变配电工程(201209版).ppt

第4章变配电工程,电力系统、电能质量等基本概念；负荷分级以及对供电的要求；常见高低压开关设备；变配电所建设；变配电所施工图识图。,本章主要内容,（6学时）,4.1变配电工程概述,第4章变配电工程,4.1.1电力系统,可使用大型机组，提高机组运行效率，降低发电成本，节约能源；合理利用能源，水电/火电等多种调配，提高运行经济性；减少备用机组数量，降低投资；提高系统运行稳定性，提高供电质量及可靠性。,第4章变配电工程,构建大电网的必要性:,我国电力发展情况,时间全国电力装机总容量建国之初173万kW1978年5800万kW1987年底突破1亿kW1995年3月突破2亿kW2005年底突破5亿kW（跃居世界第二位）2007年底突破7亿kW2009年底8.74亿kW2010年底9.62亿kW（原预计6.8亿kW，8.5亿kW）预计2020年15亿kW（原预计10亿kW）,第4章变配电工程,我国电力结构,2010年12月底，电力装机9.62亿kW中：火电7.066亿kW73.4%水电2.134亿kW22%（装机量居世界首位）（占可开发量4.08亿kW的52%，发达国家占5070%）核电1082万kW1.12%（发达国家：15%日本：34.5%）风电4182.7万kW4.3%（装机居世界首位）光伏发电约25万kW。清洁能源占27%以上。,第4章变配电工程,部分水电站建设情况,1.葛洲坝水电站7081年建设总装机:271.5万kW，最大单机容量：17万kW,2.二滩水电站上世纪建成的全国最大的水电站总装机:330万kW，机组：655万kW,3.三峡水电站于2009年全部建成，目前世界最大的水电站总装机:1820万kW，年设计发电量847亿度机组：2670万kW2250万kW（26+6)70+25万kW,第4章变配电工程,伟大的三峡水电站,第4章变配电工程,4.金沙江流域4大梯级水电站,第一级乌东德总装机：740万kW第二级白鹤滩1250万kW第三级溪洛渡1260万kW；第四级向家坝600万kW；,“十一五”规划建设总装机:3850万kW,第4章变配电工程,金沙江流域4大梯级水电站,雅砻江,云南,四川,第4章变配电工程,5.雅砻江流域大小21个梯级水电站开发规划,其中2015年以前建设：锦屏一级总装机：360万kW；锦屏二级440万kW；官地180万kW；铜子林45万kW；,2025年以前完成总装机:3000万kW,第4章变配电工程,雅砻江水电开发图,第4章变配电工程,电力系统,电力系统组成,第4章变配电工程,我国电网电压等级：0.38/0.22，10，35，110，220，500，（1000）kV,1kV以下低压电网1kV以上高压电网,把各类型发电厂、变电所和电力用户联结起来，组成一个由发电、输电、变电、配电、和用户构成的整体，实现将发电厂的电能安全、可靠、优质地送给用户的系统。,第4章变配电工程,电网电压的概念线路平均电压,4.1.2电力负荷的分级,分级依据：GB50052-95供配电系统设计规范。,分级原则：对供电可靠性的要求；中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响程度。,分级方法：,第4章变配电工程,4.1.3各级负荷对供电的要求,一级负荷必须由两个独立电源供电，对其中特别重要的负荷还应增设应急电源。二级负荷宜由两个回路供电，有困难时可由一回6kV及以上专线供电。三级负荷对供电电源无特殊要求。,4.1.4电能质量（补充）,供电质量包含的内容：,年平均供电时间（或停电次数）,第4章变配电工程,国家标准对供电质量的有关规定：,供电可靠性与负荷等级要求一致,第4章变配电工程,第4章变配电工程,变电所分类,变电所的作用用于接受、转换、分配以及控制管理电能。