1、電力系統(tǒng)及高電壓技術(shù) 陳敢峰 浙江電力教育培訓(xùn)中心浙西分中心,電力系統(tǒng)與高電壓技術(shù) 課題一 電力系統(tǒng)基本知識(shí) 一、電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求 1、保證供電的可靠性 一類負(fù)荷、二類負(fù)荷、三類負(fù)荷（按可靠性要求不同分） 2、保證良好的電能質(zhì)量 電壓、頻率、波形三個(gè)技術(shù)指標(biāo) 3、保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 燃料消耗、廠用電率、線損率三個(gè)考核指標(biāo) 4、最大限度地滿足用戶的用電需要,二、電力網(wǎng)的接線方式 1、開式電力網(wǎng) 從單方向得到電能的電力網(wǎng)，具有投資少， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但供電可靠性比較低。 2、閉式電力網(wǎng) 可從兩個(gè)及以上方向得到電能的電力網(wǎng)， 具有供電可靠性高，但投資大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。,三、電力系統(tǒng)負(fù)荷 1、分

2、類 綜合用電負(fù)荷、供電負(fù)荷、發(fā)電負(fù)荷 2、負(fù)荷曲線 是指某一段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線 （1）日負(fù)荷曲線 表示負(fù)荷在一天內(nèi)各時(shí)間的變化 （2）年最大負(fù)荷曲線 表示一年內(nèi)電網(wǎng)最大負(fù)荷的變化規(guī)律 （3）年持續(xù)負(fù)荷曲線,四、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式 1、分類 中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng) 2、中性點(diǎn)不同接地方式的特點(diǎn) （1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：安全性好，經(jīng)濟(jì)性好。 缺點(diǎn)為：可靠性差。 （2）中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：可靠性好。 缺點(diǎn)為：經(jīng)濟(jì)性差。 3、中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)單相接地電流的分析 單相接地時(shí)，在接地點(diǎn)流過電流為正常時(shí) 每相對(duì)地電容電流的3倍。,課題二 電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與

3、穩(wěn)定運(yùn)行 一、降低電力網(wǎng)線損的技術(shù)措施 1、改善電網(wǎng)中的功率分布 （1）提高用戶的功率因數(shù)，減少線路 輸送的無功功率 1）合理選擇異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的容量 2）有條件可采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步 電動(dòng)機(jī) （2）在用戶端安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置 減少通過線路和變壓器傳輸?shù)臒o功功率， 減少電能損耗和電壓損耗。 （3）在閉式電網(wǎng)中實(shí)行功率的經(jīng)濟(jì)分布,2、合理組織電力網(wǎng)的運(yùn)行方式 （1）適當(dāng)提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓 （2）合理組織變壓器的運(yùn)行 3、對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行改造 （1）采用升壓改造 （2）簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少變電層次 （3）更換大截面導(dǎo)線,二、靜態(tài)穩(wěn)定 電力系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行方式下受到微小的 干擾后能獨(dú)立地回到原來

4、的運(yùn)行狀態(tài)。 三、暫態(tài)穩(wěn)定 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，受到一個(gè)大的干擾后， 能從原來的運(yùn)行狀態(tài)過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)， 并在新的運(yùn)行狀態(tài)下穩(wěn)定地工作。,四、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的措施 （一）提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施 1、減少系統(tǒng)各元件的感抗 （1）采用分裂導(dǎo)線 （2）采用串聯(lián)電容補(bǔ)償 （3）采用高一級(jí)的電壓等級(jí)輸電 2、采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置 3、提高并穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行電壓水平,（二）提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施 1、快速切除短路故障 2、采用自動(dòng)重合閘 3、采用聯(lián)鎖切機(jī) 4、快速關(guān)閉汽門 5、電氣制動(dòng) 6、正確選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式 7、盡量減少系統(tǒng)穩(wěn)定破壞帶來的損失和影響,課題三 變電所電氣設(shè)備試驗(yàn) 一、電氣試驗(yàn)的基本

5、知識(shí) 1、目的 通過電氣試驗(yàn)，反映出電氣設(shè)備的各項(xiàng)性能情況， 以便作出正確處理，保證電氣設(shè)備正常安全運(yùn)行。,2、試驗(yàn)分類 （1）絕緣試驗(yàn) 反映電氣設(shè)備絕緣方面的性能 絕緣缺陷：集中性缺陷、分布性缺陷 試驗(yàn)分類：非破壞試驗(yàn)、破壞性試驗(yàn) 先做非破壞性試驗(yàn)，合格后，再做破壞性試驗(yàn)。 （2）特性試驗(yàn) 絕緣試驗(yàn)以外的試驗(yàn)稱為特性試驗(yàn)， 表征電氣設(shè)備的電氣和機(jī)械的某些特性， 不同電氣設(shè)備有各自的特性試驗(yàn)。,3、對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的判斷分析 試驗(yàn)結(jié)果的判斷分析應(yīng)有同一溫度下比較 （1）與規(guī)定值比較 （2）與歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較 （3）與同類、同組不同相設(shè)備數(shù)據(jù)比較,二、變壓器試驗(yàn) 1、絕緣電阻、吸收比及極化指數(shù) 絕緣電

