设备管理--发电厂和变电站的主设备及主系统(PPT 27页)

来自在发电厂和变电站中，根据电能生产、转换和分配的过程，有各种电气设备：1）生产和转换电能的设备（发电机、变压器、电动机）2）开关电器设备（断路器、隔离开关、熔断器）3）限制故障电流和防御过电压的电器（电抗器、避雷器）4）载流导体（母线、电缆）5）接地装置（分为工作接地、保护接地和防雷接地）6）互感器（CT、PT）7）继电保护装置8）直流设备（直流发电机组、蓄电池）有些变电站还装有调整电压和无功功率的电力电容器、静止补偿装置或调相机。本章的三个内容：电气设备、电气主接线以及配电装置来自发电厂和变电站的电气主接线，是由多种一次设备组成的接受和分配电能的电路，又称为一次接线或电气主系统。电气设备也可分为一次设备和二次设备：1）一次设备是直接生产和输送电能的设备（一次系统中的设备），如发电机、变压器、开关电器、载流导体、避雷器、互感器等。2）二次设备是对一次设备进行测量、监视和操作控制的设备（二次系统中的设备），如继电器、仪表及自动装置。3.配电装置是用来接受和分配电能的电气装置。按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成，是发电厂和变电站的重要组成部分。来自高压断路器具有足够的开断能力和尽可能短的动作时间，并且要有高度的工作可靠性。断路器最重要的任务就是熄灭电弧。在开关电器中广泛采用的灭弧方法主要有：1）利用气体或油吹灭电弧（冷却电弧）2）采用多断口（每相有两个或多个串联的断口，这样每个断口的电压降低，拉长了电弧，容易熄灭）3）在断路器断口两端并联电阻基本类型（按照断路器中所充介质来分）：油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器电气设备来自隔离开关与断路器的不同之处在于没有灭弧装置，用于电路的连通或断开，一般必须在电路已被断路器断开的情况下才能操作。主要用途是保证高压装置中检修工作的安全，在需要检修的部分和其它带电部分之间形成一个可靠且明显的断开点；还可用来进行电路的切换操作（对于电流较小的电路，例如经常见到的简单的开关、闸刀等）。电气设备来自互感器互感器包括电流互感器（CT）和电压互感器（PT），联络一次和二次系统间的元件，主要用途是：1）将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，保证二次设备和工作人员的安全2）将一次回路的高电压和大电流转化成二次回路的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互感器二次侧额定电压为100V，或100/根3V；电流互感器二次侧额定电流为5A或1A，以便选用监测设备。电气设备来自中国最大的资料库下载电气设备—4.7互感器电流互感器(CurrentTransformer,即CT)来自电流互感器(CurrentTransformer,即CT)：广泛应用的是电磁式电流互感器，一次绕组（匝数较少，流过的电流即为被测电路的负荷电流）串联在被测电路中，二次绕组接仪表与继电器（正常情况下，近于短路状态下运行）。工作原理类似变压器。不同的是变压器铁心内的交变主磁通是由一次线圈两端交流电压产生的，而CT是由一次绕组内电流产生。额定互感比：一、二次额定电流之比，还可近似表示为二、一次匝数之比。根据是一、二次侧的电流乘匝数的值应该相等。（因此，为了把大电流转换到小电流用于测量或者保护，一次侧匝数较少，而二次侧匝数多。）电气设备—4.6互感器来自中国最大的资料库下载电流互感器误差来源：CT本身存在激磁损耗和磁饱和等影响，使测得的电流在数值和相位上都和理想情况有差异。电流误差：二次电流乘以变比所得值与一次电流之差对于一次电流的百分数，指的是电流幅值上的误差。角度误差（也叫角差）：二次电流旋转180度后与一次电流的夹角。4.6互感器——CT电流互感器误差影响因素：1）一次电流的影响2）二次负荷阻抗的影响来自中国最大的资料库下载电流互感器的准确级：4.6互感器——CT准确级：在一定的二次负荷和额定电流时的最大容许误差。参见表4-1，我国CT准确级的误差限值，准确级是按照在额定电流附近工作时的允许电流误差的大小来取值的。电流互感器的分类：1）测量用：要求有较高的精度（0.5~1级），而当其通过故障电流时希望CT过早饱和，避免仪表受到短路电流的损害。2）继电保护用：在系统发生故障时工作。准确级常用的有5P（对应1级）和10P（对应3级）来自互感器——CT电流互感器的额定容量：额定容量：二次绕组在额定电流和额定阻抗时输出的容量。CT使用在不同的准确级时，对应不同的额定容量。为了保证CT的准确级，二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。电流互感器的接线：一次侧串联在被测电路中；二次侧接测量仪表、继电器及各种自动装置的电流线圈。来自中国最大的资料库下载电流互感器使用的注意事项：4.6互感器——CT1）二次回路不准开路：当CT在运行中需拆除连接的仪表时，必须先短接其二次绕组。1I21U'2X'2R0R0X0I'I1R1X开路危害：二次感应很高的电动势危及工作人员安全及设备的绝缘；铁心损耗增大发热，导致互感器损坏；铁心剩磁使以后的测量误差增大Z来自）联接注意极性规定：电流互感器使用的注意事项：1I21U'2X'2R0R0X0I'I1R1XZ同名端：两个端子上同时达到最高电位或最低电位，表示为：2K1K2L1L**当从一次绕组L1注入电流时，二次绕组感应的电流从K2流向K1，二者的电流方法相反。