設(shè)備管理發(fā)電廠和變電站的主設(shè)備及主系統(tǒng)

4發(fā)電廠和變電站的主設(shè)備及主系統(tǒng)1.在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和分配的過程，有各種電氣設(shè)備：1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備（發(fā)電機、變壓器、電動機）2）開關(guān)電器設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器）3）限制故障電流和防御過電壓的電器（電抗器、避雷器）4）載流導(dǎo)體（母線、電纜）5）接地裝置（分為工作接地、保護接地和防雷接地）6）互感器（CT、PT）7）繼電保護裝置8）直流設(shè)備（直流發(fā)電機組、蓄電池）

有些變電站還裝有調(diào)整電壓和無功功率的電力電容器、靜止補償裝置或調(diào)相機。本章的三個內(nèi)容：電氣設(shè)備、電氣主接線以及配電裝置

2.

發(fā)電廠和變電站的電氣主接線，是由多種一次設(shè)備組成的接受和分配電能的電路，又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。

電氣設(shè)備也可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備：1）一次設(shè)備是直接生產(chǎn)和輸送電能的設(shè)備（一次系統(tǒng)中的設(shè)備），如發(fā)電機、變壓器、開關(guān)電器、載流導(dǎo)體、避雷器、互感器等。2）二次設(shè)備是對一次設(shè)備進行測量、監(jiān)視和操作控制的設(shè)備（二次系統(tǒng)中的設(shè)備），如繼電器、儀表及自動裝置。3.

配電裝置是用來接受和分配電能的電氣裝置。按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備、保護和測量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分。4.2高壓斷路器具有足夠的開斷能力和盡可能短的動作時間，并且要有高度的工作可靠性。斷路器最重要的任務(wù)就是熄滅電弧。在開關(guān)電器中廣泛采用的滅弧方法主要有：1）利用氣體或油吹滅電?。ɡ鋮s電?。?）采用多斷口（每相有兩個或多個串聯(lián)的斷口，這樣每個斷口的電壓降低，拉長了電弧，容易熄滅）3）在斷路器斷口兩端并聯(lián)電阻基本類型（按照斷路器中所充介質(zhì)來分）：油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器

電氣設(shè)備4.3隔離開關(guān)

與斷路器的不同之處在于沒有滅弧裝置，用于電路的連通或斷開，一般必須在電路已被斷路器斷開的情況下才能操作。

主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其它帶電部分之間形成一個可靠且明顯的斷開點；還可用來進行電路的切換操作（對于電流較小的電路，例如經(jīng)常見到的簡單的開關(guān)、閘刀等）。電氣設(shè)備4.6互感器互感器包括電流互感器（CT）和電壓互感器（PT），聯(lián)絡(luò)一次和二次系統(tǒng)間的元件，主要用途是：1）將測量儀表、保護電器與高壓電路隔離，保證二次設(shè)備和工作人員的安全2）將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)化成二次回路的低電壓和小電流，使測量儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。電壓互感器二次側(cè)額定電壓為100V，或100/根3V；電流互感器二次側(cè)額定電流為5A或1A，以便選用監(jiān)測設(shè)備。電氣設(shè)備

電氣設(shè)備—4.7互感器電流互感器(CurrentTransformer,即CT)電流互感器(CurrentTransformer,即CT)：

廣泛應(yīng)用的是電磁式電流互感器，一次繞組（匝數(shù)較少，流過的電流即為被測電路的負荷電流）串聯(lián)在被測電路中，二次繞組接儀表與繼電器（正常情況下，近于短路狀態(tài)下運行）。

工作原理類似變壓器。不同的是變壓器鐵心內(nèi)的交變主磁通是由一次線圈兩端交流電壓產(chǎn)生的，而CT是由一次繞組內(nèi)電流產(chǎn)生。額定互感比：一、二次額定電流之比，還可近似表示為二、一次匝數(shù)之比。根據(jù)是一、二次側(cè)的電流乘匝數(shù)的值應(yīng)該相等。（因此，為了把大電流轉(zhuǎn)換到小電流用于測量或者保護，一次側(cè)匝數(shù)較少，而二次側(cè)匝數(shù)多。）

