电工电力输电线路课件

电工培训,输配电线路,第1页,PPT学习交流,第一部分供配电系统,第2页,PPT学习交流,第3页,PPT学习交流,什么是电力系统？,电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体。电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。具体组成如下：发电厂：生产电能。电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。配电系统：将系统的电能传输给电力用户。电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能。动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。负荷中心至各用户的线路叫配电线路。负荷中心一般设变电站。,第4页,PPT学习交流,该系统由5个环节组成：发电、输电、变电、配电、用电。,一、发电厂、电力系统组成,第5页,PPT学习交流,电力系统,电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术、经济要求组成的一个统一系统。,第6页,PPT学习交流,第7页,PPT学习交流,运行网珞,第8页,PPT学习交流,1、发电厂的类型及电能的生产,（1）火力发电厂燃料的化学能热能机械能电能优点：建设投资小、工期短、受气候、水文条件影响小，不分丰水期和枯水期。缺点：生产过程复杂、成本高、对环境污染大。a凝汽式火电厂：只发电不供热（热能利用率30%40%）b热电厂：既发电又供热（热能利用率60%70%）,第9页,PPT学习交流,（2）水力发电厂水流的位能（动能）机械能电能优点：生产过程简单、易于实现自动化、成本低、无污染。缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。a堤坝式水电厂b引水式水电c抽水蓄能式水电厂,第10页,PPT学习交流,（3）核电厂核裂变能热能机械能电能1KgU235=2700t标准煤优点：消耗燃烧少；燃烧时不需要空气助燃；容量越大越经济缺点：开停机复杂、有放射性污染。如：浙江秦山核电站（2*60万kw）广东大亚湾核电站（2*90万kw）阳江核电站（2*90万kw）,第11页,PPT学习交流,（4）其它类型电厂,风能、太阳能、潮汐能、地热能,第12页,PPT学习交流,2、电力网,由各类升压变电所、输电线路、降压变电所组成的电能传输和分配的网络。电网电压等级：220/380V0.4KV10KV35KV110KV220KV330KV500KV750KV（我国西北电网）1000KV1150KV（俄罗斯）低压（1kV及以下）高压（1330kV）超高压（3301000kV）特高压（1000kV以上）,第13页,PPT学习交流,按电压等级分类：,电力网：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：110kV；高压网：高于10kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。,第14页,PPT学习交流,第15页,PPT学习交流,二、电能的质量指标,电压质量标准：,第16页,PPT学习交流,频率：额定频率：50Hz（国外：50或60Hz）频率偏差：0.2Hz（3000MW系统）0.5Hz（3000MW系统）国外：(0.10.2)Hz或0.5Hz波形：质量标准：正弦波电压和电流谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生负面影响；,第17页,PPT学习交流,三、电力运行,第18页,PPT学习交流,电网图,第19页,PPT学习交流,1、变电站（所）,变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换、分配电能的作用。按其地位、作用可分为：（1）枢纽变电所330500KV，汇集多个电源、连接系统高压和中压的几个部分。一旦停电，引起系统解裂、瘫痪。（2）中间变电所220330KV，汇集2-3个电源，向一个区域供电。（3）地区变电所110220KV，向一个地区供电。（4）终端变电所35110KV，位于配电线路末端，经降压直接向用户供电。,第20页,PPT学习交流,一次系统主结线示意图,第21页,PPT学习交流,变电站的一次接线,第22页,PPT学习交流,建立大型电力系统的优缺性,（1）合理利用资源（水煤互补）（2）减少电能损耗、降低电力成本（3）保证电能质量，提高供电可靠性（4）系统对设备要求较高、技术难度较大（5）一旦出现不可挽救的故障，将引起整个系统崩溃,第23页,PPT学习交流,我国电力工业发展概况,跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个,第24页,PPT学习交流,2、工厂供配电系统,工厂供配电系统范围工厂所需电力从进厂起到用电设备的整个电力线路及变配电设备。