高低壓控制原理培訓(xùn)

1、目錄,一. 電工 基 礎(chǔ)二. 電力系統(tǒng)基 本知識三. 電力變壓器四. 高壓電器及成套裝置 五. 過 壓 保 護(hù) 與 繼電保 護(hù)六. 電氣安全技術(shù),背景知識,低壓進(jìn)網(wǎng)許可證Ⅰ. 電工進(jìn)網(wǎng)許可證 高壓進(jìn)網(wǎng)許可證 特種許可證 鐵路電氣化

2、 國防電氣化Ⅱ. 想一想 1.何為高壓 ？何為低壓 ？ 2.何為強電？何為弱電？,,,一.電工基礎(chǔ),什么是電？220V50Hz1000W 的含義？ 直 流 電： 交流 電： 電 源： 電 壓： 頻 率： 周 期： 功 率：

3、 電 流： 電 阻：,?.三相交流電,初相位: 有效值:最大值: 通路 電路 斷路 短路,,實現(xiàn)能量的傳輸 分配 和對控制信號的傳遞,,?.電力系統(tǒng): 發(fā)電 變電輸電 配電 用電單位組成的整體或：生產(chǎn) 傳輸 分配 消費的各個環(huán)節(jié)組成的一個有機(jī)整體,

4、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?.電力系統(tǒng): 發(fā)電 變電輸電 配電 用電單位組成的整體或：生產(chǎn) 傳輸 分配 消費的各個環(huán)節(jié)組成的一個有機(jī)整體,,?.電力系統(tǒng): 發(fā)電 變電輸電 配電 用電單位組成的整體或：生產(chǎn) 傳輸 分配 消費的各個環(huán)節(jié)組成的一個有機(jī)整體,,電力網(wǎng),組成,,各種變電所,各種電壓等級的電力線路,作用,傳輸,變化,

5、分配,,,電能,分類,輸電網(wǎng)：以高壓、超高壓將電廠與 變 電所之間連接起來的送電網(wǎng)絡(luò),配電網(wǎng)：直 接將電能送到用戶的網(wǎng)絡(luò),,,電力系統(tǒng)的示意圖,升壓變電所,220kV,地區(qū)樞紐所,10kV,至用戶,配電所,10kV,10kV,升壓變電所,220kV,220kV,220kV,輸電線路,220kV,10kV,電力負(fù)荷,用電設(shè)備或用電單位所消耗的功率（KW）容量（KVA）或電流（A）,電力負(fù)荷,一類負(fù)荷：指

6、突然停電會造成人員生命危害，造成 重大設(shè)備損壞且難以修復(fù) 對周圍環(huán)境造 成污染及重大經(jīng)濟(jì)損失。如：涌水量大 的礦井的排水泵的電源；有爆炸危險的 礦井中因通風(fēng)機(jī)械停電會造成有害氣體聚 集超限；重要交通樞紐；國際社交場所。,二類負(fù)荷：指突然中斷供電，將造成大量減產(chǎn)

7、，產(chǎn) 生大量廢品，大量材料報廢，連續(xù)生產(chǎn) 需要較長時間。,三類負(fù)荷：除一、二類負(fù)荷以外的負(fù)荷。,,電力負(fù)荷,1.高峰負(fù)荷：用戶在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的 最大負(fù)荷,日高峰,晚高峰,2.低谷負(fù)荷：電網(wǎng)中或某用戶在一天24h內(nèi)發(fā)生的 用電最少的電量（為合理使用電能應(yīng)

8、 盡量減少發(fā)生低谷負(fù)荷的時間，對于 電力系統(tǒng)來說峰谷差越小用電則越趨 近于合理）。,3.平均負(fù)荷：電網(wǎng)中某一用戶在某一段確定的時間 階段平均小時的用電量。,,,節(jié)約用電,利國利民,變電所,1.連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié),變電所,作用：匯集電源，升、降電壓，分配電能,①高低壓配電裝置,②變壓器,③主控制

