主接线的基本形式课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,主接线基本形式,主接线基本形式,1,主接线的基本形式,按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：,双母线接线,双母线分段接线,双母线带旁路接线,单母线接线系统,双母线接线系统,3/2接线,发电机,双绕组变单元接线,发电机,三绕组变单元接线,发,变,线单元接线,内桥接线,外桥接线,三角形接线,四角形接线,单元接线,桥形接线,多角形接线,有汇流母线的接线形式,无汇流母线的接线形式,特点：,使用设备相对较少，占地面积少。只适用于进出线数少，不再扩建和发展的厂(所)。,单母线接线,单母线分段带旁路接线,单母线分段接线,特点：,接线简单清晰、运行方便，便于安装和扩建，但占地面积较大。适用于进出线数较多的（所）。,主接线的基本形式按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：双母,2,单母线系统电气主接线,1、单母线接线,一）基本概念,电源（进线）:,功率流向是指,向母线。,出线（馈线）,:,功率流向是从,母线流向用户,母线侧刀闸【,QS,W,】：,紧靠母线的隔离开关，如QS1、QS2等,线路侧刀闸,【,QS,L,】：,紧靠线路的,隔离开关，如QS3等。,接地刀闸：,检修线路或设备用。电压在110kV及以上，QF两侧的QS及线路QS均应带接地刀闸。如,QS3等,单母线系统电气主接线 1、单母线接线 一）基本概念 电源（进,3,QS的配置原则,：,当出线回路对侧有电源，QF两侧均必须装设QS,W,、QS,L,；对侧无电源时，可以不装设QSL。发电机与QF之间也可以不装设QS。,用来接通和切断电路,它带有灭弧装置，断口是密封的，不可见。,在停电检修一次设备时，形成明显的断口，以确保检修人员的安全。用来倒换电源操作。,没有灭弧装置，断口是可见的，不能开闭5A以上的电流。,断路器【QF】：,隔离开关【QS】：,简称刀闸,作用,特点,断路器与隔离开关的主要区别：,。,QS的配置原则：当出线回路对侧有电源，QF两侧均必,4,【注,：,在操作QS时，不应产生电流。,因此,在操作QS时,想办法要破坏电流产生的的两个必要条件之一,】,QS,“,先通后断,”,【没有形成闭合回路】或在等电位下【没有电位差】操作。,先通,：接通电路时，先合QS，后合QF,后断,：断开电路时，先断QF，后断QS,1)QS与QF的关系：,操作程序：,隔离开关没有灭弧装置，不能开闭5A【高压系统中】以上的电流，因此，操作时必须严格遵守下述两个基本原则：,【注：在操作QS时，不应产生电流。因此,在操作QS时,想,5,例4-1:,试分析下列操作程序会发生什么后果？,设QS2、QS3、QF2均处于断开位置，现给线路1送电，有如下两种操作：,1)合QF2；2)合QS2；3)合QS3,在线路侧发生短路,1)合QF2；2) QS3 ；3)合QS2,在母线侧发生短路,操作1：,操作2：,“,母线(电源)侧刀闸QS,W,先通后断,”,。其意义在于：万一发生误操作，可使误操作事故影响范围降底到最小程度。,2)母线侧刀闸QS,W,与线路侧刀闸QS,L,的关系是：,例4-1:试分析下列操作程序会发生什么后果？ 设QS2,6,误操作：,用隔离开关,带负荷拉闸,或,带负荷合闸,，即破坏了QS的操作程序，这一种操作称为误操作。,防止误操作的方法：,1)严格按照操作规程实行操作票制度。,2)在隔离开关和相应的QF之间，加装电磁闭锁，机械闭锁或电脑钥匙。,二）运行特点分析,首先分析的供电可靠性。【母线、母线侧刀闸、断路器事故停电范围的大小、检修设备是否中断供电】,其次分析检修及调度操作的灵活性和方便性。,再次简单分析经济性。,1）分析方法,误操作： 用隔离开关带负荷拉闸或带负荷合闸，,7,2）单母接线的特点,母线（W）或者与母线相连的QS故障或检修时，整个装置必须停电。,检修任一出线QS,L,或QF，该线路必须停电。,检修电源及其回路中的QF时，如果系统电能不充裕时，会产生功率缺额。,灵活性差。,接线简单清晰，设备投资少，操作方便。,QS只起检修时隔离电压用。,扩建方便。【,从主接线形式来说,】,2）单母接线的特点 母线（W）或者与母线相,8,North China Electric Power University,按相数,三相,单相,North China Electric Power Uni,9,主接线的基本形式课件,10,主接线的基本形式课件,11,North China Electric Power University,变压器结构（外部）,潜油泵,线夹,引线,套管,风扇,套管油位,储油柜,瓦斯继电器,North China Electric Power Uni,12,North China Electric Power University,变压器结构（,外部,）,油流继电器,分接头机构箱,油温表,油位表,North China Electric Power Uni,13,1、断路器与隔离开关,（1）断路器的作用,在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或退出，起控制作用。