設(shè)備,爐變變壓器 主要應(yīng)用在冶金行業(yè)中,常見一次設(shè)備,斷路器（Circuit Breakers） 用途：接通或切斷負(fù)載 按操作方式分：有電動(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)操作。  按結(jié)構(gòu)分：有萬能式和塑殼式。 按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、真空式和空氣式。  按動(dòng)作速度分：有快速型和普通型。  按極數(shù)分：有單極、二極、三極和四極等。  按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等。 按照操作機(jī)構(gòu)不同：分為電磁機(jī)構(gòu)，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，永磁機(jī)構(gòu)高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性,當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線路以及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流,以防止擴(kuò)大事故范圍。因此，高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行；,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,隔離開關(guān)（Switchgear） 用途： ——檢修設(shè)備隔離高壓電源：用隔離開關(guān)斷口的可靠絕緣能力，將需要檢修的設(shè)備與帶電部分相互隔離。 ——倒換母線：在斷口兩端接近等電位的條件下，帶負(fù)荷進(jìn)行分閘、合閘；變換雙母線或其他不長的并聯(lián)線路的接線方式。 ——合空載電路：利用隔離開關(guān)斷口在分開時(shí)將電弧拉長和空氣的自然熄弧能力，分、合一定長度的母線、空載電纜或架空線路的電容電流（不超過5A），一定容量的變壓器的空載勵(lì)磁電流（不超過2A），以及分、合電壓互感器，避雷器和消弧線圈等回路。,常見一次設(shè)備,隔離開關(guān)分類 （1）按絕緣支柱的數(shù)目可分為單柱、雙柱、三柱式和V型。 （2）按極數(shù)可分為單極、三極式。 （3）按隔離開關(guān)的運(yùn)行方式可分為水平旋轉(zhuǎn)、垂直旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、插入式。 （4）按操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓式。 （5）按使用地點(diǎn)可分為戶內(nèi)、戶外式。其中：戶內(nèi)式有單極和三極式，其可動(dòng)觸頭裝設(shè)得與支持絕緣的軸垂直，并且大多為線接觸。戶內(nèi)式一般用于6～35kV，采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，輕型的采用杠桿式手動(dòng)機(jī)構(gòu)，重型的（額定電流在3000A及以上）采用蝸輪式手動(dòng)機(jī)構(gòu)。戶外式由于工作條件惡劣，絕緣和機(jī)械強(qiáng)度要求高，有單柱、雙柱、三柱式和V型。V型一般用于35～110kV，采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)；單柱、雙柱、三柱或單極式一般用于220kV及以上，采用手動(dòng)或電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,電壓互感器（Potential Transformer） 用途： ——將一次側(cè)的高電壓按比例變?yōu)檫m合儀表或繼電器使用的額定電壓為100V的變換設(shè)備。用于隔離、保護(hù)、測(cè)量等。,常見一次設(shè)備,電壓互感器的分類 按原理分為電磁感應(yīng)式和電容分壓式兩類。 按用途，電壓互感器又分為測(cè)量用和保護(hù)用兩類。①電磁感應(yīng)式電壓互感器。工作原理與變壓器相同?；窘Y(jié)構(gòu)也是鐵芯和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定，正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增加而燒毀線圈。為此，電壓互感器原邊接有熔斷器，副邊接地，以免原、副邊絕緣損壞時(shí)，副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成事故。電磁感應(yīng)式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同。②電容分壓式電壓互感器。在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成。電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用，以簡化系統(tǒng)，降低造價(jià)。此時(shí)，它還需滿足通信運(yùn)行上的要求。電壓互感器按結(jié)構(gòu)分類，有充油式、干式以及三芯五柱式和單相式，還有全絕緣式和半絕緣式。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,電流互感器（Current Transformer） 用途： ——電力系統(tǒng)廣泛采用的是電磁式電流互感器(以下簡稱電流互感器)，它的工作原理和變壓器相似。 特點(diǎn)： (1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流．而與二次電流無關(guān)； (2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。,常見一次設(shè)備,電流互感器分類 按用途分 ：測(cè)量用電流互感器（或電流互感器的測(cè)量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測(cè)量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。 