输变电(配电)一次系统及调度简介

1、王永强王永强输电配线路一次系统n输电线路的架空线n输电线路的金具n输电线路的杆塔n输电线路绝缘子n配电线路n电缆线路架空线低噪声钢芯铝绞线 国产ACSR-720/50钢芯铝绞线架空输电线路导、地线的结构型式日本1000kV线路所采用的OPGW型架空地线构造示意图架空线振动超高压输电线路大跨越防振方案实景架空线微风振动四分裂导线所用的双摆防舞器导线、地线有无断股，损伤和闪络烧伤，腐蚀现象。1导线、地线弧垂变化，分裂导线子导线的间距变化。2导线、地线有无覆冰、脱冰跳跃、振动上扬、分裂导线有无相互鞭击和扭绞现象3导地线在悬垂线夹内有无滑动现象。4引流线有无断股，是否变形，以及其与杆塔间的空气间隙是否

2、满足要求。5导线、地线在压接管内有无位移现象。 6架空导、地线正常巡视的项目架空导、地线正常巡视的项目塔上，导线、地线上是否悬挂有异物。7架空输电线路杆塔n国内超高压线路常用塔型架空输电线路杆塔国外超高压线路常用塔型架空输电线路杆塔架空输电线路杆塔架空输电线路杆塔 国外超高压杆塔塔型及特点： 拉线塔：用钢量少，受力合理，占地面积大，运行维护困难 单回路自立塔：（酒杯塔、猫头塔）占地面积小，适用地形广。 双回路塔：节省线路走廊架空输电线路杆塔我国超特高压杆塔塔型的选择 拉线塔：不宜选用 单回路直线自立塔：走廊紧张处猫头塔，其他酒杯塔 单回路转角塔：干字塔 双回路塔：伞形或鼓形塔杆塔倾斜、横担歪斜

3、及各部件的锈蚀、变形情况。1杆塔各部件的固定情况，如：是否缺失塔材、脚钉、螺栓或螺帽，螺栓是否松动，焊接处或火曲处是否开裂。2拉线及其部件有无锈蚀、松弛、断股，张力分配是否均匀，是否缺少螺帽，拉线交叉点是否相碰等3塔身与基础的连接是否良好。4基础周围土壤有无突起或沉陷现象，基础有无裂缝、损伤，基础是否下沉或上拔，护基是否沉塌或被水冲刷等。5杆塔周围杂草是否过高，能否满足最大风偏要求，塔上有无危及安全运行的鸟巢或异物。6架空输电线路杆塔正常巡视的项目架空输电线路杆塔正常巡视的项目防洪设施是否坍塌或损坏。7架空输电线路金具间隔棒间隔棒前苏联1150kV线路所使用的两种间隔棒日本1000kV线路环形

4、间隔棒架空输电线路金具n 悬垂金具前苏联1150kV线路所采用的悬垂串示意图日本典型双联悬垂串超高压防晕悬垂线夹架空输电线路金具n 耐张金具n 屏蔽环、均压环日本1000kV线路用耐张串架空输电线路金具n跳线方式日本1000kV线路跳线实景前苏联特高压线路跳线实景输电线路绝缘子n输电线路绝缘子主要分以下主要类型：（1）瓷质绝缘子（2）玻璃绝缘子（3）合成绝缘子绝缘子的污秽情况，绝缘子的瓷裙有无裂纹、损伤，钢脚及钢帽有无锈蚀、变形或裂纹。1绝缘子有无闪络或局部放电痕迹2悬垂绝缘子串是否偏斜3金具有无锈蚀、磨损、裂纹、开焊、松动。开口销、弹簧销及螺栓等是否缺少或脱落4防震锤是否移位、偏斜，钢丝是否

5、断股。5间隔棒是否松动、离位及剪断，连接处是否磨损或有无放电烧伤6绝缘子及金具正常巡视的项目绝缘子及金具正常巡视的项目架空配电线路电缆线路电缆线路变电所的类型变电所的类型 引言引言n根据变电所在电力系统中的地位，变电所可分成四类：n枢纽变电所n中间变电所n地区变电所n终端变电所枢纽变电所枢纽变电所n位于电力系统的枢纽点，汇集多个电源，电压等级多为330500kV。n全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。中间变电所中间变电所 n高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集23个电源，电压为220330kV，同时又降压供给当地用户。n全所停电后，将引起区域电网解

6、列。地区变电所地区变电所n高压侧电压一般为110220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。n全所停电后，仅使该地区中断供电。 终端变电所终端变电所n在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压多为110 kV，经降压后直接向用户供电的变电所。n全所停电后，只是用户受到损失。电气接线电气接线n电气主接线通常用电气主接线图来表示。W4W5W3G1G2W1W2WL4QF4T2WL3QF3T1QF2QF1G3QF5T3WL1WL2220kV110kVn电气主接线图是用规定的图形符号和文字符号表示电气设备连接关系的一种图。n电气主接线表明电能汇集和分配的关系。n电气主接线图通常

