cha 水电站主设备

第二章水电站的主设备§2-1概述一、基本概念1、一次设备：直接用于生产、变换、输送和分配电能的电气设备。（1）发电机（2）变压器（3）开关电器（4）母线（5）电力电缆（6）输电线（7）避雷器（8）互感器（9）电抗器开关电器包括：断路器（circuitbreaker）：在正常运行或故障下，接通或断开电路。隔离开关(disconnectingswitch)：检修时，隔离检修部分与带电部分；倒闸操作时，进行电路切换。不能切断负荷电流与短路电流。负荷开关(loadswitch)：开断负载电流和一定的过载电流。不能切断短路电流。熔断器(fuse)：负荷开关与熔断器配合使用时，可由熔断器切断过载及短路电流，由负荷开关接通与断开负荷电流。母线(bar)：汇集和分配电能的作用。避雷器(lightningarrester)：保护电力系统和电气设备的绝缘，使其不受雷击所引起的过电压而损坏。互感器：包括电流互感器(currenttransformer)和电压互感器(potentialtransformer)电抗器(reactor)：主要限制短路电流。电抗器一、空芯式电抗器

二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器电抗器是一种电感器件。现代的电抗器种类很多，应用十分广泛。电抗器在电路中主要用做限制电流，均流滤波，无功补偿，移相、储能、调压、功率放大等。电抗器可分为空芯式电抗器，铁芯式电抗器和饱和电抗器三种基本类型。根据冷却的方式，又可分为油浸自冷和空气自冷式两种。

电抗器一、空芯式电抗器

二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器一、空芯式电抗器空芯式电抗器只有线圈，没有铁芯，实质上就是一个空芯的电感线圈。其空气磁路的磁导率小，电感值也小。而且不存在饱和现象。其电感是个常数，不随通过电抗器的电流大小而改变。空芯电抗器主要做限流用。电抗器装于出线端或母线间，当线路或母线发生故障时，短路电流受到限制，使母线电压不致过低。电抗器一、空芯式电抗器二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器铁芯电抗器由于有导磁率比空气大得多的铁芯，其电感值比空芯式电抗器大。在容量相同时，铁芯式电抗器比空芯式电抗器体积要小，一般情况下，铁芯电抗器可分为：并联电抗器，消弧线圈，超动电抗器，电弧炉配套用串联电抗器，三相均衡用电抗器，进线电抗器，均流电抗器，滤波电抗器。铁芯式电抗器的结构与变压器十分相似，主要由铁芯和线圈组成。但电抗器每相只有一个线圈。铁芯一般带有若干个气隙的磁路。其铁柱是分段的，用绝缘板隔开形成气隙。铁轭与铁柱电压紧装置通过螺标拉紧，形成整体。大容量铁芯电抗器一般分为油浸式。小容量铁芯，电抗器一般做成干式。电抗器一、空芯式电抗器二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器饱和电抗器是利用铁芯，材料的饱和特性，以较小的直流功率来控制较大的交流负载的一种电器。电抗器根据结构不同可分为：扼流式饱和电抗器，自饱和式电抗器。电抗器一、空芯式电抗器二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器2.一次系统：由一次设备依一定规律连接起来为完成电能的发、变、输、配任务而构成的电路，也称一次回路或电气主接线。3.二次设备：指对一次设备的工作进行监视、测量、操作和控制的设备。如：测量表计、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置和远动装置等。4.二次系统：表示二次设备相互连接关系的电路。§2-2高高压压断路路器高压断断路器器的用用途一是控控制作作用：即根据据电网网运行行的需需要，，将部部分电电气设设备或或线路路投入入或退退出运运行；；二是保保护作作用：在电气气设备备或电电力线线路发发生故故障时时，继继电保保护自自动装装置发发出跳跳闸信信号，，起动动断路路器，，将故故障部部分设设备或或线路路从电电网中中迅速速切除除，确确保电电网中中无故故障部部分的的正常常运行行。