变配电基础知识演示幻灯片.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,*,变 配 电 基 础 知 识,开 关 厂,1,四、电气安全基础知识,三、天然气装置供电概述,二、变配电系统中的常见设备,一、电力系统的基础知识,目 录,2,一、电力系统的基础知识,电 力 系 统 的 定 义,1,发 电 厂,2,电 力 网,3,变 配 电 系 统,4,一 次 系 统 与 二 次 系 统,5,3,电能是由发电厂生产的。发电厂一般建在燃料、水力丰富的地方，而和电能用户的距离一般又很远。为了降低输电线路的电能损耗和提高传输效率，由发电厂发出的电能，要经过升压变压器升压后，再经输电线路传输，这就是所谓的高压输电。电能经高压输电线路送到距用户较近的降压变电所，经降压后分配给用户应用。这样，就完成一个发电、变电输电、配电和用电的全过程。我们把连接发电厂和用户之间的环节称为电力网。把发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。,电 力 系 统 定 义解 释,1,4,电力系统是动力系统的一部分，由发电厂、变电站、输配电装置、电力网的线路和用户用电设备组成的（即发、变、输、配、用电）。,电 力 系 统 定 义含 义,1,5,电 力 系 统 定 义结 构 图,1,电力系统,热力系统,动力系统,发电厂,变电站,输配电装置,电力网的线路,用户用电设备,热 电 厂,动 力 管 道,用户用热设备,动力系统由电力系统互相联系的发电厂、变电站、电力线路和用户用电设备，以及由热力系统互相联系的热电厂、动力管道和用户用热设备的总体叫动力系统。,6,1）电力系统的同时性：发电，输电，用电即生产、输送、分配和消费是同,时完成，不能大量储存。,2）电力系统的整体性：发电厂，变压器，高压输电线路，配电线路和用电,设备在电网中是一个整体，不可分割，缺少任一环,节，电力运行都可能完成。,3）电力系统的快速性：电能输送过程迅速，系统中发电机、变压器、电力,线路和用电设备等的投入和撤除都是在一瞬间完成,的，所以，系统的暂态过程非常短暂。,4）电力系统的连续性：电能需要时刻的调整。,5）电力系统的实时性：电网事故发展迅速涉及面大，需要时刻安全监视。,6）电力系统的随机性：运行中负荷随机变化，随时会发生异常情况及事故。,电 力 系 统 定 义运 行 特 点,1,7,发电厂是生产电能的工厂，它把非电形式的能量转换成电能，它是电力系统的核心。根据所利用能源的不同，发电厂分为水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等类型。,发 电 厂定 义,2,8,它是利用水流的位能来生产电能的。当控制水流的闸门打开时，强大的水流冲击水轮机，使水轮机转动，水轮机带动发电机旋转发电。其能量转换过程是：水流位能机械能电能。,发 电 厂水力发电厂，简称水电站。,2,9,发电机转子,10,水,利,发,电,机示,意,图,进水,出水,推动,旋转,11,它是利用燃料的化学能来生产电能的。通常的燃料是煤，在火电厂，煤被粉碎成煤粉，煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉内的水加热成高温高压的蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，汽轮机带动发电机旋转发电。,其能量的转换过程是：煤的化学能热能机械能电能。,发 电 厂火力发电厂，简称火电厂。,2,12,火力发电机示意图,13,它是利用原子核的裂变能来,生产电能的。其生产过程与火电,厂基本相同，只是以核反应堆代,替了燃煤锅炉，以少量的核燃料,代替大量的煤炭。其能量转换过,程是：,核裂变能热能机械能电能。由于核能是巨大的能源，而且核电站的建设具有重要的经济和科研价值，所以世界上很多国家都很重视核电建设，核电在整个发电量中的比重正逐年增长。,发 电 厂,核能发电厂，通常称核电站。,2,14,核 电 站 运 行 原 理 图 示,15,利用风力的动能来生产电能的，它建在有丰富风力资源的地方。地热发电厂，就是利用地球内部蕴藏的大量地热来生产电能的，它建在有足够地热资源的地方。,发 电 厂风力发电厂,2,16,发 电 厂,地热发电厂,2,利用地热的热能来生产电能，建在,具有地热资源的地方。,西藏自治区羊,八井地热电厂正在,发电。,17,是利用太阳光的热,能来生产电能的。太阳,能发电厂建在常年日照,时间长的地方。,发 电 厂太阳能发电厂,2,18,电力网又称电网，是电力系统的一部分。