,在设备或线路故障时，迅速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。,特点：,能断开电路中负荷电流和短路 电流,附：高压断路器和隔离开关,1、断路器与隔离开关附：高压断路器和隔离开关,14,附：高压断路器和隔离开关,（2）隔离开关作用：,保证高压电器和装置在检修工作时的安全，不能闭合或开断负荷电流和短路电流。,附：高压断路器和隔离开关（2）隔离开关作用：保证高压电器和装,15,2、高压断路器的基本结构,电路通断元件,接线端子、导电杆、触头、灭弧室,绝缘支撑元件,固定通断元件并使其带电部分与地绝缘,操动机构,控制通断元件，接到合闸或分闸命令后，经中间传动机构驱动动触头实现断路器的开合。,基座,2、高压断路器的基本结构电路通断元件,16,3、电弧的形成与熄灭,（1）电弧产生的条件：,电源电压大于1020V，电流大于80100mA，动静触头分离瞬间，触头间产生电弧。,触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。,（2）电弧的危害,电弧的温度很高，可达50007000度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头。,烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。,若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而且造成系统事故，威胁电力系统安全运行。,（3）电弧产生的物理过程,电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。游离就是中性质点转化为带电质点。,3、电弧的形成与熄灭,17,游离过程有四种形式：,热电子发射,热运动 触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子,强电场发射,电场力 弧隙间最初产生电子的主要原因,碰撞游离,电场力 带电粒子撞中性粒子 电弧的形成,热游离,热运动 中性粒子撞中性粒子 维持电弧燃烧,（4）去游离的形式,复合去游离,正负粒子中和,降低电子速度措施：,拉长电弧（降低电场力）；,加快电弧的冷却（降低热运动）；,加大气体介质的压力（碰撞阻止电子运动）,气体介质吸附电子能力强（增大电子质量）,扩散去游离,带电粒子从电弧内部逸出,浓度扩散 ；,温度扩散 ；,措施：,用高速冷气吹弧,游离过程有四种形式：,18,(1) 利用灭弧介质：,介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温度和热容量。,空气1,油（氢）7.5,SF6100,真空15,(2) 采用特殊金属材料作灭弧触头：,铜钨和银钨合金,熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。,(3) 利用气体或油吹动电弧 ：,扩散和冷却,空气：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa,纵吹、横吹、环吹,(4) 采用多断口熄弧 ：,在相等的触头行程下，拉长电弧,各断口电压分布基本相等的措施：断路器加并联电容,(5) 采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧,4、高压断路器熄灭交流电弧的基本方法,(1) 利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电,19,断路器的种类,按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、SF6、真空,操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构完成。,包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构,5、高压断路器型号,断路器的种类5、高压断路器型号,20,断路器的,型号,额定开断电流（kA）,额定电流（kA）,其他标志,额定电压（kV）,设计序号,安装场所,产品名称,产品名称：S少油断路器，Z真空断路器，D多油断路器，LSF,6,断路器,安装场所：N户内型，W户外型,其他标志：G改进型；I、II、III 断流能力代号；Q防震型；C手车式,SN10-10I 、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-220,断路器的型号额定开断电流（kA）额定电流（kA）其他标志额定,21,隔离开关与断路器配合原则,录像-高压断路器,断路器具有开断电流能力，隔离开关没有,隔离开关操作原则,：,与断路器配合，,“,先通后断,”,；,等电位操作,隔离开关与断路器配合原则录像-高压断路器断路器具有开断电,22,3、变压器的主要参数,型号,额定,容量,kVA,额定电压,kV,连接组,损耗,kW,空载电流,%,阻抗电压,%,总体质量,t,高压,低压,空载,短路,SF7-31500/110,31500,11022.5%,12122.5%,6.3,6.6,10.5,11,Y,N,，d11,38.5,148,0.8,10.5,58.6,SFP7-360000/220,360000,24242.5%,18,Y,N,，d11,195,860,0.7,14.0,252,110、220kV双绕组变压器技术数据,3、变压器的主要参数型号额定额定电压连接组损耗空载电流%阻抗,23,变压器型号,产品型号,高压绕组电压等级（KV）,额定容量（kVA）,设计序号,相数，单相D，三相S,绕组外绝缘介质，变压器油 ，空气G（K），成型固体C,冷却方式，油浸自冷（J） ，空气自冷 ，风冷F，水冷W（S）,油循环方式，自然循环 ，强迫油导向循环D，强迫油循环P,绕组数，双绕组 ，三绕组S,调压方式，无激磁调压 ，有载调压Z,绕组导线型号，铜 ，铝（L）,绕组耦合方式，自耦O,注：自耦变作升压用时，O列在型号后，作降压用时O列在型号前,变压器型号产品型号高压绕组电压等级（KV）额定容量（kVA）,24,发电机的技术参数,额定功率（MW）,300,额定定子电流（A）,10190,额定定子电压（kV）,20,额定功率因数,0.85,额定转速（r/min）,3000,励磁方式,三机同轴交流，静止SCR,额定频率（Hz）,50,额定励磁电压（V）,426,短路比,0.556,额定励磁电流（A）,2030,冷却方式,水氢氢,额定氢压（Mpa),0.3,300MW同步发电机的主要技术参数,发电机的技术参数额定功率（MW）300额定定子电流（A）10,25,表,6-11,安全色标的含义,色标,含 义,举 例,红,停止、禁止、消防,停止按钮，仪表运行极限，灭火器,黄,注意、警告,“当心触电”“注意安全”,绿,安全、通过、允许工作,“在此工作”“已接地,黑,警告,多用于文字、图形符号,兰,强制执行,“必须戴安全帽”,表6-11安全色标的含义含 义举 例红停止、禁止、消,26,在电气上用黄、绿、红三色分别代表L1、L2、L3三个相序，涂上红色的电器外壳表示其外壳带电；,灰色的电器外壳表示其外壳接地或接零；,明敷接地扁钢或圆钢涂黑色；,在交流回路黄绿双色绝缘导线代表保护线，浅兰色代表中性线（工作零线）。,在直流回路中，棕色代表正极，兰色代表负极。新旧导线色标见表6-12所示。,表,6-12,导线色标,类别,导体名称,旧,新,交流电路,L1,黄,黄,L2,绿,绿,L3,红,红,N,黑,淡兰,直流电路,正极,赭,棕,负极,兰,兰,安全用接地线,黑,绿黄双色,在电气上用黄、绿、红三色分别代表L1、L2、L3三个相序，涂,27,蓄电池的电解液不同，可分为,酸性蓄电池,和,碱性蓄电池,两种。,酸性蓄电池常采用,铅酸蓄电池,。酸性蓄电池一般适用于大型发电厂和变电站。,碱性蓄电池适用于中、小型发电厂和 110kV以下的变电站。碱性蓄电池有,铁镍、镉镍,等几种。发电厂和变电站常采用,镉镍碱性蓄电池,。,蓄电池直流系统,蓄电池的电解液不同，可分为酸性蓄电池和碱性蓄,28,一、蓄电池的容量,蓄电池的容量(Q)是蓄电池蓄电能力的重要标志。容量 Q是指定的放电条件(温度、放电电流、终止电压)下所放出的电量称为蓄电他的容量，单位用 A h(安培小时)表示。蓄电池放电至终止电压的时间称放电率，单位为 h(小时)率。,蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种。,1额定容量,额定容量是指充足电的蓄电池在25,o,C时，以10h放电率放出的电能。,2实际容量,蓄电池实际容量与放电电流的大小关系甚大，以大电流放电，到达终止电压的时间就短；以小电流放电，到达终止电压的时间就长。,一、蓄电池的容量,29,二、蓄电他的直流系统及运行方式,1,蓄电池的直流系统,蓄电池直流系统是由充电设备、蓄电池组、浮充电设备和相关的开关及测量仪表组成。,二、蓄电他的直流系统及运行方式,30,蓄电池组GB是由不参加调节的基本(固定)蓄电池(n。)和参加调节的端电池(n)两部分组成。,采用端电池的目的是为了调节蓄电池的接入数目，以保证母线电压稳定,。端电池通过端电池调整器进行调节，端电池调整器的工作原理如图所示。,蓄电池组GB是由不参加调节的基本(固定)蓄电,31,2充电放电运行方式,充电放电运行方式就是将已充好电的蓄电池接带全部直流负荷，即正常运行是处于放电工作状态。,因为交流系统可能在蓄电池任何放电程度下发生故障，为了保证直流系统供电的可靠性，在蓄电池放电到额定电压的7580(未放电至终止电压)时，就停止放电，准备充电。,2充电放电运行方式,32,3浮充电运行方式,浮充电运行方式就是将充好电的蓄电池 GB与浮充电整流器 U2并联运行, 即整流器U2接带母线上的经常性负荷，同时向蓄电池浮充电，使蓄电池经常处于充满电状态，以承担短时的冲击负荷。,浮充电运行方式既提高了直流系统供电的可靠性，又提高了蓄电池的使用寿命所以得到了广泛应用。