电力系统与电力网研讨.pptx

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1、电力系统与电力网1电力系统与电力网研讨第1页n1.概述n2.发电厂n3.变电站一次接线n4.电力系统一次设备介绍n5.变电站二次接线n6.变电站综合自动化介绍n7.配电管理系统DMS-组网结构主要内容主要内容2电力系统与电力网研讨第2页1、概述、概述-1.1什么是电力系统？什么是电力系统？发电发电发电发电用电用电用电用电输电输电输电输电变电变电变电变电配电配电配电配电RTURTURTURTURTURTU数据采集和传输数据采集和传输应用服务器应用服务器应用服务器应用服务器电电电电 网网网网 调调调调 度度度度3电力系统与电力网研讨第3页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？水库GMM电力网电力系

2、统动力系统发电厂水轮机发电机变电所升压变压器输电线路变电所降压变压器用户用电设备4电力系统与电力网研讨第4页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？电力网：电力系统中各种电压变电所及输配电线路组成统一体。电力系统：由发电厂中电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型用电设备组成统一体，称为电力系统电力系统。详细组成组成以下：发电厂：生产电能。电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。配电系统：将系统电能传输给电力用户。电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能。动力系统：在电力系统基础上，把发电厂动力部分（比如火力发电厂锅炉、汽轮机和水

3、力发电厂水库、水轮机以及核动力发电厂反应堆等）包含在内系统。通常，将发电厂电能送到负荷中心线路叫输电线路输电线路。负荷中心至各用户线路叫配电配电线路线路。负荷中心普通设变电站变电站。5电力系统与电力网研讨第5页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？超高压远距离输电网地方电力网区域电力网110kV35kV35kV500kV220kV110kV10kV水力发电厂火力发电厂变电所A：枢纽变电所C：地方变电所D：终端变电所B：中间6电力系统与电力网研讨第6页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？电力网：按电压等级分类：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：110kV；高压网：高于10kV、低于330k

4、V；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。7电力系统与电力网研讨第7页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？n电力网：按电压等级高低、供电范围大小分类n地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在2050km以内n区域电力网：电压等级在35kV以上（普通为110kV220kV），供电半径超出50km，联络较多发电厂网络n超高压远距离输电网：电压等级为330kV500kV网络，其主要任务是把远处发电厂生产电能输送到负荷中心，同时还联络若干区域电力网形成跨省、跨地域大型电力系统8电力系统与电力网研讨第8页1.1什么是电力系统？什么是电力系统？n变电所：按其在电力系统中地位分类

5、n枢纽变电所：n中间变电所：n地域变电所：n终端电站所：9电力系统与电力网研讨第9页1.2电力系统特点三是集中性，电力生产是高度集中、统一，不论多少个发电厂、供电企业，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理方法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格要求。一是经济总量大。当前，我国电力行业资产规模已超出2万多亿，占整个国有资产总量四分之一，电力生产直接影响着国民经济健康发展。二是同时性，电能不能大量存放，各步骤组成统一整体不可分割，过渡过程非常快速，瞬间生产电力必须等于瞬间取用电力，所以电力生产发电、输电、配电到用户每一步骤都非常主要。10电力系统与电力网研讨第10页1.2电力系统特点五是先

6、行性，国民经济发展电力必须先行。四是适用性，电力行业服务对象是全方位，包括到全社会全部些人群，电能质量、电价水平与广大电力用户利益亲密相关。六是电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为亲密关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷。11电力系统与电力网研讨第11页1.2电力系统特点n1、一级负荷：突然停电将造成人身伤亡或引发对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失，如主要大型设备损坏，主要产品或主要原料生产产品大量报废，连续生产过程被打乱，需要很长时间才能恢复生产；以及突然停电会造成社会秩序严重混乱或在政治上造成重大不良影响，如主要交通和通信枢纽、国际社交场所等用电负荷