由变电站、配电装置和各种不同电压等级的线路组成。通过它将电力输送和分配到用电的地方去。它是联接发电厂和电能用户的中间环节，由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。,电 力 网定 义,3,19,1）电力线路：,输送电能的通道，是电力系统中实施电能远距离传输的环节，是将发电厂、变电所和电力用户联系起来的纽带。,2）变电所：,接受电能、变换电压和分配电能的场所，一般可分为升压变电所和降压变电所两大类。,电 力 网电力线路和变电所,3,注：升压变电所是将低电压变换为高电压，一般建在发电厂；,降压变电所是将高电压变换为一个合理、规范的低电压一般建在靠近负荷中心的地点。,20,21,电力网按电压高低和供电范围大小分为区域电网和地方电网。区域电网的范围大，电压一般在220 kV以上。地方电网的范围小，最高电压不超过110 kV。,电力网按其结构方式可分为开式电网和闭式电网。,1）用户从单方向得到电能的电网称为开式电网；,2）用户从两个及两个以上方向得到电能的电网称为闭式电网,。,电 力 网划 分,3,22,电 力 网电 力 用 户,3,电力用户是指电力系统中的用电负荷，电能的生产和传输最终是为了供用户使用。不同的用户，对供电可靠性的要求不一样。根据用户对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害或影响的程度，我们把用电负荷分为三级，一级、二级和三级这三类负荷中，一级负荷一般应采用两个独立电源供电，其中的一个系统为备用电源。,对特别重要的一级负荷，除采用两个独力电源外，还应增设应急电源。对于二级负荷，一般由两个回路供电,两个回路的电源线应尽量引自不同的变压器或两段母线。对于三级负荷无特殊要求，采用单电源供电即可。,23,1）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡并在政治、经济,上造成重大损失的用电负荷。,2）二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品,被废，连续生产过程被打乱，需较长时,间才能恢复从而在政治、经济上造成较大,损失的负荷。,3）三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般负荷，即为,三级负荷。,电 力 网电力用户分级,324,变 配 电 系 统定 义,4,变配电系统是变电系统和配电系统的总称。,变电系统的作用主要是通过变压器对一次侧电压进行升高或是降低，再从二次侧输出。升高电压是为了在电能的远距离传输中降低损耗，如500KV高压输电等。降低电压则是为了在客户端相应电压级别负载的使用。如民用的220V，工业上常用的380v,660V,690V,1000V，6KV，10KV等等。,变电系统的核心元件是各种电压变比的变压器，总之有电压改变的系统就是变电系统，有变压器的配电室也可称作变电室（站），或俗称叫配电室。,一个用电系统中如果不存在电压的改变，就是配电系统。配电系统的核心元件是各种电流级别的开关。从一个大支路分成若干个小支路，一个大开关下面接驳若干个小开关，分给多个负载使用或再进行更多支路的分配。当然支路的电流会越来越小。配电室也称为开闭所。,25,变 配 电 系 统电气主接线,4,根据电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的连接关系，以及本变电站(或发电厂)与电力系统的电气连接关系，通常以单线图表示。它主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电气主接线中有时还包括发电厂或变电站的自用电部分，常称作自用电接线。,26,变 配 电 系 统电气主接线图例,4,电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。,一般在研究主接线方案和运行方式时，为了清晰和方便，通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时，将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件（也称高频阻波器）等也表示出来。电气主接线又称电气一次接线图。,27,28,29,一次系统与二次系统定义,5,一次系统：,是由发电机、送电线路、变压器、断路器等发电、输电、变电、配电等设备所组成的系统。