电力基础知识介绍PPT课件

1 电力基础知识 2 电力系统 电力系统是由发电厂 输电网 配电网和电力用户组成的整体 是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统 输电网和配电网统称为电网 是电力系统的重要组成部分 发电厂将一次能源转换成电能 经过电网将电能输送和分配到电力用户的用电设备 从而完成电能从生产到使用的整个过程 电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置 安全自动装置 调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统 一般称为二次系统 3 电力生产运行部门 生产运营部线路工区变电工区配电工区调度通信中心电力营销部 4 生产运营部 负责线路运行 检修的技术管理负责变电运行 检修的技术管理负责继电保护的技术管理 监督负责配网的规划 运行 检修 改造 可靠性管理负责线损 无功电力 电压 可靠性的管理 5 线路工区 负责线路运行管理负责线路检修计划的制订负责人身 设备的安全 实施安全生产方针 完成反措计划负责事故调查 报告负责固改 技改及其他计划内工程的组织实施参与新建 扩建 改造线路工程的设计审查 验收 并负责投入运行 6 变电工区 负责变电运行管理负责变电检修计划的制订负责人身 设备的安全 实施安全生产方针 完成反措计划负责事故调查 报告负责固改 技改及其他计划内工程的组织实施参与新建 扩建 改造变电工程的设计审查 验收 并负责投入运行 7 配电工区 负责配网运行 维护 改造负责人身 设备的安全 实施安全生产方针 完成反措计划负责事故调查 报告负责供电可靠性管理负责实施赔垫网络规划负责编制并实施配电有关规章制度负责对用户故障抢修处理并提供优质服务 8 调度通信中心 负责管辖范围内电网的调度 事故处理及安全运行工作负责电力负荷管理工作负责制定经济 合理的运行方式 负责检修计划的安排负责继电保护整定负责调度自动化系统的运行维护 检修 测试工作负责通信线路和设备的运行 修试和技术管理工作 9 电力营销部 负责用电业务 用电检查 稽查管理负责电力负荷管理归口负责电能计量管理负责24小时受理本地区客户咨询 查询 故障报修 新装 增容与用电变更 投诉举报等业务 10 输电基础知识 输电指的是从发电厂或发电中心向消费电能地区输送大量电力的主干渠道或不同电网之间互送电力的联络渠道 我国目前的输电主要包括以下几个等级 500kV 220kV 110kV 35kV但这也不是绝对的 11 基础台帐 线路综合台帐杆塔台帐线路设备变更情况同杆架设情况 12 线路综合台帐 色标线路长度电缆长度 埋没于地下或敷设在电缆隧道中架空线长度 无绝缘的裸导线 用绝缘子悬架于杆塔上运行范围运行长度电压等级线路性质 资产性质 起点终点主 支线标记 13 杆塔台帐 一 型号形式 直线杆 耐张杆 终端杆 转角杆 特种杆耐张杆 加强线路的机械强度 导线通过耐张线夹和耐张绝缘子而悬挂在杆塔上 终端杆 进入变电所前 承受最后一耐张杆以后的导线的拉力的杆塔 转角杆 线路拐弯时所用 转角大时用耐张杆 小时用直线杆 特种杆 使导线变换位置的换位杆塔 在大跨越情况下使用的跨越杆塔 14 耐张杆 15 终端杆 16 转角杆 17 跨越杆 18 杆塔台帐 二 档距 相邻两杆塔中心线间的距离耐张段长度代表档距 一条线路的平均档距水平转角呼称高 杆塔在地面以上部分的高度杆塔高接地形式绝缘子概况 用来使导线和杆塔绝缘的瓷质元件 19 线路设备变更情况 变迁退役 报废 20 同杆架设情况 同杆序号起始杆号终止杆号同杆线路色标同杆线路电压等级 21 测试情况 导地线驰度测量导线下垂的最低点和悬挂点之间的长度叫驰度导地线接头测温绝缘子测零有无零值绝缘子绝缘子的盐密度测量盐密度用来表示污秽度 计算爬电比距交叉跨越测量跨越的角度 高度 跨越物等接地电阻测量为了保证电力系统在正常和事故情况下能够可靠地工作 而将电力系统中某一点进行接地 22 线路缺陷 根据其威胁安全的严重程度分为三类 类缺陷 对安全运行有严重威胁 短期内可能发生事故 应立即处理 最多不得超过一周 类缺陷 对安全运行有一定威胁 虽在短期内不可能发生事故 