項目三一次主系統(tǒng)課件

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)理解變配電所的功能和類型；掌握高、低壓一次設(shè)備的作用；掌握變壓器的工作原理及接線組別；掌握互感器的原理及使用中的注意事項；理解電氣設(shè)備的選擇及校驗方法任務(wù)一 變配電所的任務(wù)和類型工廠變配電所是工廠供配電系統(tǒng)的核心，在工廠中占有特別重要的地位。工廠變配電所按其作用可分為工廠變電所和工廠配電所。 變電所的作用是：從電力系統(tǒng)接受電能，經(jīng)過變壓器降壓（通常降為0.4kV），然后按要求把電能分配到各車間供給各類用電設(shè)備。 配電所的作用是：接受電能，然后按要求分配電能。兩者所不同的是，變電所中有配電變壓器，而配電所中沒有配電變壓器。 1、2內(nèi)附式 3、4外附式 5車間內(nèi)式 6露天（半露天）式 7獨

2、立式圖3-1 車間變電所的類型任務(wù)二 變配電所的主要電氣設(shè)備子任務(wù)一 工廠供配電電氣設(shè)備的分類及電弧問題一、電氣設(shè)備的分類工廠供配電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)輸送、變換和分配電能任務(wù)的電路，稱為“主電路”，也叫“一次電路”。用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)主電路（一次電路）及其主電路中設(shè)備運行的電路，稱為“二次電路”（二次回路）。一次電路中的所有電氣設(shè)備，稱為“一次設(shè)備”或“一次元件”，二次電路中的所有電氣設(shè)備，稱為“二次設(shè)備”或“二次元件”。一次設(shè)備可分為以下幾類：(1) 變換設(shè)備 例如電力變壓器、電壓互感器、電流互感器、變頻機(jī)等。 (2) 控制設(shè)備 其功能控制一次電路的通、斷，例如各種高低壓開關(guān)設(shè)備。(3) 保

3、護(hù)設(shè)備 例如熔斷器和避雷器等。(4) 補(bǔ)償設(shè)備 例如并聯(lián)電容器等。 (5) 成套設(shè)備 例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等。 子任務(wù)二 電力變壓器變壓器（T）的作用 作用：將電力系統(tǒng)中的電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。（1）工作原理一次繞組的感應(yīng)電動勢的有效值為：E1=4.44fN1m 二次繞組的感應(yīng)電動勢的有效值為：E2=4.44fN2m 一. 變壓器的工作原理K為變壓器的變比 可見，變壓器一、二次繞組的匝數(shù)不同，導(dǎo)致一、二次繞組的電壓不等，改變變壓器的變比就可以改變變壓器的輸出電壓。二 變壓器的分類按相數(shù)分：三相變壓器和單相變壓器。按繞組分：雙繞組、三繞組和自耦

4、變壓器。按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓和有載調(diào)壓。按繞組材質(zhì)分：銅繞組和鋁繞組。按繞組絕緣及冷卻方式分：油浸式、干式和充氣式(SF6).按用途分：普通型、全封閉型和防雷型。按容量系列分：R8系列和R10系列。R8系列指容量等級按 1.33倍遞增。R10系列指容量等級按1.26倍數(shù)遞增。電力變壓器的型號和含義 例如：S9-800/10，為三相銅繞組油浸式電力變壓器，設(shè)計序號9，額定容量800 kVA，高壓繞組額定電壓10 kV。三 變壓器的主要結(jié)構(gòu)（12） 鐵芯：變壓器的磁路。 鐵芯由硅鋼片疊壓制成，變壓器的一次繞組和二次繞組都繞在鐵芯上。 要求鐵芯有一點接地 。（13）繞組：變壓器的電路。 低壓繞組放

5、在靠近鐵心的里面，高壓繞組放在外面.（11）油箱：變壓器的外殼。 箱內(nèi)充滿變壓器油。變壓器油對鐵芯和繞組起絕緣和散熱作用。 （3）吸濕器：吸收儲油柜上部空氣中的水分。 由一根鐵管和玻璃容器組成，內(nèi)裝可吸收潮氣的硅膠。（6）防爆管：釋放變壓器內(nèi)部的壓力。 防爆管口裝有玻璃片密封，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，油產(chǎn)生氣體，箱內(nèi)壓力劇增，玻璃片破碎，氣體和油從管口噴出，防止了油箱爆炸起火或變形。 （8）絕緣套管：起到變壓器引出線與外殼絕緣和固定引出線的作用。（4）儲油柜：保證變壓器油箱內(nèi)充滿油，減少了油與空氣的接觸面積，適應(yīng)絕緣油在溫度升高或降低時體積的變化。 通過彎管及閥門等與變壓器的油箱相聯(lián)。其他各部