7、。12电力系统与电力网研讨第12页1.2电力系统特点n2、二级负荷：突然停电将在经济上造成较大损失，如生产主要设备损坏，产品大量报废或减产，连续生产过程需较长时间才能恢复；以及突然停电会造成社会秩序混乱或在政治上造成较大影响，如交通和通信枢纽、城市主要水源，广播电视、商贸中心等用电负荷。n3、三级负荷：不属于一级和二级负荷者。13电力系统与电力网研讨第13页1.3电能质量指标电压质量标准：14电力系统与电力网研讨第14页1.3电能质量指标频率：额定频率：50Hz（国外：50或60Hz）频率偏差：0.2Hz（3000MW系统）0.5Hz（3000MW系统）国外：(0.10.2)Hz或0.5Hz波

8、形：质量标准：正弦波电压和电流谐波危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生负面影响；15电力系统与电力网研讨第15页1.4电力系统额定电压及电压等级额定电压额定电压是由国家要求一个标准电压，是电气设备设计时所依据电压值。在这一电压下工作时，电气设备技术经济性能指标能够到达最正确状态，确保长久可靠运行。16电力系统与电力网研讨第16页1.4电力系统额定电压及电压等级U1I U2SZS=3U2I我国要求额定电压按电压高低及使用范围额定电压按电压高低及使用范围可分为三类：n第一类指100V及其以下额定电压。主要用于安全动力、照明、蓄电池及特殊设备。n第二类指1001000V之间额定电压，其应用最

9、广、数量最多。n第三类指1000V及其以上电压等级。电力系统发、供、输、配、用电都采取该电压等级。17电力系统与电力网研讨第17页1.5供电可靠率n供电可靠率是指供电企业某一统计期内对用户停电时间和次数，直接反应供电企业连续供电能力。供电可靠率反应了电力工业对国民经济电能需求满足程度，已经成为衡量一个国家经济发达程度标准之一；供电可靠性能够用以下一系列年指标加以衡量：供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、用户平均故障停电次数等。国家要求城市供电可靠率是9996/100。即用户年平均停电时间不超出3.5小时；18电力系统与电力网研讨第18页1.5供电可靠率n我国供电可靠率当前普通城市地

10、域到达了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间不超出9小时；主要城市中心地域到达了4个9n（即99.99%）以上，用户年平均停电时间不超出53分钟。计算公式供电可靠率（%）=8760（年供电小时）-年停电小时/8760最终乘以100%19电力系统与电力网研讨第19页1.6我国电力工业发展概况跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个20电力系统与电力网研讨第20页1.6我国电力工业发展概况n1879年，美国著名创造家爱迪生创造了电灯，很快把神秘电和人类生活联络了起来。19世纪90年代，三相交流输电系统研制成功，并很快取代了直流输电，成为电力系统大发展里程碑，吹响了工业革命号角。21电力系统

11、与电力网研讨第21页1.6我国电力工业发展概况清光绪五年四月初八（1879年5月28日），上海公共租界工部局电气工程师毕晓浦，在虹口乍浦路一座仓库里，用7.46千瓦蒸汽机带动自激式直流发电机，将发出电能点燃碳极弧光灯。这是中华大地上点亮第一盏电灯。1882年，英国人在上海南京路创办了上海第一家发电厂，容量12千瓦，这就是中国第一座发电厂。这座电厂出现，比全球率先使用弧光灯巴黎北火车站电厂晚7年，比伦敦霍尔蓬高架路电厂晚6个月，却比纽约珠街电厂早2个月，比俄国彼得堡电厂早1年，就用电来说，中国也属于最早使用电国家之一。22电力系统与电力网研讨第22页1.5我国电力工业发展概况n中国人自办电气事业