它是电力系统的主体，其功能是将发电机所发出的电能，经过输变电设备，逐级降压送到配电系统，而后再由配电线路把电能分配到用户。,二次系统：,是由继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化、DCS自动控制系统等组成的系统。它是电力系统不可缺少的重要组成部分，实现了人与一次系统的联系监视、控制，使一次系统能安全经济地运行。,按性质分交流电流回路、交流电压回路和直流回路三种。,按系统用途分测量仪表回路、继电保护和自动装置回路，开关控制和信号回路，开关和刀闸电气闭锁回路和操作电源回路。,30,一次系统与二次系统设备,5,一次设备：,是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次回路或一次接线系统。,二次设备：,是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。,31,配电装置一般分为：,1、户内配电装置 2、户外配电装置,二、变配电系统中的常见设备,户内配电装置是将常规的断路器、隔离开关、接地刀闸、电压互感器、电流互感器等电气设备安装在耐火的建筑内，并以金属导体将各个电气设备适当连接起来，构成一个整组的配电装置。,户外配电装置则是把上述单个电气设备安装于露天一定高度的架构上或地面上，周围以遮拦隔开以免人员触及带电部位，然后用裸露的导体把各个电气设备连接起来，成为一个整组的配电装置。,32,二、变配电系统中的常见设备,变 压 器,1,断 路 器（开关）,2,隔 离 开 关（刀闸）,3,避 雷 器,4,电 容 器 和 电 抗 器,5,继 电 保 护 装 置,6,直 流 系 统,7,互 感 器,8,33,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，它由铁芯和绝缘铜线或铝线绕组组成。,变 压 器定 义,1,34,按绕组分：,1）隔绝型变压器：,两个绕组在机械结构上是相互隔离的，而在电气上是彼此绝缘的。,2）自耦变压器：,只有一个绕组，带有一个或多个抽头，用来获得不同的电压值。,变 压 器类 型,1,按调压方式分：,1、无激磁调压变压器。2、有载调压变压器。,35,按用途分：,1）电力变压器：用于电力系统中升压或降压。供输电、配,电、厂用电、站用电等使用。,2)试验用变压器：产生高电压，试验电气设备用。,3）测量变压器：如电压互感器、电流互感器，供连接仪表,和继电器用。,4)调压器：用以改变电源来的电压满足特殊设备的需,要。,5)其它变压器：如电炉变、整流变、电焊变、控制用变、冲,击变等。,变 压 器种 类,1,36,按冷却条件分,1)油浸变压器：包括油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、,强迫油循环风冷或水冷。,2)干式变压器。,3)充气式变压器。（变压器箱内充满特种气体）,变 压 器种 类,1,37,变 压 器参 数,1,1）额定容量Se：指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续,运行时所输送的容量。,2）额定电压Ue：指变压器长时间运行时，所能承受的工作电压。,3）额定电流Ie：指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。,4）容量比：变压器各侧的额定容量之间的比数为容量比。,5）变比：指变压器各侧之间额定变压比,6,）,短路电压：指变压器二次短路，一次施加电压，慢慢使电压加大，当二,次产生电流等于额定电流时，一次所施加的电压叫短路电压。,7,）,铜损：是指变压器一、二次电流流过绕组电阻所消耗的能量之和。,8,）,铁损：指变压器在额定电压下，在铁芯中消耗的功率，其中包括激,磁损耗和涡流损耗。,9,）,空载电流：指变压器在额定电压下空载运行时，一次侧绕组中通过的电,流。,38,变压器并列运行条件,1,1）各变压器的变比应基本相等，最大误差不应超过5。,2）各变压器接线组别应一样,3）各变压器的阻抗电压百分数应基本相等，最大误差不应超过10。,4）变压器的容量比不应超过三分之一。,39,变压器允许运行方式,1,1）在规定的冷却条件下可按铭牌出力运行。,2）油浸式电力变压器在运行中，上层油温应遵守制造厂的规定，但最高不得超过95，为防止变压器油劣化过速，一般不宜超过85为好。,3）升压或降压变压器的一次电压，一般不得超过额定值的105。如一次电压在额定值的105以内，二次可带额定容量的电流。