變電站基礎(chǔ)知識ppt課件

1、 變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。 變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補(bǔ)償設(shè)備。 變電站的主要設(shè)備和連接方式，按其功能不同而有差異。 三相交流電：三相交流電：由三個頻率相同、電勢及振幅相等、相位互差 120角的交流電路組成的電力系統(tǒng)，叫三相交流電 一次設(shè)備：一次設(shè)備：直接生產(chǎn)和輸配電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。包括變壓器、各種高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、電力電纜、

2、電壓互感器、電流互感器、電抗器、避雷器、消弧線圈、并聯(lián)電容器及高壓熔斷器等 二次設(shè)備：二次設(shè)備：對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)作用的輔助設(shè)備。如各種繼電器、微機(jī)裝置、信號裝置、測量儀表、錄波記錄裝置以及遙測、遙信裝置和各種控制電纜、小母線等。 電力網(wǎng)：電力網(wǎng)：指由各類變電站（所）和各種不同電壓等級的輸、配電線路聯(lián)接起來組成的一個統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的中間環(huán)節(jié)，是傳送和分配電能的網(wǎng)絡(luò)。其作用是將電能從發(fā)電廠輸送并分配到用戶處。 電力系統(tǒng)：指電力系統(tǒng)：指由發(fā)電廠的電氣部分、變電所、輸配電線路及電力用戶組成的對電能進(jìn)行不間斷生產(chǎn)、傳輸、分配和使用的聯(lián)合系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是動力系統(tǒng)的一部

3、分 動力系統(tǒng)：指動力系統(tǒng)：指由各類發(fā)電廠、變電所、輸配電線路及用戶（包括電力用戶和熱力用戶）組成的一個統(tǒng)一的供用電系統(tǒng)。 電氣主接線：電氣主接線：是匯集和分配電能的通路，它決定了配電裝置設(shè)備的數(shù)量，并表明以什么方式來連接電源、變壓器和饋出線路，以及避雷器、互感器等的安裝位置 相序：相序：就是相位的順序，是指三相電力系統(tǒng)中，各相的電壓或電流的瞬時值從負(fù)值向正值變化時，經(jīng)過零值的先后順序 相位：相位：指三相電力系統(tǒng)中，三相電壓或電流在同一時間所處的位置，通常對稱平衡的三相電壓或電流的相位互差120 核相核相：指為檢查即將投入的變壓器或線路的相位與并列系統(tǒng)或母線的相位是否一致而進(jìn)行的操作。如相位不同

4、，將發(fā)生短路 變壓器變壓器：變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，用來將某一等級的交流電壓變?yōu)橄嗤l率的一種或幾種等級的交流電壓，但總的傳輸容量不變。符號為“T” 高壓斷路器：高壓斷路器：又稱高壓開關(guān)，是電力系統(tǒng)中主要的電力控制設(shè)備。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，能接通、分?jǐn)嚯娐坟?fù)載電流；系統(tǒng)故障時，和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷負(fù)荷電流和短路電流，以防止擴(kuò)大事故范圍，起控制控制和保護(hù)保護(hù)作用。 符號為“QF”。它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力 隔離刀閘隔離刀閘：隔離刀閘用于通斷有電壓無負(fù)荷的設(shè)備或較小負(fù)荷電流和電容電流的線路。 符號為“QS” 負(fù)荷開關(guān)：負(fù)荷開關(guān)：負(fù)荷開關(guān)的構(gòu)造與隔離開關(guān)相似，只是加裝了簡單的滅

5、弧裝置。有一個明顯的斷開點(diǎn)，有一定的斷流能力，可以帶負(fù)荷操作，但不能直接斷開短路電流，如果需要，要依靠與它串接的高壓熔斷器來實(shí)現(xiàn)。 空氣斷路器空氣斷路器 （自動開關(guān)）：是用手動或電動合閘，用鎖扣保持合閘位置，由脫扣機(jī)構(gòu)作用于跳閘并具有滅弧裝置的低壓開關(guān)。目前被廣泛用于 500V 以下的交、直流裝置中，當(dāng)電路內(nèi)發(fā)生過負(fù)荷、短路、電壓降低或消失時，能自動切斷電路 電纜：電纜：由線芯（導(dǎo)電部分）、絕緣層和保護(hù)層三部分組成的電線稱為電纜。 母線：母線：是電源和用戶線路的連接點(diǎn)，是各種輸配電裝置的中間環(huán)節(jié)。其作用是匯集、分配和傳送電能。分硬母線和軟母線兩類 電壓互感器電壓互感器：電壓互感器是將電路上的高