配电所的任务：接受电能、分配电能。变电所的任务接受电能、变换电压、分配电能。,第25页,PPT学习交流,3.电力系统一次设备简介,发电机,第26页,PPT学习交流,变压器,第27页,PPT学习交流,高压断路器,第28页,PPT学习交流,4隔离开关,第29页,PPT学习交流,5.负荷开关,第30页,PPT学习交流,6.母线,第31页,PPT学习交流,7.绝缘子及电缆,第32页,PPT学习交流,8.电力电容器,第33页,PPT学习交流,互感器及避雷器,第34页,PPT学习交流,数字化变电站,第35页,PPT学习交流,位于常州政平的直流逆变站,第36页,PPT学习交流,政平的直流逆变站换流变压器,第37页,PPT学习交流,政平的直流逆变站控制系统,第38页,PPT学习交流,电力系统中性点：系统中发电机或变压器的中性点。1、中性点不接地系统特点：（1）发生单相接地时，其余两相对地电压升高3倍（2）允许短时运行，但应装设单相接地保护或绝缘监视装置。当发生单相接地故障时发出报警信号或指示，提醒值班人员采取措施。,第二部分电力系统中性点运行方式,第39页,PPT学习交流,2、中性点经消弧线圈接地系统,主要用于35KV电力系统规程规定：当3-10KV系统Ic30A。20KV系统Ic10A时须采用经消弧线圈接地方式消弧线圈作用：用消弧线圈IL补偿接地点的电容电流IC消弧抑制谐振过电压1、2合称为小电流接地系统。,第40页,PPT学习交流,3、中性点直接接地系统,主要用于110KV以上电力系统特点：（1）发生单相接地故障时，其余两相电压不会升高。对绝缘要求降低。（2）单相短路故障时，短路电流很大，可动作于跳闸。亦称大电流接地系统。,第41页,PPT学习交流,三、低压配电系统的接地形式及应用,1、N线、PE线、PEN线功能（1）N线（中性线）A、用来接额定电压为相电压的单相设备B、用来传导三相系统中不平衡电流的单相电流C、减小负荷性电位偏移（2）PE线（保护线）是为保障人身安全，防止发生触电事故而设的接地线。（3）PEN线（保护中性线）兼有N线、PE线功能习惯上称为“零线”，设备外壳接PEN或PE线的接地形式称为“接零”。,第42页,PPT学习交流,2、保护接地的形式及应用,（1）TN系统a、TNC系统（三相四线制）保护接零PEN线中可有电流通过，其断线，会造成人身触电危险，且会造成有的相电压升高而烧毁单相用电设备。PEN线须连接牢固。应用：对安全及电磁干扰要求不高的场所。,第43页,PPT学习交流,b、TNS系统（三相五线制）保护单独接地PE线与N线分开，PE线中没有电流通过，所有设备之间不会产生电磁干扰；PE线断线不会使设备外露可导电部分带电，比较安全。应用：电子设备、实验场所。,第44页,PPT学习交流,C、TNCS系统(即a、b的组合)运行方式灵活，兼有TNC系统和TNS系统的优越性，经济实用。应用：现代企业、民用建筑。,第45页,PPT学习交流,（2）TT系统（三相四线制）,每台设备均经过各自的PE线单独接地。特点：抗电磁干扰；若有设备因绝缘不良或损坏使其外露可导电部分带电时，漏电电流一般很小不足以使线路过流保护装置动作，增加了触电危险。要求：必须装设灵敏的漏电保护装置。应用：电子设备。,第46页,PPT学习交流,（3）IT系统（三相三线制）,中性点不接地或经高阻抗接地，每台设备均经各自的PE线接地。要求：需装设单相接地保护。应用：对连续供电要求较高或对抗电磁干扰要求较高的易燃易暴场所。如矿井等。,第47页,PPT学习交流,第三部分输电线路的结构及各部件分类,一、输电线路的构成输电的通路由电力线路、变配电设备构成。输电线路从结构可分为架空线路和电缆线路两类。构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线（简称避雷线）、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等，如图。,第48页,PPT学习交流,架空输电线路的组成,第49页,PPT学习交流,1横担；2横梁；3避雷线；4绝缘子；5砼杆；6拉线；7拉线盘；8接地引下线；9接地装置；10底盘；11导线；12-防振锤；,第50页,PPT学习交流,接地装置俯视图,1避雷线；2双分裂导线；3塔头；4绝缘子；5塔身；6塔腿；7接地引下线；8接地装置；9基础；10间隔棒；,第51页,PPT学习交流,二、各部件作用及分类,一、导线导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的侵蚀。因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须具有足够的机械强度和防腐性能。