保護(hù)用電流互感器（或電流互感器的保護(hù)繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息  按絕緣介質(zhì)分 ：干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。 油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型    目前我國在各種電壓等級(jí)均為常用。 氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。,常見一次設(shè)備,按電流變換原理分：電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。 光電式電流互感器。通過光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前已經(jīng)應(yīng)用在一些數(shù)字化變電站中。按安裝方式分：貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。 支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。 套管式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。 母線式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,避雷器（Surge Arrester） 用途： —— 一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時(shí)過電壓危害，又能截?cái)嗬m(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置（見圖）。避雷器通常接于帶電導(dǎo)線和地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)過電壓值達(dá)到規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí),避雷器立即動(dòng)作,流過電荷，限制過電壓幅值，保護(hù)設(shè)備絕緣；當(dāng)電壓值正常后，避雷器又迅速恢復(fù)原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,組合電器（Composite Apparatus） ——兩種或兩種以上的電器，按接線要求組成一個(gè)整體而各電器仍保持原性能的裝置。結(jié)構(gòu)緊湊，外形及安裝尺寸小，使用方便，且各電器的性能可更好地協(xié)調(diào)配合。按電壓高低可分為低壓組合電器及高壓組合電器。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,一次主接線,對(duì)一次主接線的要求,對(duì)主接線的基本要求就是：安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、方便。 一、安全性對(duì)電氣主接線的安全性，主要體現(xiàn)在：隔離開關(guān)的正確配置和隔離開關(guān)接線的正確繪制。隔離開關(guān)的主要用途是將檢修部分與電源隔離，以保證檢修人員的安全。在電氣主接線圖中，凡是應(yīng)該安裝隔離開關(guān)的地方都必須配置隔離開關(guān)，不能有遺漏之處，也不可以為樂節(jié)省投資而不裝。在繪制隔離開關(guān)時(shí)，電源應(yīng)接在通過瓷瓶與隔離開關(guān)的刀片聯(lián)結(jié)，因?yàn)檫@樣安裝在打開和合上隔離開關(guān)時(shí)，刀片端的帶電時(shí)間較短，這樣可以保證操作人員的安全。,正確,錯(cuò)誤,二、可靠性電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。同樣的形式在一些發(fā)電廠或變電所來說是可靠的，但對(duì)另一些發(fā)電廠或變電所則不一定能滿足可靠性要求。所以在分析主接線圖時(shí)，要考慮發(fā)電廠或變電所在整個(gè)系統(tǒng)中的地位和作用，也要考慮用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別。在分析電氣主接線可靠性時(shí)，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，可按以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）各斷路器檢修時(shí)，停電的范圍和時(shí)間；（2）母線故障或檢修時(shí)，停電范圍和時(shí)間；（3）有沒有使發(fā)電廠或變電所全部停電的可能。電氣主接線可靠性的高低直接決定著經(jīng)濟(jì)損失的大小，可靠性越高停電時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失越少，反之，則越多。,,按重要性的不同，將負(fù)荷分為三類：Ⅰ類負(fù)荷——停電后將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞的最重要負(fù)荷。如機(jī)場(chǎng)和軍事設(shè)施等電力負(fù)荷，以及電弧煉鋼爐和大型鋁電解槽等短時(shí)間停電就要損壞重大設(shè)備的用電。對(duì)Ⅰ類負(fù)荷的供電要求是任何時(shí)間都不能停電。Ⅱ類負(fù)荷——停電后將造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)Ⅱ類負(fù)荷的供電要求是必要時(shí)可以短時(shí)期停電，不允許長時(shí)間停電。Ⅲ類負(fù)荷——Ⅰ 、Ⅱ類負(fù)荷以外的其他負(fù)荷，停電后不會(huì)造成太大的影響，屬非重要負(fù)荷。對(duì)Ⅲ類負(fù)荷的供電要求是必要時(shí)可以長期停電。,,三、經(jīng)濟(jì)性電氣主接線的經(jīng)濟(jì)性是相對(duì)而論的，在資金充足時(shí)，對(duì)經(jīng)濟(jì)性的要求可以放低，如果兩種主接線的可靠性和方便性差不多，則選擇經(jīng)濟(jì)性較好的一種。 四、方便性1.