9、室和相應(yīng)實施及輔助設(shè)備,一次電氣設(shè)備 變電所,,①主變壓器,②高壓斷路器,③隔離開關(guān),④互感器,電壓互感器,電流互感器,⑤熔斷器,⑥負(fù)荷開關(guān),,,2.,組成,,電能質(zhì)量,電能質(zhì)量,電壓允許偏差,電壓允許波動與閃變,公用電網(wǎng)諧波,三相允許不平衡度,,,1. 《電力系統(tǒng)頻率偏差》中規(guī)定允許值為±0.2Hz。 而我國跨省輸電都保持在±0.1Hz內(nèi)。故有保證， 可不考慮,2.公用電網(wǎng)諧

10、波，因交流電波畸變，即含有高次 諧波，當(dāng)諧波總電壓超過基準(zhǔn)波（50Hz）電壓 的5％，就可能使繼電器自動裝置電子計算機(jī)等 產(chǎn)生誤動作甚至不能正常工作。,允許電壓偏差 按,ΔU％=,,規(guī)定值,35KV及以上：允許±10％,10KV及以下三相供電：允許±7％,220V單相供電：允許,＋7％,－10％,,,電壓偏差危害：,1.白熾燈,電壓比額定值低10％，則光通量少30％,電壓高1

11、0％，則壽命縮短一半,,,電動機(jī),2.,因電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩跟電壓的平方成正比，如電壓降低過 多，可能停轉(zhuǎn)和不轉(zhuǎn)，溫度升高，燒毀電機(jī)；反之，會使設(shè)備絕緣老化，縮短壽命，危及設(shè)備安全運行。,,公用電網(wǎng)諧波 電網(wǎng)中非線性原件引起,諧波—非正弦波按傅里葉級數(shù)分解后所得的一系列 頻率為基準(zhǔn)波頻率的整數(shù)倍的正弦波，又稱 為高次諧波。,危害：,1.使變壓器鐵芯過熱損

12、毀,2.變壓器噪聲大,3.電動機(jī)鐵芯損耗增大過熱損毀， 轉(zhuǎn)子震動大,4.電力線路損耗增加，電磁感應(yīng)式電度表計量不準(zhǔn),5.引起過壓,6.造成系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動裝置誤動作 或拒動作,電力變壓器,在一個閉合的鐵芯上繞兩個線圈就構(gòu)成一個單相變壓器,鐵芯：由厚度為0.27mm～0.5mm硅鋼片冷軋而成， 通常做成E字形或F型，交錯疊合而成。,片厚：渦流損耗大,片?。簻u流損耗小,目的：減小渦流的損耗,能量轉(zhuǎn)換：

13、電能 → 磁能 → 電能,,變壓器的結(jié)構(gòu),1.鐵芯：屬磁路部分,2.繞組：屬電路部分,3.絕緣油 紙板 、電纜紙、 皺紋紙,4.分接開關(guān)：無電源勵磁調(diào)壓，放置在高壓繞組上。 （優(yōu)點：引出方便，電流小，有級調(diào)壓）,5.油箱（外殼）,6.冷卻裝置,7.儲油柜（油枕）,8.安全氣道（防爆管）,9.吸濕器：內(nèi)裝氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠 吸收水分后由藍(lán)變?yōu)榉奂t。,變壓器的運行,一.變

14、壓器的運行方式,1.溫升：,①變壓器鐵芯由于渦流熱效應(yīng) 損耗發(fā)熱,②繞組中由于電流的熱效應(yīng)發(fā)熱,2.變壓器中 各部件的 溫度不相同,繞組溫度最高,鐵芯次之,油溫最低,,3.為便于監(jiān)視變壓器運行中的油溫，規(guī)定以 上層油溫為準(zhǔn)。,（A級絕緣材料，允許最高溫度90℃一般不超過85℃）,（對于強迫循環(huán)水冷或風(fēng)冷變壓器為75℃）,（我國規(guī)定變壓器的環(huán)境溫度為40℃時，上層油溫 為55℃）,變壓器的