,3浮充电运行方式,33,危险场所分级,危险场所分级,危险场所分级危险场所分级,34,防爆电气设备选型,防爆电气设备选型,35,旋转电机防爆选型,图注：,：适用； ：尽量避免；,：不适用； ：结构上不现实；,无符号：一般不,用,旋转电机防爆选型图注： ：适用； ：尽量避免；,36,低压开关和控制器防爆选型,图注：,：适用； ：尽量避免； ：不适用；,：结构上不现实； 无符号：一般不,用,低压开关和控制器防爆选型图注： ：适用； ：尽量避,37,照明灯具防爆选型,图注：,：适用； ：尽量避免； ：不适用；,：结构上不现实； 无符号：一般不,用,照明灯具防爆选型图注： ：适用； ：尽量避免；,38,低压变压器防爆选型,图注：,：适用； ：尽量避免； ：不适用；,：结构上不现实； 无符号：一般不,用,低压变压器防爆选型图注： ：适用； ：尽量避免；,39,继电器表示符号和图形符号,继电器表示符号和图形符号,40,电流互感器与电流继电器之间的接线方式有：,三相三继电器式完全星形接线,两相两继电器式不完全星形接线,两相三继电器式不完全星形接线,两相一继电器电流差式接线,电流互感器与电流继电器之间的接线方式有：,41,(1) 三相三继电器式接线,所用保护元件最多,所有短路电流都会通过继电器反映出来，产生相应的保护动作。,(1) 三相三继电器式接线 所用保护元件最多,42,(2) 两相两继电器式接线和两相三继电器式接线,两相式接线,所用元件较少,未接互感器的单相短路故障不能保护,采用两相三继电器接线提高灵敏度,(2) 两相两继电器式接线和两相三继电器式接线 两相式接线,43,(3) 两相一继电器式接线（两相差式接线）,流入继电器的电流为两相电流互感器二次侧电流之差,不同短路电流通过继电器有不同的灵敏度。,不能反应出第三相（B相）的单相接地短路故障,(3) 两相一继电器式接线（两相差式接线） 流入继电器的电,44,接线系数,k,kx,的值,项,目,三相三继电器,两相两继电器,两相一继电器,两相三继电器,三相短路,1,1,1,A,、,C,相短路,1,1,2,1,A,、,B,或,B,、,C,相短路,1,1,1,1,引入接线系数后，电流互感器一次侧电流与流入电流继电器电流的关系为：,式中,K,TA, 电流互感器的变流比；,I,1,、,I,2, 电流互感器一次侧、二次侧电流；,I,k, 流入电流继电器的电流。,接线系数kkx的值 项 目 三相三继电器 两相两继电器,45,三种接线方式性能比较,三相三,继电器,两相两,继电器,两相一,继电器,可靠性灵敏性,最好,较好,差,经济性,差,较好,最好,适用,场合,中性点接地电网,中性点不接地电网,10kV以下和高压电动机保护,三种接线方式性能比较三相三两相两两相一可靠性灵敏性最好较好差,46,电力网,动力系统,电力系统,电力网动力系统电力系统,47,被保护的电气设备,继电保护装置类型,最低灵敏度,k,s,变压器、线路等,所有电气设备,过电流保护,5（如满足此要求将使保护复杂时，灵敏度可降为1.25）,电流速断保护,2.0,后备保护,1.2,（如满足此要求将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可仅按常见的运行方式和故障类型校验灵敏度）,变压器,纵联差动保护,2.0,3,10kV,电缆线路,中性点不直接接地电力网中的零序电流保护,1.25,3,10kV,架空线路,1.50,继电保护装置灵敏度,被保护的电气设备 继电保护装置类型 最低灵敏度ks变压器、线,48,各种继电器的表示符号和图形符号,各种继电器的表示符号和图形符号,49,定时限过电流保护,与,反时限过电流保护,的比较,保护,类型,优 点,缺 点,定时限过电流,动作时间比较精确，整定简便，不会出现因短路电流小动作时间长而延长了故障时间的问题。,所需继电器多，接线复杂，对操作电源的可靠性要求高。,反时限过电流保护,继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，加之可采用交流操作，因此简单经济。,动作时间的整定比较麻烦，而且误差较大。,定时限过电流保护与反时限过电流保护的比较保护类型优 点,50,图745 a,过负荷保护,过电流保护,差动保护,瓦斯保护,图745 a过负荷保护过电流保护差动保护瓦斯保护,51,（三）低电压闭锁过流保护,1、,设置理由：提高灵敏度,2、,原理电路：图724,图724具有低电压闭锁的过电流保护装置原理电路图,KV1KV4电压继电器；KA1、KA2电流继电器；KT时间继电器；,KS信号继电器；KM中间继电器；YT跳闸线圈,（三）低电压闭锁过流保护1、设置理由：提高灵敏度2、原理电路,52,3、低电压闭锁过流保护的整定计算,1）、动作电流的整定：,2）、低电压继电器动作电压的整定：,母线最低工作电压 ，取（0.850.95）,可靠系数，可取1.2,返回系数，取1.25,电压互感器变比,线路额定电压,接线系数,计算电流,电流互感器变比,可靠系数1.2或1.3,返回系数0.85或0.8,3）、,低电压闭锁过流保护的灵敏度校验与无闭锁时完全相同,比无闭锁时少乘以一个K,ast,3、低电压闭锁过流保护的整定计算 1）、动作电流的整定：2）,53,745 b,745 b,54,二、单侧电源线路三相一次自动重合闸,（一）三相一次ARD,构成及接线,图746电气式三相一次自动重合闸装置接线展开图,（a）ARC接线展开图；（b）SA控制开关触点通、断情况，号表示接通,二、单侧电源线路三相一次自动重合闸 （一）三相一次ARD图,55,三、直流操作的APD装置,图750母线分段断路器装设的直流操作APD装置原理电路图,正常运行时，两条进线分列供电,任一进线电压消失时，如母线I段停电,APD装置动作，QF3合于持续故障,三、直流操作的APD装置 图750母线分段断路器装设的直流,56,主接线的基本形式课件,57,四、交流操作的APD装置,图751备用进线采用弹簧操动机构交流操作APD装置的原理接线电路图,四、交流操作的APD装置 图751备用进线采用弹簧操动机构,58,电力变压器的瓦斯保护,（,1,）瓦斯保护工作原理。