电力系统技术讲座

1、变电一次设备运行知识讲课变电设备组成变电设备组成线路线路变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器母线母线变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器母线母线断路器断路器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸母线母线变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护母线母线变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路

2、器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电压互感器电压互感器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器

3、电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器避雷器避雷器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器避雷器避雷器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器串补、高抗串补、高抗避雷器避雷器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器串补、高抗串补、

4、高抗避雷器避雷器耦合电容器、高频阻波器耦合电容器、高频阻波器变电设备组成变电设备组成线路线路变压器变压器断路器断路器刀闸刀闸保护保护交直流交直流母线母线电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器电容器、电抗器电容器、电抗器串补、高抗串补、高抗避雷器避雷器耦合电容器、高频阻波器耦合电容器、高频阻波器发电厂生产的电能为了达到远距离输送的目的，需要将电压升高，到达用户区域后，又要将电压降低为用户所需的电压等级，因此变压器成为电力系统中的重要设备。一、变电设备一、变电设备1、变电站设备1）、变压器变压器的作用?一、变电设备变压器的原理？变压器常见故障？利用电磁感应原理，一次线圈产生磁通，在二次线圈产生感

5、应电动势，达到变换电压的目的。因缺油造成绝缘损坏；冷却系统故障；内部绝缘损坏；个别零件松动；二次回路异常；看什么？一、变电设备变压器巡视重点？充分运用巡视的基本方法。听什么？触什么？嗅什么？一、变电设备2）、断路器断路器的作用？接通或切断回路时，迅速熄灭电弧，包括正常负荷电流产生的电弧和故障电流产生的电弧。快速灭弧快速灭弧强大的动作能量强大的动作能量良好的灭弧介质良好的灭弧介质断路器的原理？一、变电设备断路器的常见故障：断路器的巡视重点：断路器的运行注意事项：一、变电设备断路器需要进行控制直流系统分合需要动力交流系统切除故障需要指令继电保护系统电压量系统电流量直流电源需要绝缘和灭弧SF6压力一

6、、变电设备隔离开关顺利的分合操作是设备安全的保障完善的五防闭锁是人身安全的保障3）、隔离开关一、变电设备隔离开关的作用对检修设备造成明显断开点进行等电位操作，切换回路拉合规定内的小电流设备隔离开关的作用一、变电设备隔离开关的操作范围隔离开关的操作范围拉合电压互感器和避雷器拉合空母线和直接连接在母线上的电容电流拉合变压器中性点的接地刀闸与开关并联的旁路刀闸，当开关在合闸位置时，可以拉合开关的旁路电流拉合32接线的母线环流一、变电设备隔离开关的常见故障隔离开关的巡视重点隔离开关的运行注意事项保护装置需要采集系统的电压量，作为故障判断的依据；测控装置需要采集电压量作为核算过往电量的依据，因此电压互感

7、器是变电站不可缺少的设备。一、变电设备4）、电压互感器一、变电设备将系统大电压转变为二次电压为1003V的较低电压，提供计量仪表、继电保护和自动装置。电压互感器的作用电压互感器的原理电压互感器的常见故障电压互感器的巡视重点电压互感器的运行注意事项保护装置需要采集系统的电流量，作为故障判断的依据；测控装置需要采集电流量作为核算过往电量的依据，因此电流互感器是变电站不可缺少的设备。一、变电设备5）、电流互感器一、变电设备将系统大电流转变为二次电流为51A的较低电流，提供计量仪表、继电保护和自动装置。电流互感器的作用电流互感器的原理电流互感器的常见故障电流互感器的巡视重点电流互感器的运行注意事项为了

8、防止操作过电压和大气过电压，变电站安装了避雷器。安装在主变三侧和无功装置上可以防止操作过电压；安装在线路侧可以防止雷电过电压。一、变电设备6）、避雷器一、变电设备避雷器的作用：主要是防止过电压；避雷器的原理：目前主要使用的是氧化锌避雷器避雷器的常见故障避雷器的巡视重点避雷器的运行注意事项一、变电设备7）、电容器电容器的作用：电容器的原理：电容器的常见故障电容器的巡视重点电容器的运行注意事项一、变电设备线路串补装置5013DR-15013DR-175013DR-25013DR-275013DR5013-65013-6175013-627上承一线5013-1刀闸一、变电设备8）、电抗器电抗器的作用

