电力： 变电站概述
变电站基础知识
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主要内容
1.电力系统概述 2.变电站主要一次设备
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2
1、电力系统概述
电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
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变电
配电
用电
3
变电站定义：电力系统的一部分，其功 能是变换电压等级、汇集配送电能，主 要包括变压器、母线、线路开关设备、 建筑物及电力系统安全和控制所需的设 施。
结构形式： W—屋外式； M—母线式； G—改进式； Q—加强式 ； 第四位字母：B——过流保护；D——差动保护；J——接地保护 或加大容量；S——速饱和；Q——加强型。
第五位字母：设计序号
第六位字母：额定电压
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29
油浸式电流互感器
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30
环氧树脂浇注式电流互感器
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31
电流互感器主要厂家有： 江苏思源赫兹互感器有限公司等。
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32
35kV及以下电压互感器
□□□□□—□ 第一位字母：J—电压互感器。
第二位字母： 相数：D—单相； S—三相；
第三位字母： 绝缘形式： J—油浸式； G—干式； Z—树脂浇注式； 第四位字母： 结构形式： B—带补偿绕组； W—五芯柱三绕组； J—接地保护
； 第五位字母：设计序号 第六位字母：额定电压
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28
35kV及以下电流互感器全型号
□□□□□—□
第一位字母：L—电流互感器。 第二位字母：
一次绕组形式：M—母线式； F—多匝式； D—单匝式；Q—线圈 式；
安装形式：A—穿墙式；B—支持式；R—装入式；Z—支柱式； 第三位字母：
绝缘形式： Z—浇注绝缘式； C—瓷绝缘； J—树脂浇注； K—— 塑料外壳式；
110KV变电站知识介绍(2014
110KV变电站知识介绍（2014）一、变电站概述110KV变电站是电力系统中至关重要的组成部分，主要负责将高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
2014年，我国110KV变电站技术已日臻成熟，为保障国民经济持续发展提供了有力支撑。
下面，让我们一起来了解110KV变电站的相关知识。
二、110KV变电站的主要构成1. 高压开关设备：高压开关设备是变电站的核心部分，主要负责对高压线路进行开合、控制和保护。
2014年，我国高压开关设备已实现国产化，性能稳定可靠。
2. 变压器：变压器是变电站的灵魂，负责将高压电能降压至适合用户使用的电压。
2014年，我国变压器制造技术达到国际先进水平，具备较强的市场竞争力。
3. 低压配电装置：低压配电装置主要负责将变压器输出的低压电能分配至各个用电区域。
2014年，我国低压配电装置品种繁多，满足不同用户需求。
4. 继电保护装置：继电保护装置是变电站安全运行的保障，它能实时监测电网运行状态，发现异常情况及时切除故障部分，确保电网稳定。
2014年，我国继电保护技术取得了显著成果。
5. 自动化设备：随着自动化技术的不断发展，110KV变电站逐步实现智能化、无人值守。
2014年，我国变电站自动化设备水平不断提升，为电力系统安全、高效运行提供了有力保障。
三、110KV变电站运行原理1. 高压侧进线：高压线路将电能输送至变电站，通过高压开关设备接入变电站。
2. 变压器降压：高压电能通过变压器降压，转换为适合用户使用的低压电能。
3. 低压侧出线：低压电能通过低压配电装置分配至各个用电区域。
4. 继电保护：实时监测电网运行状态，发现异常情况及时切除故障部分。
5. 自动化控制：通过自动化设备实现变电站运行状态的实时监控、远程操作等功能。
四、110KV变电站的技术特点1. 高可靠性：2014年的110KV变电站采用了先进的高压开关设备和技术，确保了电力系统的可靠运行。
这些设备能够在极端天气和复杂环境下稳定工作，大大降低了故障率。
