水力发电原理类型设备接线方式ppt课件

,黄果树瀑布,黄果树瀑布,黄果树瀑布以当地一种常见的植物“黄果树”而得名，位于中国贵州省安顺市镇宁布依族苗族自治县，是珠江水系打邦河的支流白水河九级瀑布群中规模最大的一级瀑布。瀑布高度为77.8米，其中主瀑高67米；瀑布宽101米，其中主瀑顶宽83.3米。分布着雄、奇、险、秀风格各异的大小18个瀑布，形成一个庞大的瀑布“家族”，被大世界基尼斯总部评为世界上最大的瀑布群，列入世界基尼斯记录。,尼亚加拉大瀑布,尼亚加拉瀑布位于加拿大与美国的交界处的尼亚加拉河上，河中的高特岛把瀑布分隔成两部分，较大的部分是霍斯舒瀑布，靠近加拿大一侧，高56米，长约670米，较小的为亚美利加瀑布，接邻美国一侧，高58米，宽320米。,尼亚加拉大瀑布,水力发电的原理 和水电站的类型、设备、接线方式,新安江水电站,6,水力发电的原理和水电站的类型、设备,1 水力发电的基本原理及特点 2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型 3 水电站的组成建筑物 4 水电站的主要设备和接线方式,1 水力发电的基本原理,1.1 水能的形成 1.2 水力发电的基本参数 1.3 水力发电的过程 1.4 水电站的主要参数 1.5 水力发电特点,1.1 水能的形成 天然河流中，水流经常冲刷河岸，挟带泥沙卵石和漂浮物；悬崖上直泻而下的瀑布，会把岩石冲成深潭。种种自然现象表明，水流中蕴藏着一定的能量，称为“水能”。水流能量的大小，与水体的数量与落差有关，即形成水能应具备两个条件:流量、落差。 水能（力）资源：以位能、压能和动能的形式存在于水体中的能量资源。 广义：河流，潮汐、波浪和海洋能等资源。 狭义：河流水能资源。,1 水力发电的基本原理,1 水力发电的基本原理及特点,水力发电：在天然河流上，修建水工建筑物来集中水头，通过水轮发电机组把水能转换为电能。这种利用水能资源发电的方式叫水力发电。 1.流量 流量是指单位时间内通过水断面的水的体积。即 式中 W水的体积，m3； t时间，s。 说明 水电站流量包括最大引用流量Qmax、平均引用流量Qav和最小引用流量Qmin。,1.2 水力发电的基本参数,1 水力发电的基本原理及特点,水力发电的基本参数,落差 落差又称为水头，它是指集中起来的上下游水位差，因此水头亦表征了上下游之间水流的单位能量差，以符号“H”表示，单位为m。 说明 特征水头包括：最大水头Hmax、最小水头Hmin 、加权平均水头Hav； （葛洲坝Hmax =27m; Hmin=8.3m, Hav =20.5m）,1.3 水力发电的过程,水力发电原理：在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中，使水能旋转机械能带动发电机组发电输电线路用户。 水电站：为实现上述能量的连续转换而修建的水工建筑物和所安装的水轮发电设备及其附属的总体。,1 水力发电的基本原理及特点,一. 水流能量与出力 水流能量 当设法抬高上游水位（如筑坝），就会集中上下游之间的水位差，形成水头。若坝前水库中有体积为W（m3）的水量，单位重量的水所具有的位能为H，则水体所含有的总能量为 E=HW （Nm） 式中 H水头，m；W体积，m3；水的重度，=9810N/m3 。 水流出力 当利用具有能量的W体积的水来做功，则单位时间内所作的功即为水流的出力，用符号“N0”表示，则 从上式可知，水流出力的单位可用kW表示，即为功率的单位。,1.4 水电站的主要参数,1 水力发电的基本原理及特点,二.水电站出力和发电量 水流中的能量，必须首先通过水力机械转变为机械能，再通过发电机，把机械能转变为电能，才能加以利用。在这种能量转换过程中，不可避免的要产生能量损失。因此，上式计算出的水流能量为理论出力，而水流可以被利用的出力还要打一折扣。这个折扣就是“效率”,以表示，则水流的可利用出力为 N=9.81QH (kW),1.4 水电站的主要参数,1 水力发电的基本原理及特点,水电站的出力和发电量的计算,1 水力发电的基本原理及特点,水电站的出力和发电量的计算,能量损失： 1.HgH：损失水头h，据经验，一般为Hg的3%10%，输水道短取小值。 K ：k=9.81水电站出力系数。大型水电站k=8.08.5（=9.0）；中型:k=7.07.5 （=0.8-0.85）；; 小型:k=6.06.5 （=0.65-0.8）； 。,水电站出力（功率） ：,1 水力发电的基本原理及特点,水电站的出力和发电量的计算,发电量：一定时段内水电站发出的电能总量，单位为kWh. 