變電站的組成

1、變電站的組成 第1頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二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(fēng)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 第2頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二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(yuǎn)的用戶。輸電距離一般都在200KM以上。 配電；電壓等級一般為；110KV/66K

2、V/35KV/10KV.把從輸電電網(wǎng)得到的電能進行必要的調(diào)配，滿足用戶與電網(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(fù)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?xì)廨啓C，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

3、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)。第3頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二c)用戶一級用戶（負(fù)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(dāng)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(fù)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(fù)荷一般要有兩個獨立的電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證對全部

4、或大部分二級用戶的供電。三級用戶（負(fù)荷） ； 其他小工業(yè)用戶，民用用戶等等。對于三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。第4頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二二.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

5、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.；第5頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二、電壓等級的劃分用戶電壓等級；（很少）配電電壓等級；第6頁，共23

6、頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二輸電電壓等級；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;20-50KM66KV;30-100KM110KV;50-150KM第7頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二220KV;100-300KM330KV;200-600KM500KV;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。第8頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二；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；11

7、0KV/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)等等第9頁，共23頁，2022年，5月20

8、日，5點32分，星期二三 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(yuǎn)的地方的降壓變電站把電壓降到用戶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

9、壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。第10頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二變電站的組成 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。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、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

10、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(yuǎn)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(yuǎn)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、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(biāo)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

11、，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） 第11頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二2. 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 ）

12、照明系統(tǒng)（含變電站內(nèi)室外照明）、采暖、通風(fēng)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。 第12頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二變電站其他設(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(zhǔn)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)、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

13、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(yuǎn)動通訊系統(tǒng)；光纖通訊、電力線載波機通訊、微波通訊等?，F(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

14、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。第13頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二五 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。AIS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，

15、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(fēng)吹雨淋容易腐蝕，維護量大。占地面積大。投資相對少些。第14頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二第15頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二GIS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

16、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。第16頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二第17頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二HGIS型（半氣體絕緣開關(guān)裝置）； HGIS的原理

17、與GIS基本相同，區(qū)別在于HGIS只將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、CT等集成一組?？?，整體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。第18頁，共23頁，2022

18、年，5月20日，5點32分，星期二第19頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二變電站的主接線形式 變電站的主接線是根據(jù)各變電站的地位及主要性、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。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

19、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。單母線分段接線 （1）優(yōu)點； 1）用斷路器把母線分段后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(dāng)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(dāng)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(dāng)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

20、-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。第20頁，共23頁，2022年，5月20日，5點32分，星期二雙母線接線 （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(dāng)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(dāng)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(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時。 2）35-63KV配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時；或鏈接的電源較多、負(fù)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(dāng)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。第21頁，共23頁，2022年，5月20日