電氣設(shè)備—4.6互感器電流互感器誤差來源：CT本身存在激磁損耗和磁飽和等影響，使測得的電流在數(shù)值和相位上都和理想情況有差異。電流誤差：二次電流乘以變比所得值與一次電流之差對于一次電流的百分?jǐn)?shù)，指的是電流幅值上的誤差。角度誤差（也叫角差）：二次電流旋轉(zhuǎn)180度后與一次電流的夾角。4.6互感器——CT電流互感器誤差影響因素：1）一次電流的影響2）二次負荷阻抗的影響電流互感器的準(zhǔn)確級：4.6互感器——CT準(zhǔn)確級：在一定的二次負荷和額定電流時的最大容許誤差。參見表4-1，我國CT準(zhǔn)確級的誤差限值，準(zhǔn)確級是按照在額定電流附近工作時的允許電流誤差的大小來取值的。電流互感器的分類：1）測量用：要求有較高的精度（0.5~1級），而當(dāng)其通過故障電流時希望CT過早飽和，避免儀表受到短路電流的損害。2）繼電保護用：在系統(tǒng)發(fā)生故障時工作。準(zhǔn)確級常用的有5P（對應(yīng)1級）和10P（對應(yīng)3級）4.6互感器——CT電流互感器的額定容量：額定容量：二次繞組在額定電流和額定阻抗時輸出的容量。CT使用在不同的準(zhǔn)確級時，對應(yīng)不同的額定容量。為了保證CT的準(zhǔn)確級，二次側(cè)所接負荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量。電流互感器的接線：一次側(cè)串聯(lián)在被測電路中；二次側(cè)接測量儀表、繼電器及各種自動裝置的電流線圈。電流互互感器器使用用的注注意事事項：：4.6互感器器——CT1）二次次回路路不準(zhǔn)準(zhǔn)開路路：當(dāng)CT在運行行中需需拆除除連接接的儀儀表時時，必必須先先短接接其二二次繞繞組。。開路危危害：：二次感感應(yīng)很很高的的電動動勢危危及工工作人人員安安全及及設(shè)備備的絕絕緣；；鐵心心損耗耗增大大發(fā)熱熱，導(dǎo)導(dǎo)致互互感器器損壞壞；鐵鐵心剩剩磁使使以后后的測測量誤誤差增增大2）聯(lián)接接注意意極性性規(guī)定定：電流互互感器器使用用的注注意事事項：：同名端端：兩個端端子上上同時時達到到最高高電位位或最最低電電位，，表示示為：：當(dāng)從一一次繞繞組L1注入電電流時時，二二次繞繞組感感應(yīng)的的電流流從K2流向K1，二者者的電電流方方法相相反。。這被被稱為為減極極性。。采用減減極性性標(biāo)號號法后后，經(jīng)經(jīng)CT接入入的的儀儀表表內(nèi)內(nèi)流流過過的的電電流流方方向向?qū)⑴c與把把儀儀表表直直接接接接入入一一次次電電路路時時相相同同。。3）二二次次繞繞組組及及外外殼殼可可靠靠接接地地：：保證證設(shè)設(shè)備備、、人人身身安安全全的的重重要要措措施施，，可可防防止止一一次次繞繞組組擊擊穿穿后后，，高高電電壓壓傳傳到到二二次次側(cè)側(cè)。。電流流互互感感器器使使用用的的注注意意事事項項：：電壓互感感器(PotentialTransformer,即PT)電氣設(shè)備備—4.7電壓互感感器2.電壓互感感器(PotentialTransformer,即PT)：廣泛應(yīng)用用的是電電磁式和和電容分分壓式電電壓互感感器。一一次繞組組并聯(lián)在在被測電電路中（（匝數(shù)較較多，阻阻抗很大大，因此此接入對對被測電電路沒有有影響）），二次次繞組接接儀表與與繼電器器（電壓壓線圈的的阻抗很很大，因因此PT在近似空空載下運運行）。。工工作原理理類似變變壓器，，但容量量較小。。電氣設(shè)備備—4.7電壓互感感器電壓互感感器誤差差：電壓誤差差：二次電壓壓乘以額額定互感感比所得得值與一一次電壓壓實際值值之差對對于一次次電壓的的百分?jǐn)?shù)數(shù)，指的的是電壓壓幅值上上的誤差差。對測量儀儀表的指指示和繼繼電器的的輸入值值有直接接影響。。角度誤差差（也叫叫角差））：二次電壓壓相量旋旋轉(zhuǎn)180度后與一一次電壓壓相量的夾角。。只是給功功率型的的測量儀儀表和繼繼電器帶帶來誤差差。電壓互感感器誤差差影響因因素：1）激磁阻阻抗的影影響2）二次負負荷阻抗抗的影響響電壓互感感器的準(zhǔn)準(zhǔn)確級：：電氣設(shè)備備—4.7電壓互感感器電壓互感感器的分分類：電壓互感器電磁式PT電容式PT按安裝地點戶內(nèi)式（35kV以下）戶外式（35kV以上）相當(dāng)于一個電容分壓器。