但若长期不处理 即会逐渐增加威胁 甚至发展为事故 一般一个月内安排计划进行处理 类缺陷 对安全运行威胁较小 一般结合大 小修计划进行处理 23 缺陷处理标准 紧急缺陷消除率100 包括采取临时措施 重大缺陷消除率 90 包括采取临时措施 一般缺陷消除率 80 24 线路检修 为了提高设备健康水平 使设备经常处于良好状态 确保输电系统设备安全 经济 运行 带电检修目的是为了减少停电时间 提高供电可靠性导地线修补检修 消除缺陷 25 线路安全 安全工器具主要管理机械预测周期 电器预测周期工作票 一种票 在涉及到停电作业时 需要通过第一种工作票来配合工作 在开工作票之前首先要开设备停电检修申请单 根据调度签发的停电申请单内容开工作票 二种票 不涉及停电申请 在不涉及到重合闸的操作时只要通知调度即可 事故分析 26 线路运行 线路设备评级评级是掌握和分析设备运行状况 加强设备管理 有计划的提高设备健康水平的有效办法 线路评级是根据线路的缺陷情况进行评级 主要分三个层次进行评级 班组评级 工区评级 生运部评级 运行分析周期提示 大修周期 接地电阻测量周期 绝缘子测零周期 27 变电基础知识 变电站是电力系统中变换电压 接受和分配电能 控制电力的流向和调整电压的电力设施 它通过其变压器将各级电压的电网联系起来 我国目前的变电站主要包括以下几个等级 500kV 220kV 110kV 35kV 28 变电站主接线示意图 输电线 断路器 隔离开关 母线 旁路用断路器 输电线 隔离开关 断路器 双母线 母联断路器 变压器 变压器 避雷器 避雷器 旁路母线 29 主要变电设备 一 单元 一组相关设备的总称 一次设备 直接生产和输配电能的设备 包括变压器 断路器 隔离开关 自动空气开关 接触器 铡刀开关 母线 电力电缆 电抗器 避雷器 熔断器 电流互感器 电压互感器等 二次设备 对一次设备的工作进行监察和控制保护的辅助设备 包括仪表 继电器 自动控制设备 信号设备及控制电缆等 30 主要变电设备 二 变压器 变电站的主要设备 分为升压变压器和降压变压器 互感器 包括电压互感器和电流互感器 把高电压 大电流按规定比例变成测量仪表 继电保护及控制设备的低电压和小电流 开关装置 包括断路器 隔离开关 负荷开关 高压熔断器等 都是断开和合上电路的设备 母线 汇聚 分配和传送电能的厂站内主要导线 防雷装置 主要有避雷针和避雷器 31 设备评级 提供给专职人员对所辖设备的技术状况进行评级 监督消缺 周期维护以及建立健全设备基础信息的一个手段 每季度一次 主要分三个层次进行评级 班组评级 工区评级 生运部评级 32 设备变动 调拨 全局范围内进行设备统筹安排 调动 实现资源优化的一种措施 异动 同上 33 变电缺陷 根据其威胁安全的严重程度分为三类 类缺陷 对安全运行有严重威胁 短期内可能发生事故 应立即处理 最多不得超过一周 类缺陷 对安全运行有一定威胁 虽在短期内不可能发生事故 但若长期不处理 即会逐渐增加威胁 甚至发展为事故 一般一个月内安排计划进行处理 类缺陷 对安全运行威胁较小 一般结合大 小修计划进行处理 34 缺陷处理标准 紧急缺陷消除率100 包括采取临时措施 重大缺陷消除率 90 包括采取临时措施 一般缺陷消除率 80 35 票据 一种票 高压设备上工作需要全部停电或部分停电者 高压室内的二次接线和照明等回路上的工作 需要将高压设备停电或做安全措施等二种票 带电作业和在带电设备外壳上的工作 控制盘和低压配电盘 配电箱 电源干线上的工作 二次接线回路上色工作 无需将高压设备停电者 转动中的发电机或高压电动机转子电阻回路上的工作 非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电源操作票 断路器和隔离开关的操作 接地线的操作 检查负荷分配 熔断器 保护回路的操作安措票 36 配电基础知识 配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网 它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电 也有一部分电力不经配电变电站 直接分配到大用户 由大用户的配电装置进行配电 