7、采用单线图表示，只有需要时才绘制三线图。断路器 和 隔离开关（刀闸）变电站电气主接线变电站电气主接线n通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资，随出线数的不同，可采用桥形、单母线、双母线接线及角形接线等。n如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线双分段带旁路接线或采用一台半断路器接线。变电站电气主接线变电站电气主接线220kV至静止补偿装置500kV35kV某枢纽变电所主接线某枢纽变电所主接线变电站电气主接线变电站电气主接线10kVT1110kVT2某变电所主接线某变电所主接线电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件n尽管电力系统中各种设

8、备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。n电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。变压器的基本原理 变压器结构 n电力变压器一般由铁芯、绕组、油箱（壳体）及附件、冷却系统、测量及保护系统等组成。变压器油温、油色、油位正常 。1变压器本体、附件及各连接处无渗漏油 。2变压器变本体及调压瓦斯继电器正常3变压器正常应为均匀的嗡嗡声音，无放电等异音 。4压力释放装置 和呼吸器正常。5三侧套管及主导流部位正常。 6变压器正常巡视的项目变压器正常巡视的项目冷却系统、有载调压机构、中性点设备正常。7高压开关设备 n电力

9、系统中常用的高压开关设备主要是：断路器和隔离开关（刀闸）断路器 和 隔离开关（刀闸）n断路器有专门的灭弧装置，能断开比正常电流大几十倍的短路电流，是电力系统中最完善的开关电器。n隔离开关（俗称：刀闸）的主要用途是将需要检修部分与带电部分可靠的隔离，并造成明显可见的空气间隙。n隔离开关没有灭弧装置，不能用于断开负荷电力和短路电力，应与断路器配合使用，否则，“带负荷拉刀闸”将造成“飞弧”，形成短路，导致设备烧毁，危及人员安全。 分、合闸指示器指示正确，与实际运行状态一致 。1开关液压操作机构油位、油色、压力表指示及有无渗漏油 。2开关套管、支持瓷瓶是否清洁、良好，无渗漏油现象3开关引线连接线夹连接

10、是否牢固，无变色，脱落现象。4开关操作机构加热器、驱潮器、储能油泵、电机是否正常。5开关应无任何异常声音 。 6断路器正常巡视的项目断路器正常巡视的项目端子箱 正常，SF6压力指示正常。7触头、引线、线夹等主接触部位 。1瓷质部分应完好、清洁、无破损、放电痕迹 。2操作机构 闭锁良好，机构箱关闭严密。3接地刀闸位置正确，助力弹簧无断股，闭锁良好 4隔离开关正常巡视的项目隔离开关正常巡视的项目互感器的原理与选择互感器的原理与选择互感器的作用互感器的作用 将一次侧的高电压、大电流转变成二次侧标准的低电压（100V）、小电流（5A），使测量仪表标准化、小型化。 将一次系统同二次设备（仪表、保护）隔开

11、，以保护人身安全。互感器的类型互感器的类型n电流互感器n电磁式电流互感器n电压互感器n电磁式电压互感器n电容式电压互感器电磁式电流互感器电磁式电流互感器n电磁式电流互感器的工作原理和变压器相似。n电磁式电流互感器的特点是：n一次绕组串联在电路中且匝数很少，而二次绕组匝数多。n二次绕组所接负载串联且阻抗很小，类似于二次侧短路的变压器。工作原理工作原理电压互感器电压互感器n目前电力系统广泛应用的电压互感器主要有两种：n电磁式n电容分压式电磁式电压互感器电磁式电压互感器n电磁式电压互感器的工作原理和变压器相似。n电磁式电压互感器的特点是：n一次绕组并联在电路中且匝数多，而二次绕组匝数少。n二次绕组所

12、接负载均并联且阻抗大，二次侧近似于开路或空载。工作原理工作原理电容式电压互感器电容式电压互感器n实质上是一个电容分压器1U2CUabC1C2abLTVZ2L实际上，由于电容器有损耗、电抗器有电阻，使内阻不可能为零，因此负荷变化时，还会有误差产生。减小分压器的输出电流，可减小误差，故将测量仪表(Z2L)经中间变压器TV升压后与分压器连接。电压互感器的电压互感器的配置配置n除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。n旁路母线上是否装设电压互感器要根据出线同期方式而定。母线母线电压互感器的电压互感器的配置配置n 35 kV 及以上输电线路，当对端有电源时，装