一、重重要任任务:熄灭电电弧1、电电弧产产生的的过程程当用断断路器器开断断有电电流通通过的的电路路时，，在开开关触触头分分离的的瞬间间，由由于触触头间间间隙隙很小小，在在外施施电压压作用用下，，触头头间会会形成成很高高的电电场强强度，，当电电场强强度超超过3X106v/m时，，阴极极触头头表面面在强强电场场作用用下发发射电电子，，发射射的电电子在在触头头电压压作用用下产产生碰碰撞游游离，，就形形成了了电弧弧。在电弧弧产生生的过过程中中，同同时进进行着着带电电质点点的游离和去游离离过程，，在电弧稳稳定燃燃烧时时，这两两个过过程处处于动平衡衡状态。。当游游离大大于去去游离离，电电弧继继续燃燃烧；；当游游离小小于去去游离离，电电弧熄熄灭。。游离：：在某种种条件件下，，气体体分子子分离离为电电子和和正离离子的现象象。去游离离：自由电电子和和正离离子相相互吸吸引发发生中中和的的现象象。2、熄熄灭电电弧的的基本本方法法和措措施基本方方法：：消弱弱游离离作用用，加加强去去游离离作用用。熄灭电电弧的的基本本措施施（1））提高高触头头的开开断速速度（2））吹弧弧采用气气体或或油等等绝缘缘介质质吹弧弧，使使电弧弧拉长长,增增大大冷却却面,并并强迫迫弧道道中游游离介介质扩扩散，，流入入新鲜鲜介质质,以以促促使电电弧熄熄灭。。包括括纵吹吹和横横吹。。（3））采用用多断断口降低每每个断断口的的电压压；多多断口口比单单断口口电弧弧拉长长。（4））在断断路器器断口口两端端并联联电阻阻可以降降低恢恢复电电压数数值及及上升升速度度。（5））增大大绝缘缘介质质气体体压力力使气体体密度度增加加，增增大中中和几几率。。（6））将触触头置置于真真空密密室中中由于缺缺乏导导电介介质而而使断断路器器分断断时不不能维维持电电弧。。（7））冷却却电弧弧用冷却却绝缘缘介质质降低低电弧弧的温温度，，消弱弱热发发射和和热游游离作作用以以熄灭灭电弧弧。二、断断路器器的类类型和和结构构1、断断路器器的类类型按灭弧弧介质质与绝绝缘方方式分分：（1））油断断路器器a.多多油断断路器器b.少少油断断路器器（2））压缩缩空气气断路路器（3））SF6断路器器（4））真空空断路路器油断路路器一、油油断路路器的的产生生二、多多油断断路器器第一台台油断断路器器的出出现是是在十十九世世纪末末的1895年年，当当时由由于电电力系系统电电压的的增高高，容容量的的增大大，开开断的的矛盾盾愈加加尖锐锐。为为了解解决这这一矛矛盾，，人们们试着着把断断口放放入油油中，，而且且出乎乎意料料的发发现本本为是是极易易燃烧烧的油油却有有比空空气更更强的的灭弧弧能力力。三、少少油断断路器器油断路路器多油断断路器器的结结构特特点是是所用用元件件都处处于接接地的的金属属油箱箱中，，油一一方面面用来来熄灭弧弧，另一一方面面又用用作导导电部部分之之间以以及导导电部部分与与接地地油箱箱之间间的绝缘介介质。一、油油断路路器的的产生生二、多多油断断路器器三、少少油断断路器器西安华华仪高高压开开关制制造有有限公公司的的多油油断路路器产产品DW10-10型多多油断断路器器为户户外装装置，，主要要用于于户外外10kV电网网负荷荷操作作，作作为分分、合合负荷荷电流流过载载及短短路故故障保保护。。断断路器器为三三相共共箱，，每相相有一一个简简单的的开断断器，，油作作为灭灭弧和和导电电部份份对地地绝缘缘用，，套管管上出出线，，在靠靠边的的两相相(A、C相)装有有一次次串联联自动动过载载脱扣扣器和和延时时装置置，操操作机机构装装置在在箱盖盖前端端于断断路器器本体体连成成一体体。浙江江西西电电高高压压电电气气有有限限公公司司的的多多油油断断路路器器DW13-35型型多多油油断断路路器器油断断路路器器一、、油油断断路路器器的的产产生生二、、多多油油断断路路器器三、、少少油油断断路路器器少油油断断路路器器的的结结构构特特点点是是触触头头、、导导电电系系统统和和灭灭弧弧系系统统直直接接装装在在绝绝缘缘油油筒筒或或不不接接地地的的金金属属油油箱箱中中。。油油只用用来来熄熄灭灭电电弧弧和和作作为为触触头头间间的的绝绝缘缘用用。断断路路器器导导电电部部分分的的对对地地绝绝缘缘主主要要靠靠瓷瓷瓶瓶，，环环氧氧树树脂脂等等固固体体介介质质。。少油油断断路路器器油油量量少少，，油油箱箱结结构构坚坚固固，，能能防防爆爆、、防防火火，，使使用用较较安安全全。。