1、電力基礎知識培訓電力基礎知識培訓變電站一次設備變電站一次設備烏蘭察布職業學院烏蘭察布職業學院王柱平王柱平第一部分：一次系統概述電力基礎知識培訓電力系統電力系統 Power SystemPower System由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發電機及電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統及配電系統將發電機及電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統及配電系

2、統將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區經濟和人民生活服務。量，為地區經濟和人民生活服務。變電站在電力系統中位置示意圖：變電站在電力系統中位置示意圖：電力基礎知識培訓水電站水電站：利用水能水電站：利用水能發電，可分為堤壩發電，可分為堤壩式、徑流式（如三式、徑流式（如三峽水電站大壩高程峽水電站大壩高程185185米，蓄水高程米，蓄水高程175175米，水庫長米，水庫長23352335米，靜態投資米，靜態投資1352.661352.66人民人民 ，安，安裝裝3232臺單機容量為臺單機容量為

3、7070萬千瓦的水電機萬千瓦的水電機組。裝機容量達到組。裝機容量達到22402240萬千瓦）、抽萬千瓦）、抽水畜能三類；水輪水畜能三類；水輪機組工作靈活，能機組工作靈活，能迅速適應負荷急劇迅速適應負荷急劇變化，一般從機組變化，一般從機組啟動、并網到帶負啟動、并網到帶負荷只需幾分鐘即可荷只需幾分鐘即可完成；通常運行壽完成；通常運行壽命命5050年。年。電力基礎知識培訓水電站電力基礎知識培訓火電廠火力發電廠：將煤、油、天然氣或其它燃料的化學能轉換成電能的工廠。火力發電廠：將煤、油、天然氣或其它燃料的化學能轉換成電能的工廠。主要由燃燒、汽水、電氣系統三部分組成；可分為凝氣式火電廠和熱電廠兩類主要由燃

4、燒、汽水、電氣系統三部分組成；可分為凝氣式火電廠和熱電廠兩類 通常運行壽命通常運行壽命2525年。年。電力基礎知識培訓火電廠電力基礎知識培訓風電場優點優點清潔，環境效益好；清潔，環境效益好； 可再生，永不枯竭；可再生，永不枯竭； 基建周期短、投資少；基建周期短、投資少； 裝機規模靈活；裝機規模靈活； 技術相對成熟。技術相對成熟。 缺點缺點 噪聲，視覺污染；噪聲，視覺污染； 占用大片土地；占用大片土地； 不穩定，不可控；不穩定，不可控； 目前成本仍然很高。目前成本仍然很高。風力發電是指利用風能發電的一種方式風力發電是指利用風能發電的一種方式 電力基礎知識培訓光伏電站光伏發電是根據光生伏特效應原理

5、，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。光伏發電是根據光生伏特效應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。優點優點無枯竭危險；無枯竭危險； 安全可靠，無噪聲，無安全可靠，無噪聲，無污染排放外；污染排放外； 不受資源分布地域的限不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的制，可利用建筑屋面的優勢；優勢； 缺點缺點 照射的能量分布密度小照射的能量分布密度小，占用面積巨大；，占用面積巨大； 獲得的能源與四季、晝獲得的能源與四季、晝夜及陰晴等氣象條件有夜及陰晴等氣象條件有關；關； 發電成本高；光伏發電成本高；光伏板制造過程中不環保板制造過程中不環保電力基礎知識培訓核電站核電廠：均采用原子核裂變時釋放出

6、來的能量發電。核電廠：均采用原子核裂變時釋放出來的能量發電。電力基礎知識培訓核電站電力基礎知識培訓變電站電力基礎知識培訓電壓等級1000 kV1000 kV及以上的電壓稱為特高壓；及以上的電壓稱為特高壓；330 kV750 kV330 kV750 kV稱為超高壓；稱為超高壓；3 kV200 kV3 kV200 kV稱為高壓，也有將稱為高壓，也有將220 kV220 kV列為超高壓的；列為超高壓的；3 kV35 kV3 kV35 kV也可稱為中壓；也可稱為中壓；0.4 kV0.4 kV及以下則稱為低壓。及以下則稱為低壓。地方電力網：電壓等級在地方電力網：電壓等級在3535kVkV及以下，供電半徑