12、，约始于1888年。当年7月23日，两广总督张之洞从国外购入1台发电机和100盏电灯，安装在衙门旁发电，供衙门照明。1890年，上海一些官僚、富商家庭开始使用白炽灯照明。20世纪初，中国电力发展出现了第一波热潮。19江苏镇江大照电灯企业成立。19北平京师华商电灯有限企业成立。天津、上海南市、济南、汉口、重庆等地华人也先后创办电力事业。19，处于日本殖民统治下台湾建成中国最早水电站龟山水电站，装机容量600千瓦。云南石龙坝水电站也在19建成发电，随之出现了我国第一条22千伏输电线路。因为历经战乱，旧中国电力一直迟缓发展。23电力系统与电力网研讨第23页1.6我国电力工业发展概况n改革开放后，我国

13、电力工业连续跃上两个台阶：1987年，电力装机容量达亿千瓦，1995年突破亿千瓦，突破3亿千瓦，2003年接近4亿千瓦，年突破5亿千瓦（其中水电装机容量达到1亿千瓦），20突破6亿千瓦，2007年突破7亿千瓦，2008年接近8亿千瓦。1988年，全社会用电量5358亿千瓦时，1996年突破1万亿千瓦时，2004年突破2万亿千瓦时，2008年达到34268亿千瓦时。装机容量高速增长久是20042008，全社会用电量高速增长久是20032007，装机容量最多是20，超过1亿，超过总装机容量百分之二十。全社会用电量增长最快是2007年，比20增加了4198亿千瓦时，增加了百分之十五。24电力系统与电

14、力网研讨第24页1.6我国电力工业发展概况n中国人自办电气事业，约始于1888年。当年7月23日，两广总督张之洞从国外购入1台发电机和100盏电灯，安装在衙门旁发电，供衙门照明。1890年，上海一些官僚、富商家庭开始使用白炽灯照明。20世纪初，中国电力发展出现了第一波热潮。19江苏镇江大照电灯企业成立。19北平京师华商电灯有限企业成立。天津、上海南市、济南、汉口、重庆等地华人也先后创办电力事业。19，处于日本殖民统治下台湾建成中国最早水电站龟山水电站，装机容量600千瓦。云南石龙坝水电站也在19建成发电，随之出现了我国第一条22千伏输电线路。因为历经战乱，旧中国电力一直迟缓发展。25电力系统与

15、电力网研讨第25页1.6我国电力工业发展概况新中国成立50多年来，电力工业快速发展。从1996年起，我国电力装机容量、发电量和用电量一直保持世界第二位，仅次于美国。据统计，1949年，全国电力装机容量只有185万千瓦，年发电量43亿千瓦时，分别位居世界第位和位。新中国成立后，我国电力工业快速发展。到1978年，全国电力装机容量已达5712万千瓦，比1949年增加近倍；年发电2566亿千瓦时，增加近59倍。改革开放后，我国电力工业连续跃上两个台阶：1987年，电力装机容量达亿千瓦，1995年突破亿千瓦，突破3亿千瓦，年靠近4亿千瓦，20突破5亿千瓦（其中水电装机容量到达1亿千瓦），20突破6亿千

16、瓦，20突破7亿千瓦，20靠近8亿千瓦。26电力系统与电力网研讨第26页1.6我国电力工业发展概况n1988年，全社会用电量5358亿千瓦时，1996年突破1万亿千瓦时，突破2万亿千瓦时，2008年达到34268亿千瓦时。装机容量高速增长久是20042008，全社会用电量高速增长久是20032007，装机容量最多是年，超过1亿，超过总装机容量百分之二十。全社会用电量增长最快是20，比年增加了4198亿千瓦时，增加了百分之十五。27电力系统与电力网研讨第27页1.6我国电力工业发展概况n从1954年前苏联建成世界上第一座试验核电站、1957年美国建成世界上第一座商用核电站开始，核电产业已经过了几