一般用年发电量和多年平均发电量来表示。,1 水力发电的基本原理及特点,三. 水电站动能参数(水能计算),设计保证率与保证出力 设计保证率P：水电站正常发电的保证程度；80%-98%，具体见表1-1。 保证出力N保：水电站相当于设计保证率的枯水时段发电的平均出力。 表1-1 水电站设计保证率参考值,水电站动能参数,装机容量N 水电站内全部机组额定出力的总和。台数单机容量 多年平均发电量E 水电站各年发电量的平均值。 水电站装机年利用小时数T T=E/N,相当于全部装机满载运行时多年平均工作小时数。,四. 水电站的经济参数,水电站投资 总投资 单位千瓦投资=总投资/装机容量 单位电能投资=总投资/多年平均发电量 水电站年运行费 运行过程中每年必须付出的各种费用的总和。含建筑物设备的折旧费、大修费和经常性支出的管理费和工资。 水电站年效益 指水电站每年售电等总收入减去年运行费后所获得的净收益。,葛洲坝电站参数,装机容量 1415（大江）+217+515（二江）=271.5万KW 保证出力 : 76.8万KW 年发电量 :157亿KW.h 总投资 48.48亿元 总造价 476亿元 单位千瓦投资1786元/ KW 单位电能投资30.9分/ KW.h,优点 水能的再生 水资源可综合利用（多目标开发；梯级开发） 水能可调节 水力发电具有可逆性（抽水蓄能电站） 机组工作的灵活性好 水力发电生产成本低、效率高 不污染环境，有利于环境保护,1.5 水力发电特点,缺点 受自然条件限制 一次性投资大，工期长 事故后果严重(三峡，河南板桥） 大型工程对环境、生态影响较大(三峡问题，怒江开发）,水力发电特点,1 水力发电的基本原理及特点,2水能资源的开发方式及水电站的基本类型,按水库调节能力,按组成建筑物及其特征,按工作水头分为,按在电力系统中的作用,水电站的基本类型,由P = 9.81QH可知，发电必须有流量和水头。 形成水头方式水电站的开发方式 按其集中水头的方式不同分为 坝式 引水式 混合式 特殊水电站 抽水蓄能电站 潮汐电站 按调节能力分成 无调节水电站 有调节水电站 一般坝后式水电站和混合式水电站都是有调节的；河床式和引水式水电站常是无调节的，或者只有较小的调节能力。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,水库调节概念,调节库容：死水位到正常蓄水位之间的库容。 调节系数=调节库容/多年平均来水量 水库分类 多年调节水库：30%-50% 年调节水库：3%-5%20%-25% 日调节水库：2%-3%,2 坝式水电站,一. 坝式水电站特点与适用条件,概念 用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,二滩水利枢纽,二滩水电站,电站基本情况 二滩水电站位于四川省攀枝花市米易县和盐边县境内雅砻江下游河段上，距攀枝花市46km。水电站是以发电为主的综合利用水利枢纽。水库正常水位高程1200m，总库容58亿立方米，季调节水库。电站总装机容量6*55=330万kW，多年平均发电量170亿kwh。,坝式开发的优点 由于形成蓄水库，可同时用于调节流量，故坝式水电站引用流量大，电站规模大，水能的利用程度较充分。 目前，世界上装机规模超过200万千瓦的巨型水电站，绝多数是坝式水电站。 坝式水电站因有蓄水库，综合利用效益高，可同时解决防洪和其他兴利部门的水利问题。,坝式开发的缺点 形成蓄水库会带来淹没问题，造成库区土地、森林、矿产等的淹没损失和城镇居民搬迁安置工作的困难，要花淹没损失费、移民搬迁安置费，所以，坝式水电站一般投资大，工期长，单位千瓦造价贵。 适用条件 坝式开发适用于河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段。,二. 坝式水电站分类,坝式水电站分类 河床式 坝后式 普通坝后式 坝内式 坝顶溢流式,1河床式电站,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,1河床式电站,特点： 一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。 适用水头 大中型：25米以下 小型：810米以下。 厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题； 厂房高度取决于水头的高低。 引用流量大、水头低。 