电力系统的主要电气设备

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一、变电所的分类 用户变配电所分: 35 ~ 110/10kV 总降压变电所、
10kV配电所、10/0.38kV变电所及 35/0.38kV直降变
电所。 10/0.38kV 变电所在工业企业内又称车间变 电所 ,用户10kV配电所通常和某个 10/0.38kV变电 所合建又称为变配电所。
4.3 变电所的建设
把铁芯与绕组放入箱体,绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外, 导电杆外面是瓷绝缘套管,通过它固定在箱体上,保证导电杆与箱体绝缘。 为减小因灰尘与雨水引起的漏电,瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压 绝缘套管,左边是高压绝缘套管,由于高压端电压很高,高压绝缘套管比较 长。
油箱外排列着许多散热管,运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升 高,温度高的油密度较小上升进入散热管,油在散热管内温度降低密度增 加,在管内下降重新进入油箱,铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发 出去。
一、变压器的类型
国家标准容量为:30,50,63,80,100,125, 160,200,250,315,400,500,630,800, 1000,1250,1600,2000
R8容量系列 按容量系列 R10容量 单相D 三相S 双绕组变压器 按绕组型式 三绕组变压器S 自耦变压器O 干式C 按绕组绝缘和冷却方式 油浸式
变压器型号选择:节能型 环境条件:工地,密闭型
(三)、变压器的电压等级选择
原边额定电压:根据电源提供的电压等级,
应尽量与当地的高压电力网的电压一致;
副边额定电压:根据用电设备所需的电压确定。
供配电电压的选择
一般电力用户的高压进线电压多为 10 ~ 35kV ( 110kV )。用户内部 高压配电电压可采用6~10kV。用户的低压配电电压一般为220/380V。
采用油冷却的变压器结构较复杂,由于油是可燃物,也就存在安全性问题。 目前,在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器,变 压器没有油箱,铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂 浇注等方法保证密封与绝缘,容量较大的绕组内还有散热通道,大容量变压 器并配有风机强制通风散热。
(四)、变压器的容量选择
三级负荷:1台变压器
变压器台数:与负荷等级有关
二级负荷:2 一级负荷:2+备用
低压用户侧用电量总视在计算负荷大小:
对单台变压器 满足条件 : SN>SC (应留有10~20%余量)
对两台变压器(一般为等容量,互为备用)满足条件:
SN≈0.7Sc且SN≥ScⅠ+ Sc Ⅱ
一般单台车间变容量不宜大于 1250kVA 。只有在技术经济均合理的情 况下,可选用1600~2000kVA变压器。
(四)、变压器的安装
进出线方便 尽量靠近负荷中心和接近大容量用电设备 远离人畜活动中心
第四章 电力系统
(一)电力负荷的分级
电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电在 政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为三级 1.一级负荷
2.二级负荷 3.三级负荷
(二)电能质量 电力系统电能质量的两个基本参数: 频率、电压 1. 额定频率:50±0. 4Hz ,一般称“工频” 2. 额定电压:为电气设备正常运行且获得最佳经济效 果的电压。
(4)电力变压器的额定电压要求
一次绕组的额定电压: 与发电机相连:高于电网额定电压5%. 不与发电机相连:连在线路上时,与电网额定电压相同。 二次绕组的额定电压:即指空载电压 供电线路不长时:高于电网额定电压5%. 供电线路较长时 :高于电网额定电压10%.
