变电站概述PPT课件

-，1，变电站概述，2，第一章变电站的功能，1.1发电厂的电能生成类型：火力发电厂、火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂、太阳能发电厂1.2输电将电能传输至S，将线路电压传输至U，则线路中的电流I=S/U。电能损耗以导体加热的形式反映，加热损耗Q=I2R。由此我们可以得出结论：在一定的传输功率和线路长度(s和r为固定值)的条件下，随着电压u的增加，I不断减小，那么传输线的损耗也会减小。因此，为了减少电能在线路上的损失，发电厂将在电能产生后通过升压站增加电压，然后通过输电线路传输电能。对于长距离传输，高压电平的优势非常明显。我们经常提到电网的概念。什么是电网？网实际上是一组有交叉点的纵横交错的线。这些线被节点分成段，几个段和它们的节点形成网格。因此，整个电力系统的拓扑结构非常类似于“网络”:输电线路是“线路”，变电站是“节点”，变电站和“网格”上的线路形成我们通常所说的“环形网络”。变电站建设依据：容量负荷比、加强电网结构、8-图1-电网规划图、9-和1.4变电站的功能降压和配电是变电站的主要功能。降压：变压器实现配电：母线实现，10，-，图2-变电站主接线示意图，11，-，1.4.1降压变压器的基本原理：两组线圈分别绕在一个铁芯上，匝数为N1和N2，则两侧电压比U1/U2=N1/N2，两侧电流比I1/I2=N2/N1。如果N1N2是降压变压器，则为升压变压器。220千伏变电站实际上是指高压侧有220千伏进线，低压侧有220/110/10kV变压器和110千伏出线的变电站。一般来说，我们使用变电站的最高电压电平作为变电站的电压标识。装有升压变压器的变电站通常被称为“升压站”，以区别于一般的降压变电站。电能的分配。从图2可以看出，220千伏变电站中110千伏出线的数量明显多于220千伏进线的数量，这是变电站的另一个功能：电能分配。电力从变压器的110千伏侧输出后，不通过输电线路直接输出，而是进入110千伏母线，因为变压器的输出功率足以满足几个110千伏变电站的需要。110千伏母线上的几条110千伏线路并联，因此它们的电压相同，它们的电流总和与变压器110千伏侧的输出电流相同。1.5开关站中没有变压器的“变电站”称为开关站，它只有一个电压等级。它的结构类似于我们家里的一个小配电箱：电能通过一个大额定电流的主开关进入，然后通过许多小开关输出到客厅、卧室、厨房等，这些小开关的开/关是相互独立的。显然，它只具有配电的功能。最常见的开关站是市区的10kV开关站。第二章变电站的组成，从电气技术的角度来看，变电站由一次设备和二次设备组成。这种说法非常笼统和抽象。从工程和实际角度来看，变电站由以下几部分组成：主控楼：主控室、休息室室外土建工程：设备框架、设备基础、站区道路、电缆沟一次设备：断路器、隔离开关、接地刀、变压器、母线二次设备：微机保护、微机测控、操作箱、自动装置供电系统：交流系统、DC系统、逆变电源通信系统：光端机、配线架环境系统：火灾自动报警、图像监控。 17、2.1变电站的技术指标和技术指标一般为电气设备，如工作电压、额定电流等。 那么，我们能找到几个指标吗变电站的两个主要指标是：电压等级，它决定了变电站在电网中的位置；变压器的总容量决定了变电站的功率转换能力。如何快速了解变电站当我们到达一个变电站时，我们需要对变电站有一个快速全面的了解，以便我们能够进行以下工作。我们需要两张图纸来解决这个问题：电气主接线图和电气总平面布置图。电气主接线图显示了变电站的规模和主要设备的技术参数。变电站规模：进线、出线数量、变压器容量、机组数量等。一次设备技术参数：断路器额定电流、变压器阻抗等。电气总平面布置图展示了变电站内的设施布置，其中最重要的是一次设备的布置。电气总平面布置图实际上是变电站的俯视图。工作期间的间隔是多少？我们常说变压器间隔和出线间隔，那么间隔是多少？简而言之，我们可以把电气设备的组合称为实现某一功能的间隔，而这个间隔是以它打算实现的功能来命名的。在图4中，我们画了几个区间。