15、過載能力,在不損壞絕緣和降低變壓器壽命的前提下，變壓器 在較短時間內(nèi)所輸出的最大容量為變壓器的過載能 力，一般以過載倍數(shù)表示。,過載,1.正常情況下過載：可以在絕緣和壽命不受影響 的前提下，在高峰負(fù)載及冬季時過載使用，不 應(yīng)超過20％—30％。,2.故障情況下過載：當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶變電站發(fā) 生故障時，為保證對重要設(shè)備的連續(xù)供電，允 許變壓器短路時的過載能力,,3.變壓器允許短路：當(dāng)變壓器發(fā)

16、生短路時，由于保 護(hù)動作和斷路器跳閘均需一定的時間，因此難免 會受到短路電流沖擊，一般設(shè)計短路電流為額定 電流的25倍。,允許電壓波動：一般不得超過額定值的±5%，可 以運行。,變壓器的并列運行,? 將兩臺或多臺變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)繞組分別接于公共母線上同時向負(fù)載供電。,①提高供電可靠性,并列運行的目的,1.,②提高變壓器運行經(jīng)濟(jì)性,③可以減少總備

17、用量，并可以隨著用電 量的增加分批增加新的變壓器,,?變壓器的連接組別號相同,?變壓器的電壓比相等（允許有±5％的 差值）,?變壓器的阻抗電壓相等（允許有±10％ 的差值）,理想并列運行條件,2.,,阻抗電壓—當(dāng)變壓器二次側(cè)短路，一次側(cè)施加電 壓，使其電流達(dá)到額定值，此時施加 的電壓稱為阻抗電壓Uz,變壓器

18、油及運氣,1.變壓器油的作用,①防潮,②散熱 、冷卻,,變壓器油運行,2.,?變壓器油試驗：每半年取樣試驗。包括耐壓、 介質(zhì)損耗及簡化,?變壓器油運行管理：查充油設(shè)備的密封性，儲 油柜；呼吸器的工作性能， 以及油色、油量、油溫。,?運行

19、中的變壓器補油注意：,,⑴10KV及以下可以補入不同牌號的油，但應(yīng)作 補混油的耐壓實驗,⑵35KV及以上的應(yīng)補入相同牌號的油，也要作 耐壓試驗,⑶補油后要查氣體繼電器，及時放出氣體。,,變壓器的運行檢查,變壓器運行的巡視檢查,一.,1.查油枕和充油絕緣套管內(nèi)油面的高度及 密封處有無滲油、油色,2.查上層油溫應(yīng)在85℃以下，水冷和風(fēng)冷 變壓器應(yīng)為75℃,3.查響聲，正常時為均勻的嗡嗡聲,4.查絕緣套管是否清潔，有

20、無裂紋和放電 燒傷痕跡,5.清掃絕緣套管及有關(guān)附屬設(shè)備,,6.查母線及接線端子連接處接觸是否良好,7.容量在630KVA及以上且無人值班的變壓器， 每周巡視一次。630KVA以下的可適當(dāng)延長巡 視周期，但在每次合閘前及拉閘后應(yīng)檢查一次,8.有人值班的變配電所，每班都應(yīng)巡查并記錄變 壓器的運行狀態(tài),9.對于強迫油循環(huán)水冷式或風(fēng)冷變壓器不論有無 人值班，都應(yīng)每小時巡視一次,10.負(fù)載急劇變化或變壓器發(fā)生短路故障

21、后，都應(yīng) 增加特殊巡視,,二.變壓器異常運行和常見故障分析,1.變壓器聲音異常：,a.啟動大容量動力設(shè)備時，負(fù)載電流大，使 變壓器聲音增大,b.變壓器過載時，發(fā)出很高且沉重的嗡嗡聲,c.當(dāng)系統(tǒng)短路或接地時，通過很大的短路電 流，會有很大的噪聲,d.若有可控硅整流器或電弧爐等設(shè)備，由于 高次諧波產(chǎn)生，變壓器聲音也會變大,2.絕緣套管內(nèi)閃絡(luò)和爆炸,a.套管密封不嚴(yán)，進(jìn)水而使絕緣受潮損壞,b.套管的電容芯子制造不良