4.3 变电所的建设
一、变电所的分类
4.3 变电所的建设
S L 7———500 / 10
高压侧电压10kV 额定容量SN=500kV· A 设计序号为7 铝线圈 三相变压器
二、变压器的型号
变压器的型号由: 变压器绕组数+相数+冷却方式+是否强迫油循环+有载 或无载调压+设计序号+“-”+容量+高压侧额定电压 SFPZ9-120000/110
指的是三相(双绕组变压器省略绕组数,如果是三绕则前面还 有个S)双绕组强迫油循环风冷有载调压,设计序号为9,容量 为120000KVA,高压侧额定电压为110KV的变压器。
电力负荷的分级
电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中 断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的 程度,分为三级 1.一级负荷
2.二级负荷
3.三级负荷
各级电力负荷对供电电源的要求 1.一级负荷对供电电源的要求 一级负荷属重要负荷,应有两个独立电源供电;当 一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷,除由两个电源供电外, 尚应增设应急电源,并严禁将其它负荷接入应急供电系 统中。 应急电源: ①独立于正常电源的发电机组; ②供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路; ③蓄电池; ④干电池。
变换: 按供电系统工作要求来改变电压或电流
电气设备 的功能 控制: 按供电系统工作要求来控制一次电路的通断 保护: 用来对供电系统进行过电流和过电压等的保护
调节: 用来补偿供电系统的无功功率,以提高系统的功率因数
安全可靠的绝缘
必要的载流能力 供电系统 对电气设 备的共同 性要求 较高的通断能力 良好的机械性能 必要的电寿命 完善的保护性能
整定: (1)改变电磁脱扣器铁心机构的 气隙大小。 (2)改变热脱扣器的弯曲程度。
交流接触器的工作原理
1、当交流接触器的电磁线圈 接通电源时,线圈电流产 生磁场,使静铁心产生足 以克服弹簧反作用力的吸 力,将动铁心向下吸合, 使常开主触头和常开辅助 触头闭合,常闭辅助触头 断开。主触头将主电路接 通,辅助触头则接通或分 断与之相联的控制电路。 2、当接触器线圈断电时,静 铁心吸力消失,动铁心在 反作用弹簧力的作用下复 位,各触头也随之复位.
结构及工作原理
热脱扣器:发热元件与主电路串联,电流过大时双金属片弯曲, 将脱钩锁钩推离开脱扣连杆,动、静触点受弹簧作用而迅速分开。 电磁脱扣器:有一个匝数很少的线圈与主电路串联,发生短路 时,吸力大,使脱扣器脱扣。 欠压脱扣器:电压正常时吸合,脱扣器不动作。当电压低到 一定程度时,铁心释放,触发脱扣器动作。
KM1触头(上)闭合接通; KM1触头(下)打开。 1、闭合SB2: KM1得电并自锁,开始正转
2、限位ST1(上)打开,ST1(下)闭合,KM1失电,正转停止。 3、ST1(下)闭合瞬间, KM2得电, KM2触头(下)闭合, 反转。 KM2触头(上 )打开,ST1恢复原状。 4、限位ST2(下)打开,ST2(上)闭合,KM2失电,反转停止。同时KM1得电, 又开始正转。
三、变压器的选择
(一)、作用及意义:将由高压电网接受到的电压变换为用 电设备所需的电压等级。选择是否合理,直接影响到投资的 多少,运行费用的高低,供电质量的好坏及供电的可靠性。 电气设备和电力网额定电压标准化,统一组成了电力系统 的标准电压等级:220V,380V,3KV,6KV,10KV,35KV, 110KV, 220KV, 330KV, 500KV 型号选择 变压器的选择
高可靠 高性能
电气设 备 的发展趋势
小型化 组合化(模块化) 电子化 智能化
高压电气设备
(一)高压断路器
图形符号
QF
功能:不仅能通断正常负荷电流,而且能接通和承受一定时间 的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除故障。
油断路器
(按灭弧介质分)
以油作为灭弧介质 已逐步淘汰
类型
SF6断路器 以SF6气体作绝缘介质和灭弧介质,可频繁操作
KM1触头(下)打开。
手松开的同时SB2 (上) 断开, SB2 (下)同时闭合。 SB3 (上)同时打开; KM2得电,KM2触头(下)闭合接通; KM2触头(上)打开。 手松开的同时SB3(下) 断开, SB2 (上) 同时闭合。
反转: 按下SB
3 (下)
电动机的自动往返转控制线路
撞块撞击:
限位ST1(上)打开,同时ST1 (下)闭合。后瞬时又恢复原状。
二、变电所位置
变配电所的位置应接近负荷中心以减小低压供电半径、
降低电缆投资、节约电能损耗、提高供电质量,同时还要考 虑进出线方便、设备运输方便、接近电源侧,并注意防尘、 防腐、防水、防火、防爆等。影响变配电所位置选择的因素 很多,应根据上述要求经技术经济比较后确定。
总体布置要求:发展余地
4.4 电力系统的主要电气设备
2.二级负荷对供电电源的要求 二级负荷也属重要负荷但其重要程度次于一级负 荷。二级负荷宜由两回线路供电,供电变压器一般也应 有两台。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷 可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采 用架空线时,可为一回架空线供电;当采用电缆线路时, 应采用两根电缆组成的线路供电,其每根电缆应能承受 100%二级负荷。 3.三级负荷对供电电源的要求 三级负荷属不重要负荷,对供电电源无特殊要求。
允许的电压偏移
U Ue U % 100 % 5% Ue
用电设备处电压偏移的允许值 电动机 ±5%; 照明灯 一般工作场所 视觉要求高的场所
各级设备的电压要求:
± 5%; +5%; -2.5%等
(1)电网(电力线路〕的额定电压 它是确定各类电力设备额定电压的基本依据。 (2) 用电设备额定电压 与电网额定电压相同。 (3) 发电机的额定电压 高于同级电网电压5%.