6、電壓變換為同相位的低電壓的儀器。以隔離高電壓，保證測量人員、儀表及繼電保護(hù)裝置的安全。 符號為“TV” 電流互感器電流互感器：是將高壓電流和低壓大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電保護(hù)裝置，并將儀表和繼電保護(hù)裝置與高壓電路分開的儀器。符號為“TA” 驗(yàn)電筆：驗(yàn)電筆：用來檢查設(shè)備或線路是否有電的工具。分高壓、低壓兩種。 接地線：接地線：是為了防止在已停電的設(shè)備和線路上意外地出現(xiàn)電壓而裝設(shè)的保證工作人員安全的重要工具。按部頒規(guī)定，接地線必須是 25mm 2 以上軟裸銅線制成。 標(biāo)示牌：標(biāo)示牌：用來警告人們不得接近設(shè)備的帶電部分，指示為工作人員準(zhǔn)備的工作地點(diǎn)，提醒采取安全措施，以及禁止某設(shè)備或

7、某線路合閘通電的安全警告牌。分為警告類、允許類、提示類和禁止類等 遮欄：遮欄：為防止工作人員誤碰到設(shè)備帶電部分而裝設(shè)的設(shè)備的屏護(hù)，分臨時遮欄和常設(shè)遮欄兩種 絕緣棒：絕緣棒：又稱令克棒、絕緣拉桿、操作桿等。絕緣棒由工作頭、絕緣桿和握柄三部分構(gòu)成。它供在閉合或拉開高壓隔離開關(guān)，裝拆攜帶式接地線，以及進(jìn)行測量和試驗(yàn)時使用 安全用具：安全用具：為了避免工作人員在從事電氣工作時，發(fā)生觸電、灼傷、高空墜落等事故，而必須使用的安全器具。分為基本安全用具和輔助安全用具兩類。 基本安全用具：基本安全用具：指絕緣強(qiáng)度能長時間承受電氣設(shè)備工作電壓作用的安全用具?；景踩镁呖梢灾苯硬僮鞲邏弘姎庠O(shè)備，有：絕緣操作桿、

8、絕緣夾鉗、核相高壓桿、高低壓驗(yàn)電器、絕緣擋板、防護(hù)鏡等 輔助安全用具輔助安全用具：指絕緣強(qiáng)度不能長時間承受電氣設(shè)備工作電壓的作用的安全用具。只能起輔助安全作用，即起加強(qiáng)基本安全用具的保安作用。有：絕緣手套、絕緣靴、絕緣鞋、絕緣臺、絕緣墊、絕緣繩等 倒閘操作倒閘操作：變電站中的電氣設(shè)備常因周期性檢修、試驗(yàn)，查找、消除異常運(yùn)行現(xiàn)象或處理事故等原因，需要通過操作斷路器、隔離刀閘等電氣設(shè)備而改變運(yùn)行方式所進(jìn)行的一系列有序操作，稱為倒閘操作 運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)：是指設(shè)備的斷路器及相應(yīng)隔離刀閘在合閘位置，各種保護(hù)均已投入，將電源至受電端的電路接通的狀態(tài)。 備用狀態(tài)備用狀態(tài)：是指母線有電時，設(shè)備的相應(yīng)手車在工

9、作位置，斷路器在分閘狀態(tài)，相應(yīng)隔離刀閘在合閘位置，各種保護(hù)均已投入，合上斷路器即可運(yùn)行的狀態(tài) 解備狀態(tài)解備狀態(tài)：是指母線有電時，設(shè)備的各種保護(hù)均已退出，相應(yīng)手車在試驗(yàn)位置，斷路器及相應(yīng)隔離刀閘在分閘狀態(tài)。 檢修狀態(tài)：檢修狀態(tài)：是指設(shè)備的各種保護(hù)均已退出，相應(yīng)手車在試驗(yàn)位置，斷路器及相應(yīng)隔離刀閘在分閘狀態(tài)，相應(yīng)接地刀閘在閉合位置或已裝設(shè)接地線，在相應(yīng)位置上懸掛“有人工作，禁止合閘！”標(biāo)示牌及裝設(shè)好臨時遮欄的狀態(tài)。 一次設(shè)備：一次設(shè)備：直接生產(chǎn)和輸配電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。包括變壓器、各種高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、電力電纜、電壓互感器、電流互感器、電抗器、避雷器、消弧線圈、并聯(lián)電容器及高壓熔斷器