13、有一台单相电压互感器，用于监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸。线路线路电压互感器的电压互感器的配置配置n变压器低压侧有时为了满足同期或继电保护的要求，设有一组电压互感器。变压器变压器电流互感器的电流互感器的配置配置n对于中性点接地系统，一般按三相配置；n对于中性点非接地系统，依具体情况按二相或三相配置 (1) 为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。电流互感器的电流互感器的配置配置n如有两组电流互感器，应尽可能设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。 (2) 保护用电流互感器的装设地点，应按尽量消除主保护装置的死

14、区来设置。电流互感器的电流互感器的配置配置 (3) 为了防止电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧，即尽可能不在紧靠母线侧装设电流互感器。电流互感器的电流互感器的配置配置 (4) 为了减轻内部故障对发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。 为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。高压互感器的新进展高压互感器的新进展n电子式互感器n传感原理与传统互感器相同，区别只是传感部分不传送功率而只传送信号，再由电子放大器放大后送到负荷，依靠光导纤维传递光信号，并作为互感器高低压侧之

15、间的绝缘。n电光式互感器n利用材料的磁光效应或电光效应，将电流的变化转换成激光或光波，经过光通道传送到低压侧，再转变成电信号，经放大后供仪表和继电器使用。n由于采用了电光变换和光导纤维传递，使互感器造价降低、尺寸减小、频率特性改善，因而成为高压互感器的发展方向。PT套管清洁，无破损、裂纹、放电痕迹 。1PT外表清洁，完好，无渗漏油现象，内部无任何异常声音、气味 2PT线夹无裂纹。压接良好，无过热、松动、放电现象 3CT油位指示在上下限之间，放油阀密封良好 。4CT瓷套完好，无裂纹、损伤、放电现象 5CT接头无变色，压接良好，无过热变色现象，末屏接地良好。6互感器正常巡视的项目互感器正常巡视的项

16、目氧化锌避雷器的基本工作原理氧化锌避雷器的基本工作原理u氧化锌避雷器（氧化锌避雷器（MOAMOA）是将）是将相应数量的氧化锌电阻片相应数量的氧化锌电阻片（MOVMOV）密封在瓷套或其他绝）密封在瓷套或其他绝缘体内而组成缘体内而组成ZnOZnO和和SiCSiC非线性电阻片的非线性电阻片的U UI I特性的比较特性的比较 氧化锌无间隙避雷器的优良性能氧化锌无间隙避雷器的优良性能 u保护性能优越保护性能优越u无续流，结构简单，耐重复动作能力强无续流，结构简单，耐重复动作能力强 u通流容量大，吸收过电压能量的能力强通流容量大，吸收过电压能量的能力强u性能稳定，抗老化能力强性能稳定，抗老化能力强u适应多

17、种特殊需要适应多种特殊需要u适宜于大批量生产，造价低适宜于大批量生产，造价低 u额定电压：允许施加的最大工频电压有效值额定电压：允许施加的最大工频电压有效值u最大持续运行电压：允许长期连续施加的工频电压有效值最大持续运行电压：允许长期连续施加的工频电压有效值u起始动作电压（参考电压）：起始动作电压（参考电压）：U1mAu残压残压u通流容量通流容量 ZnOZnO避雷器的主要技术参数避雷器的主要技术参数u保护水平保护水平u压比：（例：压比：（例：U10kA/U1mA）u荷电率：最大持续运行电压峰值与参考电压之比荷电率：最大持续运行电压峰值与参考电压之比u保护比：压比保护比：压比/荷电率荷电率避雷器

18、应用于室内变电站入口处1、绝缘子应清洁、完好、无破损、裂纹、放电声 。12、避雷器内部应无响声 。23、接地良好，接地线无锈蚀、脱焊 34、放电计数器及表计正常。4避雷器正常巡视的项目避雷器正常巡视的项目电容器图电容器图电力电容器电力电容器作用：电力电容器在正弦电压作用下能“发出”无功功率。1、导电连接处无发热变色现象，示温片无熔化。12、瓷瓶、套管无裂纹及放电痕迹。23、熔丝无熔断34、外壳无渗油和明显鼓肚现象。45、三相电流平衡。56、遮栏完整，支架牢固。 6电力电容器正常巡视的项目电力电容器正常巡视的项目检修试验后的验收检修试验后的验收 接线是否正确，导电连接处是否紧密，有否松动。支架有

19、否锈蚀接地可靠、相色完整。瓷瓶、套管应清洁无裂纹。 熔丝配置是否符合要求。 外壳无明显鼓肚，无渗漏油现象。561234检修试验检修试验后的验收后的验收(1)并联电抗器并联电抗器(2)串联电抗器串联电抗器电抗器按不同用途电抗器按不同用途分为分为电抗器电抗器 削弱削弱线路的电容效应，降低工频线路的电容效应，降低工频暂态过电压，并进而限制操作过电压暂态过电压，并进而限制操作过电压的幅值；的幅值； 改善改善沿线电压分布，提高负载线沿线电压分布，提高负载线路中的母线电压，增加了系统的稳定路中的母线电压，增加了系统的稳定性及输电能力；性及输电能力； 改善改善轻负载线路中的无功分布，轻负载线路中的无功分布，