变电站概述
变电站概述电力系统由发电厂，变电站，线路和用户组成，变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，变电站根据他在电力系统中的地位，可分为下列四类：1、枢纽变电站：位于电力系统的枢纽店连接电力系统的高压和中亚的几个部分，汇集多个电源点，电压为330~500kV及以上的变电站，称为枢纽变电站。
全站停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。
2、中间变电站：高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源点，电压为220~500kV，同时又降压供给当地用电，这样的变电站主要起中间环节的作用，所以叫中间变电站。
全站停电后将引起区域网解列。
3、地区变电站：高压侧一般为110~220kV，对地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的变电站，全站停电后，仅使该区域中断供电。
4、终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧多为110kV，经降压后直接向用户供电即为终端变电站，全站停电后只是用户受到损失。
变电站的构成变电站主要由一次设备和二次设备构成，一次设备主要包括变压器，母线，高压开关设备，互感器，防雷设备，补偿设备等，二次设备主要包括交直流、UPS一体化智能站内电源系统，通信网络组建及全站同步时钟系统，保护测控、计量系统，合并单元、智能终端系统，智能辅助控制系统等。
一次设备一、变压器：变压器是变电站的中心设备，连接几个电压等级，起着变换电压和传输能量的作用。
变压器一般为三相三绕组结构，也有部分变压器采用自耦变压器，其中第三绕组为三角形接线。
1、铁芯绕组：是变压器的主要部件，称为器身，分别构成了磁路和电路，按照电磁感应原理实现变换电压和传输能量的功能。
2、油箱、储油柜：变压器的器身装在充满变压器油的油箱内，变压器油有绝缘和散热作用，而储油柜骑着储油和补油的作用，确保邮箱内充满油，并减小了油与空气的接触面，减缓油的老化速度。
3、绝缘套管：变压器绕组的引出线从油箱内部引导箱外时必须经过绝缘套管，使引线与邮箱绝缘，绝缘套管主要由中心导电杆和瓷套组成，其结构主要取决于电压等级，10~35kV一般用空心充气套管，60kV采用瓷质冲油套管，110kV及以上采用电容式冲油套管，绝缘套管不但起着绝缘作用，二期负担着固定引线的作用。
变电站概述
容量。正常情况下，直流负荷都是由高频开关模块供电，
在交流系统失压后，所有的直流负荷都是由蓄电池组供电 的。所以，直流负荷是选择蓄电池容量的主要依据。
蓄电池的容量的大小就是电流和时间的乘积。经常用到的蓄电池容 量是200Ah、300Ah，它的实际意义是什么呢？由于无人值 班变电站要求直流系统能够在交流消失后持续供电2小时， 所以一只电压为2V、容量为200 Ah的蓄电池应该能以2V、 100A的形式供电2小时。103只这样的蓄电池串连在一起， 就构成了一个220V、200Ah的蓄电池组。容量是蓄电池的 构造决定的，与连接方式无关。
座变电站有一个整体的认识，以便于我们进行后 续的工作。我们需要两张图纸来解决这个问题： 《电气主接线图》和《电气总平面布置图》。 《电气主接线图》显示了变电站的规模及一次设 备的技术参数。变电站的规模：进线数量、出线 数量、变压器容量及台数等。一次设备技术参数： 断路器额定电流、变压器阻抗等。 电气总平面布置图》显示了变电站内设施的布局， 最主要的就是一次设备的布置。 《电气总平面布 置图》其实就是变电站的俯视图。
变电站概述
第一章 变电站的作用
1.1电能的产生 发电厂类型：火电厂、热电厂、水电厂、核电站、风电站、太阳能电
站
1.2电能的传输 设定需要传输的功率为S，线路电压为U，则线路中的电流I=S/U 。 损耗的电能以导线发热的形式体现，发热损耗Q=I2R。由此可以得出
结论：在传输功率和线路长度一定的情况下（S、R为定值），随着电 压U的升高，I不断降低，则输电线路的损耗也会降低。所以，为了降 低电能在线路上的损耗，电厂在电能产生以后，会通过升压站将电压 增高，然后再通过输电线路将电能传输出去。对于远距离输电，高电 压等级的优势非常明显。
变电站概述(专业教学)
技术教育
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图3-10kV开闭所主接线示意图
技术教育
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第二章 变电站的构成
