智能變電站的一次設(shè)備

1、主要主要 內(nèi)容內(nèi)容一一電力系統(tǒng)一次設(shè)備的基本概念電力系統(tǒng)一次設(shè)備的基本概念二二變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹1. 變壓器2. 斷路器3. 隔離開關(guān)4. 接地開關(guān)5. 電容器6. 電抗器7. 互感器a.常見電壓互感器舉例b.電子式電壓互感器優(yōu)缺點介紹c.常見電流互感器舉例d.電子式電流互感器優(yōu)缺點介紹8. 組合電器（GIS）概念及優(yōu)點三三變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智能化1. 一次設(shè)備智能化的概念及意義2. 常見的一次設(shè)備智能化簡介變電站一次設(shè)備的概念變電站一次設(shè)備的概念v電力系統(tǒng)是集電力能源的生產(chǎn)、變換、輸送、電力系統(tǒng)是集電力能源的生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用于一體的綜合系

2、統(tǒng)，電力系統(tǒng)的一分配和使用于一體的綜合系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的一次設(shè)備直接連接于電力系統(tǒng)的高壓電網(wǎng)中，參次設(shè)備直接連接于電力系統(tǒng)的高壓電網(wǎng)中，參與電力能源的生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用。與電力能源的生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹變壓器變壓器 變壓器是電力系統(tǒng)交流電力能源實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的主要設(shè)變壓器是電力系統(tǒng)交流電力能源實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)不同電壓等級的電力能源的相互轉(zhuǎn)換以備，能夠?qū)崿F(xiàn)不同電壓等級的電力能源的相互轉(zhuǎn)換以便于電力系統(tǒng)的連接，優(yōu)化電力能源的傳輸。便于電力系統(tǒng)的連接，優(yōu)化電力能源的傳輸。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹常見的幾種斷路器常

3、見的幾種斷路器變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹斷路器斷路器A.A.斷路器概念：斷路器概念：l 接通或斷開電力系統(tǒng)各設(shè)備連接的重要設(shè)備。B.B.斷路器特點：斷路器特點：它配置有相對完善的熄滅電弧的裝置，具備斷開電力系統(tǒng)的負荷電流和故障電流能力。C.C.斷路器作用：斷路器作用：u系統(tǒng)正常運行時根據(jù)需要改變電力系統(tǒng)的連接關(guān)系，調(diào)節(jié)潮流；u系統(tǒng)故障時斷開故障電流切斷故障設(shè)備與系統(tǒng)的電氣連接。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹常見的隔離開關(guān)常見的隔離開關(guān)變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹隔離開關(guān)隔離開關(guān)1.1. 隔離開關(guān)概念：隔離開關(guān)概念：改變電力系統(tǒng)各設(shè)備連接方式（運行

4、方式）的主改變電力系統(tǒng)各設(shè)備連接方式（運行方式）的主要設(shè)備。要設(shè)備。2.2. 隔離開關(guān)特點：隔離開關(guān)特點：a.a. 它沒有熄滅電弧的裝置，不具備斷開電力系統(tǒng)的它沒有熄滅電弧的裝置，不具備斷開電力系統(tǒng)的大負荷電流和故障電流能力；大負荷電流和故障電流能力；b.b. 斷路器斷開回路后、等電位和設(shè)備空載的情況下斷路器斷開回路后、等電位和設(shè)備空載的情況下操作。操作。3.3. 隔離開關(guān)作用：隔離開關(guān)作用： 系統(tǒng)正常運行時根據(jù)需要改變電力系統(tǒng)的運行方系統(tǒng)正常運行時根據(jù)需要改變電力系統(tǒng)的運行方式；式； 斷開檢修設(shè)備與系統(tǒng)的電氣連接，形成明顯的斷斷開檢修設(shè)備與系統(tǒng)的電氣連接，形成明顯的斷開點，隔離檢修設(shè)備。開點

5、，隔離檢修設(shè)備。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹常見的接地開關(guān)常見的接地開關(guān)變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹接地開關(guān)接地開關(guān)A.A. 接地開關(guān)特點：接地開關(guān)特點：它的一端直接與變電站的接地網(wǎng)相連，另一端（靜觸它的一端直接與變電站的接地網(wǎng)相連，另一端（靜觸頭）安裝在帶電設(shè)備上；頭）安裝在帶電設(shè)備上；除了特殊需求，接地開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。除了特殊需求，接地開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。B.B. 接地開關(guān)的分類：接地開關(guān)的分類：1.1. 系統(tǒng)工作接地開關(guān)；系統(tǒng)工作接地開關(guān)；2.2. 設(shè)備檢修接地開關(guān)。設(shè)備檢修接地開關(guān)。C.C. 接地開關(guān)的作用：接地開關(guān)的作用：a)a) 設(shè)備檢修接地開關(guān)