6、件為：1-信號溫度計 2-銘牌 5-油標(biāo) 7-氣體繼電器 8-高壓套管9-低壓套管 10-分接開關(guān) 14-放油閥 15-小車 16-接地螺栓 分接開關(guān)一般有三個分接位置：-5%、0%、+5%。對降壓變壓器而言，調(diào)壓方法：低往低調(diào)，高往高調(diào) 。對升壓變壓器而言，調(diào)壓方法：低往高調(diào)，高往低調(diào) 。變壓器調(diào)壓原理：變壓器的主磁通是保證輸出電壓高低的關(guān)鍵。電力變壓器型號的表示和含義如下：四、變壓器的連接組別 聯(lián)接組別是指變壓器一、二次繞組因聯(lián)結(jié)方式不同而形成一、二次側(cè)對應(yīng)的線電壓之間的不同相位關(guān)系。 采用“時鐘表示法”表示連接組別，即把一次繞組的線電壓作為時鐘的分針，并固定在“12”上，二次繞組的線電壓

7、作為時鐘的時針，短針?biāo)笖?shù)字即為三相變壓器的聯(lián)接組別的標(biāo)號。 Y, yn0（Y/Y0-12）聯(lián)結(jié)組別D, ynl l（/Y0-11）聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)組別（一）變壓器容量的確定1單臺變壓器容量的確定 SN.TS30 低壓為0.4kV的單臺主變，容量不宜大于1250kVA。 車間變電所，單臺容量不宜超過1000kV.A。 裝設(shè)在樓上的干式變壓器，容量不宜大于630 kV.A。2兩臺主變壓器容量的確定 每臺主變的S N.T應(yīng)同時滿足： （1）當(dāng)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負(fù)荷的60%70%，即SN.T （0.60.7）S30 （2）當(dāng)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足一、二級負(fù)荷總?cè)萘康男枨?，即：SN.

8、TS 30（+）五、變壓器的選擇（一）電力變壓器臺數(shù)的選擇 首選S9或S10系列的低損耗節(jié)能變壓器。 室內(nèi)安裝：通常選干式變壓器； 室外安裝：在多塵或有腐蝕性氣體的場所，選擇密閉型或防腐型變壓器。 臺數(shù)選擇原則：（1）對于三級負(fù)荷，裝設(shè)一臺，但負(fù)荷較重且集中可裝兩臺，以降低單臺變壓器的容量。（2）對于有一、二級負(fù)荷的變電所，選用兩臺。（3）對于季節(jié)或晝夜負(fù)荷變動較大的變電所，可裝兩臺.【例3-2】某車間（10/0.4）變電所總計算負(fù)荷為1350 kV.A。其中一、二級負(fù)荷750kVA，試選擇其主變的臺數(shù)和容量。 解：有一、二級負(fù)荷，選兩臺主變。 按兩臺主變同時運行選擇每臺容量。 SN.T=(0

9、.60.7)S30=(0.60.7)1350=(810945)kVA SN.T=S30(I+II)=750kVA 綜合上述條件，選兩臺低損耗變壓器(如S9-100010型) . 1聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號相同:標(biāo)號不同會燒毀 如一臺Y.yn0聯(lián)結(jié)與一臺.yn11聯(lián)結(jié)的變壓器并聯(lián)運行，則它們的二次線電壓有30的相位差，會產(chǎn)生環(huán)流燒毀變壓器。2電壓比相等：允許差值范圍為5%。3短路阻抗相等：允許差值范圍為士10。 并列運行的變壓器負(fù)荷是按其阻抗電壓成反比分配的。如阻抗電壓不同，將導(dǎo)致阻抗電壓較小的變壓器過負(fù)荷。 此外，并列運行的變壓器容量之比不宜超過3:1。否則性能變化易造成容量小的變壓器過負(fù)荷。 六 變壓器