,瓦斯继电器有,浮筒式,和,开口杯式,开口杯式结构及工作：,变压器正常运行时，上开口杯,3,及下开口杯,7,都浸在油内，均受到浮力。因平衡锤的重量所产生的力矩大于开口杯（包括杯内的油重）一侧的力矩，开口杯处于向上倾斜的位置，此时上、下两对触点都是断开的。,图,5.21 FJ3-80,型开口杯式瓦斯继电器的结构示意图,1,盖；,2,容器；,3,上油杯；,4,永久磁铁；,5,上动触点；,6,上静触点；,7,下油杯；,8,永久磁铁；,9,下动触点；,10,下静触点；,11,支架；,12,下油杯平衡锤；,13,下油杯转轴；,14,挡板；,15上油杯平衡锤；16上油杯转轴；17放气阀；18接线盒,电力变压器的瓦斯保护 （1）瓦斯保护工作原理。 瓦斯继电器有,59,（,1,）瓦斯保护工作原理。,开口杯式结构及工作：,当变压器内部发生轻微故障时，产生的气体聚集在继电器的上部，迫使继电器内油面下降，上浮子的开口杯,3,逐渐露出油面，浮力逐渐减小，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落，这时上接点闭合而接通信号回路，这称之为“,轻瓦斯动作,”。,图,5.21 FJ3-80,型开口杯式瓦斯继电器的结构示意图,1,盖；,2,容器；,3,上油杯；,4,永久磁铁；,5,上动触点；,6,上静触点；,7,下油杯；,8,永久磁铁；,9,下动触点；,10,下静触点；,11,支架；,12,下油杯平衡锤；,13,下油杯转轴；,14,挡板；,15上油杯平衡锤；16上油杯转轴；17放气阀；18接线盒,（1）瓦斯保护工作原理。 开口杯式结构及工作：图5.21,60,（,1,）瓦斯保护工作原理。,开口杯式结构及工作：,当变压器内部发生严重故障时，产生的大量气体或强烈的油流将冲击挡板,14,，使下开口杯,7,立刻向下转动，使下触点接通跳闸回路，这称之为“,重瓦斯动作,”。,图,5.21 FJ3-80,型开口杯式瓦斯继电器的结构示意,图,1,盖；,2,容器；,3,上油杯；,4,永久磁铁；,5,上动触点；,6,上静触点；,7,下油杯；,8,永久磁铁；,9,下动触点；,10,下静触点；,11,支架；,12,下油杯平衡锤；,13,下油杯转轴；,14,挡板；,15上油杯平衡锤；16上油杯转轴；17放气阀；18接线盒,（1）瓦斯保护工作原理。 开口杯式结构及工作：图5.21,61,（,1,）瓦斯保护工作原理。,开口杯式结构及工作：,如果变压器油箱漏油，使得瓦斯继电器内的油也慢慢流尽，先是继电器的上油杯下降，发出信号，接着继电器的下油杯下降，使断路器跳闸。,图,5.21 FJ3-80,型开口杯式瓦斯继电器的结构示意图,1,盖；,2,容器；,3,上油杯；,4,永久磁铁；,5,上动触点；,6,上静触点；,7,下油杯；,8,永久磁铁；,9,下动触点；,10,下静触点；,11,支架；,12,下油杯平衡锤；,13,下油杯转轴；,14,挡板；,15上油杯平衡锤；16上油杯转轴；17放气阀；18接线盒,（1）瓦斯保护工作原理。 开口杯式结构及工作：图5.21,62,1882年,英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量,12KW,，5盏电灯。,1913年,上海杨树浦发电厂发电，1924年该厂装机12台，总容量,121MW,，成为当时远东第一大发电厂。,1949年,以前，仅东北有,220KV,和,154KV,的电网（日本人建造）。,1972年,由甘肃天水陕西关中的534KM的我国第一条,330KV,输电线路工程。,1981年,由河南平顶山湖北武汉的全长595KM的我国第一条,500KV,输电线路。,我国电力工业的发展,1882年英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量12KW,63,我国电力工业的发展,1989年,建成了我国第一条远距离,500KV,葛洲坝上海的直流输电线路,1997年,三峡工程建设，26台700MW ，15回,500KV,交流及三回,500KV,直流，连接华东、华中、河南、四川、广东等电网，是中国电网联网的核心。,2006年,甘肃官厅，建成第一条,750KV,交流输电线路。,2008年12月30日22时,，,首个,1000千伏,特高压交流试验示范工程投入试运行，线路起自山西晋东南变电站，经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站，全长640公里。