电力工程基础 概论 第二版.ppt
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1、类; 按准确度等级分:有0.2、0.5、1、3、5P、10P等级; 按绝缘介质分:有油浸式和干式(含环氧树脂浇注式); 按安装型式分:有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。 *54 5.5 互感器 u电流互感器的型号 *55 5.5 互感器 图5-39 LQJ-10型电流互感器 2LQJ-10型电流互感器:其外形结构如图5-39所示,有两个铁 心和两个二次线圈,0.5级用于测量,3级用于继电保护。 *56 5.5 互感器 图5-40 LMZJ1-0.5型 电流互感器 2LMZJ1-0.5型电流互感器:其外形结构如图5-40所示,属 于单匝式电流互感器,互感器铁心为环形(5800A)或 矩形卷铁心
2、(10003000A)。 *57 5.5 互感器 图5-42 LCW1-35型 电流互感器 2LAB1-35(原LCW1-35)型电流互感器: 其外形结构如图5-42所示。 图5-41 LLB-110型 SF6电流互感器 2LLB-110型电流互感器:其外形结构如 图5-41所示,为倒挂式结构,互感器的 底座、瓷套与顶部躯壳内部充以SF6气 体作为绝缘介质。 *58 4电流互感器的极性与接线方式 u电流互感器的极性:采用“减极性”原则。 通常,一次绕组的出线端子标为L1和L2,二次绕组的 出线端子标为K1和K2,其中L1和K1为同名端,L2和K2为同 名端。如果一次电流从极性端流入时,则二次电
3、流应从同极 性端流出。 5.5 互感器 在一次绕组和二次绕组的同极性端(同名端)同时加入某一同 相位电流时,两个绕组产生的磁通在铁心中同方向。 *59 5.5 互感器 u电流互感器的接线方式(见图5-39) 2两相两继电器接线: 用于 中性点不接地的三相三线 制系统中。 2两相一继电器接线:用于 中性点不接地的三相三线 制系统中。 2三相三继电器接线:用于 三相四线制或三相三线制 系统中。 2一相式接线:用于负荷平衡的三相电路中。 两相不完全星形接 线或两相V形接线 两相电流 差接线 三相完全 星形接线 *60 5.5 互感器 5电流互感器的使用注意事项 电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路
4、; 电流互感器的二次侧必须有一端接地。 6电流互感器的10%误差曲线 电流互感器的10%误差曲线, 是指电流互感器的误差为10%时, 一次电流倍数 与二次负 荷阻抗最大允许值的关系曲线,如 图5-44所示。 用于继电保护回路的电流互感 器,应按10%误差曲线进行校验。 *61 5.5 互感器 三、电压互感器 1电压互感器的工作原理 2一次绕组:匝数很多,并联在供电系统的一次电路中; 图5-45为电压互感器的原理接线图。 电压互感器的一次电压U1与二次电压U2之 间的关系为 2二次绕组:匝数很少,与电压表、继电 器的电压线圈等并联。 式中,Ku为电压互感器的变压比, 。 *62 5.5 互感器
5、u电压误差 fu(又称比值差) :是二次电压乘以额定变压比 Ku与一次电压数值差的百分数,即 u相位误差 (又称角差) :是与 的相角差,并规 定若 超前于,为正值,反之为负值。 2电压互感器的误差 *63 5.5 互感器 3电压互感器的类型和型号 按相数分:有单相和三相两大类; 按用途分:有测量用和保护用两大类; 按准确度等级分,有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级; 按安装地点分:有户内式和户外式; 按绝缘介质分:有油浸式和干式(含环氧树脂浇注式)。 u电压互感器的型号 *64 图5-47和图5-48分别为JDJ-10和JDJ2-35型电压互感 器的外形结构。 2JDJ型单相双绕组油浸
6、式电压互感器: 图5-47 JDJ-10型 电压互感器 5.5 互感器 图5-48 JDJ2-35型 电压互感器 *65 5.5 互感器 图5-49 JDZJ-10型 电压互感器 2JDZJ-10型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘绝缘电压互感器 :其外形结构如图5-49所示。 *66 5.5 互感器 图5-50 JDC6-110型 电压互感器 2JSJW型三相三线圈五芯柱油浸式电压互感器:用于小电 流接地系统中的电压、电能测量和绝缘监视。 2JDC6-110(原JCC6-110)型单相三绕组串级式电压互感 器:其外形结构如图5-50所示。 JSJW型 *67 5.5 互感器 4电压互感器的极性与接线