6、設(shè)備檢修接地開關(guān) 檢修設(shè)備殘余電荷釋放；檢修設(shè)備殘余電荷釋放； 形成檢修設(shè)備各個可能來電側(cè)的設(shè)備短路接地狀態(tài)，保障檢形成檢修設(shè)備各個可能來電側(cè)的設(shè)備短路接地狀態(tài)，保障檢修人員的人身安全。修人員的人身安全。b)b) 系統(tǒng)工作接地開關(guān)；系統(tǒng)工作接地開關(guān)； 保護設(shè)備運行安全；保護設(shè)備運行安全； 優(yōu)化系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡(luò)，簡化繼電保護配置。優(yōu)化系統(tǒng)的接地網(wǎng)絡(luò)，簡化繼電保護配置。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電容器電容器v 電容器主要作用：電容器主要作用：1.1. 無功功率補償，改善無功分布無功功率補償，改善無功分布, ,優(yōu)化系優(yōu)化系統(tǒng)運行狀態(tài)及電能質(zhì)量統(tǒng)運行狀態(tài)及電能質(zhì)量; ;2.2. 改善高

7、壓輸電線路運行參數(shù)，提高輸改善高壓輸電線路運行參數(shù)，提高輸電線路功率極限電線路功率極限; ;3.3. 與電抗器并聯(lián)形成高頻濾波裝置，限與電抗器并聯(lián)形成高頻濾波裝置，限制高頻信號在電力系統(tǒng)的傳播。制高頻信號在電力系統(tǒng)的傳播。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電抗器電抗器v 電抗器主要作用：電抗器主要作用：A. 與容器并聯(lián)形成高頻濾波裝置，限制高頻信號在電力系統(tǒng)的傳播。B. 限制短路電流，保障設(shè)備安全。C. 改善高壓輸電線路運行參數(shù)，限制空載過電壓。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電抗電抗/ /電容器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用電容器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用A. 高頻阻波器高頻阻波器B. 結(jié)合濾

8、波器結(jié)合濾波器C. 耦合電容器耦合電容器D. 串聯(lián)電容器串聯(lián)電容器E. 并聯(lián)電抗器并聯(lián)電抗器F. 無功補償電容器組無功補償電容器組變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹互感器互感器A.互感器概念：互感器概念：u 互感器是測量電網(wǎng)電氣參數(shù)的重要裝置，是繼電保護、自動裝置、計量設(shè)備、測量儀表等二次設(shè)備感知電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的關(guān)鍵設(shè)備。B.互感器作用：互感器作用： 能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)的大電流高電壓轉(zhuǎn)換成變電站二次設(shè)備能夠使用的小電流低電壓信息供二次設(shè)備使用。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹互感器分類互感器分類A.按功能作用：按功能作用： 電流互感器； 電壓互感器。B.B. 按工作原理：按

9、工作原理：1.1. 電壓互感器：電壓互感器：a.a. 電感分壓電磁感應(yīng)式電感分壓電磁感應(yīng)式b.b. 電容分壓電磁感應(yīng)式電容分壓電磁感應(yīng)式c.c. 電容分壓電子式電容分壓電子式d.d. 電阻分壓電子式電阻分壓電子式2. 電流互感器：a.a. 電磁感應(yīng)式（羅氏線圈電流互感器、常規(guī)壓電電磁感應(yīng)式（羅氏線圈電流互感器、常規(guī)壓電磁感應(yīng)）磁感應(yīng)）b.b. 光學(xué)電子式光學(xué)電子式變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電流互感器舉例電子式電流互感器舉例v光學(xué)電流互感器：光學(xué)電流互感器：v 磁旋光效應(yīng)原理磁旋光效應(yīng)原理當(dāng)一束光通過一個磁場后當(dāng)一束光通過一個磁場后其偏振面就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角其偏振面就

