电力系统及高低压设备

1、 电力系统及高低压开关设备主讲：李青山主讲：李青山一、概述 电力系统图主要客观的、真实的反映了电力系 统的原理接线和主要设备的配置，型号规格和技 术参数，同时反映了本系统与外部电力系统的联 络方式，各主要设备的功能及用途，继电保护与 自动装置的综合配置等。二、电力系统 电力系统是由各种不同电压等级的电力线路，将 发电厂、变电所、配电所和电力用户联系起来， 组成发电、变电、输电、配电和用电的整体，称 为电力系统。 电力一次系统图220KV35KV110KV6.3KV220KV220KV降压站35KV35KV升压站降压站35KV220KV110KV升压站降压站10KV220KV10KV35KV11

2、0KV35KV6.3KV升压站升压站110KV110KV10KV110KV三、电力系统的要求 对于电力系统，主要保证它具有供电的可靠性、 连续性及稳定性，有良好的电能质量，可观的经 济性，电能消耗少，最大限度降低电能成本，最 大限度的满足用户的用电需要。 四、电力网 变电枢纽、输配电所和不同电压等级的电力线路 所组成的输配电系统，即连接发电厂和电力用户 的中间环节，称为电力网。 五、电力系统的组成 1、发电厂； 2、主变压器；(升压或降压)； 3、开关设备；(真空断路器或隔离开关) 4、保护装置；(综合微机保护装置或继电器组成 的保护装置） 5、自动装置；(同期并网装置,低频自动解列装置, 大

3、电流切负荷装置,综合重合闸装 置,备用电源自投装置等) 6、测量设备；(电流测量、电压测量、频率测量、 有功功率测量、无功功率测量、 功率因数测量、温度测量等） 7、遥测设备；（对各种电力参数及设备进行遥 测、遥控、遥信、遥调，并实现 远距离传输等） 8、辅助设备；（自动安全装置和特定的“五防” 安全措施） 六、电力系统中主要设备的功能及作用 1、发电机： 将机械能转换成电能的一种设备。如：高落 差的水冲动水轮机，蒸气压差冲动汽轮机， 汽轮机带动发电机旋转，发电机在励磁电流 的作用下发出电能。 2、主变压器： 主变压器主要是对发电设备与主电力系统之 间实现相互的联系，根据我国的标准电压等 级，

4、实现对电压的升高或降低，并保持与主 电力系统电压数值一致，从而实现电功率的 可靠传输。 3、开关设备： 主要用来断开发电设备和用电设备，并于自动 保护装置配合，实现对故障电流快速切除，从 而保证人身及设备安全，同时还能在不停电的 情况下灵活的改变系统的运行方式。 4、保护装置： 主要是用来检测电力系统中各点的电力运行参 数（如：电流、电压、频率、有功和无功、阻 抗等），当各种参数发生变化时，输入保护装 置的各种变化参数与保护装置事先设定的参数 （保护定值整定）进行比较，当大于整定值时、 保护装置启动，输出跳闸信号，断路器动作切 除故障。无论是综合微机保护装置还是继电器 保护都必须满足“四性”要

5、求，即：选择性、 快速性、灵敏性、可靠性。 5、自动装置 （1）同期装置： 主要用来检测系统电力参数和待并系统电力参 数（相位、频率、电压），当两个参数相同或 相等时，同期装置输出合闸信号，断路器快速 合闸，此时，待并系统并入电力系统运行。 （2）低频解列装置 主要用于检测系统的频率和电压，当系统频率 低于设定频率数值时，而且系统电压低于设定 的数值，低频解列装置输出跳闸信号，断路器 快速动作跳闸，目前我国对于电力系统低频解 列分为三轮次，第一轮次频率为：49.5Hz,第 二轮次频率为：49.0Hz，第三轮次为：48.5Hz 0.5Hz为一个级差。 （3）大电流切负荷装置： 主要用于电力系统多

6、侧电源供电的环形网络， 当继电保护不能满足要求时，就采用该装置。 （4）自动综合重合闸装置： 主要用于线路，以提高供电的可靠性，当供 电线路发生瞬间短路故障或因线路遭受雷击 而产生的过电压使保护装置动作，断路器跳 闸，经一定的时间后，重合闸装置自动合闸 如果线路已恢复绝缘水平，合闸已成功，如 果线路没有恢复绝缘，保护装置再次使开关 跳闸，重合闸装置不再重合。 （5）备用电源自投装置（备自投） 主要用于双电源供电单母线分段，双母线联 络，当一回电源或一段母线停电时，自投装 置动作，继续恢复停电的母线供电，以提高 供电的可靠性。 高低压开关设备 一 成套高低压开关设备的组成 1 什么是成套设备 将

