电力系统工程基础-文档资料.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电力系统工程基础,1,1.概述,2.发电厂,3.变电站的一次接线,4.变电站的二次接线,5.变电站综合自动化简介,6.配电自动化系统简介,主要内容,2,1、概述-,1.1,什么是电力系统？,发电,用电,输电,变电,配电,RTU,RTU,RTU,数据采集和传输,应用服务器,电 网 调 度,3,RTU,英文全称,Remote Terminal Unit,，中文全称为远程终端控制系统。,RTU,（,Remote Terminal Unit,）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。实现三遥功能：,YC YX YK,1,、通讯距离较长,2,、用于各种恶劣的工业现场,3,、模块结构化设计，便于扩展。,4,、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。比较理解的话：,RTU,更像现在大家比较熟悉的,PLC,。与常用的可编程控制器,PLC,相比，,RTU,通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，通常在室外应用，提供更多的计算功能。,4,1.1,什么是电力系统？,水库,G,M,M,电力网,电力系统,动力系统,发电厂,水轮机 发电机,变电所,升压变压器,输电线路,变电所,降压变压器,用户,用电设备,5,1.1,什么是电力系统？,电力网,：,由,变电所,和不同电压等级,输电线路,组成的网络。,电力系统,：,由,发电机,、,变压器,、,输电线路,以及,用电设备,（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。,发电厂,：生成电能,变电所,：变换和分配电能,输配电线路,：输送电能,用户,：消费电能,动力系统,：,在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。,6,1.1,什么是电力系统？,超高压远距离输电网,地方电力网,区域电力网,110,kV,35,kV,35,kV,500,kV,220,kV,110,kV,10,kV,水力发电厂,火力发电厂,变电所,A：,枢纽,变电所,C：,地方,变电所,D：,终端,变电所,B：,中间,7,1.1,什么是电力系统？,电力网,：,按电压等级的高低、供电范围的大小的分类,地方电力网,：电压等级在35,kV,及以下，供电半径在2050,km,以内,区域电力网,：电压等级在35,kV,以上（一般为110,kV220kV），,供电半径超过50,km，,联系较多发电厂的网络,超高压远距离输电网,：电压等级为330,kV500kV,的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统,变电所,：,按其在电力系统中的地位分类,枢纽变电所：,中间变电所：,地区变电所：,终端电站所：,8,1.2 电力系统的特点,电能,不能,大量存储,：,电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。,P,发,P,用,P ,频率,f,Q,发,Q,用,Q ,电压,V,过渡过程十分短暂,：控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、,电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系,：,社会政治经济影响巨大。,负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷,9,继电保护装置,:,当电力系统中的电力元件,(,如发电机、线路等,),或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。,北京四方继保自动化股份有限公司是二次继电设备行业的“四大家族”之一，其它三家分别是南瑞集团、国电南自和许继电气股份有限公司。,10,远动装置：远动装置的任务：远距离内进行信息的传递，控制断路器的操作，对运行参数进行检测与调整。刚才的,RTU,就是远动装置的一种。,远动系统的功能“四遥”功能：即遥测、遥控、遥信、遥调 遥信（,YX,）,采集发电厂、变电所的断路器、隔离开关、继电保护装置的触点变位情况，并将该信息送往调度所。,/,这些参数皆是开关的变位情况，常称为开关量。遥测（,YC,）,采集各发电厂、变电所、输配电线路的电流、电压、有功功率、无功功率的变化情况。,YC,量应实时送往调度所，调度端的计算机经过数据处理后，以判断,YC,量是否越限。,/,若发生越限，发出断路器的跳闸操作命令,/,相应的信号报警,/,调节装置的调整命令,遥控（,YK,）,调度所为了改变厂、站的运行方式，切除各种短路故障，无功补偿电容器的投切，保护装置整定值的改变等，这些操作命令称为遥控信息。遥调（,YT,）,发电厂的励磁、频率调节，有功及无功功率的调节命令，以及改变有载调压的分接头，成为遥调信息。