电气运行、检修培训ppt课件.pptx

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1、电气运行/检修,XXXXXX氧化铝分公司冉先生2015年12月,电力系统,由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能 。,电力系统图,一次系统,二次系统,一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为一次系统。,二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统，称为二次系统。,电气一次系统的设备称为一次设备，

2、电气二次系统的设备，称为二次设备。,电气设备,一次设备,二次设备,系统,某工厂110KV变配电所，正面图。,某工厂110KV变配电所，俯视图。,高低压电气设备,电气设备的额定参数,一、电气设备的额定电压,额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠长期运行。,额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏及以上的电气设备称为高压设备。,第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压第二类额定电压是指1001000伏之间的额定电压第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。,我公司交流

3、电的等级,高压110Kv（主变高侧、联络线）、 10KV（发电机出口）低压 380V、220V以及安全电压 36V、24V、12V,进入金属塔器、浆池、槽罐等特别潮湿的环境内检修必须使用36V以下的安全电压,我国采用的周围介质额定温度如下： 电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、互感器等)的额定周围空气温度取为40。敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25。埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25。,二、电气设备的额定电流,电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值。,额定容量的规定条件与额定电流相同。变压

4、器额定容量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率(kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功率表示。,三、电气设备的额定容量,交流电,交流电（英文:AlternatingCurrent，简写AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，英文简写为AC 。三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120度的三相交流电，由有三个绕组的三相发电机产生，是工业上常用的电源。 同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环

5、等组成。,发电机的工作原理,转子的励磁绕组通入直流电流，产生磁场，由同轴的汽轮机带动旋转，转子磁场随同一起旋转，磁场接近于正弦分布。每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩，发电机即可发出有功功率。所以调整有功功率就得调节汽机的进汽量。调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。,发电机原理模型,某热电厂发电机机组,汽轮发电机,发电机的励磁方式,供给发电机转子直流建立转子磁场的系统称为发电机励磁系统。 它励

6、励磁系统；它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电，经整流变成直流电，给发电机转子励磁。（30万千瓦以下的发电机）自并激励磁系统。自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器降压，再整流变成直流电，作为发电机转子的励磁。（30万千瓦以上的发电机）,发电机同期并列,发电机组投入并列运行的整个过程叫做并列。 并列的方式：准同期、自同期准同期：待并发电机组先加励磁电流，调节其端电压的状态参数使之符合并列条件，再合上断路器QF，这种操作为准同期并列。 自同期：自同期并列操作是将一台未励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值，且机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合

7、上并列断路器开关QF，接着立刻合上励磁开关SE，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。,两种同期方式的优缺点,1.准同期方式（1）开机励磁升压同期操作合闸（合QF）（2）优点：冲击电流小（3）缺点：并列操作时间长；操作要求高；操作系统复杂，要求严格（4）分为手动准同期和自动准同期2.自同期方式（1)开机转数升至95%ne合QF励磁升压，拉入同步（2)优点：并列快；操作简单；接线简单（3）缺点：冲击电流大；并列瞬间引起系统电压短时严重下降；系统之间不能采用自同期并列,发电机同期并列,准同期并列的条件：1.电压相同（5%）2.频率相同（0.05

8、0.1r/s，36r/m）3.相位相同（10度以内，冲击电流约为0.5Ie）4.相序相同,输电杆塔,杆塔的作用：杆塔是用来支持导线、避雷线及其附件的支持物，以保证导线与导线、导线与地线、导线与地面或交叉跨越物之间有足够的安全距离。,输电杆塔,双回路杆塔、分裂式导线,单回路杆塔、单股导线,绝缘子,绝缘子的作用:绝缘子是输电线路绝缘的主体，其作用是悬挂导线并使导线与杆塔、大地保持绝缘。绝缘子不但要承受工作电压和过电压作用，同时还要承受导线的垂直荷载、水平荷载和导线张力。因此，绝缘子必须有良好的绝缘性能和足够的机械性能。,互感器,互感器（instrument transformer）又称为仪用变压器

9、，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。,电流互感器（CT）,普通电流互感器结构原理：电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流(I1)通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的