7、方式 u电压互感器的极性:采用“减极性”原则。 单相电压互感器一次绕组的出线端子标为A和X,二次 绕组的出线端子标为a和x,其中A和a为同名端,X和x为同 名端。如果一次电压的方向由A指向X,则二次电压的方向 由a指向x。 u电压互感器的接线方式(见图5-51) 2单相式接线(见图5-51a):可测量一个线电压。 2V/V形接线(见图5-51b):可测量三个线电压。 2Y0/Y0形接线(见图5-51c):可测量电网的线电压,并可 供电给接相电压的绝缘监视电压表。 *68 5.5 互感器 2Y0/Y0/ (开口三角)形接 线(见图5-51d):接成Y0的 二次绕组,接绝缘监视电压 表;接成开口三
8、角形的辅助 二次绕组,构成零序电压过 滤器。 5电压互感器的使用注意事项 电压互感器在工作时二次 侧绝对不允许短路; 电压互感器的二次侧必须 有一端接地。 *69 5.6 高低压成套配电装置 一、概述 u成套配电装置是按一定的线路方案将有关一、二次设备组 装而成的一种成套设备的产品,供供配电系统作控制、监测 和保护之用。 u成套配电装置分为高压成套配电装置(即高压开关柜)、 低压成套配电装置(含配电屏、盘、柜、箱)和全封闭组合 电器等。 *70 5.6 高低压成套配电装置 二、高压开关柜 u高压开关柜 的分类 2按开关电器的安装方式分,有固定式和手车式两种; 2按柜体结构型分,有开启式、半封闭
9、式和封闭式三种。 固定式:柜体内安装的高压断路器等电气设备是固定的, 如GG-1A(F)型固定柜、KGN型铠装式固定柜和XGN型 箱式固定柜等。 手车式:柜体内安装的高压断路器等电气设备是装在可以 拉出和推入开关柜的手车上的,如JYN型间隔式手车柜、 KYN型铠装式手车柜以及HXGN型环网柜。 *71 5.6 高低压成套配电装置 u高压开关柜 的型号 *72 5.6 高低压成套配电装置 u高压开关柜 的“五防”闭锁功能 2防止误跳、误合断路器; 2防止带负荷分、合隔离开关; 2防止带电挂接地线; 2防止带地线合闸; 2防止误入带电间隔。 1. GG-1A(F)型固定式高压开关柜 2. XGN2
10、-10箱型固定式开关柜(图5-52) 3. JYN1-35封闭型移开式开关柜 4. KYN28-12铠装移开式(图5-53) 5. HXGN-12型环网柜 *73 5.6 高低压成套配电装置 图5-52 XGN2-10箱型 固定式开关柜 图5-53 KYN28-12铠装 移开式开关柜 *74 5.6 高低压成套配电装置 三、低压成套配电装置 1低压配电屏 u低压配电屏的分类 2按安装的方式不同可分为固定式和抽屉式两种; 2按装置的外壳不同可分为开启式和保护式两种。 PGL型固定式低压配电屏 GGD型固定式配电柜 GCK型和GCS型抽屉式开关柜 多米诺组合式低压开关柜(图5-54) 图5-54
11、多米诺组合式 低压开关柜 *75 2低压配电箱 2按照用电设备的种类,可分为照明配电箱、动力配电箱、 插座箱等; 2按照结构配电箱可分为板式、箱式、台式、落地式; 2按照安装地点可分为户内式和户外式。 5.6 高低压成套配电装置 *76 5.6 高低压成套配电装置 四、全封闭组合电器(GIS) 全封闭组合电器是将变电站中除变压器以外的一次设备, 包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感 器、避雷器、母线、出线套管和电缆终端等元件,按变电所 主接线的要求有机地组合成一个整体,各元件的高压带电部 位均封闭于接地的金属壳内,并充以SF6气体作为绝缘和灭弧 介质,称之为SF6气体绝缘变电站
12、,简称GIS。 uGIS的优点:小型化、可靠性高、安全性好、杜绝对外部的 不利影响、安装周期短、维护方便和检修周期长。 uGIS的缺点:需要专门的SF6气体系统的辅助设备,对制造 工艺要求较高,价格较昂贵。 *77 5.7 电气主接线 一、概述 电气主接线,又叫一次接线,是由各种开关电器、变压 器、互感器、线路、电抗器、母线等按一定顺序连接而成的 接受和分配电能的总电路。 对主接线的基本要求是: 2安全:保证在进行任何切换操作时人身和设备的安全。 2可靠:应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。 2灵活:应能适应各种运行方式的操作和检修、维护需要。 2经济:在满足以上要求的前提下,主接线应力求简