操作的方便性電氣主接線的應(yīng)該接線簡單，操作方便盡可能的使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不至于在操作過程中出錯(cuò)。2.調(diào)度的方便性電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式。并在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快的切除故障。3.擴(kuò)建的方便性這不僅與資金、土地相關(guān)，還與電氣主接線的接線方式有關(guān)，但對(duì)于將來的發(fā)電廠和變電所，其主接線應(yīng)具有擴(kuò)建的方便性。,,有 母 線,,單母線,雙母線,,不分段單母線接線,分段單母線接線,分段單母線帶旁路母線接線,,不分段雙母線接線,分段雙母線接線,雙母線帶旁路母線接線,雙斷路器雙母線接線,一臺(tái)半斷路器接線,無 母 線,,橋式連接,多角形連接,單元連接,電氣主接線圖的基本形式,電氣主接線的基本形式：有母線接線和無母線接線。母線 是匯流線，用以匯集電能和分配電能的，是發(fā)電廠和變電所的 重要裝置。電氣主接線的類型如下：,,內(nèi)橋接線,外橋接線,,線路——變壓器單元接線,發(fā)電機(jī)——變壓器單元接線,發(fā)電機(jī)——變壓器擴(kuò)大單元接線,有匯流母線 ——不分段單母線接線,圖2-1,不 分 段 單 母 線 接 線,不分段單母線接線,如圖是不分段單母線接線圖，為了能在接通或斷開電源，并在故障情況下能自動(dòng)切斷故障電流，每一個(gè)電源回路和出線回路中都裝有斷路器QF。為了保證檢修人員的安全，斷路器側(cè)還裝有隔離開關(guān)QS，靠近母線側(cè)的是母線隔離開關(guān)，靠近出線回路側(cè)得是線路隔離開關(guān)。若果出線的另一端沒有接電源，也就沒有倒送電能的可能，那么線路隔離開關(guān)可以不裝。圖中的QE是線路隔離開關(guān)的接地閘刀，可以在檢測(cè)時(shí)代替臨時(shí)接地線。在接通電路時(shí)，應(yīng)先合斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合斷路器；切斷電路時(shí)，應(yīng)先斷開斷路器，在斷開兩側(cè)的隔離開關(guān)。,不分段單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單、操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好；并且，母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)是（1）可靠性差。出現(xiàn)回路的斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，該回路要停電，直至斷路器修好，也可能是長期停電；母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是造成全廠或全所長期停電。（2）調(diào)度不方便。電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行。并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的電流。,圖2-2,分 段 單 母 線 接 線,有匯流母線 ——分段單母線接線,分段單母線接線,為了克服不分段單母線的一些缺點(diǎn)，我們可以用斷路器將母線分段，可根據(jù)電源數(shù)目和功率分段。分段斷路器兩側(cè)應(yīng)裝有隔離開關(guān)，供該斷路器檢修用。,分段單母線接線的運(yùn)行方式,分段斷路器QFd在正常工作時(shí)可以投入使用，也可以斷開。如果正常運(yùn)行時(shí)，QFd是接通的，則當(dāng)任一端母線出現(xiàn)故障時(shí)，母線繼電器保護(hù)會(huì)斷開連在母線上的斷路器和分段斷路器QFd。這樣另一段母線仍能繼續(xù)工作。如果一條母線上的電源斷開了，那么該母線上的出線可以通過分段斷路器從另一條母線上得到供電。如果正常工作時(shí)分段斷路器QFd是斷開的，當(dāng)一段母線出現(xiàn)故障時(shí)，連在該母線上的出線會(huì)全部停電，非故障母線段仍能照常工作。,分段單母線的可靠性,（1）任一段母線或母線的隔離開關(guān)需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，連接在該分段母線上的所有回路都要停止工作，但不會(huì)形成全部停電，而是部分長期停電。（2）檢修任一段電源或出線的斷路器時(shí)，該回路必須長期停電。分段單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是：接線比較簡單，操作方便，可靠性有所提高；且調(diào)度方便，擴(kuò)建也較方便；還有，如果出線回路較多，增加的投資比例不高。這種接線方式一般在中、小型變電所中被廣泛采用。在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不采用。,圖2-3,分段單母線帶旁路母線接線,有匯流母線 ——分段單母線帶旁路母線接線,為了在回路斷路器檢修時(shí)能使該回路繼續(xù)工作，可以設(shè)置旁路母線。圖示是分段單母線帶旁路母線的接線。圖中的WBp即是旁路母線，在各回路的出線線路隔離開關(guān)處都裝有旁路隔離開關(guān)QSp，旁路母線與各出線回路相連。QF1p和QF2p為旁路斷路器。正常工作時(shí)，旁路斷路器與兩側(cè)的隔離開關(guān)，以及旁路隔離開關(guān)都是斷開的。,若出線回路WL1的斷路器需要檢測(cè)時(shí)，首先合上旁路斷路器QF1p兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上QF1p，這樣可以檢測(cè)旁路母線是否完好，若旁路母線是完好的，再合上旁路隔離開關(guān)QS1p，然后斷開出線回路WL1的斷路器QF1，在斷開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)QS11和QS12。這樣就可以用旁路斷路器QF1p代替斷路器QF1工作，這樣既可以檢修QF1，也不會(huì)使出現(xiàn)WL1的供電中斷。這樣的接線很大的提高了可靠性，但是接線復(fù)雜，增加了兩臺(tái)斷路器還有隔離開關(guān)，也大大的增加了投資成本。