,11,减载装置：从字的意义上来看，很明显是减掉部分负荷，以用于保证系统的正常运行。,导致减载的原因很多，可能是负荷过重，也可能是系统电压过低等等，因此对于不同的情况也有着不同的实现原理，如：低压减载装置、低周减载装置等等,当电压大于整定值、电流大于整定值时，系统负荷过重，频率下降。当频率下降到整定值时就出口动作。,系统电压过低，达到设定值就出口动作。,比如：正常时，企业的自备发电机与电网并列运行，当外电源因故障停电时，这些发电机将承担全部负荷。如发电机总容量小于负荷的总容量达到一定程度，发电机将不能保持额定转速，就是说厂内电网的周波将降低。严重时，甚至会使发电机趋于停转，即系统周波崩溃。此时应用低周减载装置可按预定方案切除相应负荷，使系统内的发、用电处于基本平衡状态。,12,同期装置：发电机在与系统并网前，与系统存在电压和相角差；如果就这么将发电机与系统并网，将给发电机造成严重的冲击。同期装置就是通过比较发电机与系统电压、相角差，允许发电机在合格的误差范围内并网的一套设备。同期装置分自动准同期和手动准同期，手动准同期装置主要由同步继电器和整步表组成，由运行人员看整步表操作控制把手进行并网，同期点正确与否由同步继电器控制。自动准同期采用模糊算法并考虑开关的合闸时间，自动调整发电机的电压、频率来进行并网操作的设备。,13,一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：,1,中断供电将造成人身伤亡时。,2,中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。,3,中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：,1,中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。,2,中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。,14,1.3电能的质量指标,电压质量标准：,15,1.3电能的质量指标,频率：,额定频率,：50,Hz（,国外：50 或 60,Hz）,频率偏差,：0.2,Hz（3000MW,系统）,0.5,Hz（3000MW,系统）,国外：,(0.10.2),Hz,或,0.5,Hz,波形：,质量标准,：正弦波电压和电流,谐波的危害与抑制,：,16,1.4电力系统的电压等级,17,1.4电力系统的电压等级,U,1,I U,2,S,Z,S,=3,U,2,I,18,1.5我国,电力工业发展概况,跨省电力系统,5,个，独立省电力系统若干个,19,1.5我国,电力工业发展概况,20,1.5我国,电力工业发展概况,电力工业发展史上的第一：,火电：1882年上海杨树浦；水电：1912年云南石龙坝240,kW；,核电：1991年浙江秦山300,MW；,输电线路：1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区330,kV,交流，,1981年河南姚孟火电厂到武汉500,kV,交流，,1988年葛州坝水电站到上海南桥变电站500,kV,直流。,电力系统之最：,21,1.5我国,电力工业发展概况,年人均电量：,我国：1000,kW.h,中等发达国家：7000,kW.h,北欧、美国：18000,kW.h,2002,年底全国发电装机容量达到,3.56,亿千瓦，发电量达到,16542,亿千瓦时，均居世界第二位,22,2 发电厂,2.1火力发电厂：,将煤、油、天然气或其它燃料的化学能转换成电能的工厂。,23,2 发电厂,2.2 核电厂：,均采用原子核裂变时释放出来的能量发电。,24,2 发电厂,2.3 水电厂：,利用水能发电,25,2 发电厂,2.4 风力发电厂,26,3 变电站的一次接线,输变电设备包括,变换电压的设备,：如变压器。,接通和开断电路的,开关电器,：如断路器，接触器，隔离开关，负荷开关，开关板用刀开关,，,熔断器式刀开关，熔断器等。,防御过电压，限制故障电流的电器,：如避雷器、避雷针、避雷线、电抗器。,无功补偿设备,：如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。,载流导体,：如母线，引线，电缆，架空线。,接地装置,；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。,电气主接线,发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路，也称电气一次接线或一次系统。,3.1 电力系统的电气设备,27,什么是变压器？分类？,变压器是一种电能转换装置，它以相同的频率，但往往是不同的电压和电流把能量从一个或多个电路转换到另一个或多个电路中去，它由一个软铁片叠成的铁芯和围绕着铁芯的绝缘铜线或铝线绕组所组成。电力系统中，在向远方传输电力时，为了减少线路上的电能损失和增加输送容量，需要升高电压；为了满足用户用电的要求，又需要降低电压，这就需要能改变电压的变压器。