,4）变压器在正常或事故情况下，可过负荷运行，但必须遵守制造厂的规定。,40,开关又称断路器，是发电厂及变电站的主要设备，它不仅可以切断与闭合高压电路的空载电流、负荷电流，而且系统发生故障时，它和保护自动装置相配合，迅速切断故障电流，从而减少停电范围，防止事故扩大，保证系统安全供电。,断路器（开关）定义,2,41,DW 8-35：35kV户外多油断路器（8为产品设计序列号）；,SN10-10：10kV户内少油断路器（10为产品设计序列号）；,SW 4-35：35kV户外少油断路器（4为产品设计序列号）；,ZN -10：10kV户内真空断路器；,LN 2-10：10kV六氟化硫（SF,6,）户内断路器（,2为产品设计序列号,）；,断路器（开关）型号,2,42,断路器（开关）图例,2,43,断路器（开关）图例,2,44,断路器（开关）图例,2,45,断路器（开关）图例,2,46,隔离开关也称刀闸，它的用途是造成可以看见的明显断路点，以便设备检修，线路停电时，隔离电源，保证安全，刀闸和开关配合改变运行结线，以便到达安全经济的目的。,隔离开关（刀闸）,3,47,避 雷 器作用及原理,4,避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。,避雷器能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。,48,避雷器按其发展的先后可分为：,保护间隙 是最简单形式的避雷器；,管型避雷器 也是一个保护间隙，但它能在放电后自行灭弧；,阀型避雷器 是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙，同时增加了非,线性电阻，提高了保护性能；,磁吹避雷器 利用了磁吹式火花间隙，提高了灭弧能力，同时还具有限,制内部过电压能力；,氧化锌避雷器 利用了氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大,电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工,频电压下呈高电阻特性），具有无间隙、无续流残压低等,优点，也能限制内部过电压，被广泛使用。,避 雷 器分类/发展,4,49,避 雷 器图 例,4,50,避 雷 器图 例,4,51,避 雷 器图 例,4,52,能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。,避 雷 器低压避雷器,4,53,电容器和电抗器电容器,5,并联电容器：原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。,串联电容器：串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。,耦合电容器：主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。,断路器电容器：原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。,电热电容器：用于频率为4024000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。,脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。,直流和滤波电容器：用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。,标准电容器：用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置。,54,电容器和电抗器电抗器,5,电抗器依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器，按用途分为7种：,限流电抗器：串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。,并联电抗器：一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。,通信电抗器：又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。,消弧电抗器：又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。