在变电站中，最重要的间隔是：进线间隔、变压器间隔、出线间隔、电压互感器间隔和电容器间隔。在定义了“间隔”的概念后，我们可以随意比较两个电压水平相同的变电站，它们的区别只在于相同间隔的数量和变压器的容量。目前，变电站的设计也走上了标准化、模块化的道路。以220千伏线间距为例，设备的类型和数量、设备的布置和占地面积几乎都是固定的。这是一个模块。根据需要，我们可以使用这个模块快速拼出变电站的总体外观。第三章变电站供电系统作为庞大而复杂的电气设备的组合，变电站本身也是一个重要的负载，也就是我们所说的电力。变电站使用的电力分为两个独立的系统：交流系统和DC系统。3.1站用交流系统3.1.1交流负载交流负载变电站的交流负载也可大致分为两部分：人员电源和设备电源。人员用电主要是指值班人员的日常用电、主控楼的照明和空调、室外照明、室外维护电源等。设备功耗主要指电机功耗、变压器冷却系统、配电室温控系统等。由开关设备(断路器、隔离开关等)配置的电气机构。)。交流变电站的交流电源来自低压侧两台380伏的变压器，可实现供电时自动相互切换。一般来说，两台旧变压器的高压侧由变电站的主变压器供电，一台旧变压器由变电站外部的电源供电。如果两个使用过的变压器都由站内主变压器供电，当整个站失压时，整个站交流系统也会失压，这对事故处理和紧急抢修非常不利。在目前的电网架构下，220千伏变电站失压的概率很小，所以一般采用变电站主变压器供电的方案。交流连接用的电屏用于实现站用交流系统低压部分的进、配电功能。它的连接也可以显示在图5中。让我们比较图5和图3。事实上，使用的屏幕是一个开关站。两条交流馈线必须能够自动相互切换。以图5为例，在正常情况下，两条线路都被充电，但是只有线路#1的进线断路器DL1在全站交流负载下被接通，并且线路#2的进线断路器DL2处于断开位置。当#1线路或#1站变压器发生故障，无法继续供电时，自动测试系统设备可检测到#1线路电压损失和DL1跳闸，并自动接通DL2，使#2线路满站运行。自动测试系统的操作逻辑类似于变电站二次设备中的备用自动切换装置。25，-图5-交流系统接线图，26，-3.2虽然DC系统对站的概率很小，但站用交流系统仍有总电压损失。对于一些不能断电的设备，如微型二次设备、通讯系统、断路器操作电路等。DC系统用于供电。3.2.1由DC系统供电的DC负荷设备主要包括各种二次设备、断路器控制回路、应急照明系统、DC电机、逆变电源模块和通信系统DC/DC模块。目前，变电站中使用的DC电源主要是高频开关模块。高频开关模块的功能是将输入交流转换为DC输出。整个过程称为交流/DC，其具体原理在此不再详述。高频开关模块的输出参数为安培a，即根据电流值配置，其配置量原则为N 1冗余。所谓的N 1冗余意味着如果计算结果需要N个集合，实际配置是N 1个集合，即1个备用集合。交流电源通过高频开关模块转换成DC，分为两路：一路输出到DC总线，通过馈电开关给DC负载供电；一路输出到蓄电池给蓄电池充电。蓄电池充电后，它总是处于浮动状态，并且总是连接到DC总线。交流电源消失后，高频开关模块的DC输出立即消失，蓄电池从浮充状态变为放电状态，为DC总线供电。DC系统的接线图如图6、图28、图6-DC系统的接线图、图29、DC屏幕照片、图30、图3.2.2所示，我们目前使用的蓄电池基本上是阀控免维护铅酸蓄电池。这里不详细描述电池的“充/放电”原理，但主要介绍电池的几个主要技术指标。电压。绝大多数变电站采用220伏DC电源，少数变电站采用110伏DC系统。以220伏DC系统为例，常规VRLA电池的单浮电压为2.23-2.27伏，DC母线电压为标称电压1.05*220=231的1.05倍。根据电路原理，我们需要串联2312.23=103.58103节电池来获得这个电压。换句话说，电压与数字有关。容量。正常情况下，DC负载由高频开关模块供电。交流系统失压后，所有DC负载由电池组供电。因此，DC负载是选择电池容量的主要依据。蓄电池的容量决定了蓄电池的放电容量。容量的单位是Ah，它是电流和时间的乘积。常用蓄电池的容量为200安培和300安培。