目目前前我我国国生生产产的的高高压压油油断断路路器器主主要要是是少少油油断断路路器器。。图4-16户户外外少少油油断断路路器器压缩缩空空气气断断路路器器压缩缩空空气气断断路路器器(亦亦简简称称空空气气断断路路器器)利利用用预预先先贮贮存存的的压压缩缩空空气气来来灭灭弧弧。。压压缩缩空空气气不不仅仅作作为为灭灭弧弧和和绝绝缘缘介介质质，，而而且且还还作作为为传传动动的的动动力力。。KW5系系列列空空气气断断路路器器的的实实物物图图优点点：：断流流容容量量大大，，灭灭弧弧时时间间短短，，而而且且快快速速自自动动重重合合闸闸时时断断流流容容量量不不降降低低，，不不易易爆爆炸炸和和着着火火。。缺点：有色金属消消耗量大，，需要装设设压缩空气气系统等辅辅助设备和和价格较贵贵。目前生产的的空气断路路器多采用用常充气式式，即无论论在合闸或或分闸状态态，灭弧室室内部都充充满压缩空空气，保证证了触头间间必要的绝绝缘强度。。真空断路器ZW6-12/630-16(20））型户外真真空断路器器适用于12kv及及以下，交交流50Hz的三相相电力系统统。主要用用于农网和和城网作分分、合负荷荷电流、过过载电流及及短路电流流之用，也也可用于其其他类似场场所，还可可作为城市市市区12kv级电电网的分段段开关。真空断路器器利用真空空的高介质质强度来熄熄灭电弧和和作为绝缘缘真空断路器器灭弧速度度快，触头头材料不易易氧化、寿寿命长；体体积小，检检修维护方方便，适用用有频繁操操作的场所所。近年来，真真空断路器器已在35KV以下下的配电装装置中得到到广泛的应应用。ZW6-12/630-16(20））真空断路路器图六氟化硫断断路器我们知道，，SF6具具有很高的的绝缘性能能和灭弧性性能。SF6断路器具有有其它断路路器无法比比拟的优点点，它在封封闭技术、、干燥、除除水、监视视、检验和和测试方面面有一些特特殊的要求求，仍然受受到制造和和使用部门门的重视。。自自五五十年代第第一台SF6断路器器问世后，，发展很快快。七十年年代，在改改进了灭弧弧装置，突突破了密封封结构及水水分管理等等技术问题题后，SF6断路器器已成为高高压电器的的主要品种种之一。断路器的操操作机构一、手动机机构二、电磁机机构四、弹簧簧机构五、液压机机构三、气动机机构断路器进行行分闸、合合闸操作，，并保持在在合闸状态态是由操作作机构来实实现的。根据合闸能能源的种类类，操作机机构可分为为下列几种种类型。手动操作机机构：靠人人力作为合合闸动力，，这种机构构的结构简简单，但合合闸时间随随操作人员员的体力不不同而不同同，且不能能实现重合合闸功能。。只适用于于小容量的的断路器。。断路器的操操作机构一、手动机机构二、电磁机构三、气动机机构四、弹簧簧机构五、液压机机构用电磁铁将将电能变为为机械能作作为合闸动动力，用来来远距离控控制断路器器。这种机构简简单，运行行可靠，缺缺点是需要要很大的直直流电流（（几十到几几百安），，必须备有有足够容量量的直流电电源。这将加大变变电所的投投资，且给给运行和维维护带来不不使，再加加电磁操动动机构的结结构笨重，，合闸时间间较长，因因此在超高高压断路器器中很少采采用。断路器的机机构一、手动机机构二、电磁机机构三、气动机机构四、弹簧簧机构五、液压机机构利用压缩空空气储能和和传递能量量。其优点点是功率大大、动作迅迅速、合闸闸没有强烈烈冲击，但但结构较复复杂，需要要空气压缩缩设备，所所以只应用用于空气断断路器上。。断路器的机机构一、手动机机构二、电磁机机构三、气动机机构四、弹簧簧机构五、液压机机构弹簧操动机机构用事先先储存在弹弹簧内的功功能作为合合闸能源，，这种机构构成套性强强，不需要要配备附加加设备，但但结构较复复杂，加工工工艺要求求较高。断路器的机机构一、手动机机构二、电磁机机构三、气动机机构四、弹簧簧机构五、液压机机构液压操作机机构是用液液压油作为为能源来进进行操作的的机构。液压油注入入带有活塞塞的工作缸缸中，推动动活塞作功功，使断路路器进行合合闸或分闸闸操作。液液压操作机机构的优点点是操作用用的高压油油可以事先先用油泵储储存在储压压筒中，带带动油泵的的电动机只只需1.5KW，机机构动作时时速度快而而平稳，因因此在110Kv以以上的少油油断路器中中广泛采用用。2、型号断路器型号号主要由以以下七个单单元组成。。