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变电站功能和设备概述 汇报人：李商国电力系统电力系统是动力系统的一部分，把动力系统中的热力、水力部分剥离，余下的部分就是电力系统。因此，电力系统包括发电设备，输变电一次设备、二次设备，调度通信自动化设备和用电设备。电力系统的作用是把发电厂生产的电能通过升压变电站、高压（超高压、特高压）输电线路、降压变电站及中低压输配电设备输送到用电客户。电 网电网是电力系统的一部分，除去电力系统中的发电机和用电设备余下的就是电网。所以电网只包括变电站和各种不同电压等级的输电线路。根据电压等级的高低，电网可分为低压、高压、超高压及特高压电网。通常把1kV以下的电网称为低压电网，1220kV的电网称为高压电网，330750kV称为超高压电网，750kV以上称为特高压电网。变电站的作用及分类变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换电压和分配电能的作用。升压站降压站开关站(换流站)1、作用枢纽变中间变地区变终端变2、地位1000KV750KV500KV330KV220KV110KV等3、等级升压站升压站主要用于发电厂将发电机组发出的电能进行升压到升压站主要用于发电厂将发电机组发出的电能进行升压到系统电压系统电压降压站降压站主要用于电力输送环节，将高电压降为民用电压降压站主要用于电力输送环节，将高电压降为民用电压开关站没有变压器的“变电站”叫做开关站，它只有一个电压等级。它的结构类似于我们家里的小配电箱：电能通过一个额定电流很大的总开关进来，然后经过很多小开关分别输出到客厅、卧室、厨房等等，这些小开关的分/合相互独立一般来说开关站电压等级是10KV及其以上的，其作用就是分配高、中压电能 开关站系统枢纽变电站枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高输电电压，目前电压等级有220kV、330kV(仅西北电网)和500kV，枢纽变电站连成环网，全站停电后，将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此对枢纽变电站的可靠性要求较高枢纽变电站主变压器容量大，供电范围广地区中间变电站地区中间变电站位于地区网络的枢纽点，是与输电主网相连的地区受电端变电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地区电网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kV或330kV地区中间变电站主变压器容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也比较高。地区终端变电站地区终端变电站由地区中间变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电范围小，主变压器容量与台数根据电力负荷而定。全站停电后，只有本地区中断供电超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV35kV35kV500kV220kV110kV10 kV水力发电厂火力发电厂变电站A：枢纽变电站C：地方变电站D：终端变电站B：中间变电站电气设备电气设备可根据它们在电力生产中不同的作用分成一次设备和二次设备。电气设备可根据它们在电力生产中不同的作用分成一次设备和二次设备。电气设备可根据它们在电力生产中不同的作用分成一次设备和二次设备。电气设备可根据它们在电力生产中不同的作用分成一次设备和二次设备。一一一一次次次次设设设设备备备备是是是是指指指指直直直直接接接接参参参参加加加加发发发发、输输输输、配配配配电电电电能能能能的的的的系系系系统统统统中中中中使使使使用用用用的的的的电电电电气气气气设设设设备备备备，如如如如发发发发电电电电机机机机、变变变变压压压压器器器器、电电电电力力力力电电电电缆缆缆缆、输输输输电电电电线线线线、断断断断路路路路器器器器、隔隔隔隔离离离离开开开开关关关关、电电电电流流流流互互互互感感感感器器器器、电电电电压压压压互感器、避雷器等互感器、避雷器等互感器、避雷器等互感器、避雷器等二二二二次次次次设设设设备备备备是是是是指指指指对对对对一一一一次次次次设设设设备备备备的的的的工工工工况况况况进进进进行行行行监监监监测测测测、控控控控制制制制、调调调调节节节节、保保保保护护护护，为为为为运运运运行行行行人人人人员员员员提提提提供供供供工工工工况况况况或或或或者者者者生生生生产产产产指指指指挥挥挥挥信信信信号号号号所所所所需需需需要要要要的的的的电电电电气气气气设设设设备备备备，如如如如测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表、继继继继电电电电器器器器、控制及信号器具、自动装置等控制及信号器具、自动装置等控制及信号器具、自动装置等控制及信号器具、自动装置等这这这这些些些些设设设设备备备备，通通通通常常常常由由由由电电电电流流流流互互互互感感感感器器器器和和和和电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器的的的的二二二二次次次次绕绕绕绕组组组组的的的的出出出出线线线线以以以以及及及及直直直直流流流流回回回回路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线变压器变压器是一种静止的电气设备变压器是一种静止的电气设备，属于一种旋转速度为零的电机。