10、的并聯(lián)運行條件你認(rèn)為會出現(xiàn)連接組別是Y/yn11連接組別的變壓器嗎？你能回答嗎？ 變壓器主要由那幾部分構(gòu)成，這些的功能分別是什么？問題與思考變壓器的調(diào)壓開關(guān)的調(diào)壓規(guī)律是什么？子任務(wù)二 電壓和電流互感器互感器是電力系統(tǒng)中用來變換高電壓、大電流的特殊變壓器。利用互感器使測量儀表與高電壓、大電流隔離，保證儀表和人身的安全，便于儀表和繼電器的標(biāo)準(zhǔn)化?；ジ衅鞅粡V泛應(yīng)用于交流電壓、電流、功率的測量和各種繼電保護(hù)、控制電路中。電流互感器也稱為儀用變流器，它將大電流變成標(biāo)準(zhǔn)的小電流（5A或1A）；電壓互感器也稱為儀用變壓器，它將高電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）。二 電壓互感器1. 電壓互感器的結(jié)構(gòu)與原理規(guī)定

11、：二次線圈的額定電壓為100V。 接線：一次繞組并接在高壓電路中，二次繞組與測量儀表和繼電器的電壓線圈并聯(lián)。單相三繞組、戶內(nèi)電壓互感器JDZJ-10型電壓互感器1-一次接線端子；2-高壓絕緣套管；3-一、二次繞組；4-鐵心(殼式)；5-二次接線端子 三相三繞組、戶外電壓互感器一 電壓互感器2. 電壓互感器的接線方式 一個單相電壓互感器的接線:供儀表、繼電器接于一個線電壓。 兩個單相電壓互感器VV接成:適用于工廠變配電所的610kV高壓配電裝置中，供儀表、繼電器接于三個線電壓。 2. 電壓互感器的接線方式 三個單相電壓互感器Y0Y0接線:供儀表、繼電器測量、監(jiān)視三相三線制系統(tǒng)中的線電壓和相電壓。

12、 Y0Y0接線：其接成Y0的二次繞組，與圖相同；接成開口三角形的二次繞組，系統(tǒng)正常運行時，由于三個相電壓對稱，開口三角形兩端的電壓為零。當(dāng)某一相接地時，兩端將出現(xiàn)近100V的電壓，電壓繼電器KV動作，發(fā)出單相接地信號。 3. 使用注意事項（1）電壓互感器的原邊必須并聯(lián)連接于被測電路，副邊的負(fù)載也必須并聯(lián)連接。（2）電壓互感器二次側(cè)不能短路。其一、二次側(cè)均應(yīng)加熔斷器保護(hù)，以防止發(fā)生短路時燒毀互感器或影響一次電路正常運行。（3）電壓互感器二次繞組及外殼均應(yīng)接地，以防止其一、二次繞組擊穿時，高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。（4）接線時，電壓互感器的極性一定要連接正確，否則將影響正確測量，甚至引起

13、事故。電壓互感器原邊接線端子用A、N，副邊星型接線端子用a、n表示，開口三角形接線端子用da、dn表示。（5）電壓互感器的準(zhǔn)確度為：在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率等于額定值時的最大誤差。通常電壓互感器根據(jù)誤差的大小分為0.2、0.5、1.0、3.0四個儀表級和3P、5P兩個保護(hù)級。級數(shù)表示互感器在規(guī)定使用條件下的最大引用誤差的百分值。一般0.2級用于精密測量，0.51.0級用于電度表，3.0級用于指示性測量，3P、5P級用于繼電保護(hù)。二 電流互感器1. 電流互感器的結(jié)構(gòu)與原理N1N2ABCAP1P2S2S1電流互感器工作原理一次繞組匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、電流大，一次繞組串接在一次電路

14、中；二次繞組匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、電流小，儀表、繼電器等負(fù)載串聯(lián)在二次繞組中。規(guī)定：二次側(cè)額定電流為5A.ki為變比。例如 ki 為100A5A或200 5A.二 電流互感器2. 電流互感器的分類按一次繞組匝數(shù)分：單匝式和多匝式；按用途分：測量用和保護(hù)用；按絕緣介質(zhì)分：油浸式和干式；按準(zhǔn)確度等級分：測量用（ 0.1、0.2、0.3、1、3、5級）和保護(hù)用（ 5P和10P ）。 戶內(nèi)高壓LQJ-10 戶內(nèi)低壓LMZJ1-0.5型 2. 電流互感器的接線方式二 電流互感器在三相電路中，電流互感器接線方式如圖3-14所示。其中圖3-14a為星形接線，用于中性點接地的三相三線和三相四線制電路的電流測量和繼電