7、电器设备及元器件按照国家（GB）及行业 （DL）标准的规范要求，组成一套完整的电 气成套装置。 跳闸，重合闸装置不再重合。 2 成套（或设备）装置的基本组成 （1）柜体柜体 A 户内金属铠装抽出式开关设备（KYN28） （KYN28A-12） B 箱型固定式交流金属封闭开关设备 (XGN2-12) C 箱型固定式封闭开关设备（环网柜） （HXGN -12） D 户内金属铠装移出式开关设备 （KYN61-40.5） E 移开式户内交流金属封闭开关设备 （JYN1-40.5） F 交流低压抽出式开关柜（GCK、GCS MNS) G 交流低压配电柜（GGD） H 动力配电柜（XL-21） (2) 真

8、空断路器 真空断路器是一种接通或断开负载 电源的开关设备，不但能断开正常 的负荷电流，而且能接通或断开一 定时间内的短路电流，并能在保护 装置的作用下，断路器自动跳闸， 从而切除短路故障。 (3) 电流互感器 电流互感器是一种变流设备。它将 一次大电流按照一定的比列变换成 小电流，供保护装置及测量仪表使 用。 电流比； 我国标准规定电流互感器二次 电流为：5A、1A 。 准确级； 准确级主要规定了互感器本身的精 度。我国标准规定制造的精度为： 0.1、0.2、0.2S、0.5、0.5S、5P、 10P。 伏安特性； 互感器一次通过额定电流时，二次 输出的电流和电压的对应关系，一 般用曲线来表示

9、。 饱和度； 互感器一次电流超出额定电流一定 数值时，二次电流此时不再增加， 这时我们称之为互感器已饱和，一 次电流最大值与额定电流的比值的 百分数，我们称为饱和度，饱和度 一般大于125%。 拐点电压； 当互感器一次电流增加时,二次电流同时增加,二次电压也在增加,当一次电流继续增加时,二次电流和电压发生突变,其增加的幅度大幅下降,二次电流和电压发生突变的转角点,称之为拐点,拐点边缘电压称之为拐点电压; 接线方式； （A）三相四线完全星形接线； （B）三相三线不完全星形接线； （C）三相差流接线； (4) 电压互感器 电压互感器是一种变压设备。它将 一次高电压按照一定的比列变换成 低电压，供保

10、护装置及测量仪表使 用。 电压比电压比 我国标准规定电压互感器二次 电压为：100V 。 准确级； 我国标准规定制造的精度为：0.2 0.5、3P、6P。0.2及0.5级为测量 或供保护装置绕组精度，3P和6P为 剩余绕组精度。 饱和度； 互感器一次电压超出额定电压一定 数值时，二次电压此时不再增加， 这时我们称之为互感器已饱和，一 次电压最大值与额定电压值的比值 的百分数，我们称为饱和度，饱和 度一般大于125%。 接线方式； （1）三相完全星形接线方式（Y/Y）; A. 中性点接地； B. 中性点不接地； C. b相直接接地； D. 中性点经击穿保险接地； （1）三相不完全星形接线方式（V

11、/V）; A. b相直接接地； （2）单相接线（-） (5) 带电传感器 带电传感器，又称电压抽取装置，它 主要作用是检测一次回路是否带电，当 一次回路带电时，抽取的二次电压送给 带电显示器，带电显示器显示一次回路 带电。同时带电显示器与电磁锁配合， 满足“五防”要求。目前，带电显示器有二 种：一种是接触式，它直接与一次相联 接。另一种是感应式，不直接与一次母 线相联接。 （6）过电压保护器 过电压保护器主要用于中性点非有效接 地系统中，有效保护电气设备免遭各种 过电压的侵害，如：大气过电压，雷击 过电压，操作过电压等。 （A）有串联间隙型 采用六个独特的放电间隙和非线性 优异、通流容量大的氧化锌电阻片 （ZnO）组合而成。 （A）无串联间隙型 采用非线性优异、残压低，通流容 量大的氧化锌电阻片（ZnO）组合而成 用四台避雷器组合，相当六台避雷器 功能，可以对相间，相地间提供可靠 的保护 。 RVARVBRVCRVDJABJABJBCJACJACJAJBJC有串联间隙过电压保护器内部接线图RVARVBRVCRVDJABJ