7、在及以下，供電半徑在20502050kmkm以內；以內；區域電力網：電壓等級在區域電力網：電壓等級在3535kVkV以上（一般為以上（一般為110110kV220kVkV220kV），），供電半徑超過供電半徑超過5050kmkm，聯系較多發電廠聯系較多發電廠的網絡；的網絡；超高壓遠距離輸電網：電壓等級為超高壓遠距離輸電網：電壓等級為330330kV500kVkV500kV的網絡的網絡，其主要任務是把遠處發電廠生產的電能輸送到負荷，其主要任務是把遠處發電廠生產的電能輸送到負荷中心，同時還聯系若干區域電力網形成跨省、跨地區中心，同時還聯系若干區域電力網形成跨省、跨地區的大型電力系統。的大型電力系統

8、。電力基礎知識培訓電壓等級額定電壓電力變壓器額定電壓電力變壓器額定電壓/kV電力系統電力系統額定電壓額定電壓/kV發電機發電機額定電壓額定電壓/kV一次繞組一次繞組二次繞組二次繞組電氣設備電氣設備最高電壓最高電壓/kV33.153 及 3.153.15 及 3.33.666.306 及 6.306.3 及 6.67.21010.5010 及 10.510.5 及 11.012-13.8013.80-15.7515.75-18.018.0-2020.020.0-24-22.022.0-24.024.0-353538.540.560606672.51101101211262202202422523

9、30330363363500500550550750-800第一部分：一次系統概述電力基礎知識培訓電氣設備可根據它們在電力生產中不同的作用分成一次設備和二次設備。電氣設備可根據它們在電力生產中不同的作用分成一次設備和二次設備。一次設備是指直接參加發、輸、配電能的系統中使用的電氣設備，如發電一次設備是指直接參加發、輸、配電能的系統中使用的電氣設備，如發電機、變壓器、電力電纜、輸電線、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓機、變壓器、電力電纜、輸電線、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等。互感器、避雷器等。二次設備是指對一次設備的工況進行監測、控制、調節、保護，為運行人二次設備是指對一次

10、設備的工況進行監測、控制、調節、保護，為運行人員提供工況或者生產指揮信號所需要的電氣設備，如測量儀表、繼電器、員提供工況或者生產指揮信號所需要的電氣設備，如測量儀表、繼電器、控制及信號器具、自動裝置等。控制及信號器具、自動裝置等。這些設備，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回這些設備，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回路，按著一定的要求連接在一起構成的電路，稱之為二次接線或二次回路路，按著一定的要求連接在一起構成的電路，稱之為二次接線或二次回路。由這些設備連接在一起構成的電路，稱之為一次接線或稱主接線。由這些設備連接在一起構成的電路，稱之為一次接線或稱主接

11、線。電力基礎知識培訓35kV典型一次接線圖第一部分：一次系統概述電力基礎知識培訓控制回路電力基礎知識培訓二次回路電力基礎知識培訓變電站變電站變壓變壓器器第二部分：變電站一次電氣設備認知電力基礎知識培訓母線母線高壓斷路器與隔離開關高壓斷路器與隔離開關電流互感器與電壓互感電流互感器與電壓互感器器避雷避雷器器電抗電抗器器高壓電容高壓電容器器變電站其他設備變電站其他設備電力基礎知識培訓變壓器變壓器電力基礎知識培訓變壓器是一種靜止的電氣設備，屬于一種旋轉速度為零的變壓器是一種靜止的電氣設備，屬于一種旋轉速度為零的電機。電力變壓器在工作時，可將電能由它的一次側經電電機。電力變壓器在工作時，可將電能由它的一

