变电站相关知识

变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换电压分配电能的作用。

分类

  • 作用上:升压站、降压站、开关站、换流站
  • 地位上:枢纽变、中间变、地区变、终端变
  • 等级上:1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、35kV、20kV、10kV、380/220V...

举个栗子:220kV变电站指的是高压侧进线为220kV线路,配置220/110/10kV变压器,低压侧出线为110kV线路的变电站,通常情况下使用变电站的最高电压等级作为变电站的电压标识。

开关站
通过开关装置将电力系统(电网)及其用户的用电设备有选择地连接或切断的电力设施叫开关站。开关站是为提高输电线路运行稳定度或便于分配同一电压等级电力,而在线路中间设置的没有主变压器的设施。其作用就是分配高、中压电能。开关站是由断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、相应的控制保护和自动装置以及辅助设施组成, 同时也可安装各种必要的补偿装置。开关站用于220 kV及以上的输电线路中。

开关站.jpg

变电站两个指标:电压等级和变压器总容量

一、变电站的组成

  • 主控制楼:主控室、休息室
  • 室外土建:设备构架、设备基础、站区道路、电缆沟
  • 一次设备:断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、母线
  • 二次设备:微机保护、危机测控、操作箱、自动装置
  • 电源系统:交流系统、直流系统、逆变电源
  • 通信系统:光端机、配线架
  • 环境系统:火灾自动报警、图像监视

二、如何看懂变电站的接线图

变电站主接线示意图.jpg

两张图纸:电气主接线图和电气总平面布置图

三、一次设备

一次设备组成:变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器等。

3.1 断路器

  1. 电弧产生条件:电压大于等于10-20V,电流大于等于80-100mA
  2. 分类:
  • 按操作结构:弹簧机构断路器、气动机构断路器和液压机构断路器
  • 按绝缘介质:SF6断路器、真空断路器、油断路器
  • 按电压:高压断路器、低压断路器
    通常情况下
  • 35kV及以上:SF6绝缘弹簧机构断路器
  • 10kV及一小部分35kV:真空绝缘弹簧机构断路器
  • 380V:空气绝缘手动断路器(即空气开关,简称空开)

3.2 隔离开关

  1. 特点:
  • 伴随断路器出现,每一台断路器两侧都会配备一台隔离开关
  • 不能带负荷操作,即不具备“分/合”大电流的能力
  • 在断路器合闸之前先闭合隔离开关,在断路器分闸之后再断开隔离开关
  1. 作用:在断路器两侧形成明显的断开点。

3.3 电流互感器TA

  1. 作用:将流经一次设备的大电流转换成二次设备使用的小电流,其工作原理相当于一个阻抗很小的变压器。TA的二次侧不允许开路
  2. 变比为X:5A
  • X不小于该设备可能出现的最大长期负荷电流,以保证一般情况下TA的二次侧电流不大于5A
  • 被保护设备发生短路故障时,再短路电流不使TA饱和的情况下,TA二次侧电流依然可以按照此变比从一次电流进行折算
  1. TA应用于3种回路:
  • 保护回路:注重于抗饱和能力
  • 测量回路:注重于精度
  • 计量回路:注重于精度
  1. 星形接线中,TA的二次侧中性点必须接地,不同情况下接地点不同:
  • 差动保护:各个TA的二次侧必须在一点接地,一般选在保护屏上
  • 其余保护、测量、计量的TA均在现场接地

3.4 电压互感器PT

  1. 作用:将电力系统的一次电压按一定的变比转换成为要求的二次电压,一次绕组并联接在主电路上,二次绕组接负荷
  2. 变电站均采用星型-星型*-开口三角型接线,开口三角处平时无电压,故障时有零序电压。

3.5 电容器

3.6 接地

  1. 定义:在电力系统中,将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。
  2. 作用:
  • 将一些无用的电流或是噪声干扰导入大地
  • 保护使用者不被电击
  1. 变电站内一切带电设备的不带电外壳或者构架应该接地,例如:变压器的外壳、隔离开关的金属支架、开关柜的外壳等。

四、二次设备

五、名词解释

  1. 间隔
  • 定义:把为实现某种功能而配置的电气设备的组合成为间隔
  • 分类:进线间隔、变压器间隔、出线间隔、电压互感器间隔、电容器间隔
  1. 嘻嘻

参考文献

  1. 变电站概述.ppt
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