,我国电力工业的发展 1989年建成了我国第一条远距离5,64,电力需求旺盛、增长快,1987年全国装机容量突破1亿千瓦,1995年3月全国装机容量突破2亿千瓦,2000年4月全国装机容量突破3亿千瓦,2004年5月底全国装机容量突破4亿千瓦,2005年底全国装机容量突破5亿千瓦,2006年10月全国装机容量突破6亿千瓦,2008年全国装机容量突破7亿千瓦,2010年突破9亿千瓦,。,电力需求旺盛、增长快1987年全国装机容量突破1亿千瓦,65,电力网,动力系统,电力系统,电力网动力系统电力系统,66,三段式电流保护原理接线图,KM,三段式电流保护原理接线图KM,67,原理接线图的优点是用统一的图形和文字符号表示，按动作顺序画出，便于分析动作原理，是绘制展开接线图等其他工程图的原始依据；,缺点是没有表明元件的内部接线、端子标号、直流部分准确来源及导线连接方法等，将使图纸设计和阅读都发生困难，不能作为施工图纸。,因此，必须借助于二次回路的展开接线图。,原理接线图的优点是用统一的图形和文字符号表示，按,68,原理接线图缺点：,(1)只能表示继电保护装置的主要元件，而对细节之处无法表示；,(2)不能表明继电器之间接线的实际位置，不便于维护和调试；,(3)没有表示出各元件内部的接线情况，如端子编号、回路编号等；,(4)标出直流“”、“”极符号多而散，不易看图；,(5)对于较复杂的继电保护装置，很难表示，即使画出了图，也很难让人看清楚。,原理接线图缺点：(1)只能表示继电保护装置的主要元件，而对细,69,展开接线图,展开接线图简称展开图。,它不是就整个元件而是按供电给二次接线的每个独立电,源来划分的。,将每套装置的交流电流回路、交流电压回路和直流回路,分开表示，组成多个独立回路。,是制造、安装、运行的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。,1. 展开接线图特点,展开接线图 展开接线图简称展开图。1. 展开接线图特,70,展开图：,是另一种方式构成的接线图，各元件被分成若干部分。元件的线圈、触点分散在交流回路和直流回路中。在展开图中依电流通过的方向，画出按钮、触点、线圈和它们端子编号，由左至右，由上到下排列起来，最后构成完整的展开图。在图的右侧还有文字说明回路的作用。特点是条理清晰，非常方便对回路的逐一分析与检查。,常见的展开图有电流、电压回路图，控制及信号回路图。,展开图：,71,10kV线路过电流保护展开图,10kV线路过电流保护展开图,72,展开接线图的特点如下：,（1）在展开图上属于同一个仪表或继电器的电流线圈和电压线圈要分开表示在对应回路里，属于同一个元件的线圈和触点应采用相同的文字标号。,（2）按不同电源回路划分成多个独立回路。交流回路，按、相序分行排列；直流回路，包括控制回路、合闸回路、信号回路、测量回路、保护回路等，按继电器的动作顺序，自上而下，自左至右排列。,（3）图形右边有对应文字说明（回路名称、用途等），便于分析和读图。,（4）导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查线、维修和施工。,展开接线图的特点如下：,73,学会并熟练读工程图是十分重要的，读展开接线图的方法可以归纳如下：,（1）先一次接线，后二次接线。,（2）由图右文字说明，先看交流回路，再看直流回路。,（3）对各种继电器和装置，先找到起动线圈，再找相应的,接点。,（4）对同一回路，由上到下；对同一行，由左到右。,（5）对于事故设备分析，先找动作部分，再找相应的信号。,注意：在二次接线图中所有开关电器和继电器的触点都是按照 它们的正常状态表示的。即开关电器在断路位置和继电器线圈中没有电流的状态。,学会并熟练读工程图是十分重要的，读展开接线图的方,74,（1) 回路标号的原则和基本方法, 凡是用控制电缆经端子排连接的设备接线，都需按回路编号原则对接线进行标号；屏顶设备与屏内设备的连接需经端子排，此时看作是屏外设备，因此其连线也按回路编号原则进行标号。,2展开接线图的回路标号,在交流回路数字前加,、,、,、,文字符号，以区别其相序。对不同用途的回路规定了编号数字范围，对重要的常用回路（如直流正、负电源回路，跳、合闸回路等）都给予固定的编号。因此，在安装接线图中，由回路标号便知这一回路的性质和用途，便于维护和检修。,回路标号用三位或三位以上的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。,（1) 回路标号的原则和基本方法2展开接线图的回路标号,75, 标号按等电位原则进行，即在电气回路中，连于一点的所有导线都用同一个数字标号。,回路经过线圈、电阻、电容、开关、接点等元件相隔后，即给予不同编号。,接线不经过端子而在屏内相邻设备间直接连接的回路，可不予标号。, 标号按等电位原则进行，即在电气回路中，连于一点的所有导线,76,回路类别,保护回路,控制回路,励磁回路,信号及其它回路,编号范围,01,099,或J1,J99,1,599,601,699,701,799,（2) 直流回路的标号,直流回路编号范围,直流回路编号方法是先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一个有压降的元件为止。,对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001099及l一599，励磁回路用601699。