10、會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角?是對被測電是對被測電流流i i周圍磁場強度的線積分成正比。周圍磁場強度的線積分成正比。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹光學(xué)電流互感器舉例光學(xué)電流互感器舉例變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電流互感器舉例電子式電流互感器舉例v羅氏線圈電流互感器： 采用電磁感應(yīng)原理，只不過采用了空心線圈采用電磁感應(yīng)原理，只不過采用了空心線圈（或低功率線圈）。（或低功率線圈）。 它由羅氏線圈、積分器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)它由羅氏線圈、積分器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換等元件組成。羅氏線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電換等元件組成。羅氏線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電勢勢e(t)e(t)經(jīng)過積分器處理后得

11、到與被測電流成經(jīng)過積分器處理后得到與被測電流成比例的電壓信號，經(jīng)處理、變換后，即可得比例的電壓信號，經(jīng)處理、變換后，即可得到與一次電流成比例的模擬量輸出，再模數(shù)到與一次電流成比例的模擬量輸出，再模數(shù)轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號輸出轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號輸出至合并單元。至合并單元。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電流互感器舉例電子式電流互感器舉例變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電流互感器優(yōu)點電子式電流互感器優(yōu)點電子式電流互感器的優(yōu)點：電子式電流互感器的優(yōu)點：a.a. 電流變換的線性度更好；電流變換的線性度更好；b.b. 頻響范圍更寬；頻響范圍

12、更寬；c.c. 沒有鐵磁畸變和飽和問題；沒有鐵磁畸變和飽和問題；d.d. 抗干擾性好；抗干擾性好；e.e. 二次開路時不會產(chǎn)生高電壓，運行安全性更二次開路時不會產(chǎn)生高電壓，運行安全性更高；高；f.f. 采樣回路的中間環(huán)節(jié)少，采樣精度高。采樣回路的中間環(huán)節(jié)少，采樣精度高。g.g. 負載能力強。負載能力強。h.h. 重量輕便于集成化安裝。重量輕便于集成化安裝。i.i. 絕緣介質(zhì)穩(wěn)定，維護量??；絕緣介質(zhì)穩(wěn)定，維護量?。蛔冸娬局饕淮卧O(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電流互感器存在的問題電子式電流互感器存在的問題存在的問題：存在的問題：v 羅氏線圈互感器電子元件的供能可靠性問題；v 羅氏線圈互感器抗

13、干擾問題；v 光學(xué)互感器工作光源壽命問題；v 光學(xué)互感器光源系統(tǒng)溫度穩(wěn)定性問題；v 光學(xué)互感器磁光感應(yīng)元件安裝位置對測量精度影響大，設(shè)備運輸要求高。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹常見電壓互感器舉例常見電壓互感器舉例v 電容分壓式電磁型互感器電容分壓式電磁型互感器變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹常見電壓互感器舉例常見電壓互感器舉例v 電容分壓式電子互感器電容分壓式電子互感器變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電壓互感器優(yōu)點電子式電壓互感器優(yōu)點電子式電壓互感器的優(yōu)點：電子式電壓互感器的優(yōu)點： 采用0-5V的小信號輸出，便于與數(shù)字電路進行接口。 光數(shù)字信號傳輸

14、，不存在傳輸?shù)碾妷簱p耗，精度更高。 電壓變換的線性度更好，頻響范圍更寬； 不存在鐵磁畸變和飽和問題。 光數(shù)字信號輸出沒有二次短路燒壞電壓互感器的問題，運行可靠性更高。 設(shè)備重量輕便于集成化安裝。變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹電子式電壓互感器問題電子式電壓互感器問題電子式電壓互感器的問題：電子式電壓互感器的問題： 采用0-5V的小信號輸出，抗干擾能力差。 采用0-5V的模擬小信號輸出，不能長距離傳輸； 模數(shù)及A/D轉(zhuǎn)化元件需要供能，受供能可靠性影響。 模數(shù)及A/D轉(zhuǎn)化元件與互感器一體化設(shè)計，電子元件工作環(huán)境惡劣，影響設(shè)備穩(wěn)定；變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹新型組合式一

15、次設(shè)備新型組合式一次設(shè)備GISGIS變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹GISGIS優(yōu)點優(yōu)點變電站主要一次設(shè)備介紹變電站主要一次設(shè)備介紹GISGIS優(yōu)點優(yōu)點A.A. 結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，節(jié)省占地。結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，節(jié)省占地。B.B. 模塊化設(shè)計，運輸方式靈活，現(xiàn)場安裝、調(diào)模塊化設(shè)計，運輸方式靈活，現(xiàn)場安裝、調(diào)試周期短；試周期短；C.C. 內(nèi)部元件設(shè)備密封于高壓內(nèi)部元件設(shè)備密封于高壓SF6SF6氣體中，不受外氣體中，不受外部環(huán)境的影響，運行穩(wěn)定可靠，維護工作量部環(huán)境的影響，運行穩(wěn)定可靠，維護工作量極小。極小。D.D. 元件設(shè)備集中安裝便于進行在線監(jiān)測。元件設(shè)備集中安裝便于進行在線監(jiān)