注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,葛州坝水电站,三江,大江,二江,3号船闸,2号船闸,1号船闸,西坝,三江冲沙闸,二江泄水闸,二江电站,大江电站,大江冲沙闸,河床厂房,富春江河床式电站,泄洪闸,坝后式水电站,坝后式水电站,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,坝后式水电站,特点 当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。 坝后式水电站一般修建在河流的中上游的峡谷地段(淹没少)。 库容较大，调节性能好。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,三峡工程,枢纽主要建筑物由大坝、电站厂房、船闸和升船机组成。大坝为混凝土重力坝，轴线全长2335m，最大坝高l75m。泄洪坝段位于河床中部，两侧为电站厂房坝段及非溢流坝段。电站采用坝后式，分设左岸及右岸厂房，分别安装l4台及l2台水轮发电机组。水轮机为混流式，单机容量均为70万kW。右岸预留后期扩机的6台机组(单机容量为70万kW)地下厂房位置。,3.坝后溢流式电站,坝后式电站厂房高度相对坝来说很小时，往往采取溢流式厂房布置形式。当在河床较窄的峡谷中进行枢纽布置时，溢洪道有时占去了大部分的河床宽度，以致没有足够的地方来布置电厂厂房。此时，可将厂房与溢流坝结合，厂房布置在溢流坝之后，当宣泄洪水时，水流经厂房顶板跳下至下游河床中。,溢流式水电站（新安江水电站）,第一 节 水电站的典型布置形式,4.坝内式水电站,当坝的高度和宽度都较大或河谷狭窄洪水又很大时，可以将厂房布置在坝内。这是厂房与溢流坝结合的另一种型式。采用坝内式布置，可以节约投资和缩短引水管道。 我国上犹江水电厂（江西）就是坝内式布置。电站枢纽工程由拦河大坝、发电厂房、变电站、溢洪道、溢洪隧洞、过木筏道等组成。,上犹江水电站,坝内式水电站,5. 坝后引水式水电厂 当受地形限制，也可以将水电厂布置在坝下游河岸的一边或分设在河岸的两边，通过绕过坝体的引水管道将水流引入厂房，这时水电站建筑物自成系统，与坝分开。,3 引水式水电站,一.概念与特点 概念 用人工引水道(渠道、隧道和管道）集中水头的电站称为引水式水电站。 特点 水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。 引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。 电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,截弯引水 跨河引水,适用条件 适合河道坡降较陡流量较小的山区性河段。 修建条件 河道有弯道； 两条相近河流有较大水位差； 有急滩或瀑布处； 河段自然坡降大。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,引水式水电站,二. 引水式电站的类型,类型 无压引水式(free flow)：引水道是无压的 有压引水式(pressure flow)：引水道是有压的,1.无压引水电站,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,1原河道；2明渠；3取水坝；4进水口；5前池；6压力水管；7水电站厂房；8尾水渠,无压引水道式水电站,无压引水电站组成,引水建筑物 渠道或无压隧洞 主要建筑物 低坝 进水口 沉沙池 引水渠(洞) 日调节池 压力前池 压力水管 厂房 尾水渠。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,有压引水式电站,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,有压引水道式水电站,1高河（或河湾上游）；2低河（或河湾下游）；3进水口；4有压隧洞；5调压室（井）；6压力钢管；7水电站厂房,有压引水式电站组成,引水建筑物 压力隧洞(pressure tunnel) 主要建筑物 低坝 有压隧洞 调压室 压力水管 厂房 尾水渠。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,4 混合式水电站,特点 由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总水头等于这两部分之和。 