所以一般很少采用。,為了減少設(shè)備，節(jié)省投資，也可以采用下列的接線方式：,圖2-4分段斷路器兼作旁路斷路器的接線,圖2-5旁路斷路器兼作分段斷路器的接線,有匯流母線    ——雙母線,不分段雙母線接線不分段雙母線接線有三種運(yùn)行方式：第一種是所有電源和出線回路都連接在同一組母線上，另一組母線作為備用；第二種是電源和出線回路均勻的連接在兩組不同母線上，母聯(lián)斷路器斷開；第三種是電源和出線回路均勻的連接在兩組不同母線上，母聯(lián)斷路器接通。,圖2-6不分段雙母線接線,第一種運(yùn)行方式分析：（1）檢修任一段母線時(shí)，都不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電。一條母線要檢修，可以將這條母線上的所有出線回路轉(zhuǎn)移到另一條備用母線上。（2）任一母線隔離開關(guān)要檢修時(shí)，只需斷開該回路的斷路器，而不影響其他回路的正常工作。（3）工作母線出線故障時(shí)，所有回路在短時(shí)停電后，能迅速恢復(fù)工作。（4）出線回路斷路器檢修時(shí)，該回路要停止工作，也就是仍要長期停電。,第一種運(yùn)行方式是雙母線接線按不分段單母線方式運(yùn)行，第二種和第三種運(yùn)行方式是雙母線同時(shí)運(yùn)行，如同按分段單母線方式運(yùn)行。第二種和第三種運(yùn)行方式可靠性相對(duì)有所提高，即當(dāng)母線故障時(shí)，只有連在故障母線上的出線回路短期停電，而不是全部出線回路都短期停電。只需將故障母線上的出線回路轉(zhuǎn)接到完好母線側(cè)就可以繼續(xù)工作。,不分段雙母線接線的特點(diǎn),（1）可靠性高。除回路斷路器檢修時(shí)該回路要長期停電外，其余的檢修或故障只有部分或全部的短時(shí)停電。 （2）調(diào)度方便。多種運(yùn)行方式，比較靈活。 （3）便于擴(kuò)建。雙母線可以任意向兩側(cè)延伸，不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配，且擴(kuò)建不會(huì)引起原有回路停電。 （4）與單母線相比，增加了一組母線，用了兩倍的母線隔離開關(guān)，設(shè)備較多，總的投資也較多。 （5）在母線故障或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，要進(jìn)行切換母線操作，步驟多且復(fù)雜。,圖2-7分段雙母線接線,有匯流母線 ——分段雙母線接線,采用分段雙母線接線可以減小母線故障的停電范圍，圖示。Ⅰ段和Ⅱ段工作母線各自用母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻的分布在兩段工作母線上。分段雙母線接線的可靠性比不分段雙母線接線高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，在繼電器保護(hù)下，分段斷路器會(huì)自動(dòng)跳開，然后，故障母線所連的電源回路的斷路器也跳開，即該段故障母線上所連的出線回路停電，這時(shí)，只需將故障母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)正常供電，這樣就只是部分短時(shí)停電，而不是全部短時(shí)停電。,圖2-8雙母線帶旁路母線接線,有匯流母線——雙母線帶有旁路母線的接線,雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器代替檢修中的回路斷路器工作，致使回路不斷電，圖示是三種帶旁路雙母線接線圖。（a）是設(shè)置專用的旁路斷路器，（b）是用旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器，（c）是用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。分段雙母線也可以帶旁路母線，但需設(shè)置兩臺(tái)旁路斷路器，分別接在兩個(gè)母線上，這樣接線更為復(fù)雜且投資業(yè)增大。,圖2-9雙斷路器雙母線接線,有匯流母線 ——雙斷路器雙母線接線,如圖所示即為雙斷路器雙母線接線，每一個(gè)回路都設(shè)有兩臺(tái)斷路器，分別與兩組母線相連，雙母線同時(shí)運(yùn)行。這樣的接線可靠性極高，不論是母線故障還是隔離開關(guān)、斷路器要檢修，都不會(huì)引起停電。即當(dāng)Ⅰ母線發(fā)生故障時(shí)，將連在Ⅰ母線上的所有電源回路和出線回路的斷路器全部斷開，但是所有的回路都還仍連在Ⅱ母線上繼續(xù)工作，不會(huì)出現(xiàn)停電現(xiàn)象。這種接線有較好的靈活性，且操作方便，正常運(yùn)行時(shí)，也避免了切換母線過程中的操作事故。但是這種接線的設(shè)備多，投資大，維修斷路器的工作量也相應(yīng)增大。所以在220KV裝置中很少運(yùn)用。,圖示為一臺(tái)半斷路器接線圖，每一個(gè)回路經(jīng)一臺(tái)斷路器接至一組母線，分別接在兩組母線上的兩條回路之間裝有一臺(tái)半聯(lián)絡(luò)斷路器，在兩組母線之間形成一個(gè)三臺(tái)斷路器構(gòu)成的“斷路器串”平均每條回路一臺(tái)半斷路器，所以稱一臺(tái)半斷路器接線，又稱二分之三接線。正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線同時(shí)運(yùn)行。任一組母線或斷路器要檢修時(shí)，只要斷開相連接的隔離開關(guān)就可進(jìn)行，各條回路仍正常工作。有一條母線發(fā)生故障時(shí)，與它相連的斷路器都會(huì)自動(dòng)跳開，而不會(huì)引起任何回路停電。,一臺(tái)半斷路器接線,一臺(tái)半斷路器接線,一臺(tái)半斷路器接線中，對(duì)回路要采用交叉配置的原則，在一個(gè)“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時(shí)，使兩條電源回路同時(shí)被切除。一臺(tái)半斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線或回路斷路器時(shí)不必用隔離開關(guān)進(jìn)行大量的倒閘操作，操作方便。并且，調(diào)度和擴(kuò)建也很方便。