10、二次电流（I2）；二次绕组的匝数（N2）较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。,室内电流互感器,室外电压互感器,电压互感器（PT、TV）,电压互感器本身的阻抗很小，正常运行时相当于空载运行，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。PT二次侧不允许短路，为此，电压互感器的原、副边都接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。,室内电压互感器,室外电压

11、互感器,三相五柱式电压互感器二次接线图,防雷装置,雷雨时，雷云放电经常波及到电力系统，使电力系统电压大幅度升高，称为大气过电压。架空输电线路上的大气过电压有两种：一种是雷直接击于输电线路引起的，称为直击雷过电压；另一种是雷击线路附近地面，由于电磁感应所引起的，称为感应雷击过电压。 发电厂、变电站的雷害事故可来自两方面：一是雷直接击于导线或电气设备引起直击雷过电压；二是雷击输电线路后，沿线路传入发电厂、变电站的雷电波引起入侵雷过电压。,1.避雷针和避雷线,为了防止电气设备和架空输电线路遭受直接雷击，通常采用避雷针和避雷线。避雷针（线）装在被保护设备（输电线路）的上方并且与大地做良好连接，这样可以

12、将雷电吸引到避雷针（线）本身，将雷电流引入大地，从而保护了设备（线路）免遭雷击。 避雷针一般用于保护发电厂和变电站的导线及电气设备，避雷线主要用于保护架空输电线路，也可用于保护发电厂和变电站。,避雷线,2.避雷器,用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流赋值的一种电气设备。 避雷器通常连接在电网导线与地线之间。 避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器。 避雷器的作用：是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。,室内避雷器,室外避雷器,全封闭组合电器GIS,GIS

13、（gas insulated substation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。,全封闭组合电器GIS,S

14、F6气体性质,（1）纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。（2）SF6气体在0.29Mpa压力时，绝缘强度与变压器油相当，灭弧能力是空气的100倍。在1.2Mpa时液化，为此 SF6断路器中都不采用过高压力，使其保持气态。（3）SF6气体有很强的电负性（SF6+e- =SF6-）而正负离子容易复合成中性质点或原子，这是一般气体所没有的，则SF6气体较其他气体有更强的灭弧性能。,1.SF6气体的物理和化学性质,（4）而在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解

15、物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物。如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。,2.SF6气体压力与温度的关系,（1）0.65Mpa气室过压报警。（2）0.6Mpa断路器气室额定压力（3）0.5Mpa断路器闭锁压力（4）0.45Mpa其余气室过压报警（5）0.4Mpa其余气室额定压力（6）0.35其余气室补气压力,3.GIS室发生SF6泄漏的危害,GIS室内空间较封闭，一旦发生SF6气体泄漏，流通极其缓慢，毒性分解物在室内沉积，不易排出，从而对进入GIS室的工作人员产生极大的危险。

16、而且SF6气体的比重较氧气大，当发生SF6气体泄漏时SF6气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6气体本身无色无味，发生泄漏后不易让人察觉，这就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性。,4.泄露气体伤害后主要症状,（1）呼吸系统：刺激呼吸道，打喷嚏，呛咳， 咽部干燥，有烧灼感，继而呼吸不畅，胸闷气短，严重时呼吸困难，喉头水肿、溃烂。（2）眼部：流泪，怕光，烧灼感，充血，水肿。（3）皮肤：瘙痒，皮疹，接触处可能有红肿。（4）消化道：吞咽困难，恶心，呕吐，腹痛。（5）神经系统：突然头痛，头昏，全身软弱无力，感觉抑郁，严重会惊厥，抽搐，休克，猝倒，昏迷。,5.现场急救办法,如果

17、怀疑发生中毒现象，应采取以下措施：（1）组织人员立即撤离现场，开启通风系统，保持空气流通。（2）观察中毒者，如有呕吐应使其侧位，避免呕吐物吸入，造成窒息。（3）皮肤污染，应立即用清水冲洗，换衣服。（4）眼部伤害或污染用清水冲洗并摇晃头部。（5）应弄清毒物性质，并保留呕吐物待查。（6）现场应配备必要的药品。,6.防护方法,（1）减少SF6气体的排放量，提高气体的回收率。设备内的SF6气体不得向大气排放，应采用净化装置回收，经处理合格后方准使用（2）SF6电气设备安装与主控制室隔离，防止泄漏气体进入主控室。设备安装室内应有良好的排风系统，通风孔应设在室内下部，底部应设SF6气体泄漏报警器和氧量仪。