从电气技术的角度来讲，变电站由一次设备和二次设备组 成。这个说法非常笼统，也非常抽象。从工程和实践的的 角度来讲，变电站有以下几个部分组成：
主控制楼：主控室、休息室 室外土建：设备构架、设备基础、站区道路、电缆沟 一次设备：断路器、隔离开关、接地刀、变压器、母线 二次设备：微机保护、微机测控、操作箱、自动装置 电源系统：交流系统、直流系统、逆变电源 通信系统：光端机、配线架 环境系统：火灾自动报警、图像监视
技术教育
11
1.4.2电能的分配
从图2不难看出，220kV变电站内110kV出线的数量明显多 于220kV进线的数量，这就是变电站的另一个作用：电能 分配。电能从变压器的110kV侧输出后，并没有直接经输 电线路输出，而是进入了110kV母线，这是因为变压器的 输出功率足够数座110kV变电站使用。110kV母线上的多条 110kV线路处于并联的关系，所以它们的电压是一样的， 它们的电流之和与变压器的110kV侧的输出电流是一样的。
变电站概述
技术教育
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第一章 变电站的作用
1.1电能的产生 发电厂类型：火电厂、热电厂、水电厂、核电站、风电站、太阳能电
站
1.2电能的传输 设定需要传输的功率为S，线路电压为U，则线路中的电流I=S/U 。 损耗的电能以导线发热的形式体现，发热损耗Q=I2R。由此可以得出
结论：在传输功率和线路长度一定的情况下（S、R为定值），随着电 压U的升高，I不断降低，则输电线路的损耗也会降低。所以，为了降 低电能在线路上的损耗，电厂在电能产生以后，会通过升压站将电压 增高，然后再通过输电线路将电能传输出去。对于远距离输电，高电 压等级的优势非常明显。
前言-变电站概述
如果将整个电网看作是一个复杂的电路，那么某些一次设 备就是这个电路中的元件，我们可以称之为“电路设备”。 哪些设备是“电路设备”，哪些不是呢？区分的标准是什 么呢？
6.1电力变压器
四、图像监视和火灾报警系统
4.1图像监控系统 变电站作为一个比较重要的工业建筑，配置图像监视系统
（即遥视）出于两个方面的考虑：一是方便本站或集控站 值班人员监视变电站内的设备状态，二是为了监视是否有 外来人员进入变电站。 图像监控系统由摄像机和遥视主站两部分组成。摄像机主 要分布在配电装置区、主控室和进/出口，有球机（摄像机 监视方向可调）、枪机（摄像机监视方向固定）、红外摄 像机（夜视功能）等。遥视主站布置在主控室，主要包括 显示器（各摄像机的画面分格显示）和硬盘录像机。
6.2断路器 6.2.1电弧的产生 用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10~20伏，
电流不小于80~100mA，电器的触头间便会产生电弧。 6.2.2断路器熄弧的技术条件 良好的绝缘介质
快速动作
6.2.3断路器的分类
断路器的分类方法有很多种，按照操作机构的不同分为弹 簧机构断路器、气动机构断路器和液压机构断路器；按照 工作（绝缘）介质的不同分为六氟化硫（SF6）断路器、 真空断路器和油断路器；按照工作电压的不同分为高压断 路器、低压断路器等。按照不同分类方法分出的不同类型 之间是可以互相组合的，如“SF6弹簧断路器”、“真空 弹簧断路器”等。
变电站概述
一、变电站的作用
1.1电能的产生 发电厂类型：火电厂、热电厂、水电厂、核
电站、风电站、太阳能电站, 抽水蓄能电站
变电站四项权利活动台账
变电站四项权利活动台账（实用版）目录一、变电站概述1.变电站的定义与功能2.变电站的主要设备和连接方式二、变电站四项权利活动台账1.四项权利活动的定义与意义2.四项权利活动的具体内容3.四项权利活动台账的作用与意义三、变电站四项权利活动的实施与规范1.实施四项权利活动的注意事项2.四项权利活动的规范与标准四、结论1.变电站四项权利活动台账的重要性2.对变电站管理的建议正文一、变电站概述变电站是电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。
它主要由变电设备和变电站建筑两部分组成。
变电站的设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触网、避雷器、套管、主接线等。
这些设备通过不同的连接方式，如串联、并联、组合等方式，实现电压和电流的变换，以满足电力系统的各种需求。
二、变电站四项权利活动台账变电站四项权利活动是指：操作权、监护权、检查权和处罚权。
这四项权利活动对于保障变电站的安全生产和正常运行具有重要的意义。
