085教案第二学期.doc

教 案所属系部:送配电教研室讲授课程:发电厂及变电站电气设备任课教师:王媛讲授班级:电气085授课学期：2009-2010下学期第九章 配电装置教学要求：了解配电装置的基本要求及一般构成方法；掌握最小安全净距的概念；掌握户内、户外配电装置的形式及应用范围；学习各种布置的平面图及剖视图的画法。91 概述一、配电装置的定义a、按电气主接线进行集中布置和连接的一次设备。b、同一级电压的开关设备、载流导体等，加上辅助设备、土建设备等。c、正常情况下，用来接受和分配电能； 故障情况下，能迅速切除故障部分恢复运行。二、基本要求a、安全：设备布置合理清晰、采取保护措施。如：设置遮拦和安全出口、防爆隔墙、设备外壳底座等保护接地。b、可靠：设备选择合理、故障率低、影响范围小。c、方便：设备布置便于操作集中，便于检修、巡视。d、经济：合理布置、节省用地、节省材料。e、发展：预留备用间隔、备用容量。三、最小安全净距 A值：基本电气距离A1 A2导体 地 导体 导体B值：裸导体与遮拦之间的距离 C值：无遮拦裸导体与地（楼）面的垂直净距D值：不同时停电检修的无遮拦带电部分之间。E值：通向屋外的出线套管至屋外通道的垂直净距 9.2 屋内配电装置一、配电装置的一般构成方法及图式a间隔：为配电装置的最小组成部分、其大体上对应主接线图中的接线单元。b部署：排列单列、双列考虑：排列的顺序要合理（地理位置、避免交叉）单列进出线QF排成一列布置在母线一侧。双列进出线QF排成二列布置在母线两侧。分层单层、双层、三层通道的走向c图式：配置图 断面图 平面图 二、屋内配电装置设备的布置特点：1） 由于允许的安全净距小，能分层布置，因而占地面积比屋外布置小；2） 维修、操作和巡视都在户内进行，不受气条件的影响；3） 电气设备不易受外界污秽空气环境的影响，维护工作量小；4） 电气设备之间的距离小，通风散热条件差，且不便于扩建；5） 房屋建筑投资大，但可采用价格较低的屋内型设备，能减小一些设备的投资。三、屋内低压配电装置布置要求：1） 屋内低压配电装置的电气距离应满足规范要求。2） 低压配电装置的维护通道的出口数目，按配电装置的长度确定：长度不足6m时允许一个出口；长度超过6m时，应设两个出口，并布置在通道的两端；当两出口之间的距离超过15m时，其间应增加出口。3） 低压配电室长度超过7m时，应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。4） 当低压配电室为楼上和楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个为通向该层走廊或室外的安全出口。5） 配电室的门均应向外开启，但通向高压配电装置时的门应双向开启门。四、屋内高压成套配电装置布置要求：1）配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短路和过电压等工作条件时的要求。2）配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相配合。3）屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距。4）配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门槛，并不应有与配电装置无关的管道通过。5）长度大于7m的高压配电装置室，应有两个出口，并宜布置在配电装置室的两端；长度大于60m时，宜增添一个出口；配电装置室的门应为向外开启的防火门，应装弹簧锁，严禁用门闩。配电装置室可开窗。表 配电装置室内各种通道的最小宽度（mm） 通道分类布置方式维护通道操作通道通往防爆间隔的通道固定式成套手车式一面有开关设备时8001500单车长+12001200两面有开关设备时10002000双车长+90012009.3 屋外配电装置一、特点：1） 无需配电装置室，节省建筑材料和降低土建费用，一般建设周期短；2） 相邻设备之间距离大，减少故障蔓延的危险性，且便于带电作业；3） 巡视设备清楚，且便于扩建；4） 易受外界气候条件的影响，设备运行条件差，须加强绝缘；5） 气候变化给设备维修和操作带来困难；6） 占地面积大，对于水电站可能使投资增大。二、结构型式 1)母线和构架、母线：软母线：悬式绝缘子悬挂在门型架、型架上 硬母线：固定在支柱绝缘子上。（母线桥） 2)电力变压器、贮油池：其尺寸比变压器外廓大1m、内铺0.25m的卵石层事故排油：通过底部的排油管排至事故排油坑，底部向排油管处倾斜。