,对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如：正电源为101、201，负电源为102、202；,回路类别保护回路控制回路励磁回路信号及其它回路编号范围01,77,3交流回路的标号,(1)交流回路按相别顺序标号，它除用三位数字编号外，还,加有文字标号以示区别。例如A411、B411、C411。,交流回路编号范围,回路类别,控制、保护及信号回路,电流回路,电压回路,编号范围,（A，B，C，N）1,399,（A，B，C，N，L）401,599,（A，B，C，L，N）601,799,3交流回路的标号(1)交流回路按相别顺序标号，它除用三位数,78,(2)对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。 电流回路的数字标号，一般以十位数字为一组。如A401,A409，B401B409，C401一C409，A591A599，,B591B599。,(3),电流互感器和电压互感器是按它们在一次接线中的顺序,来分组标号。,(4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝,缘监察电压表的公共回路等)给予专用的标号组。,(2)对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。 电流,79,例如，在主接线图中有一条线路上装有两组电流互感器.,1LH,2LH,交流回路编号不分奇数和偶数，从电源处开始按顺序编号。,其中一组供继电保护用，其顺序号为1LH，回路号应取A411A419，B411B419，C411C419，N411N419；,另一组供测量仪表用，其顺序号为2LH，回路号应取A421A429，B421B429，C421C429，N421N429，以下类推。,例如，在主接线图中有一条线路上装有两组电流互感器.1LH2L,80,三段式电流保护原理接线图,KM,三段式电流保护原理接线图KM,81,（a）交流回路；（b）直流回路；（c）信号回路,三段式电流保护展开接线图,（a）交流回路；（b）直流回路；（c）信号回路三段式电流保护,82,例如：保护装置I段动作顺序,当线路发生短路时，在TA一次绕组有短路电流流过，在二次线圈中有相应的感应电流流过，1KA或2KA动作。,直流回路中，1KA或2KA的常开触点闭合，接通KCO的线圈回路，其常开触点闭合，接通跳闸回路。,断路器在合闸状态时，其与主触头联动的常开辅助触点QF也是闭合的，因此断跳器的YR和信号继电器1KS线圈中同时有电流流过，使断路器跳闸，切断故障线路，同时信号继电器1KS动作并掉牌。,在信号回路中的带自保持的常开触点闭合，光字牌点亮，显示“掉牌未复归”灯光信号。,优点：展开接线图接线清晰，动作程序层次分明，便于阅读。,例如：保护装置I段动作顺序优点：展开接线图接线清晰，动作程序,83,电力系统中性点运行方式,电力系统中性点是,指发电机、变压器星形接线中性点。,电力系统中性点运行方式 电力系统中性点是指发电机、变压器星,84,1.3.1 中性点直接接地方式,电力系统中性点的运行方式共三种,中性点直接接地,中性点经消弧线圈接地,中性点不接地,中性点直接接地方式就是把,电源中性点直接与“地”相接，我国,110kV,及以上电压等级的电力系统均属于这种,大接地电流系统,。,该系统,运行中若发生一短路，,立即造成系统中流过很大的单相,接地电流。,依靠系统中继电保护装置跳闸可迅速切除故障。再用重合闸恢复正常供电。,优点：,操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易过电压。,缺点：,短路大接地电流对通讯系统造成的干扰影响较大。,1.3.1 中性点直接接地方式 电力系统中性点的运行方式共,85,中性点不接地系统,适用于,10kV,架,空线路为主的辐射形或树状形的供,电网络。该接地方式在运行中若发,生单相接地故障，流过故障点电流,仅为电网对地电容中通过的电流，,其值是正常运行的单相对地电容电,流的3倍，称为,小接地电流系统,。,1.3.2 中性点不接地方式,优点：,中性点不接地系统由于故障时接地电流很小，瞬时故障一般可自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，供电的可靠性相对提高。,缺点：,中性点不接地方式的中性点绝缘，在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，相当于电容反复充电。由于对地电容中的能量不能释放，可造成电压升高，从而对设备绝缘造成威胁。,中性点不接地系统适用于10kV架1.3.2 中性点不,86,1.3.3 中性点经消弧线圈接地方式,利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使通过故障点的电流减小到能自行熄弧范围。利用对消弧线圈无载分接开关的操作，使其在一定范围内达到过补偿运行，从而实现减小接地电流的目的。使电网持续运行时间延长，相对提高了供电可靠性。此方式也,是,小接地电流系统,。