變電站的組成

1、變電站的組成 一、電網(wǎng)的組成 （電力系統(tǒng)） a)發(fā)電企業(yè) 火力發(fā)電；常規(guī)發(fā)電，占總的發(fā)電量80 ，主要是燃煤機組，部分有燒天然氣 和燃油機組。 水力發(fā)電；占總的比例13.8- 15.5 核能發(fā)電；占總的比例3.5- 4.5 風力發(fā)電；占總的比例0.8- 0.9 其他發(fā)電；占總的比例0.5- 0.8 b)電網(wǎng)企業(yè)； 也是由不同的電網(wǎng)行業(yè)組成； 輸電; 電壓等級一般為；220KV/330KV/500KV/750KV.把電力從電力產(chǎn)地輸送到相對 較遠的用戶。輸電距離一般都在200KM以上。 配電； 電壓等級一般為；110KV/66KV/35KV/10KV.把從輸電電網(wǎng)得到的電能進行必要 的調(diào)配，滿足

2、用戶與電網(wǎng)之間的需要。配電距離一般在20-150KM范圍。 供電； 電壓等級一般為；35KV/10KV/0.4KV.多為10KV/0.4KV。他是最直接電力營銷 單位。直接參于電力與用戶之間的管理。供電距離一般在10KM以內(nèi)。 調(diào)峰發(fā)電廠； 由于電網(wǎng)的負荷不是恒定的，有峰谷之差，高峰時或網(wǎng)內(nèi)某一電廠出現(xiàn)突發(fā)事 故停機，電網(wǎng)就要缺少電力，為了保證電力與用戶需要，電網(wǎng)就要啟用一些備 用發(fā)電廠。這些發(fā)電廠一般由電網(wǎng)控制，來調(diào)節(jié)電網(wǎng)的峰谷差。所以叫調(diào)峰發(fā) 電廠。這些發(fā)電廠多為燃油或燃氣輪機，起動并網(wǎng)時間短，幾分到十幾分鐘即 可并網(wǎng)發(fā)電。 抽水蓄能發(fā)電廠；（也屬調(diào)峰電廠） 也是調(diào)峰發(fā)電廠的一種。在電網(wǎng)低

3、谷時啟動電動抽水泵把下游的水抽到上游水 庫存起來，到電網(wǎng)高峰時，需要給電網(wǎng)補充電能時，打開水庫放水帶動水輪發(fā) 電機發(fā)電補充電網(wǎng)。 c)用戶 一級用戶（負荷）； 突然停電會給用戶造成重大經(jīng)濟損失設(shè)備損壞或人 員傷亡的用戶。如；大型礦山、大型鋼鐵廠等等。對一 級用戶必須有兩個獨立的電源供電，且當任何一個電源 失去后，能保證對全部一級用戶不間斷供電。 二級用戶（負荷）； 突然停電會給用戶造成重大經(jīng)濟損失。一般制造企 業(yè)；大型商場等等。對于二級負荷一般要有兩個獨立的 電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證對全部或 大部分二級用戶的供電。 三級用戶（負荷） ； 其他小工業(yè)用戶，民用用戶等等。對于三級負

4、荷一 般只需一個電源供電。 二.變電站的種類 1.變電站類型劃分; （1)升壓型變電站；把某種電壓升高到另一種電壓，進行輸送。多用在發(fā) 電廠的升壓變電站。 （2）降壓型變電站；把某種電壓降低適合于用戶使用的電壓進行配送。 一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓選用兩個線圈的(繞組）雙圈變壓器。 一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個線圈的三圈變壓器。 變電站除升壓與降壓之分外還以規(guī)模大小、電壓等級分為不同的變電站。 如；樞紐變電站、區(qū)域變電站、終端變電站和開閉所、箱式變電站、車間 變電站、其他專業(yè)性變電站。 樞紐變電站；電壓等級比較高，多為三圈變壓器；電壓等級一般為； 500KV/220KV/110KV.一般樞紐變電