离建筑物的距离： 5m 可开防火窗和门 5m 不可开防火窗和门 510m主变 主变 否则安装防火隔墙 3）基础：断路器：低式布置0.51m 高式布置 2m隔离开关、互感器： 2m避雷器：可放在地下或0.4m高或 2m高 4）电缆沟和通路：电缆沟的定向应使距离最短，上面兼做巡视通道。通路：为了运输设备、消防需要。三、布置型式：低型、中型、高型、半高型。低型：所有电器均装在同一水平面上，母线与设备等高中型：所有电器均装在同一水平面上，母线设在较高水平面上。高型：两组母线重叠布置，隔离开关比断路器高，母线比隔离开关高半高型：部分隔离开关与母线等高，高于断路器等设备9.4 成套配电装置屋内高压成套配电装置：固定式高压开关柜、手车式高压开关柜、SF6全封闭组合电器、 #高压开关柜的闭锁装置应具有“五防”功能：防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关或带负荷推入、拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带接地线或接地开关合闸；防止误入带电间隔，以保证可靠的运行和操作人员的安全。屋内高压成套配电装置的布置要求1）配电装置的布置和设备的安装，应满足在正常、短路和过电压等工作条件时的要求。2）配电装置的绝缘等级，应和电力系统的额定电压相配合。3）屋内配电装置的安全净距不应小于最小安全净距。4）配电装置室内的各种通道应畅通无阻，不得设立门槛，并不应有与配电装置无关的管道通过。习题与思考题7-1 配电装置应满足那些基本要求？7-2 配电装置有那些类型？各有何特点？应用范围如何？7-3 什么是配电装置的最小安全净距？并能校验A、B、C、D、E值。7-4 熟悉屋内高低压成套配电装置的结构及其布置要求。7-5 试述屋外配电装置的布置型式及单列和双列布置的特点；熟悉屋外配电装置的布置要求。第12章 操作电源一、概述1、操作电源：供电站控制环保自动装置；供电站操作机械调节器机械；供电站独立的事故照明。2、交流操作电源1） 优点：二次接线简单、投资少、维护量小，易于实现自动化和运动化。2）缺点：可靠性比直流电源低； 原因： 交流操作的继电器不够成熟； 交流电源依赖电厂本身； 交流电源有时点分散的、有时点集中的、有时分散与集中相结合的。3、 硅整流型直流操作电源优点：可以提高操作电源的可靠性。1）电容贮能式整流操作电源：A 硅整流：由厂用电源低压整流为直流电源。 要求可靠，一般有两个独立的电源。电源（三相整流，容量大） 供电给合闸、操作、保护、信号。电源（单相整流，容量小） 供电给操作、保护、信号B 电容储能的作用：当电力系统发生短路时，会引起Id 升高，c （直流母线电压 ）下降，利用电容储能对保护装置和断路器的跳闸线图放电，使断路器跳闸，将事故切除。4、复式整流操作电源复式电源 电压源：一般取自厂用变或TV，经全波整流，电抗器滤波成直流电源。 电流源：一般取自TA，经稳压器成直流电源。 正常情况下，由电压源供电给： 电源合闸电源保护、信号、跳闸；发生短路时，c （直流母线电压 ）下降，c （直流母线电压 ）升高由电流源供电给： 电源保护、信号、跳闸；二、 蓄电池直流操作系统优点：电源独立（不受一次电网事故的影响） 可靠性高、适应性强。缺点：价格贵。1、铝酸蓄电池的结构和工作原理1）组成： 正极版PbO2、玻璃丝管结构，呈褐色 负极版Pb、 涂膏式结构，呈浅灰色 电解液纯H2SO4、由蒸馏水稀释 容器：由绝缘材料制成（防酸隔爆透明塑料缸） 极板数为单数，最少不少于3片，负极板比正极板多一片。每一块正极板都要类在负极板之间，以使正极板两面都能发生化学反应。2） 放电及放电特征：化学能 电能 E=0.85+d 0.85+1.21=2.06V 比重 放电末端： 1.8V PbO2+ Pb + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O 在放电过程中，正负极板均形成PbSO4，H2SO4比重下降，内阻增加。 注意：放电电流不能过大。3） 充电及充电特征：充电电源 化学能 2PbSO4+2H2O= PbO2+ Pb + 2H2SO4 在充电过程中，正负极板还原形成PbO2、 Pb、电势渐增。2、蓄电池的运行方式1）充电放电方式对蓄电池进行周期性的充电和放电。特点：蓄电池充好电后，既断开充电设备，由蓄电池向直流负荷充电。 （经常、短时、事故）待蓄电池放电约为7580%时，就需要进行充电。充电设备的功率应满足蓄电池组的充电和经常性负荷的需要。2）浮充电运行方式设置两台充电设备，一台主充电机先将蓄电池充好电，另一台主充电机同蓄电池并联运行，除担负直流负荷外，还以较小的电流向蓄电池进行浮充电。 （ 补偿蓄电池的自放电损耗）自放电原因：电解液中含有杂质，形成局部的短路回路。 容器内电解液上下层的比重不同，极板上下电动势不同形成环流。特点： 蓄电池总是处于充满电的状态，随时应付短时负荷。 蓄电池放电机会不多，每3个月进行一次放电，再进行一次均衡充电，以避免硫化。 管理维护量少，可靠性高。3、蓄电池直流系统的接线关键元件：双臂电池调节器。放电手柄b-1充电手柄b-2充电过程中，电池数n 减少 放电过程中，电池数n 增加 4、镉镍蓄电池（碱性蓄电池）1）组成：正极板（镉Cd） 负极板（镍化物 Ni2O3、NiO3） 电解液（KOH 不参加化学反应，而起到传导的作用） 容器化学方程式：Cd+ Ni2O3 = CdO+ 2NiO Cd+ NiO2 = CdO+ NiO2）运行特点： 内阻小，可瞬时放电倍率可达10倍的额定容量。 体积小，重量轻、可直接安装在直流屏上，非常方便。反应过程中不会产生有害气体，防爆性能好，可直接安装在中控室内。具有自动调压装置，能保持直流母线电压的恒定。具有自动恒流功能，浮充电时能自动恒定。综合造价低，维护方便。单个电池端电压低（1.21.3）电池数目多。三、 电气接线的绝缘监察1、直流系统的绝缘监察 1）为什么需要装设？若发生一点接地故障不及时处理，易发展成二点接地故障，引起信号、控制、继电保护、自动装置等回路的误动作。 2）直流绝缘监察装置 测量部分：SA+V SA在中间位置：2-1，5-8通PV显示mSA在“+”位置：2-1，5-6通PV显示+SA在“-”位置：1-4，5-8通PV显示-、若绝缘良好，R+=R-，电桥平衡 +=-=0若正极接地，+=0 -=m若负极接地，-=0 +=m 信号部分：ZJJ+D+GP 绝缘良好时，R+=R-，电桥平衡，KSE（ZJJ）不动作 若某一级绝缘电阻下降，则电桥平衡被打破，KSE（ZJJ）动作。2、交流系统的绝缘监察1）为什么要设置？针对小接地电源系统中，当发生一相接地时，故障相对地电压=0非故障相对比电压上升 但由于三相对称，系统可继续运行2h，但时间一长升高的电压会引起对地绝缘击穿而形成相向短路。2）交流绝缘监察装置 TV：为万能接线，可用一台三相五线式TV或三台单相TV。主二次绕组接成YO型测量、继电保护、同期；辅助二次绕组接成开口三角型绝缘监察。工作原理：正常运行时，a+b+c=0、YJ不动作 当某相发生金属性接地时开口三角型=100V，过电压继电器动作发信号练习：如何判断哪一相发生了单相接地故障，且在哪一相发生？第13章 测量监察回路一、二次回路的概念1、二次设备：对一次设备及水力机械设备工作进行监测和控制保护的辅助设备，以保证电站安全、经济的运行。如：测量仪表、录波装置；控制开关、同期装置、自动励研装置；信号装置、继电保护、绝缘监察装置；控制电流、小母线连接线；2、二次回路图 1）原理接线图体现工作原理 特点：所有回路元件以整体形式绘在一张图上。 画图时：不用画出内部接线、引出线端子的编号；回路的编号。直流仅标明电源的极埋，不用标出从哪一熔断器引出。信号部分在图中仅标出“信号”。 2）展开接线图画图时：分别按交流电流、电压、直流回路绘出；所有图形符号和文字符号要用国标且同一元件的线图及触点采用相同的文字符号；所有开关电器和继电器的触点都按照正常状态画出；（开关电器在断开位置，继电器的触点在线圈不带电状态）每一回路右侧用文字说明作用；3、安装接线图为施工图纸。a、屏面布置图（比例图）屏的型式： 直立屏、 （2360550800或600） 同期屏、 600200400 控制屏、b、屏后接线图（屏内元件连接图，端子排图） 先设计端子排图： 端子类型经过端子的回路 设计顺序 后设计屏内元件连接图：采用“相对编号法” 注意：一个端子旁边最多写2个编号。二、测量系统发电机定子回路装设的仪表：1A 2A机房、V、HZ、1W-2W、VAR、WH、VARH发电机转子回路装设的仪表：A、V -ck温度测量：定子绕组的温度及铁芯的温度。互感器的配置。第14章 控制回路一、控制回路的类型组成及要求二、断路器的控制电路1、基本要求 1）实现跳合闸线圈短时通电要求 依靠QF的辅助触点： 常开动合 常闭动断 2）手动操作：KK或按钮3）自动操作：BCJ、ZCH4）有位置指示：红灯亮、绿灯亮、5）依靠机械、电气防跳装置。2、实用控制电路 1、最简电路 2、具有灯光（）及防跳功能的控制电路合闸：KK（ZCH） HC HQ 红灯亮说明 ： DL在合闸位置； 跳闸回路完好；分闸：KK （BCJ） TQ 绿灯亮说明 ：DL在跳闸位置； 合闸回路完好；防跳：正常运行，若遇到短路同时KK（ZCH）粘结 BCJ TQ跳闸 同时TBJ（I）带电 TBJ1 TBJ（V）自保持； TBJ2分 断开合闸