22、，使內(nèi)部游離放電,c.套管積垢嚴(yán)重或套管上有大的裂紋和碎片,互感器,實質(zhì)上是一個特殊結(jié)構(gòu)的變壓器,互感器,電壓互感器：將系統(tǒng)高壓改變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)低壓 （100V）或（100V/3）。用 于測量或控制回路,一.,電流互感器：將系統(tǒng)中的大電流變?yōu)榈蛪旱?標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A）用于計量,二.互感器使用注意事項：,電壓互感器

23、,1.,①二次側(cè)不能短路，否則會燒毀,②一、二次側(cè)均應(yīng)保證極性正確且應(yīng)裝熔斷器,③鐵芯和外殼必須接地,,,？,,,2.電流互感器：,?電流互感器正常運行時，相當(dāng)于一臺短路運行的 變壓器，二次側(cè)嚴(yán)禁開路，且二次側(cè)繞組中不允 許接任何開關(guān)和熔斷器。為保安全，二次側(cè)一端 要接地。,?變流比：二次側(cè)一般為5A，一次側(cè)的電流等級有 5A~25000A。其容量標(biāo)準(zhǔn)為5VA~100VA。,?

24、一、二次線圈極性應(yīng)正確,?一次側(cè)帶電時，二次側(cè)任何情況下都嚴(yán)禁開路,?有單繞組式（穿芯式）和雙繞組式,,,高壓電氣及成套裝置,常見高壓電器3KV～35KV有：斷路器、隔離 開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、電容器。,一.高壓電器相關(guān)知識,想一想：短路？,1.電力系統(tǒng)短路,三相短路,兩相短路,兩相接地短路,單相短路,短路電流可達(dá)幾萬甚至幾十萬千安,,1.引起導(dǎo)體嚴(yán)重發(fā)熱，溫度升高甚至熔化，且會 損壞絕緣。,2.在相間產(chǎn)生很大的電動力作用于導(dǎo)

25、體上，可能 造成設(shè)備的變形或損壞。,3.短路處有電弧產(chǎn)生，高溫電弧上千度會燒毀設(shè) 備或燒傷周圍人員甚至引發(fā)火災(zāi)。,4.短路電流通過變壓器線路等阻抗元件時，將產(chǎn) 生很大壓降，引發(fā)電動機(jī)端電壓降低，因此影 響電力系統(tǒng)的正常供電。,短路四大危害,,一.高壓電器中的電弧,1.高壓開關(guān)電氣中電弧的產(chǎn)生：開關(guān)電氣切斷具有 電流的電路時，斷開的觸頭之間將會產(chǎn)生電弧。,電弧的本質(zhì)是離子導(dǎo)電,2.加速滅弧的幾種方法：,①氣體

26、吹動電?。ù糯捣ǎ?②拉長電弧法（速斷）,③介質(zhì)滅弧法（石英砂）,,高壓電氣設(shè)備,一.高壓斷路器,用于正常情況下接通或斷開電路；故障情況下在繼電保護(hù)裝的作用下，迅速斷開電路；,特殊情況下可靠地接地通過短路電流。有很好的滅弧能力。,高壓斷路器,1.油斷路器,2.真空斷路器,3.六氟化硫（ ）斷路器,多油斷路器,少油斷路器,,,高壓斷路器主要參數(shù),1.額定電壓,2.額定電流,3.額定開斷電流,4.關(guān)合電流,,高壓斷路器的運行與維護(hù),