17、十年发展，装机容量和发电量稳步提升。截止到底，全世界有31个国家已经建成或正在建造核电机组，其中正在运行核电机组440台，在建机组26台。世界核发电量26186亿千瓦时，占世界总发电量16%。各国因为情况不一样，核发电量占各自总发电量比重相差较大：其中法国最大为78.1%，韩国38%，美国19.9%，日本29.3%，英国19.4%，日本29.3%，印度2.8%。28电力系统与电力网研讨第28页1.5我国电力工业发展概况n一是关键技术方面方面问题（轻易受外国控制），二是核泄漏方面问题，中国对核发电一直是走保守限制性发展道路，按照规划，即使到年，中国核发电最多也只占总量410/0。29电力系统与电

18、力网研讨第29页1.6我国电力工业发展概况n1985年中国开始兴建第一座核电站浙江秦山核电站，容量30万千瓦，压水堆型，自行设计、制造、施工，部分设备进口。1991年12月15日并网发电，1994年4月1日商业运行，1995年7月1日经过国家验收。当前正扩建二期工程二台国产60万千瓦核电机组，和三期工程二台自加拿大引进重水堆型70万千瓦核电机组。30电力系统与电力网研讨第30页1.6我国电力工业发展概况广东深圳大亚湾核电站，是中国兴建第二座大型核电站，引进英、法两国设备，安装二台90万千瓦压水堆型核电机组。1988年8月8日浇注第一罐混凝土，1993年8月31日一号机组平网发电，1994年2月

19、1日商业运行；二号机组于1994年5月6日商业运行。当前在建项目有：大亚湾第二核电站岭澳核电站，安装四台压水堆型100万千瓦核电机组；江苏连云港核电站，由俄罗斯引进二台100万千瓦核电机组；广东省规划建设第三座核电站，即阳江核电站，安装6台100万千瓦核电机组。当前中国核电装机容量仅占全国发电装机容量0.76%，发电量仅占总发电量1.2%。31电力系统与电力网研讨第31页1.6我国电力工业发展概况n中国风力资源约为2.53亿千瓦，可开发量达1.6亿千瓦。1998年末，全国近20个风电场，装机总容量为22.36万千瓦。当前全国最大，也是亚洲最大风电场是新疆达坂城风力发电场，装有300、500、6

20、00千瓦风电机组共111台，总容量5.75万千瓦。内蒙古辉腾锡勒风电场，装有42台600千瓦及10台550千瓦风电机组，总容量3.07万千瓦。浙江临海括苍山风电场，装有33台600千瓦风电机组，总容量1.98万千瓦。当前中国风电装机容量仅占可开发量千分之一点四，有辽阔发展前景。32电力系统与电力网研讨第32页1.6我国电力工业发展概况n中国地热资源也很丰富，且分布面甚广。第一座地热电站建于广东丰顺县邓屋村于1970年建成，机组容量100千瓦。1971年至1975年在湖南省宁乡县灰场镇建成300千瓦地热电站。当前中国最大地热电站是西藏羊八井地热电站，装机总容量达2.518万千瓦，1975年开始兴

21、建，1977年一号机1000千瓦机组发电，以后续建7台3000千瓦和1台3180千瓦地热机组，至1992年全部建成。西藏那曲地热电厂系联合国开发署援建项目，安装3台1000千瓦地热机组，于1992年全部建成。33电力系统与电力网研讨第33页1.6我国电力工业发展概况n潮汐能发电相关报道中国拥有500千瓦以上潮汐能电源点有191处，可开发潮汐电站装机总容量可达2158万千瓦，年发电量可达619亿千瓦时，主要分布在杭州湾、长江北口、浙江乐清湾三大地域。中国第一座潮汐电站是1959年9月建成浙江临海潮汐电站，安装2台60千瓦机组。中国最大潮汐电站是浙江温岭县江厦潮汐试验电站，总容量3900千瓦，一号

