变电站主要一次设备课件

,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,1,*,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,1,*,1,、变电站的主要一次设备,变电站主要设备介绍,1,主变压器,变电站主要设备介绍,2,隔离开关,断路器,电流互感器,电压互感器,避雷器,母线（支持式管母、悬吊式管母、软母）,1.1,主变压器,变压器的用途是将电网电压进行转换以便实现电能传递。,1.1.1,变压器的分类,按绝缘介质的不同可分为：油浸式、,SF6,气体绝缘和环氧树脂浇注绝缘式。变电站的主变压器一般都采用,油浸式变压器,。,按相数分类可分为单相变压器和三相变压器。一般情况下，,只要运输条件许可，,在工程设计中都选用,三相共体变压器,。,芯式变压器铁芯结构（三相三主柱带两旁柱）,三相变压器的器身装配,220kV,三相变压器,油箱及底座,出线套管,储油柜,散热器,按变压器组装方式的不同可分为,三相组合变压器和现场组装式变压器,。,通常，,220kV,变电站大多采用三相共体变压器，少数运输困难的工程则采用三相组合式变压器（如：广西的城关变、云南的紫溪变）。,500kV,变电站一般都采用单相变压器，云南的个别工程有选用现场组装式变压器（墨江变、永丰变等）。,220kV,变电站的主变压器容量一般有,150MVA,、,180MVA,和,240MVA,三种。,500kV,变电站的主变压器容量一般有,750MVA,和,1000MVA,两种。,500kV,单相变压器,天生桥二级水电站,500kV,壳式组合三相联络变压器,龙滩水电站,500kV,组合三相变压器,500kV,墨江变电站现场组装式三相变压器,现场组装式变压器最重件可限制在,60t,（单相,250MVA,）以内，变压器本体紧凑，占地面积小（为三台单相变压器的,50%,以下），简化附件、简化进出线设备。尽管增加了工厂分解与现场组装工序，且绝缘设计需增加,10%,的裕度，但由于现场组装式变压器耗材相对较少，其价格介于三相一体与三台单相变压器之间。,1.1.2,现场组装式变压器现场组装过程,在变电站安装现场需搭建一个,15,30m,的无尘净化、防尘空调临时厂房，配置,75t,吊车，变压器的整体组装工作将在该厂房内完成，现场组装时间约需,40,天,。,组装的主要步骤如下：,铁芯拼装,线圈套装,插装上铁扼,装配调压开关、引线,总装配,火力发电厂与变电站设计防火规范,规定：单台容量为,125MV A,及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定式灭火装置。目前变电站常用合成型泡沫喷雾系统和排油注氮灭火装置。,主变压器的灭火装置,合成泡沫喷雾灭火系统图,氮气瓶,（动力源）,储液罐,管道,喷头,合成泡沫喷雾灭火系统的氮气瓶,合成泡沫喷雾灭火系统的储液罐,沙田变合成泡沫喷雾灭火系统在试喷,排油注氮灭火装置,消防柜,排油管（下端与事故油池连通）,注氮管,黄桥变排油注氮灭火装置,消防柜（内布置有氮气瓶）,排油管（下端与事故油池连通）,注氮管,1.2,断路器,主要用于开断负荷电流以及电力系统中出现的各种故障电流。,实验表明，开关开断电路时，只要电路中电压大于,1020V,，电流大于,80100mA,，开关的触头间就会出现电弧。在大气中开断交流,100kV,、,5A,的电流，电弧长度超过,7m,，电流更大时，电弧长达二三十米，此类电弧统称开弧，在高压配电装置中，如果没有灭弧装置而发生开弧是极其危险的。,1.2.1,断路器的分类,按其灭弧介质不同可以分为少油断路器、真空断路器以及SF6断路器,。,110kV 及以上的断路器如无特殊要求, 都应采用SF6 断路器。 