27、一.正常運行巡視,①有人值班的變電所由當(dāng)班人員巡查（一天一次）； 無人值班的，按計劃定期巡查（每月不少于2次）。,②一般要求,1.應(yīng)有基本參數(shù)，制造廠銘牌,2.分、合指示易于觀察且指示正確,3.金屬外殼有明顯的接地標(biāo)志，接地螺栓不應(yīng)小 于M12,并且接觸良好,4.接線極連接處或其它必要地方應(yīng)有監(jiān)視運行溫 度的措施，如示溫蠟片等,5.每臺斷路器應(yīng)有編號、名稱,6.外露帶電部分應(yīng)有明顯的相位漆,油斷路器的巡視,1.分、合

28、位置指示正確,2.油斷路器不過熱，示溫蠟片不熔化，變色漆不變 色，內(nèi)無異常響聲,3.油位正確，油色透明無碳黑懸浮物,4.無滲油、漏油痕跡，放油閥關(guān)閉緊密,5.套管、瓷瓶無裂痕，無放電聲和電暈放電,6.接觸部位良好，無過熱,7.排氣管裝備完好，隔柵完整,8.接地良好，環(huán)境良好,50年代的古董,斷路器的巡查,①每日定時記錄氣體壓力和溫度,②各部位及管道無異聲及異味,③套管無裂痕，無放電聲和電暈放電,④引線連接部位無過熱，引線馳度

29、適中,⑤分、合位置指示正確,⑥接地良好，環(huán)境良好，附近無雜物。,真空斷路器的巡查,①分、合位置指示正確,②支持絕緣子無裂痕及放電異聲，清潔,③真空滅弧室無異常,④接地完好,⑤引線連接部位無過熱，引線馳度適中,,,,,隔離開關(guān),隔離開關(guān)設(shè)有特殊滅弧裝置，不允許帶負(fù)拉、合閘。關(guān)斷時必須在斷路器之后；合閘時必須先合隔離開關(guān)，再合斷路器。,作用,1.隔離電源,2.倒閘操作,3.拉、合無電流或小電流電路,,分類（地點）,戶內(nèi),戶外,,刀閘運

30、動方式,水平旋轉(zhuǎn),垂直旋轉(zhuǎn),插入,,絕緣子數(shù)目按每相支柱,單柱式,雙柱式,三柱式,,高壓負(fù)荷開關(guān),1.作用：,用于額定電壓下接通或斷開負(fù)荷電流它雖有滅弧裝置，但滅弧能力較弱，只能切斷和接通正常負(fù)荷電流，而不能用來切斷短路電流。因此，常與高壓熔斷器配合使用。,分類,2.,戶內(nèi)式（FN系統(tǒng)）,戶外式（FW系列）,,滅弧方式,油浸式,產(chǎn)氣式,壓氣式,真空式,六氟化硫,,,,,,,高壓熔斷器,一.分類,戶內(nèi)式（RN系列）,戶外式（RW系

31、列）,,RN1,RN2（電壓互感 器專用）,,：RW4—10跌落式戶 外熔斷器,RXW—35：35KV戶外,高壓電容器,是電力系統(tǒng)的無功電源之一，用于提高電網(wǎng)的功率因素（ ）,在10KV以下的電容中，每個都串有一個熔絲，作為電容內(nèi)部短路保護(hù)。有些電容器沒有放電電阻。當(dāng)電容和電網(wǎng)斷開后，10min后殘壓可將至75V以下。,高壓電容器的安全運行,1.金屬外殼上應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志,2.應(yīng)

32、有測溫設(shè)備，一般環(huán)境溫度為±40℃,3.應(yīng)有合格的放電設(shè)備,4.正常狀況下，可在1.1倍額定電壓下長期運行。,操作注意事項,1.正常情況下，全變電所停電操作時，先斷電容支路，再斷其余支路，恢復(fù)送電與之相反。,2.故障情況下，全站無電后，必須先將電 電容支路斷開,3.高壓電容器的保護(hù)熔絲熔斷時，在未查明 原因前，不可更換熔斷器恢復(fù)送電。,4.變壓電容器禁止在自身帶電荷時合閘。變 壓電容器再次