12、次側經電磁能量的轉換傳輸到二次側。同時根據輸配電的需要將電磁能量的轉換傳輸到二次側。同時根據輸配電的需要將電壓升高或降低。壓升高或降低。變壓器變壓器變壓器的作用變壓器的作用電力基礎知識培訓按用途分：按用途分：升壓變壓器：使電力從低壓升為高壓，然后經輸電線路向遠方輸送；升壓變壓器：使電力從低壓升為高壓，然后經輸電線路向遠方輸送；降壓變壓器：使電力從高壓降為低壓，再由配電線路對近處或較近處線路供電降壓變壓器：使電力從高壓降為低壓，再由配電線路對近處或較近處線路供電變壓器變壓器變壓器的分類變壓器的分類- -根據用途和結構可以分為以下幾類根據用途和結構可以分為以下幾類按相數分：單相變壓器；三相變壓器按

13、相數分：單相變壓器；三相變壓器按繞組分：按繞組分：單繞組變壓器（為兩級電壓的自耦變壓器）單繞組變壓器（為兩級電壓的自耦變壓器）雙繞組變壓器雙繞組變壓器三繞組變壓器三繞組變壓器按繞組材料分有：銅線變壓器；鋁線變壓器。按繞組材料分有：銅線變壓器；鋁線變壓器。按調壓方式分有：無載調壓變壓器；有載調壓變壓器。按調壓方式分有：無載調壓變壓器；有載調壓變壓器。按鐵芯結構分類：心式變壓器和殼式變壓器。按鐵芯結構分類：心式變壓器和殼式變壓器。按冷卻介質和冷卻方式分有：按冷卻介質和冷卻方式分有：油浸式變壓器：冷卻方式一般為自然冷卻，風冷卻，強迫風冷卻等；油浸式變壓器：冷卻方式一般為自然冷卻，風冷卻，強迫風冷卻等

14、；干式變壓器：繞組置于氣體中（空氣或六氟化硫氣體），或是澆注環氧樹脂絕緣。干式變壓器：繞組置于氣體中（空氣或六氟化硫氣體），或是澆注環氧樹脂絕緣。電力基礎知識培訓硬母線變壓器瓷套管某220kV變電站SFSZ9-220/120000主變壓器 電氣符號：TM主變壓器在輸變電網絡中承擔變換電壓等級的作用，利用電磁感應的原理來改變交流電壓，升壓變壓器將低電壓變換成能遠距離輸送的高電壓，降壓變壓器將高電壓變換成各級用戶所需的低電壓。變壓器變壓器電力基礎知識培訓變壓器變壓器黃黃綠綠紅紅代表代表A A、B B、C C三相三相N N代表中性點代表中性點電力基礎知識培訓變壓器變壓器電力基礎知識培訓220kV母線

15、 型號 LGJ-300/20 電氣符號：WB母線將各個電氣間隔共同連接，其作用是匯集、分配和傳送電能，使停送電操作靈活，并可方便母線上所連接的各個電氣設備檢修與投運。220kV母線龍門架母線母線電力基礎知識培訓高壓斷路器高壓斷路器高壓斷路器是電力系統中高壓斷路器是電力系統中最重要最復雜的電氣設備最重要最復雜的電氣設備之一。之一。它具有完善的滅弧裝置和它具有完善的滅弧裝置和高速傳動機構，能接通和高速傳動機構，能接通和斷開各種情況下高壓電路斷開各種情況下高壓電路中的電流，用以完成主接中的電流，用以完成主接線運行方式的改變和盡快線運行方式的改變和盡快切除故障電路。切除故障電路。電力基礎知識培訓滅弧室

16、操作機構箱220kV高壓斷路器 型號 HPL-245E1 電氣符號：QF高壓斷路器用來開斷電力系統正常時的負荷電流和空載電流，還可以與繼電保護與自動裝置配合，快速切斷短路電流。高壓斷路器高壓斷路器電力基礎知識培訓多油斷路器少油斷路器多油斷路器與少油斷路器多油斷路器與少油斷路器在多油斷路器中，油不僅作為絕緣介質，而且還可以作為滅弧介質。因此用油量多，鋼材消耗也多。原理：油斷路器利用變壓器油在電弧高溫作用下分解出大量的氫氣進行滅弧。油斷路器缺點：1.易爆炸；2.油泄露；3.維修周期短；4.污染環境。在少油斷路器中，油只作為滅弧介質，因此用油量少、體積小、耗用鋼材少電力基礎知識培訓油斷路器油斷路器電

