高低压电力系统简介

二、高压线路及设备
方洲变电所215方前线 姚慕变电所231胜港3#线
H101
颀中科技 进线柜 计量柜
H201
进线柜 计量柜 PT柜
PT柜
出 线 柜
TR11
出 线 柜
TR12
出 线 柜
TR13
出 线 柜
TR14
出 线 柜
TR21
出 线 柜
TR22
出 线 柜
TR23
出 线 柜
TR24
CM每条高压线路向供电局申请两台变压器投入, 提供基本容量4000KVA电力；
高低压电力系统简介
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内容提要
一. 二. 三. 四. 五.
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电力系统的特点 高压线路及设备 低压线路及设备 用电安全 异常教训
一、电力系统及特点
电力系统由发电设备，变压设备，输电网及用电设备组成；
发电厂
HV 变电站
变电站 MV
变电站 LV
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电子脱扣器曲线(三段加接地保护)：
•
• • •
Ir： 长延时脱扣电流 防止线路中长期负载过大导致异常 Isd：短延时脱扣电流 防止线路中阻抗短路时大电流导致异常，可根据上下级配合状况设定相应脱扣延时 Ii： 瞬时跳脱电流 防止系统中金属性短路的瞬间大电流，不可设定延时
1，把接地故障整定值Ig调整到最大J档1200A；
检测最大接地电流
跳脱开关
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Ig故障为何发生在这里?
施耐德W1H1系统断路器是四相进线(L1,L2,L3,N),并对这四相进行电流量测; 接地电流Ig是根据四相的矢量计算出来; AD11
3P380V
AD12
变压器 208/120V
类型 少油断路器 真空断路器 六氟化硫断路器
灭弧介质 油 真空 SF6
特点 分合大电流一定次数后，需更换新油， 连续多次操作，无需维护 连续操作，体小质轻，开断性能好
运用场合 66KV以下 35KV以下 所有等级
价格 便宜 偏贵 昂贵
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2、互感器： 有电压和电流互感器两种；
设备全部开机后,当出现三相不平衡时, 变压器下级开关AD12 N相中会量测平衡电流;其四相的矢量也会为零,接地电流无; 变压器上级开关AD11 N相已是未端,不会量测到电流,不平衡电流会计算为接地电流; --CONFIDENTIAL--
改善：
1, 对全厂断路器的参数设定检查，并根据上下游关系做好合理的设置；
按结构型式分，有万能式(又称框架式)和塑壳式断路器；
框架式
塑壳式
根据其线路上负载路的大小，设备的保护要求，合理选择不同类型的断路器； --CONFIDENTIAL--
断路器保护： 针对过电流的保护一般为：过载，短路短延时，短路瞬时 元件由两部分组成：电流检测（信号），脱扣机构（执行）
电磁脱扣
常见的检测形式：热磁脱扣机构，电子脱扣机构
通过杠杆5使搭扣3脱开，主触点在弹簧13作用下切断电路，这就是瞬时过电流或短路保护作用。
当电路失压或电压过低时，欠压脱扣器8的衔铁7释放， 同样由杠杆5使搭扣3脱开，起到欠压和失压保护作用。
当电源恢复正常时，必须重新合闸后才能工作。
长时间过载使得过流脱扣器的 双金属片式（热脱扣）10弯曲， 同样由杠杆5使搭扣3脱开，起 到过载（过流）保护作用。
四、异常教训：
When： 2013/12/31 14：30 Where：Fab#3 制程AVR设备用电线路 What： 稳压器进线开关“Ig”报警跳脱 Why： 岁修后制程设备大量复机时，三相不平衡导致接地电流491A，达到 ACB保护设定500A（精确度为±10% ），引起ACB跳脱 ； HOW：
热磁脱扣，是用双金属片和电磁铁响应故障电流的变化， 将故障电流信号，转化为机械动作信号，传递给脱扣机构，断开断路器；
电子脱扣：用互感器将故障电流转化为弱点信号，传至运算单元比对故障类型条件， 然后发送信号触发动作机构脱扣。
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电磁脱扣断路器工作原理：
主触点1串联在被控制的电路中。将手柄扳到合闸位置时，搭扣3勾住锁键2，主触头1闭合， 电路接通。由于触头的连杆被锁钩3锁住，使触头保持闭合状态，同时分断弹簧被拉长， 为分断作准备。瞬时过电流脱扣器（磁脱扣）12的线圈串联于主电路，当电流为正常值时， 衔铁吸力不够，处于打开位置。当电路电流超过规定值时，电磁吸力增加，衔铁11吸合，