,滤波电抗器：用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。,电炉电抗器：与电炉变压器串联，限制其短路电流。,起动电抗器：与电动机串联，限制其起动电流。,55,电容器和电抗器图例,5,56,电容器和电抗器图例,5,57,正常情况下电容器的投切须根据系统功率因数与电压情况来决定，异常情况下当电压超过电容器额定电压的1.1倍或电流超过额定电流的1.3倍时，也应将电容器退出运行；事故情况下当发生下列情况之一时，应立即将电容器停下来并报告调度：,电容器和电抗器,5,58,电容器退出运行条件：,1）电容器爆炸。,2）接头严重过热或熔化。,3）套管发生严重放电闪络。,4）电容器严重喷油或起火。,5）环境温度超过40。,电容器和电抗器,5,59,当电力系统发生故障或异常现象时，利用一些电力自动装置将故障部分从系统中迅速切除，或在发生异常时及时发出信号，已到达缩小故障范围、减少故障损失、保障系统安全运行的目的。通常将执行上述任务的电气自动装置叫继电保护装置。,继 电 保 护 装 置,6,60,1）当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网。,2）对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便快速处理使之恢复正常.,3）实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制（自动重合闸、备自投电源、遥控、遥测、遥信等）。,继 电 保 护 装 置,6,61,继 电 保 护 装 置,6,62,继 电 保 护 装 置,6,63直 流 系 统,7,发电厂、变电所中，用以供给控制、保护、自动装置、事故照明和汽轮机直流油泵等用电 的独立的直流电源系统。此电源在发电厂、变电站完全停电的情况下，也应保证可靠供电。直流系统均采用蓄电池组，以浮充电方式运行。,64,直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。,直 流 系 统,7,65,它是电流互感器和电压互感器的统,称。将高电压变成低电压、大电流变成,小电流，用于量测或保护系统。互感器,是按比例变换电压或电流的设备。其功,能主要是将高电压或大电流按比例变换,成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。,互 感 器,8,66,三、天然气装置供电概述,1,、天然气变配电所现状,2,、天然气装置供电概述,3,、电气设备的运行管理,67,天然气分公司电力系统现有35千伏变电所4座，6千伏配电所18座，有人值守低压配电所6座，无人值守低压配电所5座，其它带变压器供配电设施共60套，6千伏线路19条23公里。,（一）从业人员情况,现有电力从业人员420人，其中管理人员28人，技术人员24人，岗位人员368人，男员工占39%，女员工占61%，从业两年以内的26人，510年的177人，1015的135人，15年以上的88人。,1,、天然气变配电所现状,68,（二）设备设施情况,1）变压器141台，从50可kVA至16000kVA；高压电机68台，从373kW至7200kW。,2）变配电所综合自动化装置14套，其中北京四方两套、清华紫光2套、新世纪电力自动化11套。,1,、天然气变配电所现状,69,1,、天然气变配电所现状,（三）35千伏变电所概况,1）红压变电所,位于红岗区金山堡村东2公里处，建于1986年，电源引自杏北一次变、杏十二变，两台主变容量25000kVA，配出线20条，主要担任九大队红压深冷、浅冷装置的供电任务。,2）北油气变电所,位于萨尔图区中四变北800米，由电力集团方晓一次变和登峰一次变供电，两台主变容量12600kVA，配出线18条，主要担任三大队北I-1深冷、原稳以及三大队生活用电等供电任务。,70,1,、天然气变配电所现状,3)北I-2变电所,位于星火一次变北1000米处，是2010新建投产的变电所，三条电源分别引自星火一次变北I-2甲、乙线、北二四注水变的北I-2 II-4线，主变容量32000KVA，配出线9条，主要保障北I-2深冷站装置供电需求。,4)萨南变电,所位于二大队萨南处理厂东北角，于2005投产，由萨南线和萨南十八线供电，两台主变容量12600KVA,配出线23条，主要保障萨南浅冷、深冷、原稳、水厂的电力供应。,71,生产装置供电的意义和要求,生产装置即电力用户，它接受从电力系统送来的电能。