22、机500千瓦于1980年5月4日发电。当前中国已建成7座潮汐电站，最大装机5000千瓦和3座波力试验电站40千瓦。正在兴建2座波力试验电站，装机容量200千瓦和潮汐电站一座70千瓦。34电力系统与电力网研讨第34页1.6我国电力工业发展概况n中国第一座大功率太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村，功率560瓦，于1982年10月11日投运。在西藏已建成二座10千瓦、一座20千瓦和一座25千瓦光伏电池电站。中国最大太阳能光能发电站，建于海拔4300米西藏革吉县，总功率10088瓦。正计划在拉萨兴建一座3.5万千瓦太阳能发电站。35电力系统与电力网研讨第35页2 发电厂2.1火力发电厂：将煤、油

23、、天然气或其它燃料化学能转换成电能工厂。主要由燃烧、汽水、电气系统三部分组成；可分为凝气式火电厂和热电厂两类通常运行寿命25年。36电力系统与电力网研讨第36页2 发电厂2.2核电厂：均采取原子核裂变时释放出来能量发电。37电力系统与电力网研讨第37页2 发电厂2.3水电厂：利用水能发电，可分为堤坝式、径流式（如葛洲坝）、抽水畜能三类；水轮机组工作灵活，能快速适应负荷急剧改变，普通从机组开启、并网到带负荷只需几分钟即可完成；通常运行寿命50年。38电力系统与电力网研讨第38页2 发电厂2.4风力发电厂39电力系统与电力网研讨第39页3 变电站一次接线输变电设备包含变换电压设备：如变压器。接通和

24、开断电路开关电器：如断路器，隔离开关，熔断器等。防御过电压，限制故障电流电器：如避雷器、避雷针、避雷线、电抗器。无功赔偿设备：如电力电容器，同时调相机，静止赔偿器。载流导体：如母线，引线，电缆，架空线。接地装置；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。电气主接线发电厂和变电所中一次设备，按照一定规律连接而成电路，也称电气一次接线或一次系统。3.1电力系统电气设备40电力系统与电力网研讨第40页3 变电站一次接线输电线路开关电器高压断路器基本参数额定开断电流INbr、全开断时间tab、合闸时间ton额定动稳定电流（峰值）ies、热稳定电流It、自动重合闸性能电流互感器运行特点：二次绕组不能

25、开路二次接线：单相接线；星形接线；不完全星形接线A BCAK2K1L1L2A B CAAAA B CAwhIaIcIb41电力系统与电力网研讨第41页3 变电站一次接线电压互感器运行特点：二次绕组不能短路接线方式：42电力系统与电力网研讨第42页3 变电站一次接线3.2电力系统接线和输变电网络接线电力系统接线地理接线图：表明各发电厂、变电所相对地理位置和它们之间联接关系电气接线图：表明电力系统中各主要元部件之间和厂所之间电气联接关系输变电网络接线无备用：单回路放射式、干线式和链式网络等，每一负荷只能靠一条线路取得电能，又称开式网络。有备用：双回路式、单环式、双环式和两端供电式等，每一个负荷点最

26、少能够经过两条线路从不一样方向取得电能，又称闭式网络。43电力系统与电力网研讨第43页3 变电站一次接线44电力系统与电力网研讨第44页3 变电站一次接线3.3电气主接线基本接线形式有汇流母线：单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一倍半断路器接线，变压器母线组接线等。无汇流母线：单元接线、桥形接线、角形接线等。几个基本概念：汇流母线：起聚集和分配电能作用，也称汇流排。进、出线：进线指电源，出线指线路。断路器、隔离开关（母线、线路）、接地刀闸：QSQF断路器与隔离开关操作次序：送电操作次序送电操作次序：先合上断路器两侧隔离开关，再投入断路器。停停电电检检修修操操作