10、等 二次設(shè)備：二次設(shè)備：對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)作用的輔助設(shè)備。如各種繼電器、微機(jī)裝置、信號裝置、測量儀表、錄波記錄裝置以及遙測、遙信裝置和各種控制電纜、小母線等。 六氟化硫全封閉組合電器六氟化硫全封閉組合電器(GIS) ：屬于戶內(nèi)三相交流電壓輸電設(shè)備。其作用是分合負(fù)載電流和故負(fù)載電流和故障電流，轉(zhuǎn)換和隔離線路，測量電流電壓，防護(hù)障電流，轉(zhuǎn)換和隔離線路，測量電流電壓，防護(hù)過電壓過電壓等。它把變電站中除電力變壓器以外所有的一次設(shè)備組裝在接地的金屬殼體內(nèi)，按照用戶主接線的要求，構(gòu)成一個整體，充以SF6氣體作絕緣絕緣和滅弧滅弧介質(zhì)，由出線套管與外部電網(wǎng)相連。GIS由各個獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)元件組成

11、，各標(biāo)準(zhǔn)元件制成獨(dú)立氣室(又稱氣隔)，再輔一些過渡元件(如彎頭、三通、伸縮節(jié)等)，便可適應(yīng)不同形式主接線的要求，組成成套配電裝置。 變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理完成了傳輸電能的同時改變了電壓的，即“電生磁”、“磁生電”的一種具體應(yīng)用。當(dāng)一次繞組接入交流電源時，便有交變電流流過一次繞組，在鐵芯中就會產(chǎn)生一個交變磁通，這個交變磁通同時穿過一、二次繞組。就會在一、二次繞組內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生交變電勢e1和e2，由于一、二次的匝數(shù)不同，所以一、二次電勢不等。若二次繞組與負(fù)載相連。在二次電勢的作用下便有電流流過負(fù)載，這樣就把一次繞組從電源取得的電能傳給了負(fù)載，還達(dá)到了改變輸出電壓的目的。 按絕緣介質(zhì)和冷卻方式

12、分類：電力變壓器有油浸式、干式、充氣式(SF6) 等變壓器，其中油浸式變壓器又有油浸自冷油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等 鐵芯：鐵芯：是變壓器的主要部件之一，構(gòu)成變壓器的主磁路主磁路，同時用以支持和固定繞組支持和固定繞組。由鐵軛(或旁軛)和鐵芯柱兩部分組成，繞組就套在鐵芯柱上，鐵軛則將鐵芯柱連接起來使之形成閉合磁路 繞組繞組是具有改變電壓、電流功能的單匝或幾個線圈的組合 線圈線圈指一組串聯(lián)的線匝所構(gòu)成的電氣設(shè)備的零部件。而繞組泛指高、低壓線圈合在一起產(chǎn)生變壓或變流功能的一對線圈 油箱：油箱油箱：油箱是油浸變壓器的外殼，器身（油浸

13、變壓器的外殼，器身（鐵芯和線圈）裝在充滿變壓器油的油箱中。）裝在充滿變壓器油的油箱中。大型變壓器一般有兩個油箱：本體油箱本體油箱和有載調(diào)壓油箱有載調(diào)壓油箱，有載調(diào)壓油箱內(nèi)裝有切換開關(guān)。這是因?yàn)榍袚Q開關(guān)在進(jìn)行操作過程中會產(chǎn)生電弧，若進(jìn)行頻繁操作將會使油的絕緣性能下降，因此設(shè)一個單獨(dú)的油箱將切換開關(guān)單獨(dú)放置 變壓器的保護(hù)裝置：儲油柜、呼吸器、安全裝置變壓器的保護(hù)裝置：儲油柜、呼吸器、安全裝置（安全氣道或壓力釋放閥）、瓦斯繼電器等（安全氣道或壓力釋放閥）、瓦斯繼電器等 油務(wù)處理裝置：油務(wù)處理裝置： .注油閥注油閥.放油閥放油閥.油樣塞：油樣塞：.油渣塞、放氣塞油渣塞、放氣塞 .蝶形閥門蝶形閥門 .油