,变压器的分类：,1,。按相数分：单相 三相变压器,2,。按冷却方式：,干式变压器：依靠空气对流进行变压器冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器,油浸式变压器：依靠油做冷却介质，如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等,3,。按用途：,电力变压器：升压变压器、降压变压器、隔离变压器等,仪用变压器：电压互感器（,PT,）,试验变压器：用于做试验，产生高压，对电气设备进行试验,特种变压器：可调变压器,4,。按铁芯形式分：,芯式变压器：用于高压的电力变压器,壳式变压器：如收音机、电子仪器等的变压器,28,什么是断路器？,断路器：低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。可以分断短路电流。,低压断路器具有多种保护功能,(,过载、短路、欠电压保护等,),、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。,29,结构和工作原理,1-,主触点,2-,自由脱扣机构,3-,过电流脱扣器,4-,分励扣器脱,5-,热脱扣器,6-,欠电压脱扣器,7-,停止按钮,低压断路器由操作机构、触点、保护装置,(,各种脱扣器,),、灭弧系统等组成。,低压断路器工作原理图如图,l,所示。,30,低压断路器工作原理,低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。,31,断路器的种类（按灭弧方式分）,少油断路器用油少、体积小、壳体带电,多油断路器用油多、体积大，很少采用,空气断路器高压空气,六氟化硫,真空断路器以下,32,断路器的分类（按结构和功能）,框架式断路器（万能断路器）,塑料外壳式断路器（如果要电控需要单独加装电动操作机构）,限流式断路器（以,ABB,为主，可获得更大的分断容量）,漏电保护式断路器,灭磁式断路器,直流快速断路器,33,低压断路器的两个重要参数,断路器的重要的两个参数：断路器一般具有两个反映断路器短路分断能力的参数：其一是额定极限短路分断能力（以下简称极限分断能力）,Icu,，其试验顺序是,o-t-co(o,表示分断操作，,co,表示接通操作后紧接着分断操作，,t,表示时间间隔，一般为,3min),，在按规定的试验顺序动作后，不考虑断路器继续承载它的额定电流；其二是额定运行短路分断能力（以下简称运行分断能力）,Ics,，其试验操作顺序是,o-t-co-t-co,，在按规定的试验顺序动作后，需考虑断路器继续承载它的额定电流。,采用运行分断能力选择断路器，在断路器开短路电流后，还可以保证断路器承受它的额定电流，减少断路器出故障的可能性，从而可以提高断路器运行的可靠性。,34,什么是接触器？,接触器，是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。它还具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。,35,交流接触器结构与工作原理,1,一灭弧罩,2,一触点压力弹簧片,3,一主触点,4,一反作用弹簧,5,一线圈,6,一短路环,7,一静铁心,8,一弹簧,9,一动铁心,10,一辅助常开触点,11,一辅助常闭触点,36,接触器的工作原理,（,1,）电磁机构 电磁机构由线圈、动铁心,(,衔铁,),和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。,（,2,）触点系统 包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。,（,3,）灭弧装置 容量在,10A,以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。,（,4,）其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。,直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。,37,2,交流接触器的分类,交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。,按主触点极数分 可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。,按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在,660V,和,1140V,等一些特殊的场合。,按有无触点分 可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。,38,开关的种类：,隔离开关：没有灭弧装置，仅能分断很小的回路电流，只起电源隔离作用。,负荷开关：带有灭弧装置，可以带负荷分断回路的正常电流，在规定时间内能承载一定的短路电流,Icw,。