电力，属于一种旋转速度为零的电机。电力变压器在工作时，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二变压器在工作时，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二次侧。同时根据输配电的需要将电压升高或降低次侧。同时根据输配电的需要将电压升高或降低按用途分：按用途分：升压变压器：使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输送；升压变压器：使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输送；降压变压器：使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处降压变压器：使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处线路供电线路供电按冷却介质和冷却方式分有：按冷却介质和冷却方式分有：油浸式变压器：冷却方式一般为自然冷却，风冷却，强迫风冷却等；油浸式变压器：冷却方式一般为自然冷却，风冷却，强迫风冷却等；干式变压器：绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注环干式变压器：绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注环氧树脂绝缘氧树脂绝缘变压器工作原理变压器工作原理变压器原边（初级）绕组加交流电压后，流过原边绕组的电流在铁芯中会产生交变磁通，使原边和副边（次级）绕组发生电磁联系；根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低；变压器起到变换电压的目的。变压器硬母线变压器瓷套管变压器黄黄绿绿红红代表代表A A、B B、C C三三相相N N代表中性代表中性点点吉安瓜畲220kV变电站1号主变母线母线的作用母线的作用 母线(也称汇流排)是汇集和分配电流的裸导体，指发电机、变压器和配电装置等大电流回路的导体，也泛指用于各种电气设备连接的导线220kV双母线220kV母线龙门架吉安瓜畲220kV变电站220kV母线绝缘子高压断路器高压断路器的作用高压断路器的作用 高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电流）；二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行（断开短路电流）灭弧室灭弧室操作机构箱操作机构箱220kV220kV高压断路器高压断路器高压断路器高压断路器 型号型号型号型号 HPL-245E1HPL-245E1 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：QFQF高高高高压压压压断断断断路路路路器器器器用用用用来来来来开开开开断断断断电电电电力力力力系系系系统统统统正正正正常常常常时时时时的的的的负负负负荷荷荷荷电电电电流流流流和和和和空空空空载载载载电电电电流流流流，还还还还可可可可以以以以与继电保护与自动装置配合，快速切断短路电流。与继电保护与自动装置配合，快速切断短路电流。与继电保护与自动装置配合，快速切断短路电流。与继电保护与自动装置配合，快速切断短路电流。高压断路器按安装地点分按安装地点分按安装地点分按安装地点分户外高压断路器户外高压断路器户外高压断路器户外高压断路器按灭弧介质及按灭弧介质及按灭弧介质及按灭弧介质及灭弧原理灭弧原理灭弧原理灭弧原理六氟化硫（六氟化硫（六氟化硫（六氟化硫（SFSF6 6）断路器）断路器）断路器）断路器真空断路器真空断路器真空断路器真空断路器油断路器油断路器油断路器油断路器压缩空气断路器等压缩空气断路器等压缩空气断路器等压缩空气断路器等 多油断路器多油断路器多油断路器多油断路器少油断路器少油断路器少油断路器少油断路器户内高压断路器户内高压断路器户内高压断路器户内高压断路器高压断路器的类型SF6SF6断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质。灭弧介质。优点：具有开断能力强、动作快、体积小等优点。优点：具有开断能力强、动作快、体积小等优点。缺点：金属消耗多，价格较贵。缺点：金属消耗多，价格较贵。SF6SF6气体泄露与空气作用生成有气体泄露与空气作用生成有毒的低氟化硫，危害人体健康。毒的低氟化硫，危害人体健康。用途：用途：110kV110kV以上的高压系统。以上的高压系统。SF6断路器SF6断路器类型SF6断路器类型220kV线路断路器及端子箱110kV线路断路器及端子箱吉安瓜畲220kV变电站220kV断路器高压隔离开关的主要作用1 1隔离电源：隔离电源：隔离开关断开点明显可见，隔离开关隔离开关断开点明显可见，隔离开关的动触头和静触头断开后，两者之间的距离应大于被的动触头和静触头断开后，两者之间的距离应大于被击穿时所需的距离，以保证安全。击穿时所需的距离，以保证安全。2 2倒闸操作：倒闸操作：运行、备用、检修时用来配合断路器运行、备用、检修时用来配合断路器协同完成倒闸操作。