14、位計(jì)油位計(jì) 測溫：測量變壓器上層油溫，便于運(yùn)行人員監(jiān)視測溫：測量變壓器上層油溫，便于運(yùn)行人員監(jiān)視變壓器運(yùn)行是否正常變壓器運(yùn)行是否正常有電接點(diǎn)溫度計(jì)和遙測溫度計(jì)兩種。 絕緣套管：絕緣套管：用于將變壓器內(nèi)部的各側(cè)線圈引線引到油箱的外部，不但作為引線對地絕緣作為引線對地絕緣，而且擔(dān)負(fù)固定引線固定引線的作用。 調(diào)壓裝置調(diào)壓裝置：用來改變變壓器繞組匝數(shù)以調(diào)整電壓調(diào)整電壓，從而保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量、電壓質(zhì)量、保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高供電可靠性行、提高供電可靠性。分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩類 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)：通過油的對流，經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，以降低變壓器的運(yùn)行溫度，使變壓器運(yùn)

15、行在額定溫升之下，以延長變壓器的使用壽命 變壓器的冷卻介質(zhì)有油（O）、水（W）、和空氣（A）。循環(huán)種類有自然循環(huán)（N）、強(qiáng)迫非導(dǎo)向循環(huán)（F）、強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)（D）。 油浸式電力變壓器的冷卻方式有油浸自冷式（ONAN2）、油浸風(fēng)冷式（ONAF）和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式 變壓器型號：變壓器型號：由兩部分組成。第一部分：漢語拼音的代表符號，用以代表該臺變壓器的分類、結(jié)構(gòu)特征和用途；第二部分：數(shù)據(jù)，分子代表額定容量（kVA），分母代表高壓繞組電壓等級（kV） 如：SL7500/10表示：三相、油浸自冷、鋁導(dǎo)線、無載調(diào)壓、設(shè)計(jì)序號為7、容量為500 kVA的10kV級變壓器。 SFPSZ1063000/110

16、表示：三相、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、三繞組、銅導(dǎo)線、有載調(diào)壓、設(shè)計(jì)序號為10、容量為63000kVA的110kV級變壓器（S：三相；F：風(fēng)冷式；P：強(qiáng)迫油循環(huán)；S：三繞組；Z：有載調(diào)壓；銅線不標(biāo)）。 SSZ1050000/110表示：三相、油浸自冷式、三繞組、有載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、設(shè)計(jì)序號為10、容量為50000kVA的110kV級變壓器（S：三相；油浸自冷式不標(biāo)；S：三繞組；Z：有載調(diào)壓；銅線不標(biāo)）。 手車式開關(guān)柜由固定的柜體和手車兩大部分組成。根據(jù)柜內(nèi)電氣設(shè)備的功能，柜體用隔板分成四個不同的功能單元：母線室母線室、電纜室、低壓室、手車室電纜室、低壓室、手車室，柜體的外殼和各功能單元之間的隔板均采用敷

17、鋁鋅鋼板彎折后栓接而成。 開關(guān)柜可移開部件配置VS1真空斷路器手車、電壓互感器手車，隔離手車等 開關(guān)柜內(nèi)均裝設(shè)檢測一次回路運(yùn)行情況的帶電顯示裝置帶電顯示裝置。該裝置由高壓傳感器高壓傳感器和顯示器顯示器兩部分組成。傳感器安裝在饋線側(cè)，顯示器安裝在開關(guān)柜的低壓室面板上。 開關(guān)柜的頂部，設(shè)有壓力釋放裝置，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障時，伴隨電弧的出現(xiàn)，開關(guān)柜內(nèi)部氣壓升高，頂部裝設(shè)的壓力釋放板將被自動打開，釋放壓力和排泄氣體，裝設(shè)在門上的特殊密封圈把柜前面封閉起來，以確保操作人員和開關(guān)柜安全。 防止誤操作的閉鎖裝置：防止誤操作的閉鎖裝置：開關(guān)柜具有可靠的防止誤操作的閉鎖裝置，目的是防止誤操作，以達(dá)到 “五防”要求，

