風電場電氣一次設備培訓

一次設備培訓課件一次系統(tǒng)培訓——丁一一、設備命名準則1、母線：單母線，稱1號母線（#1M）；單母線分段，分別稱1號、2號母線（＃1M、＃2M）。2、斷路器：斷路器編號110kV、220kV網(wǎng)絡采用三位數(shù)字表示、第一位為電壓等級（110千伏用1表示，

220千伏用2表示）。2.1母聯(lián)斷路器：用被聯(lián)結的兩條母線編號組成，小數(shù)在前，大數(shù)在后。例：35kV1、2號母線間的聯(lián)絡斷路器為312，其中第一位3代表35kV電壓等級，第二位1為35kVⅠ段母線，第三位2為35kVⅡ段母線。2.2出線斷路器

：出線斷路器從51起，按出線間隔順序編號。如220kV出線從固定端第一個間隔開關為251，依次為252、253……（當出線數(shù)超過9時，改為60，61繼續(xù)編號。）例：川國線出線斷路器編號為251，川德線為252。2.3主變壓器斷路器

：按主變序號從01起編號，如201、202分別為1#主變和2＃主變220kV側(cè)斷路器，同理301、302分別為1#主變和2＃主變35kV側(cè)斷路器。2.4隔離開關編號

：2.4.1母線隔離開關由所屬斷路器+母線號四位數(shù)組成。如3121表示35kV母聯(lián)斷路器至1號母線側(cè)隔離開關。其中312為35kV母聯(lián)斷路器編號，1代表35kVⅠ段母線。同理2511表示220kV母線斷路器至1號母線側(cè)隔離開關。2.4.2線路出線隔離開關、主變壓器的主變隔離開關。用“斷路器號+6”組成。如出線斷路器251

其線路側(cè)隔離開關為2516；

1#主變壓器斷路器為201，

其主變側(cè)隔離開關為2016。2.4.3電壓互感器隔離開關由“電壓等級+母線號+9”組成。如220KVⅠ段母線電壓互感器隔離開關為219。2.5接地刀閘：

2.5.1.接地刀閘除以下各項特殊規(guī)定外，均按隸屬關系由“隔離開關號+7”組成。如25117為對應2511隔離刀閘的接地刀閘。2.5.2線路出線上線路側(cè)的接地刀閘，由“隔離開關號+隔離開關組別＋7”組成。如出線斷路器251，出線隔離開關為2516，其線路側(cè)第一組接地刀閘為251617，斷路器側(cè)接地刀閘為25167

。

2.5.3母線上的接地刀閘，由“電壓等級+母線號+組別＋7”組成。如220kV的接地刀閘為2117。

2.5.4主變壓器中性點接地隔離開關，以“電壓等級+主變壓器序號+0”組成。如1#主變220kV側(cè)中性點接地隔離開關為210。2.5.5電壓互感器等元件的接地隔離開關，分別在該元件隔離開關編號之后加“7”表示。如1#母線的電壓互感器隔離開關219與互感器之間的接地刀閘為2197，靠母線側(cè)的接地隔離開關視為母線接地隔離開關，編號同本條2.5.3，為2117。高壓開關是指額定電壓１kV及以上，

主要用于開斷和關合導電回路的電器。高壓開關設備是高壓開關與其相應的控制、測量、保護、調(diào)節(jié)裝置以及輔件、外殼和支持等部件及其電氣和機械的聯(lián)結組成的總稱。是電力系統(tǒng)一次設備中唯一的控制和保護設備；是接通和斷開回路，切除和隔離故障的重要控制設備。

高壓開關設備主要包括高壓斷路器、負荷開關、隔離開關、接地開關、熔斷器、重合器、交流金屬封閉開關設備（開關柜）、預裝式變電站、氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)、組合電器等。