,变电所主要电气设备,4.2变电所及高低压变配电设备,4.2.1高低压开关设备,1）高压开关设备：,第4章变配电工程,（1）高压断路器（QF）,结构特点及使用要求有较完善的灭弧装置，灭弧能力较强，既可以在正常情况下通断负荷电流，也可以在事故情况下切断短路电流。没有可见的断开点，一般与隔离开关配合使用，保证检修安全。,第4章变配电工程,类型,第4章变配电工程,型号含义,按灭弧介质分：油/空气/六氟化硫(SF6)/真空按安装位置分：户内/户外，,（2）高压隔离开关（QS）,结构特点及使用要求没有专门灭弧装置，灭弧能力较差，不允许带负荷接通和断开回路。有明显可见的断开点。主要用于隔离高压，方便检修。,第4章变配电工程,型号含义,（3）高压负荷开关（QL）,结构特点及使用要求有简单的灭弧装置，有一定的灭弧能力，用于正常情况下通、断负荷电流，但不能在事故情况下通、断短路电流。有明显可见的断开点，一般与熔断器配合使用，实现短路保护。,第4章变配电工程,型号含义,（4）高压熔断器（FU）,（5）高压开关柜（AH）,第4章变配电工程,类型固定式/移开式，金属封闭式/铠装式，,结构特点,常见型号固定式：GG-1AXGN2-10KGN-10移开式：JYN-10KYN-10,固定封闭式高压开关柜,第4章变配电工程,移开高压开关柜,高压回路分合闸操作程序1：,合闸：从上到下合，先合QS，再合QF；分闸：从下到上分，先分QF，再分QS。,第4章变配电工程,高压柜的“五防”装置,防止误合、误分断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线合闸；防止误入带电间隔。,第4章变配电工程,思考题：双隔离高压回路的分合闸程序？,第4章变配电工程,2）低压开关设备及电器,第4章变配电工程,（1）低压隔离开关(刀开关)（QS）,第4章变配电工程,（2）低压负荷开关（QL）,（3）低压熔断器（FU）,第4章变配电工程,熔断器特性曲线,第4章变配电工程,（4）交流接触器（KMKA）,第4章变配电工程,（5）热继电器（FR）,第4章变配电工程,（6）低压断路器（QF）,第4章变配电工程,低压断路器分类,第4章变配电工程,框架式断路器,第4章变配电工程,塑壳式断路器,第4章变配电工程,低压断路器型号含义:,第4章变配电工程,DZ20-100型低压断路器：,热脱扣器额定电流：16A，20A，32A，40A，50A，63A，80A，100A,电磁脱扣器额定电流：配电：5In10In电动机：8In12In照明：6In,第2章室内供配电线路工程,DZ20J-100/33002,低压断路器保护特性曲线,第4章变配电工程,（7）漏电保护装置,第4章变配电工程,3）电力变压器（TM）,变压器的作用利用电磁感应原理来传递、变换交流电能。,第4章变配电工程,（1）变压器结构及工作原理,第4章变配电工程,电压变换关系：,电动势,电压方程式,电压比：,第4章变配电工程,变压器的工作原理,电流变换关系：,磁动势：,电流比：,第4章变配电工程,变压器结构特点：,变压器是利用电磁感应的原理工作的，原边和副边之间无直接的电联系；原副边电压之比近似等于匝比；负载时，原副边电流之比近似等于匝比的倒数。,第4章变配电工程,直流输电系统,（2）三相变压器,第4章变配电工程,变压器芯,第4章变配电工程,三相干式电力变压器,第4章变配电工程,第4章变配电工程,变压器分类油浸式：SL9S9S11干式：SC9SCLSG,（3）变压器的型号,额定电压一、二次侧的线电压。如：10/0.4kV,工程估算方法：,第4章变配电工程,额定容量电源输入端的视在功率。如：1000kVA,额定电流一、二次侧的线电流。