18、保證操作人員的人身安全與設(shè)備安全，符合SD318高壓開關(guān)柜閉鎖裝置技術(shù)條件的要求。 機(jī)械閉鎖是靠機(jī)械結(jié)構(gòu)制約而達(dá)到預(yù)定目的一種閉鎖，即當(dāng)一元件操作后另一元件就不能操作 電氣閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)接通或斷開電氣操作電源而達(dá)到閉鎖目的的一種裝置。開關(guān)柜配置電氣聯(lián)鎖功能，以提高聯(lián)鎖的可靠性 消弧裝置消弧裝置 ：中性點(diǎn)不接地即小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時，電網(wǎng)仍可繼續(xù)運(yùn)行2小時，這大大降低了運(yùn)行成本，提高了供電系統(tǒng)的可靠性，但在單相接地電流較大時容易產(chǎn)生弧光過電壓和相間短路，給供用電設(shè)備造成了極大的危害。防止這種危害的方法之一就是在中性點(diǎn)和地之間串接一個消弧線圈，它能有效減少接地電流，

19、從而達(dá)到自動熄滅電弧的目的。 裝置基本組成:裝置包括接地變壓器、電控消弧線接地變壓器、電控消弧線圈、微機(jī)控制器圈、微機(jī)控制器三部分。其中，接地變壓器與電控消弧線圈合為一體放在同一油箱內(nèi) 消諧裝置消諧裝置 ：電力系統(tǒng)中因鐵磁諧振產(chǎn)生的諧振過電壓，嚴(yán)重危害電氣設(shè)備絕緣及系統(tǒng)安全運(yùn)行，必須盡快消除。作用如下： .當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生零序過電壓時，自動區(qū)分接地與諧振故障并報(bào)警輸出； .自動顯示接地或諧振故障、零序電壓值及頻率； .自動消除系統(tǒng)的鐵磁諧振；可消除三分頻、二分頻、基頻、二倍頻、三倍頻、四倍頻及以上頻率的鐵磁諧振； .接地故障報(bào)警；諧振故障報(bào)警 高壓并聯(lián)電容器高壓并聯(lián)電容器 ：高壓并聯(lián)電容器裝置是指由

20、高壓電容器及其配套設(shè)備連接而成的一個整體，配套設(shè)備包括高壓開關(guān)柜(含高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、電流互感器、繼電保護(hù)、測量和指示儀表)、串聯(lián)電抗器（放電線圈、氧化鋅避雷器、接地隔離開關(guān)、單臺電容器保護(hù)用熔斷器）等。 高壓并聯(lián)電容器裝置按其類型不同，可分為三類，即單臺電容器、集合式電容器以及容量超過500kvar的大容量電容器組成電容器組。 通過電容器的容性負(fù)荷電流與用電設(shè)備的感性負(fù)荷電流互相補(bǔ)償，使電源側(cè)線路中的感性無功電流減少，從而起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?電容器無功補(bǔ)償通常有三種方式： 集中補(bǔ)償集中補(bǔ)償 電容器組集中裝設(shè)在企業(yè)或地方總降壓變電所的610kV母線上，用來提高整個變電所的功率因數(shù)使該

21、變電所在供電范圍內(nèi)無功功率基本平衡。 分組補(bǔ)償分組補(bǔ)償 將電容器組分別裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所高壓或低壓母線；也稱為分散補(bǔ)償。這種方式具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn)，但無功補(bǔ)償容量和范圍相對小些，效果比較明顯，因而采用得比較普遍。 就地補(bǔ)償就地補(bǔ)償 將電容器或電容器組裝設(shè)在異步電動機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行無功補(bǔ)償，也稱為單獨(dú)補(bǔ)償或個別補(bǔ)償。 工作原理和變壓器相似它們把高電壓設(shè)備和母線的運(yùn)行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流)按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護(hù)及控制設(shè)備的低電壓和小電流。在額定運(yùn)行情況下電壓互感器二次電壓為l00V/，電流互感器二次電流為5A或1A。電流

22、互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路,請注意:絕不能讓其開路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。 它包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器等都是斷開和合上電路的設(shè)備。斷路器在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來合上和斷開電路故障時在繼電保護(hù)裝置控制下自動把故障設(shè)備和線路斷開，還可以有自動重合閘功能。 隔離開關(guān)（刀閘)的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負(fù)荷電流和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時應(yīng)先拉斷路器后拉隔離開關(guān)送電時應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。如果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。 負(fù)荷開關(guān)能在正常運(yùn)行時斷開負(fù)荷電流沒有斷開故障電流的能力，一般