现在的输电线路多采用中心为机械强度高的钢线，周围是电导率较高的硬铝绞线的钢芯铝绞线。钢芯铝绞线比铜线电导率略小，但是具有机械强度高、重量轻、价格便宜等特点，特别适用于高压输电线。钢芯铝绞线由于其抗拉强度大，弧垂小，所以可以使档距放大。,第52页,PPT学习交流,钢芯铝绞线按其铝、钢截面比的不同，分为正常型（LGJ）、加强型（LGJJ）、轻型（LGJQ）三种。在高压输电线路中，采用正常型较多。在超高压线路中采用轻型较多。在机械强度高的地区，如大跨越、重冰区等，采用加强型的较多。铝合金线比纯铝线有更高的机械强度，但重量比钢芯铝绞线轻，因而弧垂减小，档距可放大，可使杆塔基数减少或降低高度，但导电性能比铝线稍差。目前在生产上尚有一定困难，故我国只在个别线路上使用。,第53页,PPT学习交流,此外，还有以下几种特殊用途的导线：1、大档距导线国外大跨越中，要求导线具有特高抗拉强度，采用过硅铜线、镀锌钢线、铝包钢线等。2、防腐蚀导线线路经过海边及污秽地区，为提高导线的抗腐蚀能力，延长使用寿命，制造了各种防腐蚀导线，例如镀铝钢线、铝包钢线、钢芯涂防腐油等。北欧一些国家生产钢芯铝线时钢芯就涂以凡士林进行防腐蚀保护。,3、自阻尼导线又称防振导线，如图所示，加拿大、挪威等国已使用，认为使用它可以提高运行应力而不必加防振措施，已引起各国的重视。,第54页,PPT学习交流,二、避雷线避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，起到防雷保护作用。35kV线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设避雷线，110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线，避雷线常用镀锌钢绞线。,第55页,PPT学习交流,三、线路金具通常把输电线路使用的金属部件总称为金具，它的类型繁多。以下简单介绍几种金具，详情可查部颁电力金具产品样本等有关技术资料。,第56页,PPT学习交流,四、绝缘子绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，用来支持或悬挂导线，并使导线与杆塔间不发生闪络的原件，是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体，它是由硬质陶瓷或玻璃、塑料制成的。,第57页,PPT学习交流,1、绝缘子的种类和用途（1）针式绝缘子，如图所示。针式绝缘子主要用于线路电压不超过35kV，导线张力不大的直线杆或小转角杆塔。优点是制造简易、价廉，缺点是耐雷水平不高，容易闪络。,第58页,PPT学习交流,（2）瓷横担绝缘子，如图所示。这种绝缘子已广泛用于110kV及以下线路，它具有许多显著的优点，如：绝缘水平高；同时起到横担和绝缘子的作用，能节约大量钢材，并能提高杆塔悬挂点高度，可节约线路投资25%30%；运行中便于雨水冲洗。,第59页,PPT学习交流,（3）悬式绝缘子，如图所示。在35kV及以上架空线路采用。通常把它们组装成绝缘子串使用，每串绝缘子的数目与额定电压有关。按其制造材料可分为瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子；按其金属附件连接方式分为球形和槽形。按机电破坏荷载可分为4t，6t，7t，10t，16t，21t，30t等7个级别。,第60页,PPT学习交流,（4）、其他类型绝缘子，如图所示。防污绝缘子用于通过污秽地区（如工业、化工区或接近沿海、盐场、盐碱地区等）的线路区段上。因为线路通过这些地区时，绝缘子表面易沉积一层污秽物质，在下雾、毛毛细雨的天气，绝缘子表面沉积的污秽物质受到潮湿后，会使绝缘子的耐压值显著降低，往往引起闪络，即所谓污闪。防污绝缘子的高度与普通绝缘子相同，但泄露距离较大，从而可以防止绝缘子的污闪。,第61页,PPT学习交流,五、杆塔,1、直线杆塔直线杆塔是线路中使用最多的一种杆塔，一般占全线杆塔总数的80%以上。在正常情况只承受导线风压和重量，结构比较简单，材料消耗量较少，造价较低。,第62页,PPT学习交流,2、耐张杆塔耐张杆塔是用来锚固导线、限制线路故障范围、便利施工与检修的。除承受导线风压和重力外，还承受导线张力，大多数兼有转角，因此，还有角度力。故杆塔强度要求较高，结构也较复杂，钢材消耗量和造价都比较高。,3、终端杆塔终端杆塔是输电线路进出变电所或发电厂的最后或最初一基杆塔。其特点是一侧（线路侧）承受很大导线张力，而另一侧（变电所侧）承受很小的松弛张力。这是因为变电所门型架的设计只能承受很小的导线、避雷线张力。终端杆一般也兼转角。由于杆塔两侧导线、避雷线的不平衡张力很大，所以材料消耗量大、造价高，塔型与耐张塔相似。,第63页,PPT学习交流,第64页,PPT学习交流,六、拉线和基础1、拉线为了节省杆塔钢材起见，国内外广泛使用了带拉线杆塔。拉线材料一般用镀锌钢绞线。拉线上端是