（馈线负荷开关、出线负荷开关）,开关板用刀开关：不带熔断器,熔断器式刀开关：带熔断器,39,什么是熔断器？,熔断器是一种简单而有效的保护电器。在电路中起短路保护的作用，熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管组成。,40,3 变电站的一次接线,输电线路,开关电器,高压断路器的基本参数,额定开断电流,I,Nbr,、,全开断时间,t,ab,、,合闸时间,t,on,额定动稳定电流（峰值）,i,es,、,热稳定电流,I,t,、,自动重合闸性能,电流互感器,运行特点：二次绕组不能开路,二次接线：单相接线；星形接线；不完全星形接线,A,B,C,A,K,2,K,1,L,1,L,2,A,B,C,A,A,A,A,B,C,A,wh,I,a,I,c,I,b,41,3 变电站的一次接线,电压互感器,运行特点：二次绕组不能短路,接线方式：,42,3 变电站的一次接线,3.2 电力系统接线和输变电网络接线,电力系统接线,地理接线图,：表明各发电厂、变电所的相对地理位置和它们之间的联接关系,电气接线图,：表明电力系统中各主要元部件之间和厂所之间的电气联接关系,输变电网络接线,无备用,：,单回路放射式、干线式和链式网络等，每一负荷只能靠一条线路获得电能，又称开式网络。,有备用,：,双回路式、单环式、双环式和两端供电式等，每一个负荷点至少可以通过两条线路从不同方向取得电能，又称闭式网络。,43,3 变电站的一次接线,44,3 变电站的一次接线,3.3 电气主接线的基本接线形式,有汇流母线,：单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一倍半断路器接线，变压器母线组接线等。,无汇流母线,：单元接线、桥形接线、角形接线等。,几个基本概念,：,汇流母线,：起汇集和分配电能的作用，也称汇流排。,进、出线,：进线指电源，出线指线路。,断路器、隔离开关（母线、线路）、接地刀闸,：,QS,QF,断路器与隔离开关的操作顺序,：,送电操作顺序,：,先合上,断路器两侧的隔离开关，,再投入,断路器。,停电检修操作顺序,：先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关。待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。,45,3 变电站的一次接线,QF,QS,QS,WL,4,QF,QS,QS,WL,3,QF,QS,QS,WL,2,QF,QS,G,QF,1,QS,1,G,QF,2,QS,3,QS,2,WL,1,QS,4,W,3.3.1 单母线接线,特点,简单、清晰、设备少。,当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系数全部停电。,断路器检修期间也必须停止该回路的供电。,适用范围,单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合。,46,3 变电站的一次接线,3.3.2 单母线分段接线,QF,1,分段断路器,G,WL,1,WL,2,WL,3,WL,4,G,特点,减少母线故障或检修时的停电范围。,断路器检修期间必须停止该回路的供电。,母线分段的数目，通常以23分段为宜，分段太多增加了分段断路器。,适用范围,610,kV,配电装置出线6回及以上；,35,kV,出线数为48回；,110220,kV,出线数为34回。,47,3 变电站的一次接线,旁路母线的作用,不停电检修进出线断路器。,操作方式,（,检修,QF,4,，,且,WL,4,不停电,）,如,A、B,段经,QF,1,和,QS,1,、QS,2,并列运行，则闭合,QS,5,断开,QF,1,断开,QS,1,闭合,QS,3,闭合,QF,1,使,W,3,带电（不要首先闭合,QS,8,）。,此时若,W,3,隐含故障，则由继电保护装置动作断开,QF,1,。,若,W,3,充电正常，操作可以继续进行：,合上,QS,8,断开,QF,4,。,这时,WL,4,由母线,B,QS,2,QF,1,QS,3,W,3,QS,8,WL,4,供电。并由,QF,1,替代断路器,QF,4,。,QF,4,检修前，应把,QS,6,、QS,7,断开。,适用范围,中小型发电厂和35110,kV,的变电所。,G,G,WL,1,WL,4,WL,3,WL,2,QS,7,QS,6,QF,4,W,A,B,QS,8,W,3,QS,5,QF,1,QS,1,QS,3,QS,2,QS,4,（,分段断路器,QF,1,兼旁母断路器,）,3.3.3 单母线分段加装旁路母线接线,48,3 变电站的一次接线,3.3.4,双母线接线,接线图,具有两组母线,W,1,，W,2,。,每一回路经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母线之间通过母线联络断路器,QF（,简称母联）连接。,运行方式,母联,QF,断开，一组母线工作，另一组母线备用，全部进出线接于运行母线上。,母联,QF,断开，进出线分别接于两组母线，两组母线分裂运行。,母联,QF,闭合，电源和馈线平均分配在两组母线上。