9、：吸收系统多余的无功功率，从而改变电压。电抗器的分类。电抗器限流电抗器并联电抗器油浸式铁芯干式空心串联电抗器一、变电设备电抗器的常见故障电抗器的巡视重点电抗器的运行注意事项高抗与主变中性点小电抗保护装置进行信号传输，需要通道，载波通道和光纤通道目前应用较为广泛。阻波器、耦合电容器是组成载波通道的主要设备。一、变电设备9）、阻波器和耦合电容器一、变电设备阻波器和耦合电容器的作用：阻波器和耦合电容器的原理：阻波器和耦合电容器的常见故障阻波器和耦合电容器的巡视重点阻波器和耦合电容器的运行注意事项华北地区第一条光纤保护通道为陵昌双回线，于1995年10月投入运行，自2002年开始光纤通道在220kV及

10、以上短距离输电线路中大面积普及。一、变电设备一、变电设备10）、母线和瓷瓶母线和瓷瓶的作用：母线和瓷瓶的常见故障母线和瓷瓶的巡视重点母线和瓷瓶的运行注意事项一、变电设备11）、组合电器什么是组合电器：组合电器的常见故障组合电器的巡视重点组合电器的运行注意事项二、变电站接线方式二、变电站接线方式1、主接线与运行方式的关系变电站的接线方式决定了运行方式，同时也决定了变电站的性质。 1）、运行方式的概念：电气主接线中电气元件实际所处的工作状态及其连接方式，叫做运行方式。2）、正常运行方式与非正常运行方式。运行方式正常运行方式非正常运行方式事故后运行方式特殊运行方式二、变电站接线方式2、变电站主接线种

11、类母线种类发展过程：单母线单母线分段双母线双母线分段双母线带旁路双母线双分段带旁路分段角型母线环型母线3/2接线桥型母线二、变电站接线方式2、变电站主接线种类1）、单母线接线Y31-9311312313301314315-1-1-1-1-1-1-3-3-3-3二、变电站接线方式单母线接线特点：结构简单操作简便投资少运行费用低可靠性低二、变电站接线方式单母线运行方式：运行方式固定该母线上的单元只能在该目线上运行出线单元能否可靠运行受到母线的约束二、变电站接线方式2）、双母线接线224-92211-4-2-52212-4-2-52213-4-2-52201-4-2-5-4-52245225-9YY

12、YY二、变电站接线方式双母线接线特点：任一母线检修，不会中断对用户的供电；运行方式灵活，提高了供电的可靠性；母线隔离开关多，接线和操作复杂；任一母线故障，可以快速恢复供电；经济性较差。二、变电站接线方式双母线运行方式：运行方式灵活一条母线检修或故障，该母线上的单元可以根据需要运行在另一条母线上；任一条出线开关失灵，可以通过倒母线，用母联开关切除故障开关，不影响其他出线开关。二、变电站接线方式3）、一个半断路器接线YYYY二、变电站接线方式一个半断路器接线特点：操作量小，操作简单；母线保护简单，但出线开关二次接线复杂；任一母线检修或故障，不会造成用户停电；任一开关检修或故障，不会造成用户停电；二

13、、变电站接线方式一个半断路器运行方式：接线固定，操作简单，但运行方式相对灵活有出线刀闸的可以在线路检修状态下完整串运行；开关检修时，直接转检修；二、变电站接线方式4）、内桥接线二、变电站接线方式内桥接线特点：当变电站内只有2台变压器和2条电源线路且输电线路较长、主变压器(以下简称主变)不需做频繁操作时，往往采用内桥接线型式。由于采用该接线型式具有使用断路器数量少、设备布置简单、工程造价低等优点,所以内桥接线在负荷变电站被广为采用。 二、变电站接线方式内桥运行方式：合环并列运行分列运行自投投入，互为备用，用于220kV及以下电压等级。没有自投，分区供电，用于500kV电压等级。三、设备的划分三、