这被称为减极性。采用减极性标号法后，经CT接入的仪表内流过的电流方向将与把仪表直接接入一次电路时相同。来自）二次绕组及外壳可靠接地：保证设备、人身安全的重要措施，可防止一次绕组击穿后，高电压传到二次侧。电流互感器使用的注意事项：来自中国最大的资料库下载电压互感器(PotentialTransformer,即PT)电气设备—4.7电压互感器来自电压互感器(PotentialTransformer,即PT)：广泛应用的是电磁式和电容分压式电压互感器。一次绕组并联在被测电路中（匝数较多，阻抗很大，因此接入对被测电路没有影响），二次绕组接仪表与继电器（电压线圈的阻抗很大，因此PT在近似空载下运行）。工作原理类似变压器，但容量较小。电气设备—4.7电压互感器来自中国最大的资料库下载电压互感器误差：电压误差：二次电压乘以额定互感比所得值与一次电压实际值之差对于一次电压的百分数，指的是电压幅值上的误差。对测量仪表的指示和继电器的输入值有直接影响。角度误差（也叫角差）：二次电压相量旋转180度后与一次电压相量的夹角。只是给功率型的测量仪表和继电器带来误差。电压互感器误差影响因素：1）激磁阻抗的影响2）二次负荷阻抗的影响电压互感器的准确级：电气设备—4.7电压互感器来自中国最大的资料库下载电压互感器的分类：电压互感器电磁式PT电容式PT按安装地点户内式（35kV以下）户外式（35kV以上）相当于一个电容分压器。广泛应用于110～500kV中性点直接接地系统按相数单相式（35kV及以上）三相式（2kV以下）按绝缘浇注式（3～35kV）油浸式（110kV及以上）电气设备—4.7电压互感器来自中国最大的资料库下载电气设备—4.7电压互感器电压互感器的接线方式：20kV以下中性点不接地或经消弧线圈接地系统，只能测量线电压只能测量线电压35～330kV3～15kV来自中国最大的资料库下载电压互感器接线的注意事项：1）二次绕组必须有一点接地（保护接地）：电压互感器的一次线圈接于高压系统，如果在运行中，电压互感器的绝缘发生击穿，高电压将窜入二次回路，这时除损坏二次设备还会威胁到电气运行人员的人身安全。因此，为了保障二次设备和人身安全，要求电压互感器的二次回路有一点接地。2）正确确定同名端3）二次绕组不能短路电气设备—4.7电压互感器来自电气主接线电气主接线：由高压电器设备通过连接线组成的汇集、分配和输送电能的电路，也称为一次接线或电气主系统。是电力系统的一个子系统，其作用是将电源发出的电能通过变压器将电压升高（或降低），再通过不同的接线方式输送给用户或下级变电所。电气主接线图：将电路中各种电气设备用规定的文字符号和图形符号绘制的单线接线图。来自电气主接线对电气主接线的基本要求：对电气设备选择、配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大的影响，应满足以下五个方面的要求：1）保证供电可靠性和电能质量；2）具有一定的灵活性，适应各种运行状态；3）接线简单明了；4）投资和运行费的经济性；5）留有发展的余地。来自电气主接线电气主接线的基本接线形式：发电厂和变电站主接线的基本环节是电源和出线，母线是联接二者的中间环节，起到汇集和分配电能的作用。采用母线的优缺点：可使接线简单明了、运行方便，有利于安装和扩建，但配电装置占地面积大，使用的开关电器多。无汇流母线的接线的优缺点：使用开关电器少，占地面积小，适于进出线回路少的场所。据此，主接线的基本形式可以概括的分为两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。当然这两大类里面又可细分，分别进行介绍。来自中国最大的资料库下载有汇流母线的接线：1）单母线接线(只有一台发电机或主变，出线回路数不多的中、小型发电厂或变电站)4.8电气主接线——电气主接线的基本接线形式断路器D1隔离开关K1断路器D2隔离开关K3隔离开关K2接地开关运行操作时的顺序（操作对象为最右边的线路）：1）送电时：先合上隔离开关K1、K2和K3，然后再闭合断路器D1和D22）断电时：先跳开断路器D1和D2，然后再拉开隔离开关K1、K2和K3。优点：接线简单清晰，每一进出线回路各自连接一组断路器和隔离开关，互不影响；正常运行操作由断路器进行，易于实现自动化、远动化；保护简单；占地面积小；便于维护、检修；易于实现“无人值班，少人值守”。缺点：当母线、母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在母线上的全部电源。此外，在检修出线断路器时，该回路必须停止工作来自）单母线分段接线(中小容量发电厂的6～10kV接线和6～220kV变电站)4.8电气主接线——电气主接线的基本接线形式优点：母线及母线所连接的设备检修或故障，只影响一段母线及所连接的回路停电，可靠性稍高于单母线。缺点：占地面积较单母线大，设备投资稍大。来自）单母线加设旁路母线和断路器(出线较多的110kV及以上的高压配电装置)可满足检修断路器时，不中断该断路器所在回路供电的要求。4.8电气主接线——电气主接线的基本接线形式正常运行时，BQF、BQS断开。当检修某出线断路器QF时，先闭合BQS和BQF两侧的隔离开关，再闭合BQF，然后断开QF及其两侧隔离开关QS1和QS2，即：在检修期间，由旁路断路器取代出线断路器继续供电。来自）桥形接线4.8电气主接线——电气主接线的基本接线形式接线简单，高压断路器数量少，便于实现自动化和运动化。仅用于高压进出线各两回的变电所。来自）双母线接