1.四项权利活动的定义与意义操作权：指变电站操作人员对变电设备进行操作的权利。
操作人员需要经过专门的培训和考核，取得相应的操作资格证书后方可操作。
监护权：指变电站管理人员对操作人员进行监护的权利。
监护人员需要对操作人员的操作过程进行全程监护，确保操作的安全性和准确性。
检查权：指变电站检查人员对变电设备进行检查的权利。
检查人员需要定期对设备进行检查，发现问题及时处理，确保设备的正常运行。
处罚权：指变电站管理人员对违反规定和操作程序的人员进行处罚的权利。
处罚权的实施有助于加强变电站的管理，确保安全生产。
2.四项权利活动的具体内容操作权的具体内容包括：开关操作、电压调整、故障处理等。
监护权的具体内容包括：监督操作过程、检查操作质量、纠正操作错误等。
检查权的具体内容包括：定期检查设备、发现问题及时处理、确保设备正常运行等。
处罚权的具体内容包括：对违规操作进行处罚、对责任人进行追责等。
3.四项权利活动台账的作用与意义四项权利活动台账是对变电站四项权利活动的记录和汇总，是变电站管理的重要依据。
第一章 发电厂、变电站概述
80.2
78.9 81.5 78.9
76.88 73.38
75.4
1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
2004年我国单位发电量所支持的GDP与世 界主要发达国家比较
600 508.6 500 400 300 200 100 0 德国 日本 法国 美国 加拿大 436.6 366.5 294.9 172.6 75.4 中国
1998年到2005年我国用电增长与经 济增长的对比情况
GDP增长率 用电量增长率
15.4 11.6 9 8.3 9.1 10 10.1 9.9 14.9 14.26
16 14 12
11.4 7.8 7.6 6.6 8.4
(%)
10 8 6 4 2 0 1998 1999 2000 2.1
2001
521 69.5 53 16.2
597 75.0 58 18.1
635 76.0 63 19.2
单位发电量耗水量 (千克/千瓦时)
4.1
3.9
3.6
3.4
3.2
3.1
2000－2005年火电厂用水量和单位发 电量耗水量情况
用水量 单位发电量耗水量
700 650 600 550 500 450 400 350 300
4、电力资源节约
2000－2005年我国发电企业供电煤耗
年份
供电煤耗 （克千瓦时）
2000年
392
2001年
385
2002年
383
2003年
380
2004年
376
2005年
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3.电网的构成
3.电网的构成
3.电网的构成
l由发电、输电、变电、配电和用Fra bibliotek组 成的整体成为电力系统。 l电力系统中的输电、变电、配电三个 部分成为电力网。
l电力网是将各电压等级的输配电线路 和各种类型的变电站连接而成的网络。
动力系统与电力系统、电力网关系图
动力系统
电力系统 电力网
锅炉 汽轮机
输电线路
发电机 升压变压器 降压变压器
电 能 用 户
热 能 用 户
4.变电站的作用作
变电站作用：变换电压等级、汇集电流、 分配电能和调整电压。
变换电压等级：通过变压器实现； 汇集电流，分配电能：通过母线实现； 调整电压：通过调整变压器分接头位置和投切无功设 备（并联电容器、并联电抗器）实现；
分类 分类
变电站概述
变电站概述
一
变电站的作用
1、电能的产生 2、电能的传输 3、电网的构成 4、变电站的作用
1.电能的产生
1.电能的产生 火电厂、热电厂、水电厂、核电站、风电站、太阳能电站
华电内蒙古辉腾锡勒风电场 装机容量 120MW，占地面积300平方公里
• 位于美国内华达州的太阳能电站，占地1.5平方公里的电 站由775000块太阳能板组成，容量48MW！
变电站站用电系统主要由：站用变压器、380V 交流电源屏、馈线和用电元件等组成，接线一般都 采用单母线分段的方式。
交流系统
主变 冷控
自动化系 统电源
照明电源
交流 负荷
五防系 统电源
闸刀电 机电源
设备储 能电源
直流系统
直流系统：变电站直流系统为变电站的继电 保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、 交流不间断电源等直流负荷提供可靠的直流电 源,同时也为操作提供可靠的操作电源,因此直 流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着 至关重要的作用,是变电站安全运行的保证。
图4-变电站间隔示意图
二
变电站的构成
