电力设备基础知识课件

北京中科锐智电气有限公司BeijingCh-RaiseElectricCo.,Ltd.电力基础知识----

2第一部分：电力组成3电力组成---发电环节火力发电是指用煤(包括用油与天然气)为燃料的发电厂。一般分为火电与热电两种。水力发电是指把水的位能和动能转变成电能的发电厂。一般分为堤坝式与引水式。其它方式是指利用其它形式一次能源发电的方式。主要有地热发电、风力发电、太阳能发电、潮汐发电等。火电厂：在火电厂，燃料在锅炉燃烧，水被加热后产生的蒸汽全部都送到汽轮机，汽轮机带动发电机发出电能。做完功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。热电厂：在热电厂中，与火电厂不同的是要从汽轮机中抽出一部分做过功的蒸汽，供给热能用户(如冬季供暖)。其它蒸汽仍排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。核能发电是利用核裂变能发电的发电厂。首先将核裂变能转化为热能，再按火力发电的方式，将热能转变为电能。它的原子核反应堆相当于火力发电中的锅炉。堤坝式：在河床上游修建拦河大坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电能力。引水式：一般建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，不需要修建拦河大坝，由引水渠道将上游的水引来发电。电力组成---火力发电机组输煤皮带引风机过热蒸汽给水汽包渣斗冲灰沟送风机空气过热器省煤器空气预热器下降管水冷壁联箱喷燃器排粉机除尘器6电力组成---电压等级分类标准电压等级（kV）输送容量（MVA）输送距离（km）配电线路10（6）0.2~26~20352~1520~50输电线路11010~5050~150220100~500100~300330200~800200~6005001000~1500150~850750（1000）2000~2500500以上7电力组成---生产的基本要求保证可靠地持续供电供电的中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危机人身与设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。保证良好的电能质量电力系统中各种发、输、配电设备和用电设备一般都是按额定频率与各种电压等级设计的。任何频率和电压的偏移都将影响这些设备的运行性能和效率，或进一步影响产品的质量、数量及电气设备的使用寿命。所以，规定了频率与电压质量标准并严格进行考核。保证系统运行的经济性电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送、分配时的消耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电所消耗的能源和降低变换、输送、分配时的损耗，有极重要的意义。第一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故、设备损坏，使生产秩序长期不能恢复，人民生活发生混乱等。第二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产、使人民生活受到影响。第三级负荷：所有不属于第一、第二级的负荷，如工厂的附属车间、小城镇等。8电力组成---一次和二次的定义一次系统一次设备：是指直接生产、输送和分配电能的高电压、大电流的设备。包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电力电缆、母线、输电线、电抗器、避雷器、高压熔断器、电流互感器、电压互感器等。一次接线：是指由一次设备连接在一起构成的电路，称为一次接线或主接线。二次系统二次设备：是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整、和保护的低电压设备。包括测量仪表、控制与信号器具、继电保护装置、自动远动装置、操作电源、控制电缆、溶断器等。二次接线：是指由二次设备互相连接构成的电路，又称为二次回路。二次系统的基本任务：反映一次设备的工作状况，控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保持电力系统处在最佳或安全运行状态。10第二部分：配电基础知识12线路在运行过程中，容易受到的干扰主要包括：1、长时间运行污染或老化造成的绝缘损坏；如绝缘瓷瓶污染后的会形成闪络等；2、自然现象引起的线路碰撞；如大风造成的线路搭接短路；雷击造成的过电流等；3、动物尤其是老鼠对电缆的啃咬造成的线路绝缘破损；4、机械外力破坏；如电缆沟被挖断，架空线被施工机械挂断等造成的截面短路和线路断路；5、其他损坏，如放风筝搭接等等；主要考虑的监测：1、电缆的运行温度；2、电缆的绝缘强度；3、电缆的电压、电流、功率因数、频率等电力参数；4、接地运行状态、故障点距离；配电基础知识---配电线路14第二部分：配电一次设备15配电一次设备---高压开关柜高压开关柜是一种宽泛的说法，就目前我们的业务范围来说，更准确应该说是中压开关柜；开关柜最简单的比喻就是我们家里面常用的空开；因为要实现良好的绝缘及保证人的不易接触，将电缆、断路器或负荷开关、常用仪器整合到一起的一种设备，用以控制负荷端的电路通断；高压开关柜一般由三部分构成：电缆室、断路器室、仪表室；现在一般断路器都设置在中间部分，则称之为“中置柜”；我们的保护安装在仪表室前门上；接线在仪表室内16目前的高压开关柜大多使用可移开式断路器，简称手车式断路器，但仍有较多使用固定式断路器；一般可以通过型号识别：①②③④——⑤（⑥)①:结构形式；K,铠装式；X，箱式；J，间隔式②:断路器形式；Y,移开式；G，固定式；③:使用环境；N,户内使用；W，户外使用；④设计序号；如28,2等等；⑤