20、降低有功损耗降低有功损耗并并联联电电抗抗器器的的作作用用 主要限制电力系统中的短路电流，以便于采用轻型电气设备和截面较小的载流体。 串联电抗器是电阻很小的电感线圈，无铁芯，使用时串接于电路中。 实用中串联电抗器不可过大（否则会影响用户的电能质量），但也不可过小（否则会减弱限制短路电流的效果）串联电抗器的作用串联电抗器的作用垂直布置的电抗器应无倾斜垂直布置的电抗器应无倾斜4电抗器接头应接触良好不发热电抗器接头应接触良好不发热1电抗器周围应整洁无杂物电抗器周围应整洁无杂物2电抗器支持瓷套应整洁并安装牢固电抗器支持瓷套应整洁并安装牢固3电抗器室的门窗应严密电抗器室的门窗应严密,以防小动物以防小动物进

21、入进入5电抗器的正常巡视检查项目电抗器的正常巡视检查项目电抗器示意图电抗器示意图支持绝缘子线圈配电装置引言n配电装置的定义：n根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。n配电装置的作用：n在正常运行情况下，用来接受和分配电能；n在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。对配电装置的基本要求1. 保证运行可靠2. 便于操作、巡视和检修3. 保证工作人员的安全4. 力求提高经济性5. 具有扩建的可能配电装置的最小安全净距n最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时，都不致使空气间隙被击穿。n最小安全净距分

22、为A、B、C、D、E 值。其中 A值是最基本的，而 B、C、D、E是在 A值的基础上在考虑运行维护、设备移动、检修工具活动范围、施工误差等具体情况而确定的。配电装置的最小安全净距1) A值：值：A值分为两项，A1和A2。A1带电部分至接地部分之间的最小电气净距；A2不同相的带电导体之间的最小电气净距。配电装置的最小安全净距2) B值：值：B值分为三项，B1 、B2和B3。B1带电部分至栅状遮栏之间的距离，即B2带电部分至网状遮栏之间的距离，即B3带电部分至板状遮栏之间的距离，即B1=A1+750 (mm)B2=A1+70+30 (mm)B3=A1+30 (mm)配电装置的最小安全净距3) C值

23、：值：C值为无遮栏裸导体至地面的垂直距离。C=A1+2300+200 (mm)保证人举手后，手与带电裸导体间的距离不小于A1值，即C=A1+2300 (mm)对屋内配电装置，可不考虑施工误差，即配电装置的最小安全净距4) D值：值：D值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间的水平距离。D=A1+1800+200 (mm)D=A1+1800 (mm)对屋内配电装置，配电装置的最小安全净距5) E值：值：E值为屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离。35kV及以下，取 E=4000mm；手与带电裸导体间的距离不小于A1值，即60kV及以上，取E=A1+3500(mm)，并取整数值

24、，其中3500为人站在载重汽车车厢中举手的高度，mm。配电装置的类型及应用n按装设地点的不同，可分为：n屋内配电装置n屋外配电装置n 按组装方式的不同，可分为：n装配式在现场组装n成套式制造厂家预先做好1. 配电装置的类型配电装置的类型及应用n35kV及以下：n多采用屋内配电装置，其中 3 10kV 的大多采用成套配电装置；n110kV及以上：n多采用屋外配电装置；n特殊情况：n农村或山区的35kV（甚至10kV）也采用屋外；n城市中心或处于严重污秽地区（如沿海边或化工厂区）的 110220kV也采用屋内。2. 配电装置的应用屋内配电装置图n断面图断面图屋外配电装置图屋外配电装置图屋外配电装置

25、布置实例分相中型配电装置分相中型配电装置二、屋外配电装置布置实例2. .分相中型配电装置分相中型配电装置屋外配电装置布置实例分相中型配电装置分相中型配电装置屋外配电装置布置实例分相中型配电装置分相中型配电装置成套配电装置高压开关柜手车式高压开关柜手车式高压开关柜 手车室 继电器仪表室 母线室 出线室 小母线室三、高压开关柜2. 固定式高压开关柜固定式高压开关柜 断路器室 母线室 电缆室 仪表室开关应无任何异常声音、气味 。1检查开关机构分、合闸指示正确，且与开关实际运行状态一致 2检查开关油位在标志线之间，无漏油 3检查瓷质部分清洁、完好，无破损和裂纹、无放电声 。4检查开关引线线夹压接牢固、接触良好，无变色、铜铝过渡部位无裂纹 5开关柜正常巡视