27、作次次序序：先断开断路器，再断开断路器两侧隔离开关。待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。45电力系统与电力网研讨第45页3 变电站一次接线QFQSQSWL4QFQSQSWL3QFQSQSWL2QFQSGQF1QS1GQF2QS3QS2WL1QS4W3.3.1单母线接线特点简单、清楚、设备少。当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系数全部停电。断路器检修期间也必须停顿该回路供电。适用范围单电源发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高场所。46电力系统与电力网研讨第46页3 变电站一次接线3.3.2单母线分段接线QF1分段断路器GWL1WL2WL3WL4G特点降低母线故障或检修时

28、停电范围。断路器检修期间必须停顿该回路供电。母线分段数目，通常以23分段为宜，分段太多增加了分段断路器。适用范围610kV配电装置出线6回及以上；35kV出线数为48回；110220kV出线数为34回。47电力系统与电力网研讨第47页3 变电站一次接线旁路母线作用不停电检修进出线断路器。操作方式（检修QF4，且WL4不停电）如A、B段经QF1和QS1、QS2并列运行，则闭合QS5断开QF1断开QS1闭合QS3闭合QF1使W3带电（不要首先闭合QS8）。此时若W3隐含故障，则由继电保护装置动作断开QF1。若W3充电正常，操作能够继续进行：合上QS8断开QF4。这时WL4由母线BQS2QF1QS3

29、W3QS8WL4供电。并由QF1替换断路器QF4。QF4检修前，应把QS6、QS7断开。适用范围中小型发电厂和35110kV变电所。GGWL1WL4WL3WL2QS7QS6QF4WABQS8W3QS5QF1QS1QS3QS2QS4（分段断路器QF1兼旁母断路器）3.3.3单母线分段加装旁路母线接线48电力系统与电力网研讨第48页3 变电站一次接线3.3.4双母线接线接线图含有两组母线W1，W2。每一回路经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母线之间经过母线联络断路器QF（简称母联）连接。运行方式母联QF断开，一组母线工作，另一组母线备用，全部进出线接于运行母线上。母联QF断开，进出线分

30、别接于两组母线，两组母线分裂运行。母联QF闭合，电源和馈线平均分配在两组母线上。优点检修一组母线，可使回路供电不中止；一组母线故障，部分进出线会暂时停电。供电可靠，调度灵活，又便于扩建。QFQS2QS1W1W2电源1电源249电力系统与电力网研讨第49页3 变电站一次接线3.3.5双母线带旁路母线接线QS4W3QF1W1W2QF4QF2电源1电源250电力系统与电力网研讨第50页3.变电站一次接线3.3.6一个半断路器接线接线图在母线W1，W2之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。特点含有较高供电可靠性及运行灵活性。母线故障，

31、只跳开与此母线相连断路器，任何回路不停电。隔离开关不作操作电器，降低了误操作几率。使用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置也比较复杂。适用范围大型电厂和变电所超高压配电装置。W1W2QFQSQSQSQSQFQFQSQSQS1QS151电力系统与电力网研讨第51页3.变电站一次接线n在电力系统中，中性点直接接地或中性点经小阻抗（小电阻）接地系统称为大电流接地系统，中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统称为小电流接地系统。中性点运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。n3.4电力系统中性点运行方式52电力系统与电力网研讨第52页3.4电力系统中性点运行方式n中性点直接接

32、地方式：当发生一相对地绝缘破坏时，即组成单相短路，供电中止，可靠性降低。不过，该方式下非故障相对地电压不变，电气设备绝缘水平可按相电压考虑。我们国家220V/380V和110KV以上级系统，都采取中性点直接接地，以大电流接地方式运行。53电力系统与电力网研讨第53页3.4电力系统中性点运行方式n中性点不接地或经消弧线圈接地方式：当发生单相接地故障时，线电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压3倍，供电不中止，可靠性高。我们国家10KV和35KV系统，都采取中性点不接地或经消弧线圈接地，以小电流接地方式运行。54电力系统与电力网研讨第54页4.电力系统一次设备介绍4.1发电机55电力系统与电