37 配电管理系统 配电管理系统是以新的自动化配电设备为基础 应用计算机技术 自动控制技术 电子技术以及通讯技术 对配电网进行在线和离线的智能化监控与管理 使配电网运行于安全 可靠 经济 优质 高效的最优运行状态 它是配电网改造的一个重要组成部分 配电自动化系统是整个配电管理系统中的一个重要环节 它包括变电站综合自动化系统和馈线自动化系统 通过变电站综合自动化实现对变电站的监视和控制 通过馈线自动化 利用自动化开关设备和现代通讯技术 实现对配电网的远方监控和自动控制 达到提高系统的供电可靠性的目的 38 配电自动化结构 配电管理系统 DMS 变电所自动化 SA 配电自动化 DA 馈线自动化 FA 需求侧管理 DSM 39 配电自动化目的 改善用电的环境和条件 提高供电可靠性和电能质量适应城市的规划 提高配电网供电能力和自动化水平提高配电系统的管理水平 提高工作效率合理的经济调度和安全运行 可减少能源的损耗进一步提高电能管理 负荷控制和负荷预测的水平 40 配电自动化功能 采用配电线两端供电 中间开断的方式 可以增加正常运行容量 减少下降 在发生永久性故障时 可以很快确定故障间区 减少故障范围和停电损失 配网故障时完好区段恢复供电 提供了供电可靠性自动化系统采集的数据为用电管理和配网的进一步发展创造了更有利的条件 41 缩写术语 一 AGC 自动发电控制AM 自动绘图CIS 用户系统DA 配电自动化DCC 配电控制中心DLC 配电线路载波DMS 配电管理系统DSA 配电系统自动化DSM 需方用电管理DSP 数字信号处理DTS 调度员培训模拟 42 缩写术语 二 DTU 站所监控终端EMS 能量管理系统FA 馈线自动化FM 设备管理FTU 馈线监控终端LM 负荷管理RTU 远方终端装置SA 变电所自动化SCADA 监视控制和数据采集TTU 配电变压器监控终端 43 配电主站 配电主站是配电网监控和管理中心层 是整个配电自动化监控和管理系统的核心 主要负责采集 管理整个系统中区域工作站 子站 传上来的数据 负责数据的处理 存储 事故的报警 远方的控制 事故的隔离 无故障区域的供电恢复 负责与多个子系统的接口 实现数据共享 负责完成10KV配电信息的管理和维护 44 配电二级主站 配电区域二级主站 主要负责管理其所辖区域的开闭所 柱上开关 配电变压器上的配电终端监控设备 完成 数据集中器 的功能 所有现场信息通过配电子站送入调度中心 监控子站还具有所辖区域内故障诊断 隔离 非故障区域恢复供电的功能 配电子站设在变电站或大型开闭所内 通过光纤 或其它通信方式 如专线 无线等 与所属馈线的监控终端通信 通过光纤网络方式与配电自动化主站通信 45 配电终端 整个系统的底层 主要完成柱上开关 环网开关柜 箱式配 变电变压器 开闭所 配电室等各种现场信息的采集处理及监控功能 馈线监控终端 FTU FTU主要用于10KV配电架空线路 电缆的分段开关 联络开关 环网柜的数据采集与实时监控 站所监控终端 DTU DTU主要用于配电站 开闭所 开关站 配电房的数据采集与控制 故障识别与处理 配电变压器监控终端 TTU TTU主要用于公用配电变压器 专用配电变压器 箱式变的实时监控和监测 46 通信系统 一 配电自动化系统是由一个中央主站控制系统 若干二级主站以及分布在10KV配电网各节点上的配电终端组成 他们之间通过通信系统连接在一起 通过通信系统交换各类信息 通信系统主要传递以下几种信息 配电终端收集的配电网运行工况 如负荷电流 线路电压 有功功率 无功功率 开关状态 电度量等 中央主站或二级主站下发的开关分 合控制命令和其他设备如电容器 补偿装置等的投 切命令 配电终端主动发出的故障信息 其他需要传送的信息 47 通信系统 二 当通信系统发生故障或者通信系统不能提供优良的服务时 势必影响配电自动化系统的正常运行 甚至不能实现配电自动化的基本功能 通信系统按通信介质划分一般包括有线通信和无线通信 有线通信又分为光纤通信和电缆通信 无线通信又分为模拟无线通信 传统无线通信 和数字无线通信 每种通信均有其特点和优势 同时又存在一定的缺陷 48 配电网监测SCADA子系统 SCADA SupervisoryControlandDataAcquisition 