电气设备培训(课件)

变电站电气设备及运行高低压电气设备培训课件变电站电气设备及运行水电厂核电厂工厂电气化铁路风力发电机变电所居民终端变电所220kV110kV火电厂枢纽变电站110kV变电站电气设备及运行一次系统二次系统一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为一次系统.二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统，称为二次系统。电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次系统的设备，称为二次设备。电气设备一次设备二次设备系统变电站电气设备及运行电气一次设备①生产和转换电能的设备②开关电器。用来接通或断开电路。③限流电器④载流导体⑤补偿设备⑥仪用互感器⑦防御过电压设备⑧绝缘子⑨接地装置变电站电气设备及运行4.1高低压电器4.1.1电气设备的额定参数一、电气设备的额定电压额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠长期运行。第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏及以上的电气设备称为高压设备。第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。变电站电气设备及运行一般我们习惯上称将3千伏～35千伏称为中压110千伏、220千伏称为高压330千伏、500千伏称为超高压700千伏、1000千伏称为特高压220/380伏为低压变电站电气设备及运行我国采用的周围介质额定温度如下：①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。二、电气设备的额定电流电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值。变电站电气设备及运行额定容量的规定条件与额定电流相同。变压器额定容量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率(kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功率表示。三、电气设备的额定容量变电站电气设备及运行4.1.2电弧的基本知识电弧实际上也就是开关两个触头之间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿，形成的一个气体导电通道。一、什么是电弧带负荷拉刀闸变电站电气设备及运行二、电弧的危害1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并未真正断开。2.电弧温度极高,很容易烧坏开关触头；触头附近的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开关电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电动力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形，就很容易造成飞弧短路和伤人。变电站电气设备及运行三、熄灭交流电弧的方法1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多断口结构等。2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介质绝缘强度。4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。通常在220千伏及以上线路断路器上使用。5.提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。变电站电气设备及运行4.1.3高压开关电器①仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工作电流的开关电器，如高压负荷开关。②仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压熔断器。③既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器。④不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。变电站电气设备及运行一、高压断路器（一）高压断路器的用途高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电流）；二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行（断开短路电流）。变电站电气设备及运行（二）高压断路器的基本结构高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分1-通断元件；2-绝缘支撑元件；3-操动机构；4-基座断路器基本结构示意图变电站电气设备及运行（三）高压断路器的类型按安装地点分户外高压断路器户内高压断路器按灭弧介质及灭弧原理六氟化硫（SF6）断路器真空断路器油断路器压缩空气断路器等。多油断路器少油断路器变电站电气设备及运行类型按结构布置分支柱式（或称瓷柱式）罐式六氟化硫全封闭组合式按其灭弧方式分有双压式单压式变电站电气设备及运行1.六氟化硫断路器变电站电气设备及运行1—接线端子；2—绝缘筒(内有气缸和触头)；3—下接线端子；4—操动机构箱；5—小车；6—断路弹簧SF6断路器灭弧室结构和工作示意图1—静触头；2—绝缘喷嘴；3—动触头；4—气缸(连同动触头由操动机构传动)；5—压气活塞(固定)；6—电弧LN2-10型高压SF6断路器变电站电气设备及运行六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比其它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路器的体积小、开断容量大、开断性能优异、电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不检修，有的还提出20年不检修）、无噪音公害、无火灾危险。特点变电站电气设备及运行2.