,优点,检修一组母线，可使回路供电不中断；一组母线故障，部分进出线会暂时停电。,供电可靠，调度灵活，又便于扩建。,QF,QS,2,QS,1,W,1,W,2,电源1,电源2,49,3 变电站的一次接线,3.3.5 双母线带旁路母线接线,QS,4,W,3,QF,1,W,1,W,2,QF,4,QF,2,电源1,电源2,50,3 变电站的一次接线,3.3.6,一个半断路器接线,接线图,在母线,W,1,，W,2,之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。,特点,具有较高的供电可靠性及运行灵活性。,母线故障，只跳开与此母线相连的断路器，任何回路不停电。,隔离开关不作操作电器，减少了误操作的几率。,使用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置也比较复杂。,适用范围,大型电厂和变电所的超高压配电装置。,W,1,W,2,QF,QS,QS,QS,QS,QF,QF,QS,QS,QS,1,QS,1,51,4 变电站的二次接线,4.1概述,一次设备及一次系统,一次设备,有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路等。,由这些设备按一定规律相互连接构成的电路称为,一次接线,或,一次系统,，它是发电、输变电和配电的主体。,二次设备及二次系统,二次设备,包括监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置、远动装置等。这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄电池组或厂（所）用低压电源供电。,表明二次设备互相连接关系的电路称为,二次接线,或,二次系统,。,二次接线图：,原理接线图,、,展开接线图,和,安装接线图,。,52,4 变电站的二次接线,4.2原理接线图,原理接线图,：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。,特点,：二次回路中的元件及设备以整体形式表示，同时将相互联系的电气部件和连线画在同一张图上，给人以明确的整体概念。,53,4 变电站的二次接线,4.3 展开接线图,展开接线图,（简称展开图）：用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍。,特点,：将每套装置的有关设备部件解体，按供电电源的不同分别画出电气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示。于是，同一个仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和接点分别画在不同的回路里，为了避免混淆，将同一个元件及设备的线圈和结点采用相同的文字标号表示。,54,4 变电站的二次接线,4.4 安装接线图,安装接线图,是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图，也是运行试验、检修和事故处理等的主要参考图。,安装接线图包括,屏面布置图,、,屏背面接线图,和,端子排图,三个组成部分，它们相互对应，相互补充。,屏面布置图,：说明屏上各个元件及设备的排列位置和其相互间距离尺寸的图，要求按照一定的比例尺绘制。,屏背面接线图,：在屏上配线所必需的图，其中应标明屏上各设备在屏背面的引出端子之间的连接情况，以及屏上设备与端子排的连接情况。,端子排图,：表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图。,55,4 变电站的二次接线,屏背面接线图和端子排图必须说明导线从何处来，到何处去，以防接错导线。我国广泛采用“,相对编号法,”，例如甲、乙两个端子需用导线连接起来，则在甲端子旁边标上乙端子的编号，而在乙端子旁边标上甲端子的编号；如果一个端子需引出两根导线，那么，在它旁边就标出所要连接的两个端子编号。,56,5 变电站综合自动化简介,变电站综合自动化系统的基本功能：,1监,控子系统。包括模拟量、开关量和电能量数据采集；事件顺序记录,SOE；,故障记录；故障录波和测距；操作控制功能；安全监视功能；人机联系功能；打印功能；数据处理与记录功能；谐波分析与监视。,2,微机保护子系统。包括变压器、输电线、电容器组、母线等的保护和不完全接地系统的单相接地选线。,3,电压、无功综合控制子系统。包括补偿电容器、电抗和有载调压变压器等的微机电压无功综合控制装置。,4,电力系统的低频减负荷控制。,5,备用电源自投控制；,6变电站综合自动化系统的通信。包括内部现场级间的通信和自动化系统与上级调度的通信两部分。前者有并行通信、串行通信、局域网络和现场总线等多种方式，后者以部颁通信规约（如,POLLING、CDT,等规约）与上级调度通信完成遥测、遥信、遥调、遥控等四遥功能。