生产装置供电就是指生产装置把接受的电能进行降压，然后再进行供应和分配。生产装置供电是企业内部的供电系统。生产装置供电工作要很好地为装置的生产服务，切实保证生产装置生产和生活用电的需要，并做好节能工作，这就需要有合理的生产装置供电系统。合理的供电系统需达到以下基本要求：,2,、天然气装置供电概述,72,1）安全：在电能的供应分配和使用中，不应发生人身和设,备事故;,2）可靠：应满足电能用户对供电的可靠性要求;,3）优质：应满足电能用户对电压和频率的质量要求;,4）经济：供电系统投资要少，运行费用要低，并尽可能,地节约电能和材料。,此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全部、当前和长远的关系，既要照顾局部和当前利益，又要顾全大局，以适应发展要求。,2,、天然气装置供电概述,73,目前天然气的生产装置供电系统由高压及低压两种配电线路、变电所（包括配电所）和用电设备组成。一般大、中型生产装置均设有总降压变电所，,把35110 kV电压降为610 kV电压，向厂区变电所或高压电动机和其他高压用电设备供电，总降压变电所通常设有一两台降压变压器。,在一个生产装置内，根据生产规模、用电设备的布局和用电量的大小等情况，可设立一个或几个厂区变电所（包括配电所），也可以几个相邻且用电量不大的装置共用一个厂区变电所。,2,、天然气装置供电概述,74,配电所一般设置一两台变压,器（,最多不超过三台），其单台,容量一般为1000kVA或1000kVA,以下（最大不超过1800 kVA），,将610 kV电压降为220V/380V,电压，对低压用电,设备供电。,一般大、中型装置的供电系统如图所示。,2,、天然气装置供电概述,75,小型生产装置，所需容,量一般为 1000 kVA或稍多，因此，只需设一个降压变配电所，由电力网以 610 kV电压供电其供电系统如图,所示。,（装有一台变,压,器或装有两台变,压器）,2,、天然气装置供电概述,76,天然气变配电所中的主要电气设备是降压变压器和受电、配电设备及装置。用来接受和分配电能的电气装置称为配电装置，其中包括开关设备、母线、保护电器、测量仪表及其他电气设备等。对于 10kV及10 kV以下系统，为了安装和维护方便，总是将受电、配电设备及装置做成成套的开关柜。,2,、天然气装置供电概述,77,1）运行状态：开关和刀闸都在合闸位置，电源和用,电设备的电路接通。,2）热备用状态：设备只断开了开关，而刀闸仍在合闸,位置。,3）冷备用状态：开关和刀闸都在断开位置。,4）检修状态：所有的开关和刀闸全部断开，并挂好,了接地线和标示牌、遮栏。,3,、电气设备的运行管理,变配电设备,78,1）提高电动机的运行水平,电动机是工厂用得最多的设备，电动机的容量应合理选择。要避免用大功率电动机去拖动小功率设备（俗称大马拉小车）的不合理用电情况，要使电动机工作在高效率的范围内。,当电动机的负载经常低于额定负载的40%时，要合理更换，以避免电动机经常处于轻载状态运行，或把正常运行时规定作接法的电动机改为Y接法，以提高电动机的效率和功率因素。对工作过程中经常出现空载状态的电气设备（例如拖动机床的电动机，电焊机等），可安装空载自动断电装置，以避免空载损耗。,3,、电气设备的运行管理,节能,79,2）更新用电设备，选用节能型新产品,目前，我国工矿企业中有很多设备（如变压器、电动机、风机、水泵等）的效率低，耗电多，对这些设备进行更新，换上节能型机电产品，对提高生产和降低产品的电力消耗具有很重要的作用。例如，一台10 kV级SL7系列节能型500 kVA的变压器，其空载损耗为1.08 kW，短路损耗为6.9 kW。而旧型号SL系列10 kV级500 kVA的变压器，其空载损耗为2.05 kW，短路损耗为8.2 kW。,3,、电气设备的运行管理,节能,80,3）提高功率因数,工矿企业在合理使用变压器、电动机等设备的基础上，还可装设无功补偿设备，以提高功率因数。企业内部的无功补偿设备应装在负载侧，例如在负载侧装设电容器，同步补偿器等，可减小电网中的无功电流，从而降低线路损耗。,3电气设备的运行管理,节能,81,当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象称为触电。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。,电击是指电流触及人体而使内部器官受到损害，它是最危险的触电事故。