真空断路器ZN28A-12户内交流高压真空断路器ZN12B型35kV户内真空断路器变电站电气设备及运行变电站电气设备及运行常用的真空灭弧室陶瓷灭弧室玻璃灭弧室真空灭弧室由动静触头、屏蔽罩、波纹管、玻壳(玻璃、陶瓷或树脂材料制成的外壳)等组成，变电站电气设备及运行变电站电气设备及运行真空断路器的特点是动作快、操作噪音小、无污染、电气及机械寿命长、体积小、重量轻、能防火、防爆、检修方便。适用于作发电厂、变电站等输配电系统的控制或保护开关，尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。特点变电站电气设备及运行3.油断路器油断路器分为多油断路器和少油断路器两种SW6-110少油断路器变电站电气设备及运行铝帽下接线端子上接线端子SN10-10型高压少油断路器绝缘筒基座主轴框架油标断路弹簧变电站电气设备及运行多油断路器中油作为灭弧介质，以及作为触头在分闸位置时其间的绝缘，同时油还作为断路器导电部分对地的绝缘。多油断路器耗油及钢材均多，但使用性能可靠，气候适应性较强。少油断路器中利用少量的变压器油作为灭弧介质以及触头间的绝缘，油不做对地绝缘。少油断路器导电部分对地的绝缘主要靠电瓷、环氧玻璃布和环氧树脂件。少油断路器耗用钢材及油量均少，价格较为低廉，曾在电力系统中广泛使用，目前国内用量仍较大；电压等级一般为220千伏及以下。特点变电站电气设备及运行压缩空气断路器是一种以压缩空气气体作为灭弧、绝缘和传动介质的断路器（我国一般选用的压力为20大气压）。在1929－1930年开始用于输配电系统中，曾发展为高压断路器的主要品种之一，额定电压世界水平已达到1200千伏。压缩空气断路器的主要缺点是结构较为复杂，加工精度与装配要求都较高，需要附设空气压缩装置，开断性能远不如六氟化硫断路器，所以目前压缩空气断路器已逐渐不被使用。4.压缩空气断路器变电站电气设备及运行（四）高压断路器运行维护1.断路器巡视检查项目1)断路器的分、合位置指示应正确（与当时实际的运行工况相符）。2)断路器不过热（如示温蜡片不熔化，变色漆不变色）。3）断路器内部无异常声响(漏气声、振动声、放电声)。4）套管、支持绝缘子洁净、无裂痕，无放电声和电晕放电。5)引线的连接部位接触良好无过热，引线驰度适中。6)断路器接地部分完好。7)断路器环境良好。户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草和杂物，防雨帽无鸟窝；户内配电装置室的门窗、通风及照明应良好。8)油断路器的油位在正常允许的范围之内，油色透明无碳黑悬浮物，无渗、漏油痕迹，放油阀门关闭紧密。9）六氟化硫断路器每日定时记录SF6气体压力和温度。10）真空断路器灭弧室无异常。变电站电气设备及运行2.断路器的正常维护工作1)不带电部分应定期清扫。2)配合其他设备的停电机会，进行转动部位检查，清扫瓷瓶（即绝缘子）积存的污垢及处理缺陷。3)按设备使用说明书规定对机构添加润滑油。4)油断路器根据需要补充油或放油。5)检查合闸电源熔丝是否正常，核对容量是否相符。变电站电气设备及运行（五）高压断路器的操作①断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中为保证人身安全所设置的措施(如接地线等)是否全部拆除，防误操作闭锁装置是否正常。②长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式进行2～3次操作，操作无异常后方能投入运行。③操作前应检查控制回路、辅助回路、控制电源及操动机构均正常。④操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及红绿灯的变化，操作把手不应返回太快。变电站电气设备及运行4.1.3.2高压隔离开关（一）高压隔离开关的结构高压隔离开关是一种没有专门的灭弧装置的开关设备，灭弧能力非常弱。因此，不能用来开断负荷电流或短路电流。隔离开关的触头暴露在空气中，在分闸状态时有暴露在空气中的明显可见的断口，在合闸状态时能可靠地通过负荷电流和短路电流。变电站电气设备及运行变电站电气设备及运行GN2—10系列隔离开关1.动触头2.拉杆绝缘子3.拉杆4.转动轴5.转动杠杆6.支持绝缘子7静触头变电站电气设备及运行（二）高压隔离开关的主要用途高压隔离开关是将需要检修的电气设备与带电部分相互隔离，保证检修工作的安全。在电路中隔离开关常与断路器串联使用，当电气设备需要停电检修时，先由具有专门灭弧装置的断路器开断电流，然后在无电流的情况下断开隔离开关，从而使需要检修的电气设备与其他带电部分之间有明显可见的断口。此外，隔离开关也用来进行电路的切换操作以及开断通过微小电流的电路。这时电弧较弱，随着隔离开关触头开距的加大，电弧被拉长后自然冷却熄灭。变电站电气设备及运行（三）高压隔离开关运行操作的若干问题1.隔离开关与断路器配合使用时，两者之间必须有机械的或电气的联锁，保证隔离开关必须在断路器切断电流之后才能分闸；并且只有在隔离开关合闸之后，断路器才能合闸。2.操作隔离开关时应注意与断路器的操作顺序送电时：先合母线（电源）侧的隔离开关QS11），再合线路（负荷）侧的隔离开关（QS13），最后合上断路器（QF1）；断电时：操作顺序相反，先分断路器，再分线路（负荷）侧的隔离开关，最后分母线（电源）侧的隔离开关。变电站电气设备及运行3.合隔离开关的操作要领1）迅速果断，但在合闸终了时用力不可太猛，以避免发生冲击。2）当合闸开始时如发生电弧，则应迅速合上隔离开关，禁止再往回拉。3）操作完应检查是否合好（即隔离开关动触头应完全进入固定触头）并检查接触良好。变电站电气设备及运行4.拉隔离开关的操作要领1）拉闸开始时应慢而谨慎，当动触头离开固定触头时应迅速，特别是切允许小电流时，拉闸应迅速果断，以便消弧。2）错拉隔离开关时：在动触头刚离固定触头便发生电弧时应立即合上，可以熄弧；若隔离开关已拉开则不许再合上。节奏：慢——快——慢变电站电气设备及运行⑤运行中处于合闸位置的隔离开关，触头处应接触紧密并无发热现象。⑥处于分闸位置的隔离开关，静触头与动触头间的距离应符合安全距离。如果太小，可能发生闪络，使得检修中的装置带电造成事故。变电站电气设备及运行（四）高压隔离开关的巡视检查1.检查隔离开关本体：如：三相触头在合闸时应同期到位，无错位或不同期到位现象。2.检查触头系统：如：触头应平整光滑，无脏污、锈蚀、变形；动、静触头间应接触良好，无因接触不良而引起过热发红或局部放电现象。3.检查各支持绝缘子：如：绝缘子应清洁、完整无破损、无裂纹、无电晕放电现象及闪络痕迹。4.检查操作机构：如：操作机构各部件应无变形锈蚀和机械损伤，部件之间应连接牢固和无松动、脱落现象。5.检查接地隔离开关：如：接地隔离开关触头接触应良好，接地应牢固可靠，接地体可见部分应好。6.检