第六章发电厂和变电所一次系统2

1、n发电厂、变电站电气设备简介发电厂、变电站电气设备简介n配电装置配电装置发电厂和变电站一次系统发电厂和变电站一次系统第三节第三节 发电厂、变电站电气设备简介发电厂、变电站电气设备简介l高压断路器高压断路器l隔离开关隔离开关 l互感器：电压互感器、电流互感器互感器：电压互感器、电流互感器l母线母线 断路器的作用断路器的作用 高压断路器在正常运行时用它接通或高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流；切断负荷电流； 在电气设备或线路发生短路故障或严在电气设备或线路发生短路故障或严重过负荷时，由继电保护装置控制其自动重过负荷时，由继电保护装置控制其自动迅速地切断故障电流，切断发生短路故障迅速地切断

2、故障电流，切断发生短路故障的设备或线路，以防止扩大事故范围。的设备或线路，以防止扩大事故范围。 一、高压断路器一、高压断路器断路器的分类断路器的分类 1多油断路器多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质、相间：利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。及相对地绝缘介质。 2少油断路器少油断路器：绝缘油只作灭弧介质。载流部分：绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘，灭是借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘，灭弧方式多为横向吹动电弧。弧方式多为横向吹动电弧。 3空气断路器空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐

3、动作。的。和控制断路器的分合阐动作。 4SF6断路器断路器：用：用SF6气体作绝缘和灭弧介质。气体作绝缘和灭弧介质。 5磁吹式断路器磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产：当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。生磁束来吹弧及消弧。 6真空断路器真空断路器：利用真空灭弧和绝缘，灭弧时间：利用真空灭弧和绝缘，灭弧时间一般只有半个周波。一般只有半个周波。一、隔离开关一、隔离开关作用作用 形成明显绝缘间隙以便形成明显绝缘间隙以便检修断路器检修断路器 等电位下，进行分、合等电位下，进行分、合闸，倒换双母线闸，倒换双母线操作操作 无灭弧装置，不能开合无灭弧装置，不能开合电流电流 与断路器配合，先

4、通后断与断路器配合，先通后断等电位下，倒换双母线等电位下，倒换双母线二、隔二、隔 离离 开开 关（闸刀）关（闸刀）GW4-35隔离开关隔离开关 n户外高压隔离开关户外高压隔离开关 互感器广泛应用于电力系统中向测量仪表和互感器广泛应用于电力系统中向测量仪表和继电器传送电气一次回路信息的传感器。继电器传送电气一次回路信息的传感器。 互感器的作用：互感器的作用： （1）将一次回路的高电压和大电流变为二次将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格

5、便宜，并便于屏内安装。宜，并便于屏内安装。 （2）隔离高压电路。互感器一次侧和二次侧隔离高压电路。互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。证了设备和人身的安全。三、互感器三、互感器电压互感器电压互感器 一次侧高压变换为二次侧一次侧高压变换为二次侧100V，供仪表、保护装置使用，供仪表、保护装置使用 一次并联在高压回路中，一次并联在高压回路中，二次不能短路二次不能短路PT电流互感器电流互感器 一次侧大电流变换为二次侧一次侧大电流

6、变换为二次侧5A，供仪表、保护装置使用，供仪表、保护装置使用 一次串联在高压回路中，一次串联在高压回路中，二次不能开路二次不能开路CT三、互感器三、互感器电流互感器电流互感器（一）（一）. .电流互感器电流互感器 电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A5A（1A1A）的变换设备。的变换设备。 1 1电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理 工作原理和变压器相似。工作原理和变压器相似。 电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感

7、比。的额定互感比。 式中式中 一次线圈的额定电流，一次线圈的额定电流，A A； 二次线圈的额定电流，二次线圈的额定电流，5A5A（1A1A）。）。1221NNIIKNNi1NI2NI 2. 2.电流互感器的特点：电流互感器的特点： 1 1）一次绕组串联在电路中，并且匝）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次绕组中的电流完全取决数很少；故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；大小无关； 2 2）电流互感器二次绕组所接仪表的）电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器

8、在近于短路的状态下运行。电流互感器在近于短路的状态下运行。 电流互感器的接线形式指的是电流互感电流互感器的接线形式指的是电流互感器与测量仪表或保护继电器之间的连接形式。器与测量仪表或保护继电器之间的连接形式。 三相完全星形接线三相完全星形接线 两相不完全星形接线两相不完全星形接线 3电流互感器的接线形式电流互感器的接线形式 1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝；许二次侧安装熔丝； 2

9、）二次侧必须有一端接地。防止一、二次）二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全；备安全； 3）接线时要注意极性。电流互感器一、二）接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极性端子，都用字母表明极性。次侧的极性端子，都用字母表明极性。 4 4）一次侧串接在线路中，二次侧的继电器）一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪表串接。或测量仪表串接。 电流互感器的注意内容：电流互感器的注意内容： 电流互感器二次回路开路的危害：电流互感器二次回路开路的危害：二次绕组的感应电势为尖顶的非正弦波，二次绕组的感应电势为尖顶的非正弦

10、波，其峰值高达上万伏，危害人身安全和二其峰值高达上万伏，危害人身安全和二次设备的绝缘；次设备的绝缘；铁芯磁通的剧增，引起铁芯损耗加大，铁芯磁通的剧增，引起铁芯损耗加大，使电流互感器严重发热甚至烧毁；使电流互感器严重发热甚至烧毁；使铁芯剩磁过大，从而使电流互感器的使铁芯剩磁过大，从而使电流互感器的误差增加。误差增加。1. 额定变比额定变比 电压互感器一、二次绕组电压之比电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的额定互感比。称为电压互感器的额定互感比。 式中式中 等于电网的额定电压等于电网的额定电压，kV； 额定电压为额定电压为100V100V。 21NNuUUK 1NU2NU（二）、电压互感