,国家标准容量等级：50，100，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500（kVA）,变压器参数,变压器效率：,第4章变配电工程,Y,yn0联结组别：,线电压之间的大小关系：,三相变压器的联接组别：,第4章变配电工程,D,yn11联结组别：,线电压之间的大小关系：,2.4变压器和电动机,配电变压器的分接头,第4章变配电工程,变压器选择：,型号选择单相/三相；油浸式/干式；有载调压/普通分接头，；台数确定根据负荷大小、负荷特点等，技术经济比较确定；容量确定根据负荷大小、总开关电流限制、经济运行、一次投资限制、运行维护费用以及电力贴费政策等，通过技术经济比较确定。,第4章变配电工程,4）互感器,互感器的作用利用变压器的工作原理，将高电压、大电流转换成低电压、小电流。,扩大测量仪表的量程；使测量回路、控制回路等与高压隔离，保证运行、检修人员的安全；保护元件、仪表（利用磁滞饱和现象）；使元件、仪表规格统一，降低制造成本。,第4章变配电工程,（1）电流互感器（TA）,电流表结构特点：R0极小，近似短路。,第4章变配电工程,二次侧匝数较多，而一次侧匝数极少（一般仅为1匝）；,电流互感器的结构特点：,第4章变配电工程,（2）电压互感器（TV）,电压表结构特点：R0极大，近似开路。,第4章变配电工程,一次侧匝数较多，而二次侧匝数较少；,电压互感器的结构特点：,第4章变配电工程,5）高低压开关设备安装,第4章变配电工程,高压开关设备安装,高低压配电柜安装,第4章变配电工程,落地式配电箱安装,第4章变配电工程,墙上式配电箱安装,第4章变配电工程,1）变电所一次接线（主结线）,第4章变配电工程,电气主结线图用标准的图形符号和文字符号画出的，用以描述供配电系统中受电、变电、配电情况，表示主要设备之间的连接关系，而不考虑实际位置的电路简图。,4.2.2变电所建设,主要考虑因素,第4章变配电工程,常用变配电系统主结线形式（高压）,（1）线路变压器组（无高压母线）,第4章变配电工程,（2）单母线不分段,第4章变配电工程,（3）单母线分段,第4章变配电工程,主结线图方案技术经济比较举例：,第4章变配电工程,变电所所址的选择原则,高压尽可能深入负荷中心；靠近电源侧；考虑设备材料搬运、维修等所需通道；考虑进出线方便；考虑污染、振动、潮湿、等环境因素；结合工程规划，适当留有发展余地。,第4章变配电工程,2）变电所布置,变电所布置的一般技术要求,第4章变配电工程,变压器室要尽量避免西晒；低压室宜紧靠变压器室；变配电实的门均应向外开启；进出孔洞需防小动物进入，值班人员不能在室内吃饭；无人值班的配电室一般不需要采暖；与电气无关的管线不能穿越配电室；变压器室按一级耐火等级设计；尽量避免室内空间中存在障碍物（如柱子等）；保证安全间距、维护通道、出入口数量、设备搬运通道等；室内外地坪高差应大于150，一般200以上；露天变压器四周应设1.7米以上高度的固定围栏；,变电所布置方案举例1：,第4章变配电工程,变电所布置方案举例2：,第4章变配电工程,高层建筑变压器布置方案：,第4章变配电工程,第4章变配电工程,4.3变电所工程图识读,电气图形符号2,第4章变配电工程,高压供电系统图,第4章变配电工程,低压配电系统图,第4章变配电工程,第4章复习思考题：,第4章变配电工程,电力负荷分为几级?各级负荷对供电电源的基本要求有何不同？电能质量包含哪些内容？国家对电能质量是如何规定的？三大高压开关的结构特点、用途及使用要求上有何区别？双隔离高压回路分合闸操作程序？为什么？高压开关柜的“五防”措施指的是什么？了解低压断路器、热继电器、漏电保护器、互感器等的结构特点、用途及使用要求。变压器结构特点是什么？了解其型号含义。试计算：SL9-500/10（10/0.4kV500kVA）配电变压器的额定电压和额定电流。常见高压主结线方式有哪些？了解变配电所布置的基本原则和技术要求。,