如倒母线操作。协同完成倒闸操作。如倒母线操作。3 3分、合小电流：分、合小电流：隔离开关没有灭弧装置，因此仅隔离开关没有灭弧装置，因此仅能用来分、合只有电压没有负荷电流的电路。能用来分、合只有电压没有负荷电流的电路。否则在隔离开关的触头间形成强大电弧，危及设备和否则在隔离开关的触头间形成强大电弧，危及设备和人身安全，造成重大事故。人身安全，造成重大事故。一般只能在断路器已将电路断开的情况下，才能接通一般只能在断路器已将电路断开的情况下，才能接通断开。但隔离开关也具有一定的分、合小电流的能力。断开。但隔离开关也具有一定的分、合小电流的能力。如：能用来分、合电压互感器、避雷器或分、合变压如：能用来分、合电压互感器、避雷器或分、合变压器的接地中性点；分、合励磁电流不超过器的接地中性点；分、合励磁电流不超过2A2A的空载变的空载变压器；关合电容电流不超过压器；关合电容电流不超过5A5A的空载线路等。的空载线路等。隔离开关动触头隔离开关静触头支柱绝缘子ABC三相联动杆220kV220kV隔离开关隔离开关隔离开关隔离开关 型号型号型号型号 GW23A-252DWGW23A-252DW 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：QSQS造造造造成成成成明明明明显显显显断断断断开开开开点点点点，为为为为设设设设备备备备检检检检修修修修创创创创造造造造可可可可靠靠靠靠条条条条件件件件。无无无无灭灭灭灭弧弧弧弧装装装装置置置置，所所所所以以以以不不不不能能能能开开开开断负荷电流和故障电流。断负荷电流和故障电流。断负荷电流和故障电流。断负荷电流和故障电流。高压隔离开关隔离开关的分类隔离开关的分类-按有无接地闸刀可分为接地刀闸隔离开关的分类-带接地闸刀隔离开关的分类-按每极支撑绝缘子数目分为隔离开关的分类-带接地的V型隔离开关220kV母线侧隔离合位220kV母线侧隔离分位110kV母线侧隔离合位110kV母线侧隔离分位吉安瓜畲220kV变电站220kV隔离开关互感器互感器是一种特殊的变压器互感器分电压互感器和电流互感器两大类，它们是供电系统中测量和保护用的重要设备电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压(l00或100/3V)电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准小电流(5A或lA)。支柱绝缘子220kV220kV电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 型号型号型号型号 LB6-220LB6-220 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TATA电电电电流流流流互互互互感感感感器器器器起起起起到到到到变变变变流流流流和和和和电电电电气气气气隔隔隔隔离离离离作作作作用用用用。便便便便于于于于二二二二次次次次仪仪仪仪表表表表测测测测量量量量需需需需要要要要转转转转换换换换为为为为比比比比较较较较统统统统一一一一的的的的电电电电流流流流。它它它它是是是是电电电电力力力力系系系系统统统统中中中中测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表、继继继继电电电电保保保保护护护护等等等等二二二二次次次次设设设设备备备备获获获获取取取取电电电电气气气气一一一一次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。电流互感器（TA）电流互感器是按电磁感应原理工作的，其结果与普通变压器相似它的一次绕组匝数很少，串联在电路里，其电流的大小取决于线路的负载电流，由于接在二次侧的电流线圈的阻抗很小，所以电流互感器正常运行时，相当于一台短路运行的变压器利用一、二次绕组不同的匝数比就可以将系统的大电流变为小电流来测量电流互感器工作原理电压互感器（TV）110kV110kV母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器 型号型号型号型号 JDCF-110WJDCF-110W 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TVTV母母母母线线线线电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器把把把把高高高高电电电电压压压压按按按按比比比比例例例例关关关关系系系系变变变变换换换换成成成成100V100V或或或或更更更更低低低低等等等等级级级级的的的的标标标标准准准准二二二二次次次次电电电电压压压压，供供供供保保保保护护护护、计计计计量量量量、仪仪仪仪表表表表装装装装置置置置使使使使用用用用。同同同同时时时时电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器可可可可以以以以将将将将高高高高电电电电压压压压与与与与电电电电气气气气工工工工作作作作人人人人员员员员隔隔隔隔离离离离，并并并并使使使使二二二二次次次次设设设设备简单化。备简单化。备简单化。备简单化。