5、站匯集多個大電源，進行系統(tǒng)功率交換和 以中壓供電。全所停電后，將使系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，電網(wǎng)瓦解。造成大面積停電。 區(qū)域變電站;電壓等級也比較高，多為三圈變壓器；一般區(qū)域變電站地區(qū)重 要變電站，有的也叫中心變電站，向終端變電站和分支變電站供電，也可直接 向用戶供電。電壓等級一般為；220KV/110KV/35KV.或110KV/35KV/10KV. ； 、電壓等級的劃分 用戶電壓等級； （很少） 配電電壓等級； 35KV.66KV.110KV 輸電電壓等級；220KV以上的如； 330KV.500KV.750KV.等 電壓等級不同他的供電半徑距離不 同。 一般為；10KV為；10KM以內(nèi) 35KV;2

6、0-50KM 66KV;30-100KM 110KV;50-150KM 220KV;100-300KM 330KV;200-600KM 500KV;150-850KM 還有不同行業(yè)使用的其他電壓等級。 如；冶煉、鐵路、礦山等等。 ； 終端變電站； 一般直接接到用戶，大多數(shù)兩個電壓等級及兩圈變壓器； 110KV/35KV或35KV/10KV. 用戶本身的變電站；一般只有兩個電壓等級及雙圈變壓器； 110KV/10KV;35KV/10KV;10KV/0.4KV;其中10KV/0.4KV為最 多。 10KV的開閉所； 只有配電作用沒有改變電壓的作用，及沒有變壓器。 箱式變電站等。 還有其他行業(yè)用處的

7、專業(yè)性的變電站等等。如；冶煉行業(yè)用 的整流型變電站；地鐵專用變電站、工礦變電站等等。 不管什么類型的變電站其主要組成為；饋電線（進線、 出線）和母線，斷路器，隔離開關(guān)（接地開關(guān)），電力變壓 器（主變),站用變，電壓互感器 TV(PT),電流互感器TA（CT), 避雷器/針.接地網(wǎng)等等 三 變電站的作用 變電站是電力系統(tǒng)的一部分其功能是變換電壓等 級、匯集配送電功能，以滿足電力系統(tǒng)與用戶的需要。 電是一種特殊產(chǎn)品，既；產(chǎn)供銷瞬間完成。發(fā)電廠是產(chǎn) 的功能，變電站起到供銷的功能。發(fā)電廠的升壓變電站 把發(fā)電機出口電壓升到所需要的電壓，經(jīng)必要的輸電線 路把電能輸送到較遠的地方的降壓變電站把電壓降到用 戶

8、所使用的電壓等級以滿足用戶的需要。 變電站是把一些電氣設(shè)備組裝起來，用以切斷或 接通必要的設(shè)備形成系統(tǒng)的完整性，改變或調(diào)整電壓， 滿足系統(tǒng)的需要。在電力系統(tǒng)中變電站是輸電和配電的 集結(jié)點。 變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制 電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，他通過將各級電壓 的電網(wǎng)聯(lián)系起來。 4變電站的組成 變電站主要是有；設(shè)備及安裝工程、建筑工程（土建）、其他項目工程等。 1.設(shè)備及安裝工程；包括兩部分；既一次部分（設(shè)備）、二次部分（設(shè)備）。 （1） 一次部分（設(shè)備）；一次設(shè)備是指直接參加發(fā)、輸、配電能在系統(tǒng)中使用的電氣設(shè) 備；包括；發(fā)電機、變壓器、電力電纜、輸電線路、斷路器、

9、隔離開關(guān)、電流互 感器、電壓互感器、阻波器、避雷器、接地網(wǎng)等等。由這些設(shè)備連接在一起構(gòu)成 的電路，稱之為一次接線或稱組接線。 （2） 二次部分（設(shè)備）；二次設(shè)備是指對一次設(shè)備的工況或指揮信號所需要的電氣設(shè)備； 這些設(shè)備為；測量儀表、繼電保護、控制及信號、自動裝置、通訊系統(tǒng)、控制電 纜等等。還有部分輔助系統(tǒng)；如站用電源系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、計算 機監(jiān)控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)等等 。這些設(shè)備，通常由電流互感器和電壓互感器的二 次繞組的出線以及直流電源，按著一定的要求連接一起構(gòu)成的電路，稱之為二次 接線或二次回路。（有的把遠動系統(tǒng)單獨拿出來 ，另算一個系統(tǒng)） （3） 設(shè)備安裝；電氣設(shè)備安裝包含一、