23、與高壓熔斷絲配合用于10kV及以下電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。 概述：概述：變電站開關(guān)控制、信號裝置、繼電保護(hù)和自動裝置等所使用的電源稱為操作電源。對操作電源的基本要求是要有足夠的可靠性。不論變電站的運(yùn)行狀況如何變化，既使變電站全站失壓，操作電源也不允許中斷，仍應(yīng)保證有足夠的電壓和足夠的容量。 操作電源分兩類：交流操作電源和直流操作電源。變電站一般采用固定蓄電池供電的直流操作電源，過去變電站常采用復(fù)式整流直流電源和硅整流電容儲能的直流電源，現(xiàn)已很少采用。目前使用較多的是微機(jī)控制高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)。 直流系統(tǒng)的作用：在變電站中，直流系統(tǒng)是為各直流系統(tǒng)的作用：在變電站中，直流系統(tǒng)是為各種控

24、制及信號裝置、繼電保護(hù)和自動裝置等提供種控制及信號裝置、繼電保護(hù)和自動裝置等提供可靠直流電源并作為工作電源；它還為操作提供可靠直流電源并作為工作電源；它還為操作提供可靠的操作電源；當(dāng)站內(nèi)的站用電失去后，直流可靠的操作電源；當(dāng)站內(nèi)的站用電失去后，直流電源還要作為應(yīng)急的后備電源。不難看出，直流電源還要作為應(yīng)急的后備電源。不難看出，直流系統(tǒng)是保證變電站安全可靠運(yùn)行的重要系統(tǒng)。如系統(tǒng)是保證變電站安全可靠運(yùn)行的重要系統(tǒng)。如果把站用電系統(tǒng)比作人體的循環(huán)系統(tǒng)的話，那么果把站用電系統(tǒng)比作人體的循環(huán)系統(tǒng)的話，那么直流系統(tǒng)就象人體的神經(jīng)系統(tǒng)。直流系統(tǒng)就象人體的神經(jīng)系統(tǒng)。 一個完整的直流電源通常由蓄電池組、給蓄電池

25、一個完整的直流電源通常由蓄電池組、給蓄電池充電及浮充電用電力充電裝置、給各類負(fù)荷供電充電及浮充電用電力充電裝置、給各類負(fù)荷供電的直流饋電裝置三大部分組成。的直流饋電裝置三大部分組成。 變電站綜合自動化系統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng) ：變電站綜合自動化系統(tǒng)就是通過微機(jī)化保護(hù)、測控單元采集變電站各種信息，如母線電壓、線路電流、變壓器各側(cè)電氣量及變電站內(nèi)各種一次及輔助設(shè)備（斷路器等）等狀態(tài)信息采集，并對采集到的信息加以分析和處理，借助于計(jì)算機(jī)通信手段，相互交換和上送相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào)和管理。 綜合自動化系統(tǒng)的基本要求是通過RTU（遠(yuǎn)動終端）來實(shí)現(xiàn)“四遙”的基本功能，即遙測、遙信、遙控

26、和遙調(diào)。 1）、遙測：采集并發(fā)送模擬量、脈沖量、數(shù)字量信息。 2）、遙信：采集并發(fā)送狀態(tài)量信息，遙信變位優(yōu)先傳送。 3）、遙控：接受并執(zhí)行主站端發(fā)來的遙控命令。 4）、遙調(diào)：接收并執(zhí)行主站端發(fā)來的調(diào)整主變壓器有載分接頭的命令及對不少于兩個定值的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。 自動化系統(tǒng)的基本功能自動化系統(tǒng)的基本功能 ： 繼電保護(hù)的功能繼電保護(hù)的功能 ，監(jiān)視控制的功能監(jiān)視控制的功能 ，自動自動控制裝置的功能控制裝置的功能 ，遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信功能遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信功能 變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫 ：變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是用來存儲整個供電系統(tǒng)所涉及到的數(shù)據(jù)信息和資料信息。對供