35kV,户外配电装置的断路器均选用,SF6,断路器，户内开关柜可配真空断路器，也可配,SF6,断路器。,10kV,一般均配真空断路器。,1.2.1,断路器的分类,按断路器绝缘的整体结构划分，,SF6,断路器有两大类：瓷柱式和落地罐式。,瓷柱式,SF6,断路器属于积木式结构，以陶瓷作为对地的主绝缘介质，灭弧断口位于充,SF6,气体的高强度瓷套中，灭弧单元由支持瓷套管支撑,。,500kV,瓷柱式断路器,灭弧室,支持瓷瓶,操动机构,操作平台,接线端子,220kV,瓷柱式断路器,35kV,瓷柱式断路器,1.2.1,断路器的分类,落地罐式,SF6断路器,的主要部件都装在接地的金属罐中，出线套管下端装有套管式电流互感器。由于断路器采用接地的金属外壳结构，故其绝缘性能受大气条件和环境影响小，且重心低、结构稳固，抗震能力强。在设备价格方面罐式断路器稍稍超出了瓷柱式断路器加独立,CT,的价格；,在占地方面则两者差别不大。落地罐式,SF6断路器,在广西很少使用，主要用于云南工程。,500kV,落地罐式断路器,220kV,落地罐式断路器,1.3,隔离开关,隔离开关是一种具有明显断开间隙，而没有灭弧装置的开关，主要用于保证电气设备的安全检修；此外，隔离开关也用于电路的切换操作，如在运行中用隔离开关将电路从工作母线切换到备用母线，投切电压互感器和避雷器等。,隔离开关没有灭弧装置，不能开断负荷电流和短路电流，只有在断路器断开的情况下，才能对隔离开关进行分合闸操作。,1.3.1,隔离开关的分类,户外隔离开关结构形式主要取决于绝缘支柱、断口形式和运动方式，,变电站常用的隔离开关有,：,垂直伸缩式、水平伸缩式（含组合式、双静触头、三接地）、双柱水平开启式、三柱水平旋转开启式,。,通常，母线隔离开关选用垂直伸缩式或水平伸缩式，线路采用水平伸缩式、三柱水平开启式或双柱水平开启式。,垂直伸缩式隔离开关,静触头,动触头,支持瓷瓶,操动机构,水平伸缩式隔离开关,500kV,组合式水平伸缩、双静触头、三接地隔离开关,双静触头,水平伸缩,三接地,双柱式水平开启式隔离开关,三柱式水平开启式隔离开关,1.4,电流互感器,是一种专门用作变换电流的设备，将大电流变成小电流，并起隔离高电压的作用。,1.4.1,电流互感器的分类,电流互感器按其绝缘结构可分为干式、油浸,式,和气体绝缘三大类。,干式多用于0.5110kV级电流互感器,。目前,220kV,及以上的电流互感器基本上均采用气体绝缘型。油浸式电流互感器则很少使用。,干式电流互感器,油浸式电流互感器,220kV,六氟化硫气体绝缘型电流互感器,1.5,电压互感器,是一种将一次线路的高电压按比例变换为安全的标准电压，供仪表、保护和控制装置使用的设备。,1.5.1,电压互感器的分类,按其,工作原理,不同可以分为,电磁式电压互感器和电容式电压互感器。,按其绝缘结构可分为干式、油浸,式,和气体绝缘三大类。,通常，,220kV,、,110kV,母线电压互感器采用,六氟化硫气体绝缘呈容性的电磁式电压互感器,，线路电压互感器则采用电容式电压互感器。,35kV电压互感器,一般,选用,干,式呈容性的电磁式电压互感器。,500kV电压互感器,均选用电容,式电压互感器。,油浸式电压互感器目前已很少使用。,电容式电压互感器剖视图,500kV,电容式电压互感器,220kV,电容式电压互感器,六氟化硫气体绝缘呈容性电磁式电压互感器,六氟化硫气体绝缘呈容性电磁式电压互感器,35kV,干式呈容性电磁式电压互感器,1.6,避雷器,是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备，保护各种电气设备免遭过电压的损坏。,1.6.1,避雷器的分类,按其,阀片材料的,不同可分为,氧化锌避雷器和碳化硅阀式避雷器。