10、二次設(shè)備的本體就位放線、組裝連接、線號制作、 電纜放線連接、電纜頭制作封堵、緊固找整、設(shè)備二次灌漿、設(shè)備標識牌懸掛、 設(shè)備單體試驗（有的把單體試驗單獨立項）、保護系統(tǒng)保護定值的輸入、各壓板 的頭退等等。 （4） 聯(lián)合調(diào)試（試車）；電氣設(shè)備安裝完畢后，并經(jīng)單體試驗合格， 可進行沒帶電前的分項啟動，各分項合格并與調(diào)度對調(diào)一致后，由相關(guān)調(diào)度 下令進行分項帶電試運行和全站帶電投入運行。變電站規(guī)定試運行24小時后根據(jù)現(xiàn)場實際 情況用戶決定是否接收。（發(fā)電廠試運行分兩種一種為72小時另一種為168小時。 根據(jù)機組大小而定） 2. 建筑工程（土建） （1） 主建筑工程；主建筑工程包含；控制間、 設(shè)備間、生活

11、配套設(shè)施等等。 （2） 設(shè)備基礎(chǔ)；各類設(shè)備的基礎(chǔ)、預(yù)埋件 的預(yù)埋（如設(shè)備帶有預(yù)埋件應(yīng)有設(shè)備廠 家提供預(yù)埋件）、電纜溝渠、電纜溝渠 內(nèi)各類支架、主變事故油池油井等等。 （3） 配電裝置構(gòu)架系統(tǒng)；避雷針、避雷塔 等等。 （4 ） 照明系統(tǒng)（含變電站內(nèi)室外照明）、 采暖、通風系統(tǒng)、給、排水系統(tǒng)等等。 （5） 變電站圍墻、站內(nèi)道路、綠化等等。 3變電站其他設(shè)備（項目） （1） 安全監(jiān)視系統(tǒng)；有各類監(jiān)視探頭、圖像監(jiān)控等等組成。作用是監(jiān)視其 他人員不經(jīng)批準進入站內(nèi)區(qū)域或進入帶電區(qū)域等等。 （2） 消防監(jiān)視系統(tǒng)；是有消防系統(tǒng)和消防監(jiān)視系統(tǒng)組成，消防系統(tǒng)有消防 水泵、消防穩(wěn)壓水泵、消防噴淋裝置、消防管閥系統(tǒng)、

12、水井（庫） 系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)、干粉滅火器、沙箱等等。監(jiān)視系統(tǒng)由各類煙 感、溫感、感溫電纜、感溫線、報警裝置、監(jiān)視裝置、控制裝置等 等組成。各類變電站配置的消防系統(tǒng)不太統(tǒng)一。但都要經(jīng)消防主管 部門審批消防方案，由專業(yè)施工部門施工，由消防部門專門驗收。 (3) 遠動通訊系統(tǒng)；光纖通訊、電力線載波機通訊、微波通訊等。現(xiàn)在國 外常規(guī)使用比較多的是；電力線載波機通訊系統(tǒng)。 接線方式有兩種；其一：相地接線，一端只需要一套阻波器、一套 耦合電容器即可。我國330KV以下電網(wǎng)基本采用此類接線，并與電 容式電壓互感器配合使用，節(jié)省了一套耦合電容器。其缺點；衰減 較大，在耦合相發(fā)生接地故障時安全性較差。 另一種

13、接線為：相相接線，一端需要兩套阻波器和耦合電容器。優(yōu) 點為；衰減較小，線路故障時安全性高。國內(nèi)多在500KV以上電網(wǎng) 上使用。 線路 阻波器；線路 阻波器串聯(lián)在輸電線路上，需要通過正常線路上 的工頻電流，并能阻止高頻信號通過，即對高頻信號呈現(xiàn)高阻抗， 而對工頻電流基本不呈現(xiàn)阻抗。選擇；按其額定連續(xù)電流（A)選擇 和額定短時電流（KA)選擇。 部分國外項目采用相-相接線的比較多些。 五 變電站的形式 變電站有；室內(nèi)型、室外型、地下型。另分； 常規(guī)的AIS型(敞開式空氣絕緣）開關(guān)設(shè)備、GIS 型（封閉式六氟化硫氣體絕緣）開關(guān)設(shè)備、 HGIS型（半氣體絕緣開關(guān)裝置）開關(guān)設(shè)備。都 是以高壓系統(tǒng)而確定的