27、電系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)庫中的類型一般可分為基本類數(shù)據(jù)、對象類數(shù)據(jù)、歸檔類數(shù)據(jù)。.變電站綜合自動化的特點(diǎn)變電站綜合自動化的特點(diǎn)1.功能綜合化：它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備。微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)綜合了原來的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器柜、遠(yuǎn)動裝置、中央信號系統(tǒng)等功能；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)代替了電磁式或晶體管式的保護(hù)裝置；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，綜合了故障錄波、故障測距和小電流接地等子系統(tǒng)的功能。2.測量顯示數(shù)字化：CRT顯示器上的顯示代替了常規(guī)指針式儀表，直觀、明了；提高了測控量精度和管理的科學(xué)性。3.操作監(jiān)視屏幕化：變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動化，常規(guī)在斷路器安裝處或控制屏上進(jìn)行的

28、跳、合閘操作，被屏幕上的鼠標(biāo)操作或鍵盤操作所代替；常規(guī)的光字牌報(bào)警信號，被屏幕畫面閃爍和文字提示或語言報(bào)警所取代，即通過計(jì)算機(jī)上的CRT顯示器，可以監(jiān)視全變電站的實(shí)時運(yùn)行情況和對各開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作控制。4.運(yùn)行管理智能化：能實(shí)現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化，實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)等功能，提高了變電站的運(yùn)行管理水平和安全可靠性。 概述概述 ：電力系統(tǒng)運(yùn)行要求安全可靠，但是，電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。最常見、危害最大的故障是各種形式的短路。所謂不正常運(yùn)行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運(yùn)行參數(shù)偏離正常值，如一些設(shè)備過負(fù)荷、系統(tǒng)頻率或電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。故障

29、和不正常運(yùn)行情況常常難以避免的，但事故卻可以防止。 繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置就是能反映電力系統(tǒng)中各電氣設(shè)備發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)，并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種的反事故的自動裝置。 繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是防止電力系統(tǒng)事故的發(fā)生和發(fā)展，縮小事故范圍或預(yù)防事故，以限制事故的影響范圍。 當(dāng)電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，切除故障元件，減少對該元件本身的損壞，保證無故障元件的穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常運(yùn)行時，繼電保護(hù)裝置根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出預(yù)告信號，由值班人員及時處理

30、，以免發(fā)展成故障。 繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)的基本要求： 1）選擇性：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置首先動作，切斷故障電路，而保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行，從而縮小事故停電范圍。 2）快速性：是指繼電保護(hù)裝置以盡可能快的速度斷開故障元件，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少非故障設(shè)備在電壓降低情況下的工作時間。 3）可靠性：指保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置應(yīng)可靠動作（不拒動），而其它設(shè)備的保護(hù)裝置應(yīng)該可靠不動作。即誤動不拒動，不該動不誤動。 4）靈敏性：指繼電保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障和不正常工作狀態(tài)的反映能力。如果保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)極其輕微的故障都能及時的反映、動作，說明

31、其靈敏度高。繼電保護(hù)的工作原理繼電保護(hù)的工作原理：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，電氣量將發(fā)生變化，突出地表現(xiàn)為電流增大、電壓降低，電流和電壓之間的相位角發(fā)生變化。應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的各種繼電保護(hù)，絕大多數(shù)是以反應(yīng)這些電氣量的變化為基礎(chǔ)，利用正常運(yùn)行與故障時電氣量間的差別來實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)電流改變的，有電流速斷、定時過電流及零序電流等保護(hù)。反應(yīng)電壓改變的有低電壓、過電壓保護(hù)。既反應(yīng)電流,又反應(yīng)電流與電壓間相角改變的，有方向過流保護(hù)。反應(yīng)電壓與電流的比值即反應(yīng)短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處距離（阻抗）的有距離保護(hù)。反應(yīng)輸入電流和輸出電流之差的，有差動保護(hù)。根據(jù)保護(hù)對被保護(hù)元件所起的作用可分為主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)和異常保

32、護(hù)。主保護(hù)主保護(hù)是為滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動時，用來切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。遠(yuǎn)后備保護(hù)是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)；近后備保護(hù)是當(dāng)主保護(hù)拒動時，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。輔助保護(hù)輔助保護(hù)是為彌補(bǔ)主保護(hù)和后備保護(hù)的性能不足或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行時而起保護(hù)作用。異常運(yùn)行保護(hù)異常運(yùn)行保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行的保護(hù)。 另外，反應(yīng)溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構(gòu)成電力變壓器的瓦斯保護(hù)、溫