17、力基礎知識培訓空氣斷路器空氣斷路器空氣斷路器空氣斷路器空氣斷路器以壓縮空氣作為空氣斷路器以壓縮空氣作為滅弧介質。滅弧介質。優點：具有滅弧能力強、動優點：具有滅弧能力強、動作迅速等優點。作迅速等優點。缺點：結構復雜、工藝要求缺點：結構復雜、工藝要求高、有色金屬消耗多。高、有色金屬消耗多。用途：空氣斷路器用在用途：空氣斷路器用在110KV110KV及以上的電力系統中及以上的電力系統中。電力基礎知識培訓SF6SF6斷路器斷路器SF6SF6斷路器采用具有優良的滅弧能力和絕緣能力的斷路器采用具有優良的滅弧能力和絕緣能力的SF6SF6氣體作為氣體作為滅弧介質。滅弧介質。優點：具有開斷能力強、動作快、體積小

18、等優點。優點：具有開斷能力強、動作快、體積小等優點。缺點：金屬消耗多，價格較貴。缺點：金屬消耗多，價格較貴。SF6SF6氣體泄露與空氣作用生成有氣體泄露與空氣作用生成有毒的低氟化硫，危害人體健康。毒的低氟化硫，危害人體健康。用途：用途： 110kV110kV以上的高壓系統。以上的高壓系統。SF6SF6斷路器斷路器電力基礎知識培訓SF6SF6斷路器類型斷路器類型電力基礎知識培訓SF6SF6斷路器類型斷路器類型營銷中心電力基礎知識培訓真空斷路器真空斷路器戶內真空斷路器戶外真空斷路器真空斷路器是在高度真空中滅弧。優點：是可以頻繁操作，維護工作量小，體積小等。真空斷路器用于滅弧的動、靜觸頭封在真空泡內

19、，利用真空作為絕緣介質和滅弧介質，因而帶來了其它類型斷路器無法比擬的優點。用途：電壓等級較低（335KV）要求頻繁操作、戶內裝設的場合。電力基礎知識培訓隔離開關動觸頭隔離開關靜觸頭支柱絕緣子ABC三相聯動桿220kV隔離開關 型號 GW23A-252DW 電氣符號：QS造成明顯斷開點，為設備檢修創造可靠條件。無滅弧裝置，所以不能開斷負荷電流和故障電流。隔離開關隔離開關電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的主要作用隔離開關的主要作用1 1隔離電源：隔離電源：隔離開關斷開點明顯可見，隔離開關隔離開關斷開點明顯可見，隔離開關的動觸頭和靜觸頭斷開后，兩者之間的距離應大于的動觸頭和靜觸頭斷開后，兩者

20、之間的距離應大于被擊穿時所需的距離，以保證安全。被擊穿時所需的距離，以保證安全。2 2倒閘操作：倒閘操作：運行、備用、檢修時用來配合斷路器運行、備用、檢修時用來配合斷路器協同完成倒閘操作。如倒母線操作。協同完成倒閘操作。如倒母線操作。3 3分、合小電流：分、合小電流：隔離開關沒有滅弧裝置，因此僅隔離開關沒有滅弧裝置，因此僅能用來分、合只有電壓沒有負荷電流的電路。能用來分、合只有電壓沒有負荷電流的電路。否則在隔離開關的觸頭間形成強大電弧，危及設備和否則在隔離開關的觸頭間形成強大電弧，危及設備和人身安全，造成重大事故。人身安全，造成重大事故。一般只能在斷路器已將電路斷開的情況下，才能接通一般只能在

21、斷路器已將電路斷開的情況下，才能接通斷開。但隔離開關也具有一定的分、合小電流的能力斷開。但隔離開關也具有一定的分、合小電流的能力。如：能用來分、合電壓互感器、避雷器或分、合變壓如：能用來分、合電壓互感器、避雷器或分、合變壓器的接地中性點；分、合勵磁電流不超過器的接地中性點；分、合勵磁電流不超過2A2A的空載變的空載變壓器；關合電容電流不超過壓器；關合電容電流不超過5A5A的空載線路等。的空載線路等。電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -按裝置地點分按裝置地點分電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔

22、離開關的分類- -按產品組裝級數分按產品組裝級數分電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -按有無接地閘刀可分為按有無接地閘刀可分為電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -按有無接地閘刀可分為按有無接地閘刀可分為營銷中心電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -帶接地閘刀帶接地閘刀接地刀閘電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -帶接地閘刀帶接地閘刀電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -帶接地閘刀帶接地閘刀電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類-

23、-按每極支撐絕緣子數目分為按每極支撐絕緣子數目分為電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -單柱單柱電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類雙柱式隔離開關的分類雙柱式斷開狀態閉合狀態電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -帶接地的帶接地的V V型隔離開關型隔離開關電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -帶接地的帶接地的V V型隔離開關型隔離開關斷開狀態閉合狀態電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類電力基礎知識培訓隔離開關隔離開關隔離開關的分類隔離開關的分類- -按用途分按用途分一般用一般用快

24、速分閘用快速分閘用變壓器中性點接用變壓器中性點接用 電力基礎知識培訓互感器互感器互感器是一種特殊的變壓器。互感器是一種特殊的變壓器。互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類，它們是供電系統互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類，它們是供電系統中測量和保護用的重要設備。中測量和保護用的重要設備。電壓互感器是將系統的高電壓改變為標準的低電壓電壓互感器是將系統的高電壓改變為標準的低電壓 (l00V(l00V或或100/100/3)3)電流互感器是將高壓系統中電流互感器是將高壓系統中的電流或低壓系統中的大電的電流或低壓系統中的大電流改變為低壓的標準小電流流改變為低壓的標準小電流 (5A(5A或或lA)lA)

25、。電力基礎知識培訓支柱絕緣子220kV電流互感器 型號 LB6-220 電氣符號：TA電流互感器起到變流和電氣隔離作用。便于二次儀表測量需要轉換為比較統一的電流。它是電力系統中測量儀表、繼電保護等二次設備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，將高電流按比例轉換成低電流。電流互感器電流互感器電力基礎知識培訓電流互感器電流互感器電流互感器工作原理電流互感器工作原理電流互感器是按電磁感應原理工作的，其結果與普通變壓器相似電流互感器是按電磁感應原理工作的，其結果與普通變壓器相似。它的一次繞組匝數很少，串聯在電路里，其電流的大小取決于線路它的一次繞組匝數很少，串聯在電路里，其電流的大小取決于線路的負載電流，

26、由于接在二次側的電流線圈的阻抗很小，所以電流互的負載電流，由于接在二次側的電流線圈的阻抗很小，所以電流互感器正常運行時，相當于一臺短路運行的變壓器。感器正常運行時，相當于一臺短路運行的變壓器。利用一、二次繞組不同的匝數比利用一、二次繞組不同的匝數比就可以將系統的大電流變為小電流來測量就可以將系統的大電流變為小電流來測量。電力基礎知識培訓110kV母線電壓互感器 型號 JDCF-110W 電氣符號：TV母線電壓互感器把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離，并使二次設備簡單化。電壓互感器電壓互感器電力基礎知

27、識培訓電壓互感器電壓互感器電壓互感器工作原理電壓互感器工作原理電壓互感器是利用電磁感應原理工作的，類似于一臺降壓變壓器電壓互感器是利用電磁感應原理工作的，類似于一臺降壓變壓器。互感器的高壓繞組與被測電路并聯，低壓繞組與測量儀表電壓線互感器的高壓繞組與被測電路并聯，低壓繞組與測量儀表電壓線圈并聯。圈并聯。由于電壓線圈內阻抗很大，電由于電壓線圈內阻抗很大，電壓互感器運行時，相當于一臺空壓互感器運行時，相當于一臺空載變壓器。載變壓器。二次側不能短路，否則繞組被二次側不能短路，否則繞組被燒毀。燒毀。電力基礎知識培訓220kV母線電壓互感器 型號JDCF-220W2 電氣符號：TV母線電壓互感器把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離，并使二次設備簡單化。電壓互感器電壓互感器電力基礎知識培訓220kV氧化鋅避雷器 型號 Y10W-200/520 電氣符號：F氧化鋅避雷器利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小