15、保護(hù)。圖3-14b為不完全星形接線，用于三相電路的電流測量和繼電保護(hù)，其中公共線上的電流為其它兩相電流的相量和，即未接互感器那一相的電流。AAAABCP1S1P1S1S1P1AAABCP1S1S1P1（a）（b）圖3.14 電流互感器的常用接法（a）星形接法；（b）不完全星形接法3. 使用注意事項（1）電流互感器的原邊串聯(lián)連接于被測電路，副邊的負(fù)載也串聯(lián)連接。（2）電流互感器二次側(cè)不得開路，如果閑置不用，要把副邊短路。（3）電流互感器二次繞組及外殼均應(yīng)接地，以防止其一、二次繞組擊穿時，高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。（4）接線時，電流互感器的極性一定要連接正確，否則將影響正確測量，甚至引起

16、事故。（5）電流互感器的兩個副邊分為儀表用和保護(hù)用，接線時要特別注意儀表用副邊和保護(hù)用副邊不能混用和錯用。1S1、1S2為儀表用，2S1、2S2為保護(hù)用。（6）電流互感器的準(zhǔn)確度指二次負(fù)荷在規(guī)定范圍內(nèi)，對一次電流測量所產(chǎn)生的最大誤差。根據(jù)測量時誤差的大小，電流互感器的準(zhǔn)確度等級分為，0.2、0.5、1.0、3.0、10級和保護(hù)級5P、10P。 一般0.2級用于精密測量，0.51級用于計量電度表，3級、10級用于監(jiān)視性測量或繼電保護(hù)，5P、10P級用于繼電保護(hù)。二 電流互感器三 零序電流互感器零序電流保護(hù)的基本原理是用零序電流互感器作為取樣元件，在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流在鐵芯中產(chǎn)生

17、的磁通之和為零。因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出，執(zhí)行元件不動作。當(dāng)發(fā)生接地故障時的各相電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁通之和不為零，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電流使繼電器動作，帶動斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘切斷電源，達(dá)到接地和漏電保護(hù)的目的。K2K2K2KK2K2K2K2K2K2K2K2K2K2K2在中性點接地系統(tǒng)中，檢測的是 ，叫作剩余電流。電流互感器在使用中有什么注意事項？你能回答嗎？ 電壓互感器使用中有什么注意事項？問題與思考零序電流互感器檢測到的電流是怎么產(chǎn)生的？母 線隔離開關(guān)斷路器操作系統(tǒng)及測量儀表電壓、電流互感器作用：接受和分配電能。子任務(wù)四 高壓一次設(shè)備一、電弧的產(chǎn)生和熄滅1

18、、電弧的產(chǎn)生2、電弧的熄滅的條件使電弧盡快熄滅，就是要切斷維持電弧燃燒的條件，關(guān)鍵的措施是：降低觸頭間的電場強(qiáng)度和溫度，使已導(dǎo)電的氣體恢復(fù)其絕緣性。3、電氣設(shè)備中常用的滅弧方法（1）速拉滅弧法（2）冷卻滅弧法：（3）吹弧滅弧法：（4）長弧切短滅弧法：（5）粗弧分細(xì)滅弧法：（6）狹溝滅弧法：（7）真空滅弧法：（8）六氟化硫滅弧法：電弧是什么？當(dāng)開關(guān)電器接通或斷開電路時，在觸頭間隙（或稱弧隙）中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的白光，稱為電弧。電弧有什么影響？電弧的高溫會燒損觸頭及絕緣。電弧是如何產(chǎn)生的？由熱電發(fā)射和場致發(fā)射產(chǎn)生的碰撞游離是電弧產(chǎn)生的原因，熱運動引起的熱游離是電弧產(chǎn)生的條件二、高壓隔離開關(guān)1.隔離開關(guān)的用途和外形結(jié)構(gòu) 隔離開關(guān)又稱刀閘，主要用途是在需要檢修的部分和其它帶電部分之間，用隔離開關(guān)構(gòu)成明顯可見的斷開點，保證電氣維修人員維修時的安全。由于隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不能用來開斷負(fù)荷電流和短路電流。但它可以直接用來接通和斷開小電流設(shè)備，例如無故障的電壓互感器、無雷雨時候拉合避雷器。戶外隔離開關(guān)2.隔離開關(guān)的型號二