第一单元产产品名称有有：S-少少油断路器器；D-多多油断路器器；K-空空气断路器器；L-六六氟化硫断断路器；Z-真空断断路器；Q-产气断断路器；C-磁吹断断路器如：SN4-20G/8000-3000（少油断路路器，N-户内式，，设计序号号4，额定定电压20KV，，改进型，，额定电流流为8000A，额额定断流容容量为3000MVA。）额定电压额定断流容量额定电流G-改进型F-分相操作产品名称N-户内式W-户外式设计序号三、断路器器的技术参参数1.额定电电压UN：保证断路器器正常长期期工作的电电压。2.额定电电流IN：指断路器在在规定条件件下，可以以长期通过过的最大工工作电流。。3.额定开开断电流Ibrn：在额定电压压下能保证证正常开断断的最大短短路电流。。4.额定断断流容量Sbrn：5.动稳定定电流Ies：表明断路器器在冲击短短路电流作作用下，承承受电动力力的能力。。在铭牌上上以峰值和和有效值表表示。6.热稳定定电流Ith：表明断路器器能在某一一规定的短短时间内承承受短路电电流热效应应的能力。。7.合闸闸时间：从发出合闸闸命令（合合闸线圈通通电）起至至断路器接接通时为止止所经过的的时间。8.分闸闸时间:从发出分闸闸命令（分分闸线圈通通电）起至至断路器开开断至三相相电弧完全全熄灭时所所经过的时时间。它为断路器器固有分闸闸时间和电电弧熄灭时时间之和。。一般为0.06-0.12S。分闸闸时间小于于0.06S的断路路器，称为为快速断路路器。四、对高压压断路器的的基本要求求(1)工作作可靠。(2)具有有足够的开开断能力。。(3)动作作快速。(4)具有有自动重合合闸性能。。(5)结构构简单，经经济合理。。§2-3隔隔离开关一、主要用用途保证高压装装置中检修修工作的安安全，在需需要检修的的部分和其其它带电部部分之间用用隔离开关关形成一个个可靠且明明显的断开开点，还可可以用来进进行电路的的切换操作作。二、操作准准则1.隔离开开关没有灭灭弧装置，，所以不能能开断负荷荷电流和短短路电流，，否则将造造成严重误误操作。切勿“带电电拉闸”应应“先通后后断”或““等电位状状态下操作作”2.带有接接地刀闸的的隔离开关关，应在对方断开的情况下方方能合上。三、类型1.按装设设地点可分分：户内式和户户外式2.按绝缘缘支柱数目目可分：单柱式、双双柱式、三三柱式3.按是否否带接地刀刀可分：有接地刀闸闸隔离开关关和无接地地刀闸开关关。4.型号GN2-10（G-隔离开关关、N-屋屋内、2-设计序号号、10-额定电压压KV）5.隔离开开关的外形形GN30-10系列列户内高压压隔离开关关GN30-10/630、1000、、1250、2000A系列列详细:GN30-10系列户内内高压隔离离开关是三三相交流50Hz高高压开关设设备，用于于额定电压压为10kV的电力力系统中,作为有有电压无负负载的情况况下分、合合电路之用用。GW5型系系列高压隔隔离开关型号及含义义§2-4高压负荷开开关一、用途及及类型1、用途：：能开断正常常负荷电流流和过负荷荷电流，也也能关合一一定的短路路电流。2、类型型：按灭弧方方法的不不同分为为固体产产气式、、压气式式、油浸浸式、真真空式和和SF6式等。。二、结结构1、户内内式负荷荷开关：：FN2-102、户外外式负荷荷开关§2-5高低压熔熔断器一、基本本知识1、基本本构成和和工作原原理结构：熔断器主主要由金金属熔件件（又称称熔体））、支持持熔件的的触头、、灭弧装装置和绝绝缘底座座等四部部分构成成。工作原理理：熔断器的的工作过过程由以以下四个个阶段组组成：1）熔断器器的熔件件因过载载和短路路而加热热到熔化化温度；；2）熔件件的熔化化和气化化；3）触头头之间的的间隙击击穿，产产生电弧弧；4）电弧弧熄灭，，电路被被断开。。基本要求求：1）有良良好和稳稳定的导导电性能能，能长长期安全全地通过过允许电电流而不不发生误误熔断。。2）有较较低的熔熔点。熔熔点高不不仅使正正常工作作温度偏偏高，对对触头、、金属材材料和绝绝缘材料料均不利利，而且且延长了了加热熔熔化的时时间，不不利于熔熔断器的的快速动动作。3）有利利于灭弧弧。