33、力网研讨第55页4.电力系统一次设备介绍n4.2变压器56电力系统与电力网研讨第56页4.电力系统一次设备介绍n4.3高压断路器57电力系统与电力网研讨第57页4.电力系统一次设备介绍n4.4隔离开关58电力系统与电力网研讨第58页4.电力系统一次设备介绍n4.5负荷开关59电力系统与电力网研讨第59页4.电力系统一次设备介绍n4.6母线60电力系统与电力网研讨第60页4.电力系统一次设备介绍n4.7绝缘子及电缆61电力系统与电力网研讨第61页4.电力系统一次设备介绍n4.7电抗器62电力系统与电力网研讨第62页4.电力系统一次设备介绍n4.8电力电容器63电力系统与电力网研讨第63页4.电力

34、系统一次设备介绍n互感器及避雷器64电力系统与电力网研讨第64页5.变电站二次接线5.1概述概述一次设备及一次系统一次设备有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路等。由这些设备按一定规律相互连接组成电路称为一次接线或一次系统，它是发电、输变电和配电主体。二次设备及二次系统二次设备包含监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置、远动装置等。这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄电池组或厂（所）用低压电源供电。表明二次设备相互连接关系电路称为二次接线或二次系统。二次接线图：原理接线图、展开接线图和安装接线图。65电力系统与电力网研讨第65页5.变电站二

35、次接线5.2原理接线图原理接线图原理接线图：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理一个二次接线图。特点：二次回路中元件及设备以整体形式表示，同时将相互联络电气部件和连线画在同一张图上，给人以明确整体概念。说明：QS-隔离开关、QF-断路器、KA-电流继电器、KT-时间继电器、KS-信号继电器。66电力系统与电力网研讨第66页5.变电站二次接线5.3 展开接线图展开接线图展开接线图（简称展开图）：用来说明二次回路动作原理，在现场使用极为普遍。特点：将每套装置相关设备部件解体，按供电电源不一样分别画出电气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示。于是，同一个仪表或继电器

36、电流线圈、电压线圈和接点分别画在不一样回路里，为了防止混同，将同一个元件及设备线圈和结点采取相同文字标号表示。67电力系统与电力网研讨第67页5.变电站二次接线5.4 安装接线图安装接线图安安装装接接线线图图是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少图，也是运行试验、检修和事故处理等主要参考图。安装接线图包含屏面布置图、屏后面接线图和端子排图三个组成部分，它们相互对应，相互补充。屏面布置图：说明屏上各个元件及设备排列位置和其相互间距离尺寸图，要求按照一定百分比尺绘制。屏后面接线图：在屏上配线所必需图，其中应标明屏上各设备在屏后面引出端子之间连接情况，以及屏上设备与端子排连接情况。端子排

37、图：表示屏上需要装设端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况图。68电力系统与电力网研讨第68页5.变电站二次接线屏后面接线图和端子排图必须说明导线从何处来，到何处去，以防接错导线。我国广泛采取“相对编号法”，比如甲、乙两个端子需用导线连接起来，则在甲端子旁边标上乙端子编号，而在乙端子旁边标上甲端子编号；假如一个端子需引出两根导线，那么，在它旁边就标出所要连接两个端子编号。69电力系统与电力网研讨第69页5.变电站二次接线n二次回路分类：二次回路分类：n1按二次回路功效划分按二次回路功效划分：n控制回路:由各种控制器具、控制对象和控制网络组成。其主要作用是对发电厂及变电所开关设备进行跳

38、、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障要求。n信号回路:由信号发送机构、接收显示元件及其网络组成。其作用是准确、及时地显示出对应一次设备地工作状态，为运行人员提供操作、调整和处理故障可靠依据。n测量监察回路:由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络组成。其作用是指示或统计主要电气设备和输电线路运行参数，监察绝缘情况，作为生产调度和值班人员掌握主系统运行情况、进行经济核实和故障处理主要依据。n继电保护与自动装置:由互感器、变换器、各种继电器及自动装置、选择开关及其网络组成。其作用是保护主系统正常运行，一次系统一旦出现故障或异常便自动进行处理，并发出对应信号。n调整回路:由测量机构、