33、度保護(hù)等 電力系統(tǒng)保護(hù)簡介電力系統(tǒng)保護(hù)簡介 1.三段式過電流保護(hù)裝置: 電流速斷、限時電流速斷和過電流保護(hù)都是反映電流升高電流升高而動作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別在于按照不同的原則來選擇啟動電流。速斷是按照躲按躲過被保護(hù)線路末端短按躲過被保護(hù)線路末端短路時的最大短路電流路時的最大短路電流來整定，限時電流速斷是按照躲開下下一級相鄰元件電流速斷保護(hù)的動作電流一級相鄰元件電流速斷保護(hù)的動作電流整定，而過電流保護(hù)則是按照躲過線路最大負(fù)荷電流線路最大負(fù)荷電流來整定。由于電流速斷不能保護(hù)線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇地切除故障，常將電流速斷、限時電流速斷和過電

34、流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時，可以只采用速斷加過電流保護(hù)，或限時電流速斷加過電流保護(hù)，也可以三者同時采用。 瞬時電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)的選擇性，靠它的動作電流的特殊整定要求來保證。瞬時電流速斷保護(hù)的動作電流值必須大于保護(hù)范圍外部短路時的最大短路電流，即按躲過被保護(hù)線路末端短路時的最大短電路電按躲過被保護(hù)線路末端短路時的最大短電路電流流來整定，從而使瞬時電流速斷保護(hù)的范圍被限制在本保護(hù)線路的內(nèi)部。 瞬時電流速斷只能保護(hù)線路近端故障，對線路其余部分故障是無能為力的。因此，常不能獨(dú)立使用，常與帶時限電流速斷及過電流保護(hù)配合使用。 帶時限的電流速斷保護(hù) 瞬時電流速斷保護(hù)雖能快速

35、切除線路故障，但保護(hù)范圍僅為線路首端的一部分，為了較快地切除其余部分的故障，需增設(shè)第二套帶時限的電流速斷保護(hù)來保護(hù)本線路全長并將保護(hù)范圍延伸至下一線路的首端。但它不能保護(hù)下一線路的全長。 定時限過電流保護(hù) 通常是指其動作電流按躲過線路最大負(fù)荷電流線路最大負(fù)荷電流整定的一種保護(hù)，正常運(yùn)行時，它不會動作，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，由于一般情況下故障電流比最大負(fù)荷電流大得多，所以保護(hù)的靈敏性較高 距離保護(hù)：距離保護(hù)： 距離保護(hù)是利用阻抗元件來反映短路故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離（或短路故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處距離（或阻抗）阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離（阻抗）繼電器距離（阻

36、抗）繼電器，阻抗元件反映接入該元件的電壓電壓與電流之比與電流之比，即反映短路故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗值（測量阻抗），因線路阻抗與距離成正比，所以叫做距離保護(hù)或阻抗保護(hù)。零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)在大電流接地電力系統(tǒng)中任一點(diǎn)發(fā)生單相或兩相以上的接地短路故障時，系統(tǒng)中就會產(chǎn)生零序電流。這是由于在接地故障點(diǎn)出現(xiàn)了一個零序電壓U0，在這個電壓U0的作用下產(chǎn)生了零序電流I0。零序電流由故障點(diǎn)流經(jīng)大地至電氣設(shè)備中性接地點(diǎn)后返回故障點(diǎn)，它是一種反映接地故障的電流。因此，正常運(yùn)行及相間短路時，均沒有零序電壓和零序電流。出現(xiàn)零序電壓和零序電流是接地故障區(qū)別于正常運(yùn)行和相間短路的基本特征。 主變壓器的保護(hù)主變壓器的保護(hù) 變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障。 內(nèi)部故障有：繞組的相間、匝間或?qū)娱g短路，直接接地側(cè)繞組的接地短路。發(fā)生內(nèi)部故障時，短路電流產(chǎn)生的電弧不僅會破壞繞組絕緣，燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油受熱分解而產(chǎn)生的大量氣體，還可能引起變壓器油箱爆炸。 外部故障有：繞組引出線和套管上發(fā)生的相間短路和接地（對變壓器外殼）短路（直接接地系統(tǒng)側(cè)）。 不