(1)斷路器：能夠關合、承載、開斷運行回路正常電流，并能在規(guī)定時間內(nèi)關合、承載及開斷規(guī)定的過負荷電流（包括短路電流）的開關設備。交流高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關設備，它擔負著控制和保護的雙重任務。如果斷路器不能在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速、準確、可靠地切除故障，就會使事故擴大，造成大面積的停電或電網(wǎng)事故。因此，高壓斷路器的好壞、性能是決定電力系統(tǒng)安全的重要因素，高壓斷路器的發(fā)展也直接影響到電力系統(tǒng)的發(fā)展。

(2)隔離開關：在分閘位置時，觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標志；在合閘位置時，能承載正?；芈窏l件下的負荷電流及在規(guī)定時間內(nèi)異常條件下（例如短路）的電流的開關設備。當回路電流“很小”時，或者當隔離開關每極的兩接線端之間的電壓在關合和開斷前后無顯著變化時，隔離開關具有關合和開斷回路電流的能力。

(3)接地開關：用于將回路接地的一種機械式開關裝置。在異常條件下（如短路）可在規(guī)定時間內(nèi)承載規(guī)定范圍內(nèi)的異常電流；但在正?；芈窏l件下，不要求承載電流。某些接地開關可有關合短路電流的能力。接地開關可與隔離開關組裝在一起。

(4)負荷開關：能在正常的導電回路條件或規(guī)定的過負荷條件下關合、承載、開斷電流；也能在異常的導電回路條件下（如短路），在規(guī)定時間承載電流的開關設備。如果需要，也可具有關合短路電流的能力。高壓負荷開關高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，因而能通斷一定的負荷電流和過負荷電流，但不能斷開短路電流，因而它必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來切除短路故障。3.高壓斷路器高壓斷路器具有相當完善的滅弧裝置，因此它不僅能通斷正常負荷電流，而且能通斷一定的短路電流。他還能在繼電保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等類型。

(5)重合器：能夠按照規(guī)定的順序，在導電回路中進行開斷和重合操作，并在其后自動復位、分閘閉鎖或合閘閉鎖的自具（不需要外加能源）控制保護功能的開關設備?？梢宰詣影凑赵O定的動作循環(huán)進行關合操作且有自具功能的斷路器，操作順序由本身自帶的控制器完成，自備電源。一般動作順序由電流一時間曲線確定。

(6)分段器：一種能夠自動判斷線路故障和記憶線路故障電流開斷的次數(shù)，并在達到整定的次數(shù)后在無電壓或無電流下自動分閘的開關設備。分段器自動進行故障隔離，一般沒有滅弧功能。某些分段器可具有關合短路電流（自動重關合功能）及開斷、關合負荷電流的功能，但無開斷短路電流的功能。

(7)金屬封閉開關設備(Metal-enclosedSwitchgear)：除進出線外，其余完全被接地金屬外殼封閉的開關設備。它包括鎧裝式金屬封閉開關設備、間隔式金屬封閉開關設備和箱式金屬封閉開關設備。鎧裝式金屬封閉開關設備是指主要組成部件（如每一臺斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地的用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。間隔式金屬封閉開關設備與鎧裝式金屬封閉開關設備一樣，其某些元件也分裝在單獨的隔室內(nèi)，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。箱式金屬封閉開關設備是指除鎧裝式、間隔式金屬封閉開關設備以外的金屬封閉開關設備。

(8)氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS，GasInsulatedMetal-enclosedSwitchgear>：為封閉式組合電器。至少有一部分采用高于大氣壓的氣體（不采用處于大氣壓下的空氣）作為絕緣介質(zhì)的金屬封閉開關設備。

(9)組合電器(GIS，GasInsulatedSwitchgear)是將SF。斷路器和其他高壓電器元件（主變壓器除外），按照所需要的電氣主接線安裝在充有一定壓力(o．3～o．4MPa)的SF6氣體金屬殼體內(nèi)所組成的一套變電站設備稱為氣體絕緣變電站，有時也可稱為氣體絕緣開關設備全封閉組合電器。