39、传输设备执行元件及其网络组成。其作用是调整一些主设备工作参数，以确保主设备及电力系统安全、经济、稳定运行。n同期回路:由电压互感器、同期开关、同期装置组成。n操作电源：由直流电源设备和供电网络组成。其作用是供给上述各二次系统工作电源，计算器及其它主要设备事故电源。70电力系统与电力网研讨第70页5.变电站二次接线n2按发展阶段划分按发展阶段划分：n就地分散控制。对每个被控制对象设置独立控制回路，在设备安装处一对一控制。这种控制方式简便易行，但不便于各机组、设备间协调配合，适合用于小型发电厂及变电所。n集中控制。在发电厂或变电所设置一个中央控制室（又称主控室），对全厂（所）主要电气设备（如同时发

40、电机、主变压器、高压厂用变压器、35kV及其以上电压输电线路等）实施远方集中控制。采取集中控制时，对应继电保护、自动装置也安装在中央控制室内，可节约电缆，便于调试维护，提升运行安全性。n单元控制。200MW及其以上发电机采取控制方式。炉、机、电按单元控制运行，设置数个单元控制室和一个网络控制室。每个单元控制室包含发电机或发电机双绕组变压器，高压厂用变压器及备用变压器，以及其它需要集中控制设备。在网络控制室控制三绕组及自耦变压器，高压母线设备和110kV及其以上高压输电线路。运行实践标明，采取单元控制有利于运行人员协调配合，尤其是便于炉、机、电统一指挥调度和事故处理，并可大大改进炉、机值班人员工

41、作条件，是当前我国大型发电厂主要采取控制方式。n综合控制。以计算机为关键，同时完成发电厂及变电所控制、监控、保护、测量、调整、分析计算、计划决议等功效，实现最优化运行。综合控制是电力自动化水平高度发展主要标制。71电力系统与电力网研讨第71页6.变电站综合自动化介绍变电站综合自动化系统基本功效：1监控子系统。包含模拟量、开关量和电能量数据采集；事件次序统计SOE；故障统计；故障录波和测距；操作控制功效；安全监视功效；人机联络功效；打印功效；数据处理与统计功效；谐波分析与监视。2微机保护子系统。包含变压器、输电线、电容器组、母线等保护和不完全接地系统单相接地选线。3电压、无功综合控制子系统。包含

42、赔偿电容器、电抗和有载调压变压器等微机电压无功综合控制装置。4电力系统低频减负荷控制。5备用电源自投控制；6变电站综合自动化系统通信。包含内部现场级间通信和自动化系统与上级调度通信两部分。前者有并行通信、串行通信、局域网络和现场总线等各种方式，后者以部颁通信规约（如POLLING、CDT等规约）与上级调度通信完成遥测、遥信、遥调、遥控等四遥功效。72电力系统与电力网研讨第72页6.变电站综合自动化介绍73电力系统与电力网研讨第73页6.变电站综合自动化介绍进 线单元出线单元电 容器 单元变压器单元交 直流 电源 单元变电站层间隔层一次设备规约1当地监控其它厂家设备ASM-21 数字变电站管理系统CANHCANLASM-21数字变电站管理系统ASM-21ASM-21数字变电站管理系统ASM-21数字变电站管理系统ASM-21数字变电站管理系统ASM-21数字变电站管理系统ASM-21数字变电站管理系统规约274电力系统与电力网研讨第74页7.配电管理系统DMS-组网结构配电自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术以及相关电力系统技术于一身信息管理系统。75电力系统与电力网研讨第75页谢谢！76电力系统与电力网研讨第76页