一臺(tái)半斷路器接線的缺點(diǎn)：與單斷路器雙母線相比，設(shè)備投資和斷路器維修量都有所增加；并且一條回路故障有二臺(tái)斷路器要跳開，聯(lián)絡(luò)斷路器故障會(huì)造成相連兩條回路的短時(shí)停電；再有，為了便于回路的交叉配置，要求電源數(shù)和出線數(shù)最好相等；還有這種接線的繼電保護(hù)裝置也比其他接線要復(fù)雜得多。,電氣主接線                ——無母線接線,一、橋式接線當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，宜采用橋式接線。橋式接線根據(jù)斷路器的安裝位置可分為內(nèi)橋接線（圖a）和外橋接線（圖b）兩種。橋式接線沒有母線，因而不會(huì)發(fā)生由母線故障或檢修所引起的停電，經(jīng)濟(jì)性和可靠性有所提高。 1.內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線的橋斷路器QF3接在變壓器側(cè)，另外兩臺(tái)斷路器QF1和QF2接在線路上，圖（a）所示。,,,,內(nèi)橋接線在運(yùn)行中的特點(diǎn),（1）當(dāng)一條線路發(fā)生故障時(shí)，只有該線路側(cè)的斷路器跳開，其余三條回路能正常工作。（2）當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，對(duì)應(yīng)出現(xiàn)斷路器和橋斷路器都會(huì)自動(dòng)跳開，導(dǎo)致該出線回路停電。要先將故障變壓器對(duì)應(yīng)的隔離開關(guān)斷開，再接通故障變壓器對(duì)應(yīng)得斷路器和橋斷路器，才能恢復(fù)對(duì)該回路的供電。（3）需要切除或投入一條線路時(shí)，只要將該線路側(cè)的斷路器斷開或接通，其余三條回路能正常工作。 （4）需要切除變壓器時(shí)，要先斷開該線路斷路器和橋斷路器以及變壓器低壓側(cè)的斷路器，然后再斷開變壓器的隔離開關(guān)，最后再接通該回路的斷路器和橋斷路器，要投入變壓器步驟相反。內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路故障，并且操作簡單；而在變壓器的切換或投入時(shí)，要使相應(yīng)回路停電，且操作復(fù)雜，所以這種接線一般用在變壓器不需要經(jīng)常換的線路。,2.外僑接線外僑接線的橋斷路器接在線路側(cè)，另外兩臺(tái)斷路器接在變壓器回路中，圖(b)。外僑接線在運(yùn)行中的特點(diǎn)與內(nèi)橋接線的相反；在線路故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)變壓器短時(shí)停電，并且操作復(fù)雜；而在變壓器故障或切除、投入時(shí)不影響其余回路故障，并且操作簡單。所以這種接線適用于變壓器需要經(jīng)常切換的情況。,二、單元接線單元接線時(shí)無母線中最簡單的一種接線形式，也是主接線基本形式中最簡單的一種。有以下幾種類型： 1.線路—變壓器單元接線線路—變壓器單元接線適用于一條線路和一臺(tái)變壓器的變電所，高壓側(cè)沒有母線，接線非常簡單。通常采用以下三種方法來保護(hù)變壓器；一種是由線路斷路器上的繼電保護(hù)裝置來保護(hù)，在變電所只裝一組隔離開關(guān)，供檢修變壓器用（圖a）；另一種是在變壓器的高壓側(cè)再裝一組跌落式熔斷器（圖b）；還有一種是在變壓器高壓側(cè)裝斷路器（圖c）。,線路—變壓器單元接線一般用于農(nóng)村 變電所或用戶變電所。,2.發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線在該種單元接線中，發(fā)電機(jī)和升壓變壓器直接連成一個(gè)單元，經(jīng)斷路器接至高壓母線。發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單，由于不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，節(jié)省了不少斷路器，并且發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)故障時(shí)短路電流較小。它的缺點(diǎn)是當(dāng)發(fā)電機(jī)或變壓器損壞或檢修時(shí)，整個(gè)單元將被迫停止工作。,（a）是發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器單元接線,（b）是發(fā)電機(jī)—三繞組變壓器單元接線,3.發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)大單元接線發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)大單元接線就是采用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器相連接組成，每一臺(tái)發(fā)電機(jī)都裝有斷路器和隔離開關(guān)，當(dāng)任一臺(tái)發(fā)電機(jī)要檢修或故障時(shí)，另一臺(tái)發(fā)電機(jī)仍可繼續(xù)運(yùn)行。如圖所示：,圖（a）是發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線。這種接線應(yīng)用比較廣泛，但是發(fā)電容量較大時(shí)，如果在一臺(tái)發(fā)電機(jī)端口出現(xiàn)短路時(shí)，另一臺(tái)發(fā)電機(jī)的短路電流，加上變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的短路電流數(shù)值很大，對(duì)發(fā)電機(jī)斷路器的選擇就會(huì)很困難。圖（b）是發(fā)電機(jī)—分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線。它由一個(gè)高壓繞組和兩個(gè)低壓的分裂繞組，兩個(gè)分裂繞組的額定電壓和額定容量相同，匝數(shù)相等，由于兩個(gè)分裂繞組有漏抗，所以兩臺(tái)發(fā)電機(jī)之間的電路中就有電抗，這樣，短路電流就能受到限制。圖（c）是發(fā)電機(jī)—分裂電抗器單元接線。