(10)復合電器(HGIS，HybridGIS)是一種新型的組合電器，它將斷路器、一個或多個隔離開關、TA、TV以及它們的控制系統(tǒng)組合在一起。這種組合裝置能夠方便用于室內(nèi)或室外安裝，它是一個獨立完整的進、出線間隔，是由以上多個模塊組裝到一起且各相均有自己的獨立氣室。

HGIS是介于GIS和敞開式開關設備之間的組合電器；例如匯流母線采用敞開式，而其他電器采用GIS;是一種混合技術氣體絕緣開關設備。

(11)信息技術（智能）開關設備(ITS，InformationTechnologySwitchgear)是將斷路器、隔離開關、接她開關、光電式電壓電流互感器布置在一個外殼內(nèi)的復合高壓開關設備，應用了相位控制裝置、復合傳感技術、數(shù)字在線監(jiān)測技術和網(wǎng)絡技術的高壓開關設備。

二、隔離開關作用

1隔離電壓

在無電流的電路上用隔離開關分斷電路，形成明顯的斷口，將停電設備與帶電部分隔離，構成明顯可見的空氣絕緣間隙，保證人身、設備安全。2切合小電流

靠斷口分開時將電弧拉長以及電弧在空氣中的自然去游離作用，隔離開關具有一定的切合小電流的能力。隔離開關一般可用來進行以下操作：

A、在無接地示警指示時，拉開或合上電壓互感器；

B、在無雷擊時，拉開或合上避雷器；

C、接通或切斷空載母線和空載狀態(tài)的低壓電抗器等；

D、接通或切斷勵磁電流不超過2A的空載變壓器；

E、接通或切斷電容電流不超過5A的空載線路；

F、接通或切斷變壓器中性點的接地線，當中性點有消弧線圈時，只有在系統(tǒng)無故障時才可進行；

G、接通或切斷不大的環(huán)流。3切換電路

改變一次系統(tǒng)的運行方式。常用隔離開關配合斷路器，協(xié)同操作來完成，如旁母代路操作隔離開關的結構1導電部分

導電部分通過支持絕緣子固定在底座上，用于關合和斷開電路，主要包括由操作絕緣子帶動而轉(zhuǎn)動的刀閘（動觸頭或?qū)щ姉U）、固定在底座上的靜觸頭和用來連接母線或設備的接線端。刀閘常由兩條或多條平行的銅板或銅管組成，銅板的厚度和條數(shù)由隔離開關的額定電流決定。對電壓等級較高的隔離開關，由于對地距離較高，為了便于母線和電氣設備的檢修，隔離開關還帶有接地刀閘，用其來代替接地線，而且還要在兩者之間裝設機械閉鎖裝置，以保證操作順序的正確性。1.1刀閘開斷類型

雙側(cè)開斷水平插入式

垂直伸縮式

中央開斷式水平伸縮式2絕緣部分

隔離開關的絕緣主要有兩種：對地絕緣、斷口絕緣。對地絕緣一般是由支柱絕緣子和操作絕緣子等構成。它們通常采用瓷質(zhì)絕緣子，有的也采用環(huán)氧樹脂或環(huán)氧玻璃布板等作絕緣材料。具有明顯可見的間隙斷口的絕緣，通常以空氣為絕緣介質(zhì)。隔離開關斷開后，斷口間的擊穿電壓必須大于相對地之間的擊穿電壓，這樣當電路中發(fā)生危險的過電壓時，首先是相對地發(fā)生放電，從而避免觸頭間的斷口先被擊穿，保證檢修人員安全。3傳動部分

操動機構通過傳動裝置控制刀閘分、合。傳動機構接受操動機構的操作力，用拐臂、連桿、軸齒輪、操作絕緣子等傳給觸頭實現(xiàn)分、合閘。可根據(jù)運行需要，采取三相聯(lián)動或分相操動方式3.1機械閉鎖