真空断路器 利用“真空”作绝缘和灭弧介质,可频繁操作
二次接线插头
上接线端子
绝缘套筒内有真 空灭弧室及触头
下接线来自百度文库子
手车式框架
真空断路器实物图片
(二)高压隔离开关
图形符号
QS
功能:主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。 它没有专门的灭弧装置,因此不允许带负荷操作。但它可以 用来通断一定的小电流电路等。
常用电动机控制系统


⑤ ⑥ ③ ⑤ ④
启动:① ④ 停机:⑥
② ⑤

电动机的正反转控制线路
反转:KM2
正转:KM1 联动
SB2(上) 和SB2 (下)
SB3(上) 和SB3 (下) KM1触头(上) 和KM1触头(下) KM2触头(上) 和KM2触头(下)
正转:
按下SB2 (上) ,KM1得电, 使KM1触头(上)闭合接通电 路; KM1触头(下)打开。手 松开的同时SB2 (上) 又断开。
六 变压器的选择
变压器的结构
由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成
箱体可看到变压器的铁芯与绕组,铁芯由硅钢片叠成,硅钢片导磁性 能好、磁滞损耗小。在铁芯上有A、B、C三相绕组,每相绕组又分为高压绕 组与低压绕组,一般在内层绕低压绕组,外层绕高压绕组。图2左边是高压 绕组引出线,右边是低压绕组引出线。
(四)、变压器的容量选择
三级负荷:1台变压器
变压器台数:与负荷等级有关
二级负荷:2 一级负荷:2+备用
低压用户侧用电量总视在计算负荷大小:
对单台变压器 满足条件 : SN>SC (应留有10~20%余量)
对两台变压器(一般为等容量,互为备用)满足条件:
SN≈0.7Sc且SN≥ScⅠ+ Sc Ⅱ
一般单台车间变容量不宜大于 1250kVA 。只有在技术经济均合理的情 况下,可选用1600~2000kVA变压器。
升压变压器 按功用 降压变压器
铜绕组变压器
按绕组导体材质 铝绕组变压器L
按相数
按调压方式
无载调压 有载调压Z
油浸自冷式J 油浸风冷式F 油浸水冷式W 强迫油循环冷却式P
充气式
二、变压器的型号
变压器的型号由: 变压器绕组数+相数+冷却方式+是否强迫油循环+有载 或无载调压+设计序号+“-”+容量+高压侧额定电压
额定电压的确定
容量的选择
(二)、变压器的型号选择
国产中小型变压器主要有S5、SL5、SF5、SZ5、SZL5 S——三相;D——单相;F——风冷;W——水冷; Z——有载调压;L——铝线圈变压器。 如某变压器型号为:
S L 7———500 / 10
高压侧电压10kV 额定容量SN=500kV· A 设计序号为7 铝线圈 三相变压器
反转:
按下SB3 (下) ,KM2得电, 使KM2的触头(下)闭合接通 电路; KM2触头(上)打开。
反转:KM2
正转:KM1 联动
SB2(上) 和SB2 (下)
SB3(上) 和SB3 (下) KM1触头(上) 和KM1触头(下)
KM2触头(上) 和KM2触头(下)
正转:
按下SB2 (上)
SB2 (下)同时打开; KM1得电,KM1触头(上)闭合接通;
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