16、測。E.E. 全部設(shè)備均采用電動操作機構(gòu)，便于實現(xiàn)遠全部設(shè)備均采用電動操作機構(gòu)，便于實現(xiàn)遠程自動控制。程自動控制。F.F. 各設(shè)備間除設(shè)置機械連鎖外還設(shè)置操作電氣各設(shè)備間除設(shè)置機械連鎖外還設(shè)置操作電氣回路連鎖回路，操作安全性好?；芈愤B鎖回路，操作安全性好。變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智能化一次設(shè)備智能化概念一次設(shè)備智能化概念1.1. 一次設(shè)備的智能化就是在常規(guī)變電站運行監(jiān)一次設(shè)備的智能化就是在常規(guī)變電站運行監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加監(jiān)測反映設(shè)備運行狀態(tài)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加監(jiān)測反映設(shè)備運行狀態(tài)和健康狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)。和健康狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)。2.2. 在線監(jiān)測系統(tǒng)主在線監(jiān)測系統(tǒng)主IEDIED（監(jiān)測主

17、機）接收各監(jiān)測（監(jiān)測主機）接收各監(jiān)測子子IEDIED設(shè)備數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)分析、診斷、存儲設(shè)備數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)分析、診斷、存儲功能，并將數(shù)據(jù)及診斷結(jié)果上傳監(jiān)控主站功能，并將數(shù)據(jù)及診斷結(jié)果上傳監(jiān)控主站。變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智能化一次設(shè)備智能化意義一次設(shè)備智能化意義A.A. 在常規(guī)變電站運行監(jiān)控的基礎(chǔ)上完善了變在常規(guī)變電站運行監(jiān)控的基礎(chǔ)上完善了變電站設(shè)備的監(jiān)控措施；電站設(shè)備的監(jiān)控措施；B.B. 提高了變電站一次設(shè)備的監(jiān)控質(zhì)量；提高了變電站一次設(shè)備的監(jiān)控質(zhì)量；C.C. 為設(shè)備狀態(tài)檢修和變電站遠方巡視提供技為設(shè)備狀態(tài)檢修和變電站遠方巡視提供技術(shù)依據(jù)。術(shù)依據(jù)。變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智

18、能化常見設(shè)備智能化舉例常見設(shè)備智能化舉例斷路器智能化斷路器智能化a.a. 分合閘線圈監(jiān)測：分合閘波形數(shù)據(jù)；分合閘時分合閘線圈監(jiān)測：分合閘波形數(shù)據(jù)；分合閘時間數(shù)據(jù)；三相同期數(shù)據(jù)；間數(shù)據(jù)；三相同期數(shù)據(jù)；b.b. 觸頭機械特性監(jiān)測：行程曲線數(shù)據(jù)；分合閘速觸頭機械特性監(jiān)測：行程曲線數(shù)據(jù)；分合閘速度數(shù)據(jù)；度數(shù)據(jù)；c.c. 儲能電機監(jiān)測：儲能電機運行電流數(shù)據(jù)；儲能儲能電機監(jiān)測：儲能電機運行電流數(shù)據(jù)；儲能電機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；電機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；d.d. 氣室局部放電監(jiān)測：監(jiān)測最大放電量、單位時氣室局部放電監(jiān)測：監(jiān)測最大放電量、單位時間放電次數(shù)和放電相位間放電次數(shù)和放電相位e.e. SF6SF6密度微水監(jiān)測。密度微水監(jiān)測。變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智能化常見設(shè)備智能化舉例常見設(shè)備智能化舉例避雷器智能化： 避雷器泄漏電流避雷器泄漏電流 避雷器放電次數(shù)避雷器放電次數(shù)變電站一次設(shè)備智能化變電站一次設(shè)備智能化常見設(shè)備智能化舉例常見設(shè)備智能化舉例變壓器智能化：1.1. 變壓器油在線監(jiān)測：變壓器油在線監(jiān)測：H2H2、COCO、CH4CH4、C2H6C2H6、C2H4C2H4和和C2H2C2H2、CO2CO2和微水?dāng)?shù)據(jù)和微水?dāng)?shù)據(jù)2.2. 局放在線