系统完成基本的电网数据采集和监视控制功能 要求必须具有很高的安全性 可靠性 实时性 以及强大的数据处理能力 SCADA子系统在硬件上采取冗余配置 双网络 双主机 双前置机 软件上采用多进程 多线程 网络分布式 网管进程负责监视硬件和软件的运行 根据情况进行切网 切机操作 49 馈线自动化FA子系统 一 FA FeederAutomation 系统的主要功能是完成配电网故障自动化处理 其故障检测 定位 隔离与恢复控制分为三个层次 一是以配电终端为基础的故障检测 二是以DTU为单元的开闭所当地控制和以配电子站为辐射中心的低层区域控制 三是以主站为管理中心的高层全局控制 50 馈线自动化FA子系统 二 配电终端负责故障的检测 并执行配电子站故障处理命令 当配电子站与配电终端的通讯异常时 可以进行点对点通讯 实现故障隔离功能 DTU负责开闭所当地的故障处理 即备投和保护功能 并上报故障处理信息及接受主站的控制策略 配电子站负责处理所辖区域线终端 FTU 的故障上报 查洵故障信息 分析故障位置及实现故障的当地隔离 当故障区域超出所辖区域或隔离不成功 配电子站上报故障给主站 由主站协调各个子站进一步处理故障的隔离 隔离完毕之后 主站根据故障信息 提供非故障区域的供电策略 实现恢复供电 51 馈线自动化FA子系统 三 系统的故障诊断 隔离与恢复提供实时运行和模拟研究功能 在实时模式下 系统根据电网运行的拓扑状态自动完成开关设备的操作 达到故障的诊断与隔离 并提出可实施恢复方案 在研究模式下 可人为设置假想故障 系统自动演示故障的处理过程 包括配电子站的故障定位 隔离过程及主站的高层隔离 恢复策略的预演等 故障诊断 隔离与恢复的功能适于各种配网网架结构 用户扩充或修改网络结构后 其功能不受影响 52 配电地理信息子系统 GIS 配电网GIS GeographicInformationSystem 是通过软件技术对电力系统基础数据进行计算机管理 能够在地形图的基础上管理配电网图形资料和非图形参数 真实反映电网线路的实际走向 各种电力设备的地理位置 对所属电力用户的供电方式等各种信息 并结合配电管理系统 DMS DistributionManagementSystem 的实时控制和离线应用 进行电力系统运行管理 配电管理的绝大部分功能是通过配电GIS来实现的 53 配电GIS的基本功能 一 对电网接线 配电线路和设备等进行图形数据录入 可以输入用户配电网信息 如变电站 开闭所 配变所 杆 电缆 架空线 联络开关 母线及用户自定义设备类型等 配电网数据可以深入到站房内电气结线和具体电气元件 制作结线图 并对结线图作带电状况分析 进行显示 维护 修订或打印 绘制输出 将配电线路和设备的图纸 资料等同馈线图结合起来 进行综合管理 在馈线图上用多种灵活方便的方式查询各种数据图像信息 54 配电GIS的基本功能 二 多种统计功能 可任意指定在某一地图范围内或某条馈线上 按不同电压等级和不同导线规格对导线长度进行统计 按不同型号和不同规格对杆塔 变压器等设备的数量及各种参数进行统计 按日起和类型对各种配电设备的缺陷进行统计 按设备的大修周期对线路和配电设备的维修日期进行统计 按不同电压等级对用户的用电量和用电负荷进行统计 完善的网络拓扑分析功能 可处理任何电气主接线方式 并根据开关 刀闸以及线路 发电机的状态形成正确的电气连通状态和母线模型 对供电状况可使用不同颜色通过单线图进行网络动态着色 给出设备的电气状态 如带电 不带电 电气连通提示 设备接地提示等 对于网络不对称时 进行分相着色 55 配电GIS的基本功能 一 配电网故障处理和停电恢复 在配电网发生故障后 迅速通过停电方案分析 进行最佳停电隔离点分析 通过联络开关和分段开关状态的改变 在保证系统安全的条件下 尽可能快地恢复对非故障区失电负荷的供电 以减少故障停电所造成的损失 配电管理 实时监测配电网络工况 负荷状况 在线运行监控界面和各种实时信显示 在线运行状态下完成四遥功能 设备管理 对设备信息进行修订 维护 制定设备的巡视 大修 小修等计划 并开列工作票和操作票 56 集中抄表系统 集中抄表系统是指由主站通过传输媒体 无线 有线 电力线载波等信道或IC卡等介质 将多个电能表电能量的记录值 窗口