由于氧化锌材料具有十分优异的非线性伏安特性，目前变电站的避雷器均采用氧化锌避雷器。,氧化锌避雷器的伏安特性,从上图可以看出，这是一条对称的非线性曲线。当外加电压较低时，流过的电流很小，氧化锌阀片呈高阻状态,;,当外加电压达到或超过,Uc,时，氧化锌阀片的阻值急剧下降并迅速导通，其工作电流会增加几个数量级，从而有效地保护电气设备免遭过电压损坏。,220kV,氧化锌避雷器,均压环,支持瓷瓶（内装氧化锌阀片）,泄漏电流在线监测仪,1.7,限流电抗器,串接在主变,10kV,进线回路中，主要用于限制短路电流的大小。,10kV,限流电抗器,1.8,母线,变电站的母线主要是用于汇聚和传输电能，有支持式管母线、悬吊式管母线、软母线、跨路管母线、半绝缘铜管母线等,5,种。,1.8.1,支持式管母线,1.8.2,悬吊式管母线,1.8.3,软母线,1.8.4,跨路管母线,1.8.5,半绝缘铜管母线,1.9,户内成套开关柜,是一种用于接受和分配电能，并具有对电路和设备有保护、控制和监测功能的电器。,1.9.1,户内成套开关柜的分类,按电压等级分有,10kV,开关柜和,35kV,开关柜两种。,按主开关的安装方式划分有移开式（中置式、手车式）和固定式两种。,按开关柜隔室结构划分可分为铠装型、间隔型和箱型。,中置式,10kV,开关柜,中置式,10kV,开关柜断路器室,中置式,10kV,开关柜检修小车,箱型固定式,10kV,开关柜,35kV,开关柜,1.10,并联电容器组,用来改善电力系统的功率因数、改善电压质量、降低线路损耗、提高系统的有功输出。,1.10.1,并联电容器组的分类,按电压等级分有,10kV,并联电容器组和,35kV,并联电容器组两种。,目前，变电站的并联电容器组大多采用框架组合式电容器组。,10kV,框架组合式并联电容器组,35kV,框架组合式并联电容器组,1.11,并联电抗器,并联电抗器与电力系统并联，用以抵消系统线路的电容电流，稳定系统电压。,目前，变电站中,500kV,并联电抗器常采用单相油浸式电抗器，,35kV,常采用干式空心并联电抗器。,500kV,油浸式并联电抗器,35kV,干式空心并联电抗器,1.12,站用变压器,1.12.1,站用变压器的分类,按电压等级分有,10kV,站用变压器和,35kV,站用变压器两种。,按站用变压器的绝缘划分有油浸式和干式两种。,35kV,油浸式站用变压器,10kV,干式站用变压器,10kV,干式站用变压器,1.13,气体绝缘金属封闭开关设备（,GIS,）,GIS,是一种采用,SF6,气体作为灭弧和绝缘介质，将断路器、电流和电压互感器、隔离开关、接地开关、电流电压互感器、母线等电气设备组合在一起,封闭在金属外壳内,充以气体绝缘，构成的电器。,近几年,GIS,设备在一些占地有限制的变电站工程中得到广泛应用，如：科园变、青秀变、蝶山变和振林变等。,GIS,可布置在户内及户外，后者仅设备外壳涂装不同外，其余与户内,GIS,相同。,220kV,户内,GIS,1.14 500kV HGIS,HGIS,是一种介于常规敞开瓷柱式电气设备（,AIS,）和气体绝缘金属封闭开关设备（,GIS,）之间的新型电气设备。它将断路器、隔离开关、接地开关、电流电压互感器等电气设备组合在一起,封闭在金属外壳内,充以气体绝缘，构成一个独立的单相组合电器,它不带母线,利用出线套管通过软导线与敞开式空气绝缘母线相连接。,500kV,六盘水变电站采用了,HGIS,设备。,500kV HGIS,设备,1.15,小结,变电站一次主要设备包括：,1,、主变压器,2,、断路器,3,、隔离开关,4,、电流互感器,5,、电压互感器,6,、避雷器,7,、限流电抗器,8,、母线,9,、户内成套开关柜,10,、并联电容器组,11,、并联电抗器,12,、站用变压器,13,、气体绝缘金属封闭开关设备（,GIS,）,14,、,HGIS,