:电压等级；如12,24,42等（实际目前也就12KV、24KV、42KV，分别适用于10KV、20KV、35KV；35KV以上一般采用组合式开关柜GIS)例：KYN28-12(01),就是金属铠装手车式户内使用的12KV开关柜，设计序号28，方案号01；本页两面开关柜图片，上面图的为XGN2型，下面图为KYN28型⑥:方案号；针对不同的回路采用不同的方案编号，如01,02等配电一次设备---高压开关柜17开关柜结构示意仪表室接线示意图配电一次设备---高压开关柜18符号表示：手车式的符号表示方式固定式的符号表示方式上隔离刀，上接地下隔离刀，下接地断路器电流互感器手车式断路器电流互感器电缆接头电缆接头、PT配电一次设备---高压开关柜20中高压断路器发展：油断路器----少油断路器—真空断路器—SF6断路器；如今，在35KV以上基本全部是SF6断路器；1KV以上基本都采用了真空断路器；无论是油断路器还是真空断路器，动静触头的分合都需要较大的操作力和较快的时间；操作上由最早的人工依靠杠杆操作，到后来发展成为电动机带动操作、电磁铁操作、弹簧操作、永磁操作；操作力越来越小，耗能也越来越低；配电一次设备---高压断路器2110KV20KV目前利用较多的是弹簧操作，发展方向是永磁操作；区别：电磁、电动、弹簧操作都需要分合闸分别控制，永磁只需要改变线圈磁性即可；电磁需要20KW的瞬间功率、弹簧只需要220W的瞬间功率；永磁最低只需30W的瞬间功率；配电一次设备---高压断路器23配电一次设备---电流互感器（CT)电流互感器（Currenttransformer简称CT）[1]的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，CT用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。特别注意事项：不能开路24隔离刀闸：只能无电流开断；只具备电气隔离性能，不能用作频繁操作配电一次设备---隔离刀26配电一次设备---配电变压器油浸式变压器干式变压器未来发展：1、变容变压器；容量能够根据负荷大小调节；主要原理调整磁路的磁通大小、调整线圈结构的双侧匝数等等；一般需要人工干预；2、非晶变压器；采用非晶合金制作变压器铁芯，减少磁路损耗；降低铁损；3、高电压提升，配电网大量采用20KV电压等级，提高输电容量，减少线损；27配电一次设备---配电变压器常见容量（KVA)：小型配电常用：20、30、40、50、80、100、160、200、250、315、500、630、800、1250;中型及大型变电站常用：1600；2000、2500、3150、5000、6300、8000、10000、28配电一次设备---美式箱变美式箱变接线形式：一路或两路10KV进线；单台变压器，容量一般选用500KVA~800KVA;低压出线电缆4~6路。箱内主要部件：变压器、10KV环网开关、10KV电缆插头、低压桩头箱体等主要部件组成。它具体积小、有造价低便于安装等优点。优点：体积小占地面积小、便于安放、便于伪装，容易与小区的环境相协调。可以缩短低压电缆的长度，降低线路损耗，还可以降低供电配套的造价。缺点：供电可靠性低；无电动机构，无法增设配电自动化装置；无电容器装置，对降低线损不利；30固定式柜GGDGGD型低压开关柜：优点：该开关柜具有机构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等，容量大，分段能力强，动稳定性强，电器方案适用性广等，可作为换代产品使用。

缺点：回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大，不能与计算机联络。

配电一次设备---低压柜31抽屉式柜GCSGCS低压抽出式开关柜：具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要，并可与现有引进的产品竞争。根据安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜，还具有分断、接通能力高、动热稳定性好、电气方案灵活、组合方便、系列性实用性强、结构新颖、防护等级高等特点，目前被广泛应用。

配电一次设备---低压柜32抽屉式柜MNSMNS系列产品特点：

◆设计紧凑：以较小的空间能合纳较多的功能单元。

◆结构通用性强，组装灵活：以25mm为模数的C型型材能满足各种结构形式、防护等级及使用环境的要求。

◆采用标准模块设计：分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、指示等标准单元，用户可根据需要任意选用组装。

◆技术性能高。主要参数达到当代国际技术水平。

◆压缩场地。三化程度高，可大大压缩储存和运输预制作的场地。

◆装配方便。不需要特殊复杂性

配电一次设备---低压柜33配电一次设备---低压柜34抽屉的1/2、1/4是指的抽屉的宽度占整面柜抽屉可用宽度的比例，不是高度；高度跟开关柜的模数有关；一般的开关柜高度均为2260或2360mm；宽度为800mm，可用宽度大概在400-650mm；GCK的模数为25mm，抽屉高度最低为8个模数（即200mm，除去柜顶柜底，故最多9层）；抽屉基本都是1个整单元宽，故每层1个，一般每面柜最大9个抽屉。GCS的模数为20mm；抽屉高度最低为8个模数（即160mm，除去柜顶柜底，故最多11层）；抽屉可以是1/2个单元宽，故每层可以布置2个，每面柜最多22个抽屉。MNS的模数为25mm；抽屉高度最低为8个模数（即200mm，除去柜顶柜底，故最多9层）；抽屉可以是1/4个单元宽，故每层可以布置4个，MNS可以双面操作，故每面柜最多可高达72个抽屉。仪表一般安装在抽屉的前面框内，但需要注意前面框的尺寸；对于我公司RZ-100系列表计来讲，开孔为90*90mm,单独的抽屉安装毫无问题,若为1/2模数，要看抽屉实际情况进行选择，若为1/4模数，估计安装不下。配电一次设备---低压柜35低压断路器基本都是采用空气做绝缘和灭弧介质；基本有两种，框架式和塑壳式；进线母联极重要回路一般选用框架式；一般具备电动操作能力和短路保护功能，额定电流较大；配电一次设备---低压断路器36小抽屉一般选用塑壳式，额定