,57,5 变电站综合自动化简介,58,5 变电站综合自动化简介,进线单元,出线单元,电容器单元,变压器单元,交直流电源单元,变电站层,间隔层,一次设备,规约1,当地监控,其他厂家设备,ASM-21,数字变电站管理系统,CANH,CANL,ASM-21,数字变电站管理系统,ASM-41,ASM-21,数字变电站管理系统,ASM-21,数字变电站管理系统,ASM-21,数字变电站管理系统,ASM-21,数字变电站管理系统,ASM-21,数字变电站管理系统,规约2,59,6 配电自动化系统简介,6.1问题的提出（一）,问题：,（1）正常检修、新增设备的会导致大多数正常用户停电，停电范围扩大；,（2）故障情况下，停电范围扩大，一处出问题大家遭殃，事故查找困难。,（3）人工抄表的电网各点数据不是同一天，入出电能无法平衡，管理困难。,变电所母线,设备检修、变更,设备故障跳闸,设备正常运行,60,6 配电自动化系统简介,6.1问题的提出（二,）,高压母线,配电母线,电站变压器,越级跳闸,故障,拒动,越级,存在问题：,由于所有的操作、故障切除都由变电所的出线开关来完成，出线开关频繁动作，开关与保护失灵拒动引起事故扩大的可能性加大。,61,6 配电自动化系统简介,6.2解决办法（一,）,变电所甲,变电所已,在现有分布式负荷线路上，将线路分段，设置线路分段开关或断路器，将辐射线路改为线路互联，解决设备检修、变更停电范围扩大的问题。,通过在配电线路开关上设置保护，解决变电所开关频繁动作和切除故障范围扩大的问题。,通过系统参数的遥控、遥测解决经济运行和安全调度的问题。,分段,互联,保护,62,6 配电自动化系统简介,6.2解决办法（二,）,在新建设的小区，通过建立开闭所或环网柜，解决线路多电源供电，解决设备检修、变更停电范围扩大的问题。,提高配电可靠性。,通过系统参数的遥控、遥测解决经济运行和安全调度的问题。,63,6 配电自动化系统简介,6.3,配电网络与超高压线路的区别,一、超高压线路上，没有分支，没有负荷设备，断路器设置在两端,二、配电网络的四个基本特性，决定了不能使用超高压网络的保护测量设备：,断路器沿线路链状布置，没有母线,由辐射、分支、环等构成的网状结构,由多台变压器或配电房构成的分布负荷,多电源系统相位导致开环点存在角度差,64,6 配电自动化系统简介,6.4,保护型配电终端,FTU-,主要功能,测控功能,三相电流、三相电压、有功、无功、功率因数、频率等,开关位置、电流方向、故障信号、工作状态等,控制开关分合闸,控制蓄电池充放电,保护功能,三段灵敏过流保护,功率方向检测,过负荷保护,重合闸,重构检测,非同期检测,PT,断线检测,CT,断线检测,谐波制动,其他功能,24小时负荷曲线记录,开关动作次数统计,顺序事件纪录(,SOE),65,6 配电自动化系统简介,6.5,馈线自动化原理（一),PFTU,PFTU,甲变电站10,kV,母线,乙变电站10,kV,母线,PFTU,PFTU,馈线发生故障,切除故障,重合闸,后加速,后加速,检测故障发生,恢复供电,永久故障,66,6 配电自动化系统简介,6.5,馈线自动化原理（二),PFTU,PFTU,甲变电站10,kV,母线,乙变电站10,kV,母线,PFTU,PFTU,馈线发生故障,切除故障,重合闸,隔离故障,隔离故障,检测故障发生,永久故障,切除故障,重合闸,检测故障发生,检测故障发生,检测故障发生,67,6 配电自动化系统简介,6.5,馈线自动化原理（三),PFTU,PFTU,PFTU,PFTU,PFTU,PFTU,甲变电站10,kV,母线,PFTU,PFTU,丙变电站10,kV,母线,乙变电站10,kV,母线,PFTU,PFTU,PFTU,68,6 配电自动化系统简介,6.5,馈线自动化原理（四),甲变电站10,kV,母线,乙变电站10,kV,母线,PFTU,PFTU,PFTU,PFTU,PFTU,环网柜,馈线发生故障,检测故障发生,检测故障发生,切除故障,重合闸,后加速,隔离故障,隔离故障,恢复供电,恢复供电,永久故障,69,6 配电自动化系统简介,6.5,馈线自动化原理（五),1#出线,2#出线,3#出线,4#出线,5#出线,恢复供电路径1,恢复供电路径2,恢复供电路径3,恢复供电路径5,故障检测隔离,70,6 配电自动化系统简介,6.6,配电管理系统-系统框架,硬件(计算机、,LAN,网络设备、通讯设备等),变电站,RTU、FTU、TTU、,保护或,I/O,单元等,系统软件(操作系统如,UNIX,或,WINDOWS 2000、,开发语言如,C、C+,等),支撑软件(商用数据库、实时数据库、,GIS,系统，应用接口等),应用软件(,SCADA、DJM、DPAS),运行人员,基础支撑平台,应用系统,71,6.7,配电管理系统,DMS,-组网结构,72,6 配电自动化系统简介,配电,SCADA,前置规约处理,实时数据服务器,图形人机界面,Oracle,数据库,系统数据配置,图形画面编辑,报表生成工具,配电高级应用,DPAS,拓扑分析,负荷预测,状态估计,潮流计算,短路计算,线损计算,网络重构,无功优化,配电工作管理,设备台账,两票管理,停电管理,配电地理信息,图形资料管理,空间设备查询,设备检修管理,可靠性管理,设备统计分析,6.8,配电管理系统,DMS,-主要功能,73,谢谢！,74,