当电流通过人体时，轻者使人体肌肉痉挛，产生麻电感觉，重者会造成呼吸困难，心脏麻痹，甚至导致死亡。电击多发生在对地电压为220V的低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。,四、电气安全基础知识触电,82,电伤是由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤，使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。,电伤多发生在1000 V及1000 V以上的高压带电体上，它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视。人体触电伤害程度主要取决于流过人体电流的大小和电击时间长短等因素我们把人体触电后最大的摆脱电流，称为安全电流。我国规定安全电流为30 mAs，即触电时间在1s内，通过人体的最大允许电流为30 mA。,人体触电时，如果接触电压在36V以下，通过人体的电流就不致超过30 mA，故安全电压通常规定为36V，但在潮湿地面和能导电的厂房，安全电压则规定为24 V或 12 V。,四、电气安全基础知识触电,83,在人体与大地之间互不绝缘情况下，人体的某一部位触及到三相电源线中的任意一根导线，电流从带电导线经过人体流入大地而造成的触电伤害。单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。,四、电气安全基础知识单相触电,84,1)中性点接地电网的单相触电,在中性点接地的电网中，发生单相触电的情形如图（a）所示。这时，人体所触及的电压是相电压，在低压动力和照明线路中为220V。电流经相线、人体、大地和中性点接地装置而形成通路，触电的后果往往很严重。,2）中性点不接地电网的单相触电,在中性点不接地的电网中，发生单相触电的情形如图（b）所示。当站立在地面的人手触及某相导线时,由于相线与大地间存在电容,所以,有对地的电容电流从另外两相流入大地，并全部经人体流入到人手触及的相线。一般说来，导线越长，对地的电容电流越大，其危险性越大。,四、电气安全基础知识单相触电,85,两相触电，也叫相间触电，这是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的,相线，或者人体同时触及到电,气设备的两个不同相的带电部,位时，电流由一根相线经过人,体到另一根相线，形成闭合回,路如图所示。两相触电比单相,触电更危险，因为此时加在人,体上的是线电压。,四、电气安全基础知识两相触电,86,当电气设备的绝缘损坏或线路的一相断线落地时，落地点的电位就是导线的电位，电流就会从落地点（或绝缘损坏处）流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点20 m以外的地方，由于入地电流非常小，地面的电位近似等于零。,如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间出现电位差，这个电位差叫作跨步电压。离电流入地点越近，则跨步电压越大；离电流入地点越远跨步电压越小;在20m以外跨步电压很小，可以看作为零。跨步电压触电情况，,如图所示。当发现跨步电压威胁时应赶快把双脚并在一起，或赶快用一条腿跳着离开危险区，否则，因触电时间长，也会导致触电死亡。,四、电气安全基础知识跨步电压触电,87,四、电气安全基础知识跨步电压触电,88,导线接地后，不但会产生跨步电压触电，还会产生另一种形式的触电，即接触电压触电，如图所示。,由于接地装置布置不合理，接地设备发生碰壳时造成电位分布不均匀而形成一个电位分布区域。在此区域内，人体与带电设备外壳相接触时，便会发生接触电压触电。接触电压等于相电压减去人体站立地面点的电压。人体站立离接地点越近，则接触电压越小,反之就越大。当站立点距离接地点40m以外时，地面电压趋近于零，接触电压为最大，约为电气设备的对地电压，即220V。,触电事故虽然总是突然发生的，但触电者一般不会立即死亡，往往是“假死”，现场人员应该当机立断，迅速使触电者脱离电源，立即运用正确的救护方法加以抢救。,四、电气安全基础知识接触电压触电,89,四、电气安全基础知识接触电压触电,90,1)安全用电，节约用电，自觉遵守供电部门制定的有关安全用电规定，做到安全、经济、不出事故。,2)禁止私拉电网，禁用“一线一地接照明灯。,3)屋内配线，禁止使用裸导线或绝缘破损、老化的导线，对绝缘破损部分，要及时用绝缘胶皮缠好。发生电气故障和漏电起火事故时，要立即拉断电源开关。