分裂電抗器有一個(gè)中間抽頭，接變壓器，分裂電抗器的兩個(gè)臂與發(fā)電機(jī)相連。,三、多角形接線,多角形接線的斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形電路，電源回路和出線回路都接在兩臺(tái)斷路器之間。多角形的“角”數(shù)等于回路數(shù)，也就等于斷路器數(shù)。圖為三角形接線盒四角形接線：,四角形接線,三角形接線,（1）多角形接線所用的斷路器數(shù)目比分段單母線接線、不分段雙母線接線還少一臺(tái)，但是具有雙斷路器雙母線接線的可靠性，任一臺(tái)斷路器需檢修時(shí)，只需斷開兩側(cè)的隔離開關(guān)即可進(jìn)行，不會(huì)引起任何回路停止工作。 （2）多角形接線中沒有母線，所以不存在母線故障所產(chǎn)生的影響，也不存在母線檢修所要的操作。 （3）任一回路故障時(shí)，只跳開與之相連的兩臺(tái)斷路器，不會(huì)影響其他回路的正常工作。 （4）操作方便。所有的隔離開關(guān)只是檢測(cè)時(shí)才用，也就不會(huì)發(fā)生因帶負(fù)荷斷開隔離開關(guān)所引起的事故。,多角形接線的優(yōu)點(diǎn),（1）檢修任何一臺(tái)斷路器時(shí)，多角形就開環(huán)運(yùn)行，如果又有斷路器自動(dòng)跳開，將使供電造成紊亂。 （2）多角形接線中的電器設(shè)備可能在閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下工作，其中所流過的工作電流差別特大，這樣選擇合適的電器會(huì)很困難。 （3）由于運(yùn)行方式變化大，使繼電保護(hù)裝置復(fù)雜化。 （4）不便于擴(kuò)建。,多角形接線的缺點(diǎn),從特點(diǎn)可以看出，多角形接線不適用于回路數(shù)目較多的情況， 一般應(yīng)用中多為三角形和四角形。這種界限的電源回路，通常配置 在多角形的對(duì)角線上，這樣使所選用的電氣設(shè)備的額定電流不致過 大。這種接線，一般用于回路數(shù)目較少且不準(zhǔn)備發(fā)展的110KV及以 上的配電裝置中。,多角形接線的應(yīng)用要求,,電氣主接線圖讀圖方法,1.了解發(fā)電廠或變電所的基本情況 （1）發(fā)電廠或變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。是指該發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的重要程度，如果全廠或全所停電或造成什么影響。還有對(duì)發(fā)電廠要了解它的總?cè)萘?，?duì)變電所要了解它的供電范圍。 （2）發(fā)電廠或變電所的類型。對(duì)發(fā)電廠，要知道是火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠還是核電站；對(duì)變電所，要知道是樞紐變電所、地區(qū)變電所還是用戶變電所，是中間變電所還是終端變電所。 （3）對(duì)新建的或是擴(kuò)建的發(fā)電廠或變電所，要了解該發(fā)電廠或變電所之所以要建或擴(kuò)建的必要性。,2.了解發(fā)電機(jī)和主變壓器的主要技術(shù)參數(shù)。這些技術(shù)參數(shù)可能在電氣主接線圖中，也可能列在設(shè)備表內(nèi)。 3.明確各個(gè)電壓等級(jí)的主接線基本形式。一般發(fā)電廠或變電所都有二或三個(gè)電壓等級(jí)，讀圖時(shí)應(yīng)逐個(gè)閱讀電氣主接線圖，明確各個(gè)主接線的基本形式。對(duì)于發(fā)電廠，先看發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)的主接線基本形式；再看主變壓器高壓側(cè)的主接線基本形式；最后看中壓側(cè)的主接線基本形式。對(duì)于變電所，先看高壓側(cè)主接線基本形式，再看中壓側(cè)的主接線基本形式，最后看低壓側(cè)的主接線基本形式。 4.檢查開關(guān)的配置情況。 主要有兩點(diǎn)：（1）對(duì)斷路器配置的檢查。與電源有聯(lián)系的各側(cè)都應(yīng)配置有斷路器，否則，不符合電氣主接線圖的要求。（2）對(duì)隔離開關(guān)配置的檢查。該裝隔離開關(guān)處是否裝有隔離開關(guān)，檢測(cè)需要；檢查隔離開關(guān)繪制方法是否正確，如有將刀片端與電源相連的，則不符合電氣主接線要求。,5.檢查互感器的配置情況?；ジ衅髦饕悄軡M足測(cè)量和繼電保護(hù)的需要，檢查時(shí)應(yīng)注意（1）該裝電流互感器和電壓互感器的地方是否都已配置；（2）配置電流互感器的地方，查看配置電流互感器的只數(shù)；（3）查看各個(gè)電流互感器的鐵芯數(shù)，看是否滿足需要。6.檢查避雷器的配置情況。有時(shí)不繪出避雷器，如果主接線圖中繪出避雷器，則要檢查避雷器的配置是否齊全，如不全，應(yīng)補(bǔ)全。,發(fā)電廠電氣主接線圖的讀圖實(shí)例,某中型熱電廠的電氣主接線圖,實(shí)例一：,圖示：已知這種發(fā)電廠有以下特點(diǎn)：一是總?cè)萘繛?00~1000MW，單機(jī)容量為50~200MW；二是除向用戶供電外，還兼供蒸汽和熱水，一般建在工業(yè)中心或城市中心；三是用發(fā)電機(jī)的電壓向附近的用戶供電，剩余電能用升高電壓送給遠(yuǎn)方用戶和系統(tǒng)。,圖3-1某中型熱電廠的電氣主接線圖,從圖中可以看出，該熱電廠裝有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，接到10KV母線上，主變壓器是兩臺(tái)三繞組變壓器，每臺(tái)變壓器的三個(gè)繞組都分別接到三個(gè)電壓等級(jí)的母線上。該熱電廠除了10KV的電壓等級(jí)外，還有220KV和110KV兩個(gè)升壓的母線，我應(yīng)該逐個(gè)的分析三個(gè)電壓等級(jí)的母線。,該電器主接線圖的特點(diǎn)： （1）可靠性高。10KV和220KV等級(jí)的所有出線都能滿足Ⅱ類負(fù)荷的供電要求，如果用雙回路供電，也可以滿足Ⅰ類負(fù)荷的供電要求。 （2）短路電流小。裝有母線電抗器和線路電抗器，可以抑制短路電流的大小。 （3）擴(kuò)建方便。 （4）操作復(fù)雜。10KV和220KV都是雙母線接線，并且出線較多，倒換母線時(shí)有很多的操作步驟，容易產(chǎn)生誤操作。 （5）造價(jià)較高。,實(shí)例二：,中型水利發(fā)電廠的電器主接線圖,水利發(fā)電廠的特點(diǎn)是建在水源附近，一般距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，基本上沒有發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷，幾乎全部電能用升高電壓送入系統(tǒng)；水利發(fā)電廠的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量，是根據(jù)水能利用條件一次確定的，不必考慮發(fā)展和擴(kuò)建；水力發(fā)電廠附近地形復(fù)雜，電氣主接線應(yīng)盡可能簡單，使配電裝置緊湊。主接線圖如圖所示：,,圖3-2某中型水利發(fā)電廠電氣主接線圖,從圖中可以看出，整個(gè)發(fā)電廠的電器主接線比較簡單，兩臺(tái)主變壓器和四臺(tái)發(fā)電機(jī)接成兩個(gè)發(fā)電機(jī)——變壓器擴(kuò)大單元，兩臺(tái)主變壓器與兩條升高電壓出線接成四角形接線方式，這兩條出線與系統(tǒng)相連接。這樣接線的優(yōu)點(diǎn):（1）可靠性高。沒有母線，不存在母線故障；任一斷路器檢修時(shí)，都不影響水利發(fā)電廠對(duì)系統(tǒng)的供電。（2）操作方便。改變運(yùn)行方式時(shí)，只要操作斷路器，步驟極少，不會(huì)發(fā)生隔離開關(guān)的誤操作，且能適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度要求發(fā)電機(jī)經(jīng)常開停機(jī)的情況。（3）造價(jià)較低。不需要母線裝置，節(jié)省了費(fèi)用。,實(shí)例三：,某火力發(fā)電廠的電氣主接線圖,區(qū)域性發(fā)電廠屬大型發(fā)電廠，裝機(jī)總?cè)萘吭?000MW以上，單機(jī)容量在200MW以上。大型發(fā)電廠都健在動(dòng)力資源豐富的地方大型火力發(fā)電廠建在煤炭生產(chǎn)基地附近。大型發(fā)電廠一般離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能幾乎全部用110KV及以上的高壓或超高壓輸電線路送至遠(yuǎn)方，擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)的基本負(fù)荷，其工作情況對(duì)系統(tǒng)的影響較大。主接線圖如下圖所示:,圖3-3火力發(fā)電廠的電氣主接線圖,從圖中可以看出，該發(fā)電廠有四臺(tái)發(fā)電機(jī)和四臺(tái)變壓器，結(jié)成四組單元線，2個(gè)單元接在220KV母線，2個(gè)接在500KV母線。220KV母線采用帶旁路母線的不分段雙母線接線方式。500KV母線為一臺(tái)半斷路器的接線方式。用自耦變壓器作為兩級(jí)升高電壓之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的備用電源和起動(dòng)電源。該電氣主接線具有很高的可靠性，并能靈活的改變運(yùn)行方式；升高壓側(cè)的開關(guān)設(shè)備較多，增加了造價(jià)，但也可以極大地減少停電機(jī)率。,變電所電氣主接線圖的讀圖實(shí)例,實(shí)例一：某110KV地區(qū)變電所電氣主接線圖,圖示為110KV地區(qū)變電所的簡明電氣主接線圖。該變電所為110/10KV降壓變電所，裝有兩臺(tái)主變壓器。變電所的負(fù)荷都是地區(qū)負(fù)荷，用10KV線路供電。由于負(fù)荷很重，所以有4條110KV的進(jìn)線。,圖3-4 110KV地區(qū)變電所電氣主接線圖,從圖中可以看出，110KV測(cè)采用分段單母線接線；在10KV測(cè)，看似四分段母線，又像是分段雙母線接線，而實(shí)際上是兩套分段單母線接線。為了限制短路電流，圖中，10KV測(cè)得分段單母線采用分開運(yùn)行的方式；且在主變壓器的低壓側(cè)加裝分裂電抗器，每個(gè)分裂電抗器的兩臂各自接10KV單母線的各分段。這樣就要求10KV各段母線上的負(fù)荷盡可能相等，以免分裂電抗器中電能消耗太大，使各母線上電壓不等。這種主接線比較特殊，可靠性不高，對(duì)重要負(fù)荷必須用兩條接在不同分段上的線路作回路供電，而當(dāng)其中一條回路出現(xiàn)故障或斷路器檢修時(shí)，又將引起兩個(gè)分段上的負(fù)荷不相等，所以如果重要用戶很多就不太適合。,某110KV終端變電所的電氣主接線圖,實(shí)例二：,從圖中可以看出，110KV側(cè)采用的是內(nèi)橋接線，10KV側(cè)采用的是分段單母線，這種接線簡單、操作方便、投資較少，但是10KV母線一段出現(xiàn)故障就會(huì)引起部分停電，重要用戶應(yīng)用雙回路接不同母線分段。,圖3-5,一次主接線圖,,什么是電氣主接線,電氣主接線,電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。,主接線圖,用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線圖。,對(duì)電氣主接線的要求,——可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性,供電可靠性是電力生產(chǎn)首要要求。事故停電的機(jī)會(huì)越小，影響的范圍越小，停電的時(shí)間越短，可靠性就越高。 適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行能安全可靠地供電，在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。 主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。,電氣主接線主要形式,單母線 雙母線 一個(gè)半斷路器接線 橋形接線 角形接線 單元接線,單母線,特點(diǎn)： 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 靈活性和可靠性差。,單母線接線,單母線,特點(diǎn)： 一段母線故障，另一母線不間斷供電。 重要用戶可雙電源供電。 