14、。 1AIS型； 該型變電站的高壓設(shè)備全部安裝于空氣中。 (見圖一) 為一進線和主變間隔的斷面圖，斷路 器為雙列布置普通型。（還有中型、中高型、 田子型、品子型，根據(jù)斷路器的布置可分單列、 雙列型）。 特點； 高壓設(shè)備、母線等都暴露在空氣中便于查看 設(shè)備的運行情況，安裝繁瑣，設(shè)備經(jīng)常受到風 吹雨淋容易腐蝕，維護量大。占地面積大。投 資相對少些。 2GIS型； 全封閉式組合電氣是把各類高壓電氣設(shè)備封閉在 密 封的容器內(nèi)，具有高可靠性，低維護量，占地面積少， 安裝方便快捷之優(yōu)點。不足之處是；價格昂貴，投資比 較大。然而，過高的集成度，使得一 但某個設(shè)備出現(xiàn)問 題，則整個變電站都必須要停運處理，必然

15、的擴大了事 故影響范圍，損失也較大。另；環(huán)境溫度低于-20度的 地區(qū)，應(yīng)附加電熱加溫裝置，防止SF6氣體低溫液化。 由于存在以上優(yōu)點，現(xiàn)在城市化加快，土地越來越緊張， GIS型的變電站還是越來越背采用。 該型變電站國內(nèi)基本采用室內(nèi)布置，采用一個主體 建筑即可；采用多層布置，各種電纜布置在地下底層， 一層布置中壓開關(guān)柜、補賞電容器、接地變、站用變等 設(shè)備，二層布置GIS設(shè)備及二次設(shè)備間、監(jiān)控室、值班 室、辦公室等。主變布置在緊靠中壓配電室側(cè)。節(jié)省占 地面積建筑物又少。城市中的變電站基本都采用此類型。 3HGIS型（半氣體絕緣開關(guān)裝置）； HGIS的原理與GIS基本相同，區(qū)別在于HGIS只將斷 路

16、器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、CT等集成一組?？欤w 封閉于充滿絕緣氣體的容器中。而對發(fā)生事故機率極低 的母線設(shè)備、避雷器等設(shè)備，則采用常規(guī)的方式（敞開 式）進行布置。因而使得現(xiàn)場接線清晰、簡潔、緊湊， 安裝及維護檢修方便，運行可靠性相對提高。 造價和占地面積介于AIS和GIS型之間?，F(xiàn)年來以得 到大力推廣。 成熟的HGIS產(chǎn)品主要有；意大利ABB公司的PASS 型、德國西門子公司的HIS型、法國阿爾斯通的GIM型、 日本三菱公司的MITS型。 我國國內(nèi)，目前也已有許多設(shè)備生產(chǎn)廠家開始與歐 洲公司合作，陸續(xù)面向國內(nèi)電網(wǎng)推出了相應(yīng)的HGIS產(chǎn) 品。 6變電站的主接線形式 變電站的主接線是根據(jù)各變電站

17、的地位及主要性、電壓等級、容量及規(guī)模大小等而確定的。但是總 的原則是；一可靠性、二靈活性、三經(jīng)濟性。 6-220KV電壓等級的高壓配電裝置的基本接線及適用范圍。 1單母線接線； （1）優(yōu)點；接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 （2）缺的；不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。 （3）適用范圍；一般只使用一發(fā)電機或一臺主變的以下三種情況； 1）6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過五回。 2）35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過三回。 3）110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。 2單母線分段接線 （1）優(yōu)點； 1）用斷路器把母線分段后

18、對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。 2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致 使重要用戶停電。 （2）缺的； 1）當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 2）當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交差跨越。 3）擴建時需向兩個方向均衡擴建。 （3）適用范圍； 1）6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。 2）35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時。 3）110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。 3雙母線接線 （1）優(yōu)點； 1）供電可靠。 2）調(diào)度靈活。 3）擴建方便。 4）便于

19、試驗。 （2）缺的； 1）增加一組母線和使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān)。 2）當母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電氣，容易誤操 作。需加連鎖裝置。 （3）適用范圍； 當出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和竄越功率較大、母線故 障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用 戶的供電、系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用。 1）6-10KV配電裝置,當短路電流較大、出線需要帶電抗器時。 2）35-63KV配電裝置,當出線回路數(shù)超過8回時；或鏈接的電源較多、 負荷較大時。 3）110-220KV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時；或當110- 220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回以上 時