14、设备的划分按照电压等级进行划分按照设备间隔进行划分按照设备名称进行划分三、设备的划分1、设备区单元和间隔的区别？单元（指一个半接线方式或母线）：开关及两侧刀闸内的设备；不包含线路。如：500kV设备区沙昌线5031、5032单元及线路 220kV设备区4甲母线单元 YY三、设备的划分间隔（指双母线或单母线接线方式）：开关及两侧刀闸内的设备；包含线路。如：220kV设备区昌清线2217间隔 35kV设备区1#主变1#电容器组314间隔 Y31-9313301314315-1-1-1-1-3-3三、设备的划分2、什么是母线侧设备？以开关的母线侧隔离开关作为分界点；断开的隔离开关的母线一侧的设备，称

15、为母线侧设备。Y31-9313301314315-1-1-1-1-3-3三、设备的划分3、什么是线路侧设备？以开关的线路侧隔离开关作为分界点；断开的隔离开关的线路一侧的设备，称为线路侧设备。Y三、设备的划分4、什么是开关侧设备？以开关的两侧隔离开关作为分界点；断开的母线侧隔离开关与线路侧隔离开关之间的设备，称为开关侧设备。二、设备的划分5、设备的状态运行状态：是指设备的开关及刀闸都在合入位置，设备带电进行。热备用状态：是指设备的刀闸在合入位置，开关在断开位置。冷备用状态：是指设备的开关及刀闸都在断开位置。检修状态：是指设备的开关及刀闸都在断开位置，在可能来电端已经挂好地线，已经布置好安全措施。

16、二、设备的划分6、可用设备与不可用设备可用设备：处于非检修状态的设备即为可用设备。不可用设备：处于检修状态的设备即为可用设备。二、设备的划分7、电源的明备用与暗备用明备用：系统正常运行时，电源作为专用的备用电源，不参与工作。暗备用：系统正常运行时，备用电源也投入运行，参与工作。也就是我们常说的电源互为备用。三、调度与设备1、变电站中设备与调度的关系变电站中可供操作的设备只有开关和刀闸（包括隔离开关和接地刀闸），因此变电站值班员进行倒闸操作均是围绕上述设备进行的；调度人员进行设备运行方式的变换也是通过上述设备。不同调度对设备的划分，也是以刀闸为界。双重调度的设备一般均为负荷线的母线侧刀闸。下级调

17、度对双重设备进行调度应经上级调度员同意。因此，变电站内对于所用变转检修，其高压侧刀闸也应经中调同意。三、调度与设备三、调度与设备2、通过设备改变系统运行方式倒闸操作了解开关的操作功能了解刀闸的操作功能明确工作任务和停电范围明确具体设备的操作部位和方法三、调度与设备3、交流系统在设备操作中的作用交流系统在操作中主要提供开关和刀闸的动力电源。交流电源可以保障开关具有充足的分合动能和良好的灭弧能力，因此无论是操作时，还是正常运行中，均应保证站内的交流正常，一旦压力降低，如果是电源问题，应尽快进行查找和恢复。三、调度与设备4、直流系统在设备操作中的作用直流系统在操作中主要为开关和刀闸提供控制电源，新上的GIS设备的刀闸的动力电源很多也使用直流电源。控制电源使用直流电源主要是防止变电站暂时失去交流电源的情况下，在蓄电池的作用下，可以进行简单操作，保证系统正常运行或减少事故影响范围。当站内交流电源消失后，为了保证直流电源的使用时间和效率，应断开不必要的直流电源。三、调度与设备5、基建设备与运行设备基建设备主要是指站内扩建等施工工作进行安装，或已经接入系统，但没有得到调度的批准书，没有投入运行的设备。对于基建设备，虽然没有投入运行，因此站内应该进行严格的控制和监督，主要是检查施工现场的安全生产情况；是否