廣泛應(yīng)用于110～500kV中性點直接接地系統(tǒng)按相數(shù)單相式（35kV及以上）三相式（2kV以下）按絕緣澆注式（3～35kV）油浸式（110kV及以上）電氣設(shè)備備—4.7電壓互感感器電氣設(shè)備備—4.7電壓互感感器電壓互感感器的接接線方式式：20kV以下中性性點不接接地或經(jīng)經(jīng)消弧線線圈接地地系統(tǒng)，，只能測測量線電電壓只能測量量線電壓壓35～330kV3～15kV電壓互感感器接線線的注意意事項：：1）二次繞繞組必須須有一點點接地（（保護接接地）：：電壓互感感器的一一次線圈圈接于高高壓系統(tǒng)統(tǒng)，如果果在運行行中，電電壓互感感器的絕絕緣發(fā)生生擊穿，，高電壓壓將竄入入二次回回路，這這時除損損壞二次次設(shè)備還還會威脅脅到電氣氣運行人人員的人人身安全全。因此此，為了了保障二二次設(shè)備備和人身身安全，，要求電電壓互感感器的二二次回路路有一點點接地。。2）正確確定同同名端3）二次繞組不不能短路電氣設(shè)備—4.7電壓互感器4.8電氣主接線電氣主接線：：由高壓電器設(shè)設(shè)備通過連接接線組成的匯匯集、分配和和輸送電能的的電路，也稱稱為一次接線線或電氣主系系統(tǒng)。是電力系統(tǒng)的的一個子系統(tǒng)統(tǒng)，其作用是是將電源發(fā)出出的電能通過過變壓器將電電壓升高（或或降低），再再通過不同的的接線方式輸輸送給用戶或或下級變電所所。電氣主接線圖圖：將電路中各種種電氣設(shè)備用用規(guī)定的文字字符號和圖形形符號繪制的的單線接線圖圖。4.8電氣主接線對電氣主接線線的基本要求求：對電氣設(shè)備選選擇、配電裝裝置的布置及及運行的可靠靠性和經(jīng)濟性性等都有重大大的影響，應(yīng)應(yīng)滿足以下五五個方面的要要求：1）保證供電可可靠性和電能能質(zhì)量；2）具有一定的的靈活性，適適應(yīng)各種運行行狀態(tài)；3）接線簡單明明了；4）投資和運行行費的經(jīng)濟性性；5）留有發(fā)展的的余地。4.8電氣主接線電氣主接線的的基本接線形形式：發(fā)電廠和變電電站主接線的的基本環(huán)節(jié)是電電源和出線，，母線是聯(lián)接接二者的中間間環(huán)節(jié)，起到匯集和和分配電能的的作用。采用母線的優(yōu)優(yōu)缺點：可使使接線簡單明明了、運行方方便，有利于于安裝和擴建建，但配電裝裝置占地面積積大，使用的的開關(guān)電器多多。無匯流母線的的接線的優(yōu)缺缺點：使用開開關(guān)電器少，，占地面積小小，適于進出出線回路少的的場所。據(jù)此，主接線線的基本形式式可以概括的的分為兩大類類：有匯流母線的接線形式和和無匯流母線的接線形式。。當(dāng)然這兩大大類里面又可可細分，分別別進行介紹。。有匯流母線的的接線：1）單母線接接線(只有一臺發(fā)電電機或主變，，出線回路數(shù)數(shù)不多的中、、小型發(fā)電廠廠或變電站)4.8電氣主接線——電氣主接線的的基本接線形形式運行操作時的的順序（操作作對象為最右邊的的線路）：1）送電時：先合上隔離開開關(guān)K1、K2和K3，然后再閉合合斷路器D1和D22）斷電時：先跳開斷路器器D1和D2，然后再拉開開隔離開關(guān)K1、K2和K3。優(yōu)點：接線簡單清晰晰，每一進出出線回路各自自連接一組斷斷路器和隔離離開關(guān)，互不不影響；正常常運行操作由由斷路器進行行，易于實現(xiàn)現(xiàn)自動化、遠遠動化；保護護簡單；占地地面積??；便便于維護、檢檢修；易于實實現(xiàn)“無人值班，少少人值守”。缺點：當(dāng)母線、母線線隔離開關(guān)故故障或檢修時時，必須斷開開接在母線上上的全部電源源。此外，在在檢修出線斷斷路器時，該該回路必須停停止工作2）單母線分段接接線(中小容量發(fā)電電廠的6～10kV接線和6～220kV變電站)4.8電氣主接線線——電氣主接線線的基本接接線形式優(yōu)點：母線及母線線所連接的的設(shè)備檢修修或故障，，只影響一一段母線及及所連接的的回路停電電，可靠