在未切断电源以前，不要用水或酸、碱泡沫灭火器灭火。,四、电气安全基础知识安全用电,91,4)电线断线落地时，不要靠近，对于610kV的高压线路，应离开落地点10m远。更不能用手去捡电线，应派人看守，并赶快找电工停电修理。,5)电气设备的金属外壳要接地；在未判明电气设备是否有电之前，应视为有电；移动和抢修电气设备时，均应停电进行；灯头、插座或其他家用电器破损后，应及时找电工更换，不能“带病”运行。,6)用电要申请，安装、修理找电工。停电要有可靠联系方法和警告标志。,7）技术防护措施，为了防止人身触电事故，通常采用的技术防护措施有电气设备的接地和接零、安装低压触电保护器两种方式。,四、电气安全基础知识安全用电,92,四、电气安全基础知识接地与接零,保护接地和保护接零：,电气设备在使用中，若设备绝缘损坏或击穿而造成外壳带电，人体触及外壳时有触电的可能。为此，电气设备必须与大地进行可靠的电气连接，即接地保护，使人体免受触电的危害。,93,接地的含义：,按功能分，接地可分为工作接地和保护接地。,工作接地是指电气设备（如变压器中性点）为保证其正常工作而进行的接地；,保护接地是指为保证人身安全，防止人体接触设备外露部分而触电的一种接地形式。,在中性点不接地系统中，设备外露部分（金属外壳或金属构架），必须与大地进行可靠电气连接，即保护接地。接地装置由接地体和接地线组成，埋入地下直接与大地接触的金属导体，称为接地体，连接接地体和电气设备接地螺栓的金属导体称为接地线。接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。,四、电气安全基础知识接地与接零,94,保护接地的原理：,在中性点不接地系统中，设备外壳不接地且意外带电，外壳与大地间存在电压，人体触及外壳，人体将有电容电流流过，如图所示,这,样，人体就遭受触电危害。如果将外壳接地，人体与接地体相当于电阻并联，流过每一通路的电流值将与其电阻的大小成反比。人体电阻比接地体电阻大得多，人体电阻通常为6001000，接地电阻通常小于4，流过人体的电流很小，这样就完全能保证人体的安全，如图所示,。,四、电气安全基础知识接地与接零,95,四、电气安全基础知识接地与接零,96,保护接地适用于中性点不接地的低压电网。在不接地电网中，由于单相对地电流较小，利用保护接地可使人体避免发生触电事故。但在中性点接地电网中，由于单相对地电流较大，保护接地就不能完全避免人体触电的危险，而要采用保护接零。,四、电气安全基础知识接地与接零,97,保护接零的概念：,保护接零是指在电源,中性点接地的系统中，将,设备需要接地的外露部分,与电源中性线直接连接，,相当于设备外露部分与大,地进行了电气连接。,四、电气安全基础知识接地与接零,98,保护接零的工作原理,当设备正常工作时，外露,部分不带电，人体触及外壳相,当于触及零线，无危险，如图,所示。采用保护接零时，应注,意不宜将保护接地和保护接零,混用，而且中性点工作接地必,须可靠。,四、电气安全基础知识接地与接零,99,重复接地,在电源中性线做了工作,接地的系统中，为确保保护,接零的可靠，还需相隔一定,距离将中性线或接地线重新,接地，称为重复接地。从图,a 可以看出一旦中性线断线,设备外露部分带电，人体触,及同样会有触电的可能。而,在重复接地的系统中如图 b,所示，即使出现中性线断线，,但外露部分因重复接地而使其对地电压大大下降，对人体的危害也大大下降。不过应尽量避免中性线或接地线出现断线的现象。,四、电气安全基础知识接地与接零,100,四、电气安全基础知识重复接地,101,漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而人体尚末触及时，漏电保护装置已切断电源；或者在人体已触及带电体时，漏电保护器能在非常短的时间内切断电源，减轻对人体的危害漏电保护器的种类很多，这里介绍目前应用较多的晶体管放大式漏电保护器。,四、电气安全基础知识漏电保护,102,晶体管漏电保护器的组成及工作原理如图所示，由零序电流互感器、输入电路、放大电路、执行电路、整流电源等构成。当人体触电或线路漏电时，零序电流互感器原边中有零序电流流过，在其副边产生感应电动势，加在输入电路上，放大管V1得到输入电压后，进入动态放大工作区，V1管的集电极电流在R6上产压降，使执行管V2的基极电流下降，V2管输入端正偏，V2管导通，继电器KA流过电流启动，其常闭触头断开，接触器KM线圈失电，切断电源。,四、电气安全基础知识漏电保护原理,103,晶体管放大式漏电保护器原理图,104,