,在各级电压网络中，当单相接地故障时，通过故障点总的电容电流超过下列数值时，必须尽快安装消弧线圈：,对3kV6kV电网，故障点总电容电流超过30A；,对10kV电网，故障点总电容电流超过20A；,对22kV66kV电网，故障点总电容电流超过10A。,1.3.3 中性点经消弧线圈接地方式 利用消弧线圈的电感电,87,(1)、TT系统,（我国过去称作保护接地系统）,(2)、TN系统,（我国过去称作保护接零系统）,(3)、 IT系统,（仅负荷则接地）,1、保护接地的类型和命名方式,第一个字母表示电源侧中性点接地状态，即：,T表示直接接地；,I表示不接地(或高电阻接地)。,第二个字母表示负载侧接地状态，即：,T表示电气设备外露导体的接地与系统接地相互独立；,N表示负载侧接地与系统接地直接作电气连接。,(1)、TT系统 （我国过去称作保护接地系统）1、保护接地的,88,2007,对表达,IT,、,TT,和,TN,系统结构及保护方式的两位字母解释：,前一位字母：,I,表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。,T ,则表示电力系统一点（通常是中性点）直接接地。,后一位字母：,T ,表示电气装置的外露可导电部分直接接地（与电力系统的任何接地点无关）。,N ,表示电气装置的外露可导电部分通过保护线与电力系统的中性点联结。,2007对表达IT、TT和TN系统结构及保护方式的两位字母解,89,2007,IT系统应用范围,采用不接地系统，允许带故障运行2h，利用此时间寻找故障点检修；,供电连续性、可靠性较有保证。,110kV 配电网（6kV高压电动机外壳接地保护）,煤矿井下低压配电网 380V、660V、110V（照明）,对安全有特殊要求。（有些液化站气采用）,2007IT系统应用范围采用不接地系统，允许带故障运行2h,90,2007,保护接地适用于不接地电网。在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外均应接地。,保护接地电阻的允许值：低压系统R,E,4。,2007保护接地适用于不接地电网。在这种电网中，凡由于绝缘破,91,2007,2. TT系统,TT系统设备外壳及配电网均直接接地。, 在设备无接地保护（无R,E,即R,E,为）的情况下，当设备发生碰壳故障时人体电压接近于相电压，很危险。,20072. TT系统 TT系统设备外壳及配电网均直接接,92,2007,TT系统保护,原理,而当有R,E,保护时,，人体电压近似取决于R,E,在与R,N,分配相电压时的分压大小，同相比，可见,危险性得到了降低,。,但是!,即使把R,E,做得很低，如R,E,1，假设R,N, 4时，U,P,仍有44 V之多，,危险并未消除,。,N,L1,L2,L3,R,E,R,P,R,N,N,2007TT系统保护原理 而当有RE保护时，人体电压近似取,93,2007,TT系统中，单凭R,E,的作用一般不能将触电危险性到安全范围以内。另外，由于故障回路串联有R,E,和R,N,，故障电流不会很大，可能不足以使过电流保护电器动作，故障得不到迅速切除。,因此，,TT系统，必须配合使用漏电保护装置或过电流保护装置，并优先使用前者。,2007TT系统中，单凭RE的作用一般不能将触电危险性到安全,94,2007,TT系统应用范围及要求,主要用于低压共用用户。,上海市住宅配电为TT系统 。,农村低压电网用电设备分散，线路长时采用。,2007TT系统应用范围及要求,95,2007,3. 保护接零（TN系统）,保护原理,漏电单相短路单相短路电流I,SS,单相短路保护元件动作,迅速切断电源,实现保护。,I,SS,L1,L2,L3,R,N,PEN,N,20073. 保护接零（TN系统）保护原理ISSL1L2L3,96,2007,TN-C系统,L,3,L,1,L,2,PEN,外露可导电部分,电力系统接地,点,2007TN-C系统L3L1L2PEN外露可导电部分电力系统,97,2007,TN-S系统,L,3,L,1,L,2,N,PE,外露可导电部分,电力系统接地点,2007TN-S系统L3L1L2NPE外露可导电部分电力系统,98,2007,TN-C-S,系统,L,3,L,1,L,2,PEN,外露可导电部分,电力系统接地点,PE,N,2007TN-C-S系统L3L1L2PEN外露可导电部分电力,99,2007,适用,保护接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。,三种方式：TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统,TN-S,可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下，外露导电部分和保护导体呈零电位,最“干净”的系统。,TN-C-S,宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电场的所及民用楼房。,TN-C,可用于爆炸、火灾危险性不大，用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。,2007适用,100,