2、熔件件材料:铅锡合金金、铅、、锌、、铜、、银等等熔点：200ººC、327ºC、420ºC、1080ººC、960ººC3、分类类①按安装地地点分：：户内式和和户外式式；②按使用电电压分：：高压熔断断器和低低压熔断断器；③按灭弧方方法及结结构特点点的不同同分：瓷插式、、封闭产产气式、、封闭填填料式和和产气纵纵吹式等等；④按限流特特性分：限流式式和非限限流式。。4、技术术参数1）熔断断器的额额定电压压：所允许的的绝缘及及灭弧电电压等级级2）熔断断器的额额定电流流：熔断器壳壳体的载载流和接接触部分分允许通通过的最最大持续续电流有有效值。。3）熔体体额定电电流：允许长期期通过熔熔体不致致发生熔熔断的最最大有效效值电流流。4）熔断断器的开开断电流流：熔断器允允许切断断的最大大有效值值电流。。5、保护护特性二、高压压熔断器器（6-35KV）1、户内内高压熔熔断器镀银康铜铜丝焊小小锡球石石英英砂填充充＜7.5A固定定于瓷芯芯熔熔断指指示器RN1、RN3、RN5：电力线路路和配电电变压器器RN2、RN6：电压互感感器2、户外外高压熔熔断器1）RW系列跌跌落式熔熔断器：：电力线路路和配电电变压器器2）RW型限流流熔断器器：电压互感感器三、低压压熔断器器（1000V以下））按结构分分：开启式、、半封闭闭式和封封闭式1、半封封闭式熔熔断器（（磁插式式熔断器器）RC1A型型用于照明明和其他他网络末末梢用电电设备回回路2、无填填料的密密闭管式式熔断器器RM系系列适用于短短路电流流不太大大的低压压电网中中，作动动力回路路和成套套配电装装置的过过载和短短路保护护3、有填填料的封封闭管式式熔断器器RTO、RL和RS系列RTO系系列通常常适用于于低压短短路电流流过大的的场所；；RL系列列适用照照明线路路和中小小型电动动机的过过载和短短路保护护；RLS1一般用用于硅整整流元件件的过载载和短路路保护。。THANKYOU!9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December7,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。21:45:4521:45:4521:4512/7/20229:45:45PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2221:45:4521:45Dec-2207-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。21:45:4521:45:4521:45Wednesday,December7,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2221:45:4521:45:45December7,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。07十十二二月20229:45:45下下午21:45:4512月月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月229:45下下午12月-2221:45December7,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/721:45:4521:45:4507December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。9:45:45下下午9:45下下午21:45:4512月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Wednesday,December7,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。21:45:4521:45:4521:4512/7/20229:45:45PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2221:45:4521:45Dec-2207-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。21:45:4521:45:4521:45Wednesday,December7,202213、