适用条件 上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。 说明 兼有坝式和引水式水电站的优点。 在工程中多称为引水式水电站。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,混合式水电站,1 坝；2进水口；3隧洞；4调压井；5斜井；6钢管；7地下厂房；8属水洞；9交通洞；10蓄水库,鲁布革水电站,鲁布革水电站,鲁布革水电站是我国第一个使用世界银行贷款、部分工程实行国际招标的水电建设工程。被誉为我国水电建设对外开放的一个窗口。 鲁布革水电站位于南盘江支流黄泥河上，云南省罗平县和贵州省兴义县境内，距昆明市320公里，为引水式水电站。主要任务为发电。装机容量600MW，保证出力85Mw，多年平均年发电量28.49亿kwh。 电站由首部枢纽、引水发电系统、地下厂房三部分组成。装有4台15万千瓦水轮发电机，年发电量28.49亿千瓦时。 主坝为堆石坝，最大坝高103.8米。渠道9.387km,集中327.7m落差。,5 抽水蓄能水电站,一.作用 在电力系统中，核电站和火电站不能适应电力系统负荷的急剧变化，且受到技术最小出力的限制，调峰能力有限，而且火电机组调峰煤耗多，运行维护费用增加。而水电具有启动与停机迅速、运行灵活的特点，适宜担任调峰、调频、事故备用、满足系统负荷急剧爬坡的需要等任务。很多以火电为主的电力系统，其常规水电调峰容量缺乏或不足，修建抽水蓄能电站是解决问题的有效途径。,二. 抽水蓄能电站组成与原理,抽水蓄能电站概念 是以水体为储能介质，起调节作用。主要解决电力系统的调峰问题。 建筑物组成 上下两个水库 引水建筑物 蓄能电站厂房建在下水库处，采用双向机组 运行原理 分为抽水蓄能和放水发电两个过程 ； 低谷期：电能水能；高峰期：水能电能,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,抽水蓄能电站,三. 我国抽水蓄能水电站的情况,已建成：广蓄（世界最大240万KW）、十三陵、潘家口、北京密云、天荒坪抽水蓄能电站。 规划中：大中型抽水蓄能电站河北的张河湾、板桥峪、西龙池等，东北的青石岭，广州的抽水蓄能二期，山东的泰安等；地方性电网：浙江溪口、河南宝泉、安徽响洪甸和琅琊山等抽水蓄能电站。,四.世界其他抽水蓄能情况,世界第2大是美国巴斯康蒂电站，总装机210万KW.最大单机容量45.7万KW. 水头最高的是瑞士的马吉亚蓄能电站,水头为2117m;排在第2的是奥地利的赖斯采克，水头1773m. 台湾明湖抽水蓄能电站装机100万KW，以日月潭为上库。,黑麋峰抽水蓄能电站,下水库,上水库,发电系统,黑糜峰抽水蓄能电站,黑糜峰抽水蓄能电站位于湖南省望城县桥驿镇境内,工程枢纽主要由上水库、输水发电系统和下水库三大建筑物组成,安装4台单机容量为300MW的可逆式水轮水泵机组,总装机1200MW,为一等大()型工程。,6 潮汐水电站,一.概念与原理 潮汐 潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。白天的潮称为潮，晚上的潮称为汐。平均涨落间隔时间12h25min. 潮汐发电概念 利用海洋涨、落潮所形成的水位差来引海水发电，称为潮汐发电。可单向发电也可双向发电。 特点 属于流量大，水头低的水电站。河床式，贯流机组。,2 水能资源的开发方式及水电站的基本类型,潮汐水电站,原理 利用潮水涨、落产生的水位差(相临高潮位和低潮位之间的差值称为潮差)所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量机械能电能(发电)的过程。 工作原理 修建海堤，将海和海湾隔开，并设泄水闸和水电站。涨潮时海面潮位高于湾内水位，这时引海水入湾发电；退潮时海面潮位下降，低于湾内水位，可放湾中的水入海发电。海潮为半日潮，每昼夜涨落两次，因此海湾每昼夜充水和放水也是两次。,潮汐水能发电示意图,潮汐水电站,属于低水头大流量的电站. 潮汐水电站分类 单库单向潮汐水电站：只在落潮或涨潮时发电。多采用落潮发电方式。 单库双向潮汐水电站：可采用双向发电的水轮发电机组或双厂房单向发电机组。 双库连续发电潮汐水电站：建造两个相临水库，分别用水闸与外海相连，一个水库（高库）进潮，一个水库（低库）出潮。两水库间设单向发电机组厂房。在涨落潮中，通过控制进出水闸，使高低库间保持一定水头，水流不断从高库流进低库，连续发电。