它的实际意义是什么？由于无人值守变电站要求DC系统在交流电消失后能够连续供电2小时，因此电压为2V、容量为200安培的蓄电池应该能够以2V和100安培的形式供电2小时。103个这样的电池串联起来形成一个220伏，200安培的电池组。容量由电池的结构决定，与连接模式无关。逆变电源变电站配有计算机和打印机，如集成后端机和五防后端机。这些设备只能使用交流电源。那么，当交流系统失去电压时，它们是如何工作的？逆变器电源用于向这些设备供电。所谓的反转是指“DC-交流”转换。逆变器模块的输入端为两路：一路为交流，另一路为DC，两路并联。交流电可以直接输出，直流由模块转换成交流电，然后与直流输出的交流电合并。后台机等设备平时直接由交流输入供电，交流消失后，DC系统的蓄电池由逆变模块供电。在最初的变电站设计中，通信系统由独立的DC系统供电，包括高频开关模块和蓄电池。随着电磁断路器的取消，变电站的DC负载已经非常小。正确选择高频开关模块和蓄电池的容量，可以同时保证电气设备和通信设备的供电要求。由于通信系统使用-48V电源，变电站根据N 1冗余配置220伏/48V电压转换模块第四章图像监控和火灾报警系统4.1图像监控系统作为重要的工业建筑，变电站配备图像监控系统(即远程查看)有两个原因：一是方便变电站或集控站的值班人员监控变电站内的设备状态，二是监控是否有外来人员进入变电站。图像监控系统由两部分组成：摄像机和远程观察主站。摄像机主要分布在配电装置区、主控制室和进/出口。有球机(摄像机监控方向可调)、螺栓机(摄像机监控方向固定)、红外摄像机(夜视功能)等。遥视主站位于主控室，主要包括显示器(每个摄像头的画面以网格显示)和硬盘录像机。此外，红外探测器与图像监控系统结合使用。它们成对地安装在变电站的墙上，每面墙上一个，以检测是否有外人。它的动作原理类似于我们经常看到的神偷电影中的经典场景：红色光线隐藏在一个模糊的角落里。一旦接收器由于被人体阻挡而无法接收到射线，警报将自动启动。为了尽早发现火灾情况，在变电站主控楼安装了火灾自动报警系统。该系统主要包括烟雾探测器(分布在配电装置区、主控室和生活区)、手动报警按钮和声光报警器。烟雾探测器安装在屋顶上。所需数量根据屋顶的面积和结构由公式计算。当它探测到烟雾时，它会自动启动声光报警器，通知值班人员。手动报警按钮安装在每个主要空间的门上，便于值班人员在发现火灾后逃离现场时启动。第五章通信系统变电站的通信系统由光收发器、光纤配线架、音频配线架、动力系统控制模块等设备组成。其功能是将变电站监控系统中需要远程传输的模拟信号和数字信号转换成光信号，通过光缆传输到集控站和调度中心。第六章一次设备变电站的一次设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、电容器等。一次设备是变电站的主体，是电网最重要的组成部分。理论上，只有一次设备而没有二次设备不会影响电网的电路功能。如果把整个电网看作一个复杂的电路，那么一些主要设备就是这个电路中的元件，我们称之为“电路设备”。哪些设备是“电路设备”，哪些不是？区分的标准是什么？如果图1中的设备在理想条件下，在保证变电站功能的前提下尽可能减少，那么我们只能保留断路器、变压器、必要的导体和电容器，它们是“电路设备”。虽然电流互感器和电压互感器属于一次设备，但它们的功能只是为二次设备服务。电抗器设计用于在发生短路故障时限制短路电流，并且在理想条件下可以移除。隔离开关只在断路器两侧形成明显的断开点，在断路器绝对可靠的前提下可以取消。电力变压器变压器的功能和基本原理已经在上面描述过，这里不再重复。6.2.1变压器结构铁芯和绕组外壳变压器油，45，-，6.2.2变压器散热变压器铁芯部分实际上是一个电阻，在导电的同时本身会消耗一部分电能，这是变压器自身的损耗。这种损失以热的形式表示。自冷：自然冷却，空气冷却：用风扇加速强油冷却，空气冷却：在空气冷却的基础上用油泵加速变压器油的流动，46，6.3断路器6.3.1当开关装置切断电流时，如果电路电压不小于1020伏，电流不小于80