变电站的构成
1、电气设备 2、土建基础和构架 3、电源系统 4、通信自动化系统 5、遥视安防系统 6、防雷接地系统
电气设备
变电站内的电气设备可分为一次设备和二次设备。 变电站一次设备主要是用来传输、汇集、分配、使 用电能的设备。 变电站主要一次设备包括：变压器、断路器、隔离 开关、互感器、电力电容器、电抗器、母线、避雷 器等。
1.电能的产生
1.煤炭、石油、天燃气、水利等随自然界演化生成 的动力资源是能量的直接提供者，称为一次能源。 电能是由一次能源转换而成的，称为二次能源。
2. 电能具有转换容易、输送方便、控制灵活以及清 洁、经济等优点；
3.发电厂是生产电能的核心，担负着把不同种类的 一次能源转换成电能的任务。依据使用的一次能源 不同，发电厂大致可分为：火电厂、水电厂、核电 站、风电厂、太阳能电站等，目前火力发电仍是主 要的发电方式。
2.电能的传输
1.在现代电力系统中，大型发电厂往往 远离负荷中心，发电厂发出的电能一般 要通过高压、超高压和特高压输电网络 （包括输电线路、升压变压器、降压变 压器等）送到负荷中心，然后在负荷中 心由电压等级较低的配电网络把电能分 配到不同电压等级的用户。
2.电能的传输
2. 三相交流输电线路传输的有功功率为P= √3 UI COSΦ=I2R 当输送的功率一定时，线路的电压越高，线路中的 电流就越小，所用导线的截面可以减小，用于导线 的投资也就越小，同时线路中的功率损耗电能损耗 也都相应减少。还可以提高输送距离（10kV输送距 离为6~20公里，110kV输送距离为50~150公里， 220kV输送距离为100~300公里）。但电压U越高， 对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘 的投资也越大。综合上述两种因素，从输送电能的 经济性考虑，对应一定的输送功率和输送距离就有 一个最合理的线路电压。
土建基础和构架
主控室
变电站主控楼
高压设备室
特高压南阳1000千伏设备构架
设备基础
电缆沟
电源系统
交流系统
.
交流系统：变电站站用电交流系统是保证变电站 安全可靠输送电能的一个必不可少的环节。站用电 主要为变电站内的一二次设备提供电源。其中包括： 主变压器冷却系统电源，交流操作电源，直流系统 用交流电源，设备的加热、驱潮、照明电源，设备 室通风电源、设备室SF6气体监测装置电源、UPS 交流电源、变电站生活、照明电源等。
电气设备
变电站二次设备主要是对一次设备进行保护、 控制、测量、计量的设备。
变电站主要二次设备包括：控制屏、测控 屏、保护屏（含继电保护及自动装置）、站 用电低压配电屏、直流屏、蓄电池、充电机、 不间断电源（UPS）、接线端子箱、闭锁设备、 测量表计、变送器、熔断器、二次小开关、 二次电缆、监控系统等。
1.按电压等级可分为特高压、超高压、高压、中压 变电站和低压变电站；
低压变电站：电压等级在1kV以下的变电站。 中压变电站：电压等级在1kV~ 10kV的变电站。 高压变电站：电压等级高于10kV低于330kV的变 电站。 超高压变电站：电压等级在330kV及以上的变电站。 特高压变电站：电压等级在1000KV以上。 2.按供电对象的差异可分为城镇变电站和农业变电 站。
分类
3.根据其在电力系统中的地位和作用，可分为枢纽 变电站、区域（地方）变电站、末端（用户）变电站。 1）枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，电压等级 一般为220kV及以上，联系多个电源，出线回路多， 变电站容量大；全站停电后，将造成大面积停电或 系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可 靠起到重要作用。 2）区域（地方）变电站：地区变电站是一个地区和 一个中小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV， 全站停电后将造成该地区或城市的供电紊乱。
分类
4.按其容量和馈线的多少可分为大、中、小 型变电站。
5.按是否有人正常运行值班可分为有人值班 变电站和无人值班变电站。
目前我国电压等级为10kV变电站、 35kV变 电站、 110kV变电站、 220kV变电站、500kV 和1000kv变电站比较多。
• 什么是间隔：
• 在工作当中，我们经常说变压器间隔、出 线间隔，那么，什么是间隔呢？简单地讲， 我们可以把为了实现某种功能而配置的电 气设备的组合称为间隔，间隔的名称是以 它所要实现的功能命名的。在变电站中， 最重要的几个间隔有：进线间隔、变压器 间隔、出线间隔、电压互感器间隔、电容 器间隔。