电力生产概论-第7讲-变电站及电力线路

电力生产技术概论,华北电力大学程瑜judychengyu,第7讲变电站及电力线路,变压器在电力系统中起电压变换的功能，它可以从一个电路向另一个电路传递电能的一种电器设备，并将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。,电力变压器,工作原理：电磁感应。一种交流电的电压和电流另一相同频率交流电的电压和电流,电力变压器：工作原理,理想变压器的电压变比：K=U1/U2=N1/N2,其中，U1为输入一次绕组的电压，N1为一次绕组的匝数，U2为二次绕组输出的电压，N2为二次绕组的匝数。,三相变压器,电力变压器：工作原理,1)铁芯磁路。2)绕组电路。3)油箱绝缘和散热。4)绝缘套管高低压引线。5)冷却装置加强散热。,电力变压器：基本结构,电力变压器：基本结构,外观：主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。,箱体内是铁芯和绕组，在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组。左边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线,变压器：外形结构,回顾：发电用的动力资源和电能用户往往不在一个地区，需要远距离输送，目前可以采用交流和直流两种输电方式，以交流输电为主。,输电线路,简单电力系统示意（交流输电）,（1）架空线路,交流输电线路,（2）电缆线路电缆线路一般敷设在地下（埋在土中、沟道、或管道）或水底，主要由导体、绝缘层和保护包皮构成。,交流输电线路,在电力系统中起运行控制功能：正常运行时，倒换系统运行方式；系统故障时切除故障；检修时，隔离出检修设备。高压开关设备断路器隔离开关熔断器,高低压开关,常见低压开关：低压断路器低压熔断器闸刀开关接触器,功能：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。,开断能力开关电器开断电路时，触头间产生气体游离放电现象电弧，只有当电弧熄灭，触头间隙成为绝缘介质时，电路才算断开。所谓开断能力，就是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。,高压断路器,1）真空断路器,(1）真空断路器的特点利用真空作绝缘与灭弧介质。触头开距短、燃弧时间短（灭弧容易）体积小、重量轻、能够防火防爆。,(2）真空灭弧室灭弧原理,(a)纵剖面图(b)动静触头顶视图(c)电流线和磁场,(3)ZN28-12型真空断路器,(4）ZN63-12型真空断路器,(4）8DA型开关柜中的真空断路器,1）套管2）顶部法兰3）灭弧室支撑4）真空灭弧室5）电流互感器,(6）KYN铠装移开式交流金属封闭开关设备中的真空断路器,（5）户内VBM5型固封式真空断路器（12kV）,(a)总体结构立体图,(b)总体结构纵剖图,(c)灭弧室,(d)高压开关柜,（6）VS1真空断路器,（3）VM1真空断路器,2）户外断路器,SF6断路器,户外三相机械联动SF6断路器（110kV）,断路器,户外363kV单断口罐式断路器（330kV电网）,产气式高压负荷开关带熔丝,FKW柱上负荷隔离开关,户内式:FN-10型、FN-10R型(R:带有高压熔断器)户外式：FW-10型、FW-35型等。灭弧介质：固体产气式；压气式；油浸式；真空；SF6,切断或接通正常的负荷电流；不能切断短路电流。,负荷开关,全封闭组合电器中的负荷开关,负荷开关,户内式隔离开关,转轴,支柱绝缘子,操作绝缘子,静触头,刀闸,全封闭组合电器中的隔离开关(三位置开关),负荷开关,户外式隔离开关,最简单的一种保护电器，仅广泛用于35kV以下电压等级小容量配电装置中；金属熔剂法工作原理：金属熔体，如石英砂，是易于熔断的导体，当通过电流较小时，熔体温度虽上升但不熔化；当电路中发生短路或过负荷时，电流增大，熔体熔断，使电路断开。,熔断器,高压熔断器(10kV),高压熔断器的结构,熔断器管,下触头,灭弧装置,RN3系列户内高压限流熔断器RN2系列户内高压限流熔断器,户外高压熔断器,母线和电缆是用于连接电气设备和汇集分配电能的导体，常用铜和铝作为导电材料。母线是裸导体，电缆是非裸露导线。,母线与电缆,矩形铜母线,槽形铜母线,管形铝母线,几种常见母线,（一）母线,矩形铜母线,槽形铜母线,管形铝母线,水平布置平放水平布置立放垂直布置,母线的排列,1）三相交流母线：A相黄色，B相绿色，C相红色。2)交流中性汇流母线：不接地者褐色；接地者黄绿相间色条。,硬母线的着色,（二）电缆,单芯电缆剖面,三芯电缆剖面,四芯电缆剖面,户内式支持绝缘子户外式支持绝缘子,套管绝缘子,变电站