,法国朗斯潮汐电站,世界上第一座具有经济价值，而且也是目前世界上最大的潮汐发电站，是1966年在法国西部沿海建造的朗斯潮汐电站，它使潮汐电站进入了实用阶段， 1966年投入运行，是第一个商业化电站。该电站装机24台，每台1万千瓦，共24万千瓦。设计年平均发电量5.44亿度。机组为灯泡贯流式，转轮直径5.3米。,法国朗斯潮汐电站,最大的潮汐电站法国朗斯电站,实例2：江夏潮汐电站,江夏潮汐电站,中国第一座双向潮汐电站是浙江温岭江厦潮汐电站，其总机容量为3900千瓦，年发电量为1070万度。1980年5月4日，第一台机组并网发电。 是我国目前最大的潮汐电站。 当时世界上只有法国和前苏联建成郎斯和基斯洛两座双向潮汐电站。1985年，电站全部建成投产。,三.我国潮汐能情况,我国海岸线从辽宁的鸭绿江口到广西的北伦河口，总长度约为18000km。如包括沿海岛屿，长约32000km。漫长的海岸线上，蕴藏着丰富的潮汐能源。根据1978年的普查勘测结果，我国沿海的潮汐资源，主要集中在华东沿海的山东、江苏、浙江、福建、和上海市，其可开发的装机总容量为25175MW，年发电量为618亿kW.h，其中福建、浙江两省的潮汐资源最为丰富，可开发的装机容量分别占全国的47.9%和40.8%。,全国潮汐能源统计表,最大潮差,世界最大潮差在北大西洋加拿大的芬地湾，为19.6m; 我国最大潮差在杭州的钱塘江口，为8.93m. 潮差大的地方适于建潮汐电站。,钱塘江潮2,钱塘潮3,7 梯级开发,对于以发电为主的河流，流域规划中，一般水利枢纽一个接一个安排在河流上，成为一系列梯级枢纽，这种开发方式称为河流的梯级开发。梯级中的一系列水电站，称为梯级水电站。,乌江开发梯级开发,洪家渡水电站 东风水电站 索风营水电站 乌江渡水电站 构皮滩水电站 思林水电站 沙沱水电站 彭水水电站 溪口水电站,进水建筑物：进水口、沉沙池,3 水电站的组成建筑物,挡水建筑物：坝、闸 枢纽建筑物 泄水建筑物：溢洪道、泄水洞 过坝建筑物 ：过船、过鱼,发电建筑物,引水建筑物,厂区枢纽,厂房 、,变电站、开关站,副厂房,引水建筑物：引水道、压力 管道，尾水道,平水建筑物：前池、调压室,水电站枢纽,4 水电站的电气设备 4.1 水轮发电机,（1） 组成 水轮发电机为三相交流同步发电机，包括以下部件： 定子安装绕组 转子安装磁极，直流电流励磁 轴承推力轴承、导轴承。,同步发电机是将机械能转变为交流电能的机械，现代交流电能全部是由同步发电机供给的。现代同步发电机绝大多数都做成旋转磁极式的，其转子为磁极，绕有励磁绕组，通以直流电励磁，并由原动机带动旋转。在定子铁心上嵌有三相对称绕组，转子磁极旋转，使定子绕组不断切割转子磁场而感应出三相交流电动势。,变压器的作用：变换电压，以利于功率传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。降压变压器能把高电压变为用户所需的各级使用电压，满足用户需要。 变压器的类型: （1）干式 （2）油浸式：自冷、风冷、强油风冷、强油水冷,4.2变压器,变压器,变压器,1.型号 变压器型号由字母和数字两部分组 1-变压器的分类型号，由多 个拼音字母组成； 2-设计序号； 3-额定容量，kVA； 4-高压绕组电压等级，kV。,例：SZ-50000/110，“S”代表“三相”，“Z”代表“有载调压”，“50000”是额定容量数，“110”是高压绕组额定电压等级数； SG 100/10 表示是一台三相干式空气自冷电力变压器，100KVA，高压侧额定电压为10KV； SFFZ740000/220 三相风冷分裂有载调压变 0SFPSZ250000/220 自耦三相强迫油循环风冷三绕组有载调压变,断路器,断路器的作用：高压断路器可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，在系统发生故障事与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行 。 断路器分类： 据断路器安装地点，可分为户内和户外两种 。 根据断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型： （1）油断路器。油断路器是以绝缘油为灭弧介质。又可分为多油断路器和少油断路器 。,断路器,（2）空气断路器。空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便 。 （3）真空断路器。真空断路器是在高度真空中灭弧。 （4）六氟化硫（SF6）断路器。 SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点。近年来SF6断路器发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用。尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向 。,断路器型号及含义 例如ZN410600型断路器，表示该断路器为室内式真空断路器，设计序号为4，额定电压为10kV，额定电流为600A,高压断路器主要参数 （1）额定电压：额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级，它决定了断路器的绝缘水平。 （2）额定电流： 额定电流是在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。 （3）额定开断电流：额定开断电流是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。 （4）关合电流：关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。,220kV线路断路器及端子箱,220kV断路器,110kV断路器,35kV 开关柜,35kV 开关柜,VD4断路器手车,国网嘉兴供电公司电力调度控制中心,倒闸操作,隔离开关,隔离开关（刀闸）的作用：主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。 不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。 在停电时,应先拉断路器后拉隔离开关.送电时,应先合隔离开关后合断路器。如果误操作,将引起设备损坏甚至人身伤亡。,隔离开关类型： 按安装地点分，可分为户内式和户外式 按刀闸运动方式分，可分为水平旋转式、垂直旋转式和插入式； 按每相支柱绝缘子数目分，可分为单柱式、双柱式和三柱式； 按有无接地刀闸分，可分为带接地刀闸和无接地刀闸。,隔离开关的运行及操作 1 隔离开关倒闸操作前，必须加用相应的继电保护。 2 隔离开关允许进行下列操作 断开、合上电压互感器、避雷器（无雷雨时）。 断开、合上220kV空母线。,220kV线路母线侧隔离合位,220kV线路母线侧隔离分位,110kV线路母线侧隔离合位,110kV线路母线侧隔离分位,电流互感器,电流互感器的作用：它们的工作原理和变压器相似，它把高电压设备和母线的大电流（即设备和母线的负荷或短路电流）按规定比例变成供测量仪表、继电保护及控制设备使用的小电流。电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连，工作在近似短路状态,请注意:绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。,220KV电流互感器,10kV电流互感器,电压互感器的作用：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。,电压互感器,电容式电压互感器结构,电容式电压互感器,电容式电压互感器的优点： （1）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做高频载波通讯的耦合电容。 （2）电容分压式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式电压互感器高。 （3）体积小，重量轻，成本低。 （4）在高压配电装置中占地面积很小。 缺点： 误差特性和暂态特性比电磁式电压互感器差，输出容量较小。,组合电器(GIS)：为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修周期长，无触电事故和电噪声干扰等优点。它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。,组合电器（GIS）,室外组合电器（GIS）,电容器,电力电容器的作用：电容器的功用就是无功补偿。通过无功就地补偿，可减少线路能量损耗；减少线路电压降，改善电压质量；提高系统供电能力。,母线,母线的作用：汇集、分配和传送电能。 