11、器（二）、电压互感器 （1 1）单相接线）单相接线 该接法仅适用于测量相间电压。如果该接法仅适用于测量相间电压。如果互感器一次绕组的一端接在线路上，另互感器一次绕组的一端接在线路上，另一端接地，互感器可测量某一相对地电一端接地，互感器可测量某一相对地电压。压。单相接线单相接线 2 2电压互感器的接线形式电压互感器的接线形式 （2）VV接线接线 由两个单相互感器接线成不完全星形（由两个单相互感器接线成不完全星形（VV形），用来测量各相间电压，但不能测量相对形），用来测量各相间电压，但不能测量相对地电压，它广泛应用在地电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网

12、中。或经消弧线图接地的电网中。V VV V接线接线 （3）YY接线接线 由三个单相互感器一、二次侧均接成由三个单相互感器一、二次侧均接成Y Y形，可供给要求线电压的仪表和继电器形，可供给要求线电压的仪表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。以及要求相电压的绝缘监视电压表。Y YY Y接线接线 1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。抗很小）将烧毁设备。 2）电压互感器的

13、二次侧必须有一端接地，防）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。身和设备安全。 3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。线端子的极性。以保证测量的准确性。 4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。为安全检修用。 5）一次侧并接在线路中。）一次侧并接在线路中。电压互感器注意事项：电压互感器注意事项

14、：四、母线四、母线用途及类别用途及类别1、用途：母线（也称汇流排）是汇集和分、用途：母线（也称汇流排）是汇集和分配电流的裸导体。配电流的裸导体。2、类别：、类别： 软母线：软母线：LGJ-S 硬母线：圆形、管形、矩形、槽形硬母线：圆形、管形、矩形、槽形3、材料：母线的材料有铜、铝和钢三种。、材料：母线的材料有铜、铝和钢三种。 刷漆的目的：刷漆的目的： （1）为了便于识别相序、）为了便于识别相序、 （2）防止腐蚀；）防止腐蚀； （3）提高母线表面散热效果（可增加）提高母线表面散热效果（可增加 载流量载流量12%15%）。）。 母线应按下列规定刷漆着色：母线应按下列规定刷漆着色： 三相交流母线：三

15、相交流母线：A相相黄色，黄色， B相相绿色，绿色， C相相红色；红色； 母线的着色母线的着色电气设备选择的一般条件 一. 按正常工作条件选择电气设备 二. 按短路状态校验配电装置配电装置a a、按电气主接线进行集中布置和连接、按电气主接线进行集中布置和连接的一次设备。的一次设备。b b、开关设备、载流导体等，加上辅助、开关设备、载流导体等，加上辅助设备、土建设备等。设备、土建设备等。c c、正常情况下，用来接受和分配电能；、正常情况下，用来接受和分配电能；故障情况下，能迅速切除故障部分恢故障情况下，能迅速切除故障部分恢复运行。复运行。第四节第四节 配电装置配电装置定义：定义： 在这一距离下，无

16、论在正常最在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时高工作电压或出现内、外过电压时都不致使空气间隙被击穿。都不致使空气间隙被击穿。1.配电装置的最小安全净距配电装置的最小安全净距A值：值：A1值：带电部分至接地值：带电部分至接地A2值：不同导体之间值：不同导体之间B值：值：B1值：带电至栅状遮栏值：带电至栅状遮栏B2值：带电至网状遮栏值：带电至网状遮栏C值：无遮栏导体至接地面值：无遮栏导体至接地面D值：不同时停电检修平行导体值：不同时停电检修平行导体E值：出线套管至通道路面值：出线套管至通道路面安全净距安全净距二、配电装置的最小安全净距二、配电装置的最小安全净距屋内配电装置的安全

17、净距屋内配电装置的安全净距二、配电装置的最小安全净距二、配电装置的最小安全净距屋外配电装置的安全净距屋外配电装置的安全净距2.配电装置的类型配电装置的类型1、分类、分类屋内、屋外屋内、屋外组装式、成套式组装式、成套式要求：可靠、安全、方便、成本低、易扩建要求：可靠、安全、方便、成本低、易扩建2、屋内配电装置、屋内配电装置三层：母线上、断路器中、电抗器下三层：母线上、断路器中、电抗器下二层：母线上、断路器与电抗器下二层：母线上、断路器与电抗器下单层：不带电抗器，成套开关柜单层：不带电抗器，成套开关柜3、屋外配电装置、屋外配电装置中型：所有电气同一水平中型：所有电气同一水平高型：一组母线与另一组母

18、线重叠布置高型：一组母线与另一组母线重叠布置半高型：母线与断路器、电流互感器等重叠布置半高型：母线与断路器、电流互感器等重叠布置4、成套配电装置、成套配电装置手车柜手车柜气体绝缘开关柜（气体绝缘开关柜（GIS）由于允许安全净距小和可以分层布置，故占地由于允许安全净距小和可以分层布置，故占地面积较小面积较小维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量护工作量房屋建筑投资较大房屋建筑投资较大1）屋内配电装置的特点屋内配电装置的特点：土建工程量和费用较小，建设周期短土建工程量和

19、费用较小，建设周期短扩建比较方便扩建比较方便相邻设备之间距离较大，便于带电作业；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；占地面积大占地面积大受外界环境影响大，设备运行条件差，须受外界环境影响大，设备运行条件差，须加强绝缘加强绝缘不良气候对设备维修和操作有影响不良气候对设备维修和操作有影响2）屋外配电装置的特点：）屋外配电装置的特点：电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小占地面积小所有电气设备已在工厂组装成一整体，大所有电气设备已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