一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修，整段母線停電。 兩母線負(fù)載需均衡。,單母線分段接線,單母線,特點(diǎn)： 檢修帶旁路的斷路器時(shí)，該回路可以不停電，提高了供電的可靠性。,單母線分段帶旁路接線,雙母線接線,特點(diǎn)： 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 投資較高 倒閘復(fù)雜，易誤操作,雙母線接線,雙母線接線,雙母線帶旁路接線,特點(diǎn)： 斷路器檢修時(shí)，回路可不停電，供電可靠性高。,一個(gè)半斷路器接線,特點(diǎn)： 供電可靠性高 布置簡單 投資高 二次接線復(fù)雜,橋形接線,內(nèi)橋接線,特點(diǎn)： 投資少 線路切換方便 靈活性和可靠性較差,橋形接線,外橋接線,特點(diǎn)： 投資少 主變切換方便 適于兩線路功率交換情況 靈活性和可靠性較差,橋形接線,擴(kuò)大內(nèi)橋接線,特點(diǎn)： 靈活性和可靠性較好 操作步驟多,角形接線,,特點(diǎn)： 供電可靠性高 投資相對(duì)較少 二次接線復(fù)雜 不便于擴(kuò)建,單元接線,發(fā)變組接線及發(fā)變線組接線,特點(diǎn)： 接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便 任一元件故障需全停,倒閘操作原則,倒閘操作原則,基本原則：不能帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān) 必須用斷路器接通或斷開負(fù)荷電流及短路電流，絕對(duì)禁止用隔離開關(guān)切斷負(fù)荷電流。 送電操作，先合電源側(cè)隔離開關(guān)，后合負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)，再合斷路器；停電順序與此相反。 變壓器停電時(shí)，先拉負(fù)荷側(cè)開關(guān)，再拉電源側(cè)開關(guān)，最后拉開兩側(cè)閘刀，送電順序與此相反。 ……,送電時(shí)為何要限定兩側(cè)刀閘順序？,若斷路器觸頭意外閉合，隔離刀閘閉合負(fù)荷引起的拉弧可能造成弧光短路。先合電源側(cè)，后合負(fù)荷側(cè)，可由線路斷路器斷開故障；跳閘和故障檢修只影響本出線。先合負(fù)荷側(cè)，后合電源側(cè)，則線路斷路器不能斷開故障，跳閘和故障檢修影響整個(gè)母線。,倒閘操作原則,允許用隔離開關(guān)進(jìn)行的操作 拉合無故障的電壓互感器和避雷器 拉合無故障的空載母線 拉合無接地故障的變壓器中性點(diǎn)地刀 拉合無阻抗等電位的并聯(lián)回路（如雙母線刀閘） 拉合電容電流不大于5A的10kV以下空載線路 ……,,二次系統(tǒng)介紹,內(nèi)  容,第一部分：概述 第二部分：二次圖紙 第三部分：互感器 第四部分：斷路器和刀閘 第五部分：五防閉鎖回路,第一部分 概述,概述,什么是二次系統(tǒng)？ 為什么要學(xué)習(xí)二次系統(tǒng)？ 二次系統(tǒng)有什么作用？ 二次設(shè)備的范圍是多大？,什么是二次系統(tǒng)？,一次系統(tǒng)：對(duì)用戶供電的電路，是發(fā)電、變電和輸電的主體，包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路、無功補(bǔ)償設(shè)備等設(shè)備，這些設(shè)備相互連接構(gòu)成一次系統(tǒng)。,什么是二次系統(tǒng)？,二次系統(tǒng)：對(duì)一次系統(tǒng)實(shí)施測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)的電路，是發(fā)電、變電和輸電的測(cè)量和控制設(shè)備，包括測(cè)量儀表、測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置……防誤設(shè)備，這些設(shè)備相互連接構(gòu)成二次系統(tǒng)。,為什么要學(xué)習(xí)二次系統(tǒng)？,公司絕大部分產(chǎn)品屬于二次系統(tǒng)，因不了解二次系統(tǒng)，我們付出了很多代價(jià)。產(chǎn)品開發(fā)需求不準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試?yán)щy現(xiàn)場(chǎng)問題處理困難,二次系統(tǒng)的作用,測(cè)量：采集、顯示、記錄電壓、電流、功率電度等參數(shù) 信號(hào)：采集、顯示、記錄設(shè)備狀態(tài)、告警和事故信息 控制：對(duì)斷路器、電動(dòng)刀閘等設(shè)備分合操作 調(diào)節(jié)：發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)、變壓器調(diào)壓、無功補(bǔ)償?shù)?保護(hù)：在系統(tǒng)或設(shè)備異常或故障時(shí)自動(dòng)切除相關(guān)部分 自動(dòng)裝置：自動(dòng)重合閘、自動(dòng)準(zhǔn)同期、備用電源自投等,二次設(shè)備的范圍,互感器 斷路器控制回路 測(cè)量表計(jì) 繼電保護(hù)、測(cè)控裝置、自動(dòng)裝置 …… 監(jiān)控設(shè)備 通訊設(shè)備 電氣防誤閉鎖設(shè)備,第二部分 二次圖紙,二次回路圖紙種類,圖紙種類：原理圖、展開圖、安裝圖 圖紙內(nèi)容： 圖形符號(hào)如：  表示繼電器的線圈，    表示繼電器的接點(diǎn) 文字符號(hào)：如TWJ表示跳閘位置繼電器， HWJ表示合閘位置繼電器。 回路編號(hào)：如1－電源正極，2－電源負(fù)極，7－合閘回路，37－跳閘回路,,原理圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,+,-,+,+,-,-,,,,,,,,展開圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A421,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C421,N421,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,