6、阻：R60 吸收比： 極化指數(shù)： 2、泄漏電流試驗(yàn) 3、tg試驗(yàn) 4、工頻耐壓試驗(yàn) 5、直流電阻試驗(yàn) 6、變比試驗(yàn)（聯(lián)結(jié)組別試驗(yàn)） 7、全電壓空載合閘試驗(yàn) 8、局放試驗(yàn) 9、頻響繞組變形試驗(yàn) 10、套管試驗(yàn) （1）絕緣電阻試驗(yàn) （2）tg試驗(yàn) （3）油色譜試驗(yàn),三、斷路器試驗(yàn) 1、絕緣電阻 2、泄漏電流試驗(yàn)（少油斷路器） 3、tg試驗(yàn)（多油斷路器） 4、工頻耐壓試驗(yàn) 5、測(cè)量導(dǎo)電回路電阻試驗(yàn) 6、斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn) 包括固有分、合閘時(shí)間及同期差，分、合閘速度 7、操作機(jī)構(gòu)試驗(yàn) （1）直流電阻試驗(yàn) （2）絕緣電阻試驗(yàn) （3）最低動(dòng)作電壓試驗(yàn),三、避雷器試驗(yàn)（氧化鋅避雷器） 1、絕緣電阻 2、直流

7、1mA電壓（U1mA）及0.75 U1mA下 的泄漏電流 3、運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流,課題四 變電所過電壓保護(hù) 一、避雷針 （一）結(jié)構(gòu)原理 接閃器、接地引下線、接地體 （二）保護(hù)范圍 1、單支避雷針的保護(hù)范圍 當(dāng)hx0.5h時(shí)，rx=(h-hx) 當(dāng)hx0.5h時(shí)，rx=(1.5h-2hx) 例：有一儲(chǔ)油罐高5m，直徑為3m， 在離儲(chǔ)油罐5m處架設(shè)一支8m高避雷針， 問該避雷針能否保護(hù)儲(chǔ)油罐，若不能應(yīng)如何改進(jìn)？,二、避雷器 （一）閥型避雷器 1、結(jié)構(gòu) 火花間隙，閥片電阻（非線性） 2、工作原理 （1）系統(tǒng)正常時(shí)，火花間隙將閥片與母線隔離 （2）侵入波來臨時(shí)，火花間隙擊穿，雷電流通 過閥片入地

8、，殘壓不高。 （3）侵入波消失后，有工頻續(xù)流存在，由于工 頻續(xù)流遠(yuǎn)小于雷電流，閥片電阻變大，使工頻續(xù)流在第一次過零點(diǎn)熄滅，系統(tǒng)恢復(fù)正常。,（二）氧化鋅避雷器 1、結(jié)構(gòu) 氧化鋅閥片，具有優(yōu)良的非線性。 2、工作原理 （1）正常時(shí)，R （2）侵入波來臨時(shí)，R0 （3）侵入波消失時(shí)，R,3、特點(diǎn) （1）沒有間隙，沒有工頻續(xù)流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小 （2）易于保護(hù)設(shè)備絕緣配合 （3）可承受多重雷擊 （4）可降低電氣設(shè)備所承受的過電壓 （5）可限制內(nèi)部過電壓 （6）易于制成直流避雷器 （7）是SF6組合電器中的理想保護(hù)設(shè)備 正常工作時(shí)，有一定的泄漏電流流過閥片，需裝設(shè)在線監(jiān)測(cè)裝置。,三、防雷接地 （一）沖擊

9、接地電阻特點(diǎn) 1、火花效應(yīng) R沖 2、電感效應(yīng) R沖 （二）接地體間屏蔽效應(yīng),三、發(fā)電廠、變電所的防雷保護(hù) （一）發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù) 1、直擊雷保護(hù) （1）所有被保護(hù)物應(yīng)處于避雷針（線）的 保護(hù)范圍內(nèi) （2）雷擊避雷針（線）后，不反擊 2、防止反擊的措施 SK=0.3R沖+0.1h 一般SK 5m Sd=0.3R沖 一般Sd3m,3、避雷針安裝方式 （1）構(gòu)架避雷針 110KV及以上采用（不反擊）， 要求：構(gòu)架避雷針與接地主網(wǎng)連接，并增設(shè)輔助接地裝置，L15 m。 （2）獨(dú)立避雷針 35KV及以下采用（避免反擊）， 要求：應(yīng)有獨(dú)立的接地裝置，且接地電阻不宜超過10，當(dāng)超過10時(shí)可以與接地主網(wǎng)相連，L15 m。,（3）注意點(diǎn) 1）變壓器門型構(gòu)架、發(fā)電廠房上不安裝避雷針 2）避雷針與道路距離不宜小于3m，否則應(yīng)采取 均壓措施 3）嚴(yán)禁在避雷針及構(gòu)架上裝設(shè)未采取保護(hù)的 低壓線,四、發(fā)電廠、變電所的侵入波保護(hù) （一）采用避雷器保護(hù) 1、應(yīng)絕緣配合良好 2、滿足最大允許電氣距離 UB=UC5+2L/V 例：UC5=260KV Uj=478KV =450KV/S 若L=60 m ，問變壓器是否會(huì)損壞？ （二）采用變電所進(jìn)線段保護(hù) 1、作用 降低侵入波的幅