厂区变压器绝缘等级F级，最高温度允许温度155 ℃，温升为100K， 所以环境温度最高不能高于55 ℃
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③、厂内变压器说明
风冷/强制风冷 绝缘等级F级 一次侧容量
防护等级IP00 对人，水和湿气无防护 二次侧容量
变压器阻抗
五段调压抽头 两侧接线方式
D-一次侧三角形接法 y-二次侧星形接法 n-二次侧中性线引出 11-一次比二次侧相电压相位差30°
线损小，压降低，载流量大；
体积小，易安装，且可以活电进行； 低的电磁干扰特性；
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2、低压断路器：
主要作为不频繁地接通或分断电路之用。具有保护装置，自动切断电路，从而保护电力 线路及电源设备。
低压断路器按使用类别分:有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调)；
④、瞬时动作（或0.2~0.6秒短延时动作）的过流脱扣器的整定电流应躲过线路中 可能出现的尖峰电流；
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3、电容：
在三相交流电所接负载中，大量的电感元器件（变压器、电动机等等）使用， 为了建立工作磁场,需要大量的感性无功功率,使得电网中的功率因素降低。
电网低的功率因数会影响： ①、使供电系统内的电源设备容量不能充分利用；
②、对于感性线性负载电路，采用电容器来补偿无功功率，便可提高cosφ 。
电容组
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四、用电安全
电的特殊特性：传递速度快，“看不见，摸不得”，对生产生活影响广， 它的安全性尤为重要!!! 1，思想上充分认识电气安全的重要性与危害性； 涉及到电的维修与操作，要细心严谨；不可盲干，乱干；
互感器
①，量测线路电压电流，进行电表计量； 供电公司计量电表使用110V低压电表，需要将电网高压进行转换； ② ，给继电保护器提供电网即时数据；
继电保护器通过互感器即时数据进行线路质量的判断；
③，提供操作和控制电源；
注意：在有电情况下，电压互感器的二次侧回路必须保证不短路，否则会产生大流烧坏线路。
电流互感器二次侧保证不开路，否则会产生高电压；
2, 对断路器记录的最大值进行清除，以方便排查下次故障原因； 并对最大值季度追踪；对异常增大值进行检讨；
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Thank you！
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3、继电保护器：
基本原理是利用被保护线路故障前后某些变化的物理量为数据， 当数值达到一定值时，启动逻辑环节，发出相应的命令。
继电保护器提供：过流、欠压、零序电流保护等
继电保护器
本公司欠压保护已取消，防止电网压降使得断路器动作导致全厂停电； --CONFIDENTIAL--
2，电在系统中以光速传播，其故障的发生和发展时间十分短促；
对用电线路及设备要有保护，防止故障漫延，扩大影响面；
其保护及设置要合理，及时切断故障部分；
3，与生产生活关系紧密；
要保证供电的可靠性，其系统元件要有足够的可靠性，稳定性；
保证电能质量；防止影响电压，频率及波形的产生；
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4、变压器：
利用电磁感应的原理来改变交流电压，并进行电能的传输的装置;
当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁， 就在二次绕组中感应出交流电动势；
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变压器参数： ①、额定容量、电压、电流
变压器的一次侧电压为供电输变线路的电网电压；二次电压为用电终端设备电压； 因输电线路的线路损失，到使用端的电压会比变压器输出电压低，
Ig: 接地故障电流
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脱扣器电流设置原则：
①、根据上下级线路进行设置，下线断路器要小于上级断路器；
②、过流脱扣器的额定电流应不低于线路的计算电流；
③、延时动作（或5-30秒长延时动作）的过流脱扣器的整定电流应躲过线路中 可能出现的正常过负荷电流，可取额定负荷电流的1.3-1.4倍。
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三、低压线路及设备