在变电站的各级电压配电装置中，母线是将变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导体 。 母线包括：一次设备部分的主母线和设备连接线 。 按母线的使用材料可为：铜母线 、 铝母线 、铝合金母线（有铝锰合金和铝镁合金两种）等。,母线,主接线种类,一次接线 种类,单母线 单母线分段 双母线 双母线分段 3/2接线 桥型接线,主接线基本要求,有两路进线时，一般一路供电、一路备用（不同时供电），二者可设备用电源互自投，多路出线均由一段母线引出。,主接线优缺点,单母线,优点： 简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便，有利于扩建和采用成套配电装置。 缺点： 母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都将停止工作；当母线或母线隔离开关上发生短路故障，装设母差保护时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电；检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。,单母线分段,两路进线分别接到两段母线上，两段母线用母联开关连接起来，出线分别接到两段母线上。,主接线优缺点,单母线分段,优点： 该接线方式由双电源供电，故供电可靠性高，同时具有接线简单、操作方便、投资少等优点。当一段母线发生故障时，分段断路器或隔离开关将故障切除，保证正常母线供电，重要用户分别取自不同母线，不会全停，提高了供电的可靠性。,主接线优缺点,单母线分段,缺点： 母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都将停止工作；当母线或母线隔离开关上发生短路故障，装设母差保护时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电；检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。,双母线,每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上，停电范围可减少。,主接线优缺点,优点： 1.母线轮流检修时不中断对用户供电 二次回路接线简单。,缺点： 出线断路器检修时，该出现需停电,双母线,主接线优缺点,优点： 在出线或电源回路断路器故障或检修时线路不停电。,缺点： 投资增多，占地面积增大、易导致误操作事故的发生,单母线分段或双母线带旁路母线,500kV设备一般采用3/2接线方式。也就是两条母线、三个开关、两条出线，每条线路平均3/2台开关，又称一个半断路器接线方式。 两条线路接线单元叫做“线-线串”；一条出线和一台主变、叫做“线-变串” ，这两种线串为完整串。 两台断路器、一条线路（或一组变压器）组成的“串”，叫做 “不完整串”。每一串的中间断路器称为联络断路器（中开关），两边断路器称为母线断路器（或边开关）。,线路3,线路2,线路1,至主变,线路4,#1M,#2M,线线串,线变串,不完整串,3/2接线概念,线路3,线路2,线路1,至主变,线路4,#1M,#2M,供电可靠性演示,1、一台开关停电或检修；2、母线停电或检修,3、3/2 接线方式的优缺点： 优点： （1）、有高度供电可靠性，每一回路有两台断路器供电，发生母线故障或断路器故障、母线检修、断路器检修时均不会导致出线停电。 （2）、运行调度灵活。正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式。 （3）、倒闸操作方便。刀闸一般仅作检修用，使检修设备有了一个明显的断开点。检修断路器时，不用带旁路的倒闸操作。检修母线时，回路不需要切换。,缺点： （1）、投资费用大。 （2）、二次接线复杂 由于3/2接线方式断路器连接着两个回路，故使继电保护和二次接线复杂。,桥形接线,优点： 1.设备数量少、占地小、投资省。 一线路投入、断开、检修或故障时，都不会影响其他回路的正常运行。,内桥接线,缺点： 1.扩建不方便。 当变压器投入、断开、检修或故障时，则会影响一回线路的正常运行。,主接线优缺点,优点： 1.设备数量少、占地小、投资省。 变压器投入、断开、检修或故障时，则不会影响其他回路的正常运行。,外桥接线,缺点： 1.扩建不方便。 当线路投入、断开、检修或故障时，则会影响一台变压器的正常运行。,主接线优缺点,