13、单,尽 可能减少一次性投资和年运行费用。 *78 5.7 电气主接线 二、电气主接线的基本形式 1线路变压器单元接线(见图5-55) u高压侧采用隔离开关与熔断器或户外跌落式熔断器串联 u高压侧采用负荷开关与熔断器串联 u高压侧采用隔离开关与断路器串联 单元接线的特点:接线简单,使用设备少,高压侧无母 线,低压侧单母线不分段,供电可靠性差,只适用于供电给 三类负荷的车间变电所和小型工厂配电所。 *79 5.7 电气主接线 *80 5.7 电气主接线 2单母线接线 u优点:接线简单、使用设备少、操作 方便、投资少、便于扩建。 u缺点:当母线及母线隔离开关故障或 检修时,将造成整个配电装置停电;当
14、 检修一回路的断路器时,该回路要停电 。因此,单母线接线的供电可靠性和灵 活性均较差,只适用于容量小和用户对 供电可靠性要求不高的场所。 只有一组母线的接线称为单母线接线,如图5-56所示。 *81 5.7 电气主接线 3单母线分段接线 把单母线分成两段,并在两段之间装设能够分段运行的 开关电器,称为单母线分段接线,如图5-57所示。 u用隔离开关分段的单母线接线 2分段运行:正常情况下分段开关 是打开的。 2并列运行:正常情况下分段开关 是闭合的。 特点:运行的可靠性和灵活性都较 差,适用于由双回路供电的、允许 短时停电的二类负荷。 *82 5.7 电气主接线 u用断路器分段的单母线接线 分
15、段断路器除了具有分段隔离开关的作用外,该断路器 还装有继电保护,除能切断过负荷电流或故障电流外,还可 自动分、合闸,因此运行的可靠性和灵活性都较大。但该接 线仍不能克服出线断路器检修时的停电问题。 4单母线带旁路母线接线 为解决单母线分段接线出线断路器检修时的停电问题,可 采用单母线加旁路母线接线,如图5-58所示,图中母线W2为 旁路母线,QF2为旁路断路器,QS3、QS4、QS7、QS10、 QS13为旁路隔离开关。 *83 5.7 电气主接线 u缺点:需增加一组 母线、专用的旁路断 路器和旁路隔离开关 等设备,使配电装置 复杂,投资增大,且 隔离开关要用来操作 ,增加了误操作的可 能性。
16、 u优点:供电可靠性高,检修出线断路器时,不需停电。 *84 5.7 电气主接线 5双母线接线 每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关与两组母线 相连,其中一组隔离开关闭合,另一组隔离开关打开,两组 母线之间通过母线联络断路器(简称母联)连接起来,如图5 -59所示。 双母线接线有两种运行方式: u只有一组母线工作:正常运行时母联打开(两侧的隔离开 关闭合),全部回路接在工作母线上,相当于单母线运行。 u两组母线同时工作,互为备用:正常运行时母联闭合,相 当于单母线分段接线。 *85 5.7 电气主接线 2轮换检修母线而不致 中断供电; 2检修任一回路的母线 隔离开关时仅使该回 路停电; 2工
17、作母线发生故障时 ,经倒闸操作这一段 停电时间后可迅速恢 复供电; 双母线接线的优点: 2检修任一回路断路器时,可用母联断路器来代替,不致 于使该回路的供电长期中断。 *86 5.7 电气主接线 2在倒闸操作中隔离开关作为操作电器使用,易误操作; 2工作母线发生故障时会引起整个配电装置短时停电; 2使用的隔离开关数目多,配电装置结构复杂,占地面积 较大,投资较高。 双母线接线的缺点: 双母线接线多用于电源和引出线较多的大中型发电厂和 电压为220kV及以上的区域变电所。 6桥形接线 当变电所具有两台变压器和两条线路时,在线路变压 器单元接线的基础上,在其中间跨接一连接“桥”,便构成桥 形接线,
18、如图5-60所示。 *87 5.7 电气主接线 u内桥接线:桥断路器 在线路断路器之内。 u外桥接线:桥断路器 在线路断路器之外。 内桥适用于电源进线 线路较长而变压器又不 需要经常切换的场所。 外桥适用于电源进线 线路较短而变压器需要 经常切换的场所。 *88 5.7 电气主接线 桥形接线的优点:四个回路只有三个断路器,投资小, 接线简单,供电的可靠性和灵活性较高,适用于向一、二类负 荷供电。 三、变电所主接线图设计原则与示例 1总降压变电所主接线的设计原则 u一次侧无母线、二次侧采用单母线接线:适用于只有一 回电源进线和一台变压器的总降压变电所。 特点:简单经济、使用设备少、基建快、投资费
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