公司采用的低压配电系统为三相五线供电；
1，它由相线L1、L2、L3 及中性线N 和保护线PE 组成; 2，中性线N采用变压器的低压侧中性点直接接地;PE线接入大地系统接地点； 3，将用电设备的外露导电部分与保护线PE相接; 系统中保护线与中性线完全分开，正常情况下PE 线不通过负荷电流，与PE 线相连的电气设 备金属外壳不带电位， 所以厂区制程设备电源线有含有PE线都已接地； --CONFIDENTIAL--
提高变压器输出电压；通过改变变压器上调压抽头的位置；
厂区变压器通过其调压抽头可以对电压进行10%的调节；
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②、温升 导体通流后产生热效应随着时间的推移，表面的温度不断地上升直至稳定； 上升的温度中超过周围空气的温度（环境温度）的这一部分温度称为温升；
1，变压器长期在高的温升下运行，会加剧绝缘材料的劣化，从而引发事故； 2，根据变压器绕组的绝缘等级，可设置合理环境温度；
CM
发电厂通过升压设备将电提升至高压（１１０KV-５００KV）; 通过架空线路输至各大区域， 再通过变电器降至中压（１０-３５KV）; 用电户根据不同需求，继续降压至１０KV以下; --CONFIDENTIAL--
1，任何时刻生产的电能等于当时刻消耗的电能；
发电与用电恰好是相等的； 供电局对每条输电线路负载有定义大小，其用电户不能无限超载；
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实体图：
进线柜 计量柜 PT柜 出线柜 出线柜
高压设备安装在金属封闭铠装式开关柜，即保证人员安全又方便操作，防止误操作的发生；
①、高压真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置;（防止带负荷合闸） ②、接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸;（防止带接地线合闸）
③、高压真空断路器在合闸工作时，盘柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁;（防止误入带电间隔） ④、高压真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入;（防止带电挂接地线） ⑤、高压真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置;（防止带负荷拉刀闸） --CONFIDENTIAL--
高压线路设备示意图：
低压线路设备示意图：
断路器
变压器
电容柜
低压配电盘
变压器向用电设备供电：
各级断路器，配电盘，电容柜，和输电线路构成低压系统；
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1、电力线路： ①，电力电缆
主要使用的是交联聚乙烯电缆，耐热性能好，工作温度可达90℃；
②，模铸式汇流排BUSWAY
利用火山岩矿物质及少量树脂混合模铸而成，其绝缘和散热特性好；
断路器
互感器
变压器
继电保护器
互感器采集到的电力数据，经继电保护器分析判断，让断路器动作； 从而保证电网安全；
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1、高压断路器：
①、分断与接通电路； ②、较强的灭弧能力，可靠的分断短路故障；
少油断路器
③、合闸故障电路时，本身不应损坏；
真空断wenku.baidu.com器
按灭弧介质可分为：
少油断路器OCB ，真空断路器VCB ，六氟化硫断路器GCB ；
②、增加了电力网中输电线路上的有功功率的损耗；
③、功率因数过低，还将使线路压降增大，造成负荷端电压下降; ④、供电管理局制定商业和工业的收费标准，奖励高功率因数运行， 处罚低功率因数（0 .90）运行用户。
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提高功率因数的方法：
①、提高自然功率因数：即提高变压器和电动机的负载率到75~80％， 以及选择本身功率因数较高的设备。
2，在技术与作业规程上采取措施加强安全； ①、对设备要做好接地，接零的保护； ②、减少带电作业，做好工具的绝缘检查和设置安全间距； ③、做好日常巡视检查，对机房，设备做好检查； ④、严格按照安全规程操作（倒闸，临时用电，停电检修，工作票规程）； ⑤、对运行数据做好记录，对异常数据及时检讨；
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