电压互感器是利用电磁感应原理工作的，类似于一台降压变压器互感器的高压绕组与被测电路并联，低压绕组与测量仪表电压线圈并联由于电压线圈内阻抗很大，电压互感器运行时，相当于一台空载变压器二次侧不能短路，否则绕组被烧毁电压互感器工作原理吉安瓜畲220kV变电站220kV电压互感器吉安瓜畲220kV变电站220kV电流互感器高压熔断器熔断器是最简单和最早使用的一种保护电器，它串接在电路中，当电路发生过负荷或发生短路时，过负荷电流或短路电流流过熔体，熔体被迅速加热熔断，切断故障电流，从而保护了电路中其它电气设备 熔断器的工作原理是：熔断器串联接入被保护电路中，当电路发生过负荷或短路，电流增大时，熔体温度上升超过熔点而熔断并迅速熄灭电弧，切断电路 吉安瓜畲220kV变电站高压熔断器并联电容器并联电容器的作用并联电容器的作用（1）提高供用电系统及负荷的功率因数；（2）改善电压质量；（3）降低电网的功率损耗；（4）提高设备供电能力；（5）减少设备容量并节省投资集合式电容器10kV10kV电容器成套装置电容器成套装置电容器成套装置电容器成套装置 电容器型号电容器型号电容器型号电容器型号 BAMH2 12/3-6000-1*3W BAMH2 12/3-6000-1*3W 串联电抗器型号串联电抗器型号串联电抗器型号串联电抗器型号 CKDGKL-10-120/415.7-6WCKDGKL-10-120/415.7-6W电电电电容容容容器器器器组组组组用用用用于于于于补补补补偿偿偿偿电电电电力力力力系系系系统统统统感感感感性性性性负负负负荷荷荷荷的的的的无无无无功功功功功功功功率率率率，以以以以提提提提高高高高功功功功率率率率因因因因数数数数，改改改改善善善善电电电电压压压压质质质质量量量量，降降降降低低低低线线线线路路路路损损损损耗耗耗耗。成成成成套套套套装装装装置置置置中中中中的的的的电电电电抗抗抗抗器器器器可可可可限限限限制制制制合合合合闸闸闸闸涌涌涌涌流流流流和和和和高高高高次谐波。次谐波。次谐波。次谐波。耦合电容器组220kV220kV耦合电容器耦合电容器耦合电容器耦合电容器 型号型号型号型号 WCC220-5H WCC220-5H 高高高高频频频频成成成成套套套套设设设设备备备备的的的的组组组组成成成成之之之之一一一一。利利利利用用用用电电电电容容容容元元元元件件件件Zc=1/2f Zc=1/2f c c的的的的通通通通高高高高频频频频、阻阻阻阻工工工工频频频频特特特特性性性性，使使使使强强强强电电电电和和和和弱弱弱弱电电电电通通通通过过过过电电电电容容容容器器器器耦耦耦耦合合合合并并并并隔隔隔隔离离离离，提提提提供供供供高高高高频频频频信信信信号号号号通通通通路路路路，阻阻阻阻止止止止工工工工频频频频电电电电流流流流进进进进入入入入弱弱弱弱电电电电系系系系统统统统，保保保保证证证证人人人人身身身身安安安安全全全全。带带带带有有有有电电电电压压压压抽抽抽抽取取取取装装装装置置置置的的的的耦耦耦耦合合合合电电电电容容容容器器器器还还还还可可可可抽取工频电压供保护及重合闸使用。抽取工频电压供保护及重合闸使用。抽取工频电压供保护及重合闸使用。抽取工频电压供保护及重合闸使用。吉安瓜畲220kV变电站10kV电容器组并联电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的，可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。并联电抗器高频阻波器220kV220kV高频阻波器高频阻波器高频阻波器高频阻波器 型号型号型号型号 XZK-1000-1.0/31.5-B5XZK-1000-1.0/31.5-B5 高高高高频频频频成成成成套套套套设设设设备备备备的的的的组组组组成成成成之之之之一一一一。线线线线路路路路阻阻阻阻波波波波器器器器是是是是串串联联在在电电力力输输电电线线上上的的重重要要设设备备，它它为为利利用用电电力力线线传传送送高高频频保保护护和和载载波波系系系系统统统统的的的的分分分分流流流流信信信信号号号号构构构构成成成成通通通通道道道道；阻阻阻阻止止止止高高高高频频频频信信信信号号号号向向向向分分分分支支支支线线线线传传传传送送送送，并并并并抑抑抑抑制制制制变变变变电电电电站站站站对对对对载载载载波波波波系系系系统统统统的的的的分分分分流影响，同时正常地转送工频电流。流影响，同时正常地转送工频电流。流影响，同时正常地转送工频电流。流影响，同时正常地转送工频电流。吉安瓜畲220kV变电站高频阻波器避雷器220kV220kV氧化锌避雷器氧化锌避雷器氧化锌避雷器氧化锌避雷器 型号型号型号型号 Y10W-200/520Y10W-200/520 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：F F氧氧氧氧化化化化锌锌锌锌避避避避雷雷雷雷器器器器利利利利用用用用氧氧氧氧化化化化锌锌锌锌良良良良好好好好的的的的非非非非线线线线性性性性伏伏伏伏安安安安特特特特性性性性，使使使使在在在在正正正正常常常常工工工工作作作作电电电电压压压压时时时时流流流流过过过过避避避避雷雷雷雷器器器器的的的的电电电电流流流流极极极极小小小小（微微微微安安安安或或或或毫毫毫毫安安安安级级级级）；当当当当过过过过电电电电压压压压作作作作用用用用时时时时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。避雷器本体均压环吉安瓜畲220kV变电站110kV避雷器吉安瓜畲220kV变电站避雷针谢谢 谢！谢！