刀閘在合位時，地刀被機械閉鎖地刀在分位時，刀閘不被機械閉鎖刀閘在分位時，地刀不被機械閉鎖三、SF6斷路器斷路器的分類1．按滅弧介質(zhì)的不同分類

(1)油斷路器：指觸頭在變壓器油（斷路器油）中開斷，利用變壓器油（斷路器油）作為滅弧介質(zhì)的斷路器。多油：滅弧介質(zhì)與對地、相間絕緣ＳＷＤＷ都用油的落地罐式油斷路器。結構簡單，性能可靠。體積大，消耗材料多。少油：僅在觸頭間的絕緣和滅弧介質(zhì)用油，而對地絕緣采用固體絕緣件的油斷路器。體積小，用油少。燃弧時間長，動作慢，檢修周期短。

(2)壓縮空氣斷路器：以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器，弧所用的空氣壓力一般在1013～4052kPa的范圍內(nèi)。應用：由于出現(xiàn)了結構簡單、滅弧性能良好和電壽命長的六氟化硫斷路器，使得壓縮空氣斷路器的使用范圍縮小。但北歐等一些高寒地區(qū)，由于SF6氣體液化和開斷能力降低（降低20％左右）等原因，有些國家在高壓、超高壓電網(wǎng)中還在使用壓縮空氣斷路器。此外，大容量發(fā)電機斷路器，要求開斷容量大，動作迅速，現(xiàn)在還廣泛應用壓縮空氣斷路器。

(3)SF6斷路器：以SF6氣體作為滅弧介質(zhì)，或兼作絕緣介質(zhì)的斷路器。

(4)真空斷路器：指觸頭在真空中開斷，利用真空作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的斷路器，真空斷路器需求的真空度在10-4Pa以上。滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名；真空斷路器其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點，在配電網(wǎng)中應用較為普及。真空斷路器是3～10kV，50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置。

另外還有磁吹斷路器、固體產(chǎn)氣斷路器等類型。

2．按裝設地點的不同分類

(1)戶外式（Ｗ）：是指具有防風、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等性能，適于安裝在露天使用的高壓開關設備。

(2)戶內(nèi)式（Ｎ）：是指不具有防風、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等性能，適于安裝在建筑物內(nèi)使用的高壓開關設備。

3．按斷路器的總體結構和其對地的絕緣方式不同分類

(1)絕緣子支持型（又稱絕緣子支柱式、支柱式）。這一類型斷路器的結構特點是安置觸頭和滅弧室的容器（可以是金屬筒也可以是絕緣筒）處于高電位，靠支持絕緣子對地絕緣，它可以用串聯(lián)若干個開斷元件和加高對地絕緣的方法組成更高電壓等級的斷路器。

(2)接地金屬箱型（又稱落地罐式、罐式）。其特點是觸頭和滅弧空裝在接地金屬箱中，導電回路由絕緣套管引入，對地絕緣由SF6氣體承擔。

4．按斷路器在電力系統(tǒng)中工作位置的不同分類

(1)發(fā)電機斷路器。它主要用來切斷發(fā)電機母線的短路故障。發(fā)電機斷路器主要有3種類型：少油型、壓縮空氣型和SF６型。少油型用于短路電流較小的回路，另兩種斷路器的開斷能力很強。

(2)輸電斷路器。工作于35kV及以上的輸電系統(tǒng)中的斷路器，這類斷路器要求能進行自動重合閘，而且由于系統(tǒng)穩(wěn)窟的需要應有較短的開斷時間和自動重合閘的無電流間隔時間(O～2s)。此外輸電斷路器還要求有切斷近區(qū)故障和空載長線的能力，如果是作為聯(lián)絡用斷路器則還需要考慮失步開斷能力。失步開斷：失步開斷就是該開關斷開時開關的兩端成為二個獨立的系統(tǒng)，往往一端聯(lián)接著的是