18、,(3) 工作人员不得单独或随意进入GIS室，因工作需要必须进入时应先排风20min，不准在设备防爆膜附近停留。工作人员在进入电缆沟或低位区前，必须测量氧气含量，如氧气含量低于18%时，不得进行工作。气体采样及处理渗漏时，工作人员要穿带防护用品，并在通风条件下进行。(4) 发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风，发生设备防爆膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。,变压器工作原理,变压器是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。作用：变换交流电压、交换交流电流和变换阻抗。 U1*I1=u2*i2n=N1/N2=

19、U1/u2按冷却方式分类 ：干式、油浸,电力变压器,干式变压器,变压器并列运行的条件,1.接线组别相同2.变比相同（0.5%）3.阻抗电压相同（10%）4.容量比不超过3：1,接地装置的作用,1.中性点接地刀闸的主要作用是防止操作过电压，所以一般在主变停送电的时候，主变中心点接地刀闸是合的。2.在停送电的瞬间，主变绕组电流瞬间变换很大，根据楞次原理，必须得有另外一种感应电流来阻碍变换，所以会在瞬间产生很大的电压，为了保护主变，所以在停送电的时候，主变中性点接地刀闸是合的。保护变压器过电压击穿绕组或铁芯与绕组间绝缘的击穿还有个作用是防止外部过电压造成绕组等器件的损坏。,主变接地装置,开关、刀闸,

20、开关：也叫断路器，能接通、分断线路（设备）正常电流，也能在规定的异常电路条件下（例如短路）和一定时间内接通、分断电流的机械式开关电器具有相应的灭弧能力。刀闸：这里指隔离开关,它没有专门的灭弧装置，不能用来接通、切断负荷电流和短路电流。其主要作用是隔离电源，使电源与停电电气设备之间有一明显的断开点。为了保证可靠地隔离电源，防止过电压击穿或相间闪络，其刀一般做得较长，相间距离也较大。,高压断路器的用途,高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电流）。二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳

21、闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行（断开短路电流）。,高压断路器的类型,按灭弧介质及灭弧原理,六氟化硫（SF6）断路器,真空断路器,油断路器,压缩空气断路器等。,户外高压断路器,10KV真空断路器,10KV手车式断路器,低压断路器,低压断路器,高压隔离开关的主要用途,高压隔离开关是将需要检修的电气设备与带电部分相互隔离，保证检修工作的安全。在电路中隔离开关常与断路器串联使用，当电气设备需要停电检修时，先由具有专门灭弧装置的断路器开断电流，然后在无电流的情况下断开隔离开关，从而使需要检修的电气设备与其他带电部分之间有明显可见的断口。 此外，隔离

22、开关也用来进行电路的切换操作以及开断通过微小电流的电路。这时电弧较弱，随着隔离开关触头开距的加大，电弧被拉长后自然冷却熄灭。,隔离开关、地刀,1.隔离开关与断路器配合使用时 ，两者之间必须有机械的或电气的联锁，保证隔离开关必须在断路器切断电流之后才能分闸；并且只有在隔离开关合闸之后，断路器才能合闸。2.操作隔离开关时应注意与断路器的操作顺序。送电时：先合母线（电源）侧的隔离开关，再合线路（负荷）侧的隔离开关，最后合上断路器（QF）。断电时：操作顺序相反，先分断路器，再分线路（负荷）侧的隔离开关，最后分母线（电源）侧的隔离开关。,高压隔离开关运行操作的若干问题,高压隔离开关的巡视检查,1.检查隔

23、离开关本体：如：三相触头在合闸时应同期到位，无错位或不同期到位现象。2.检查触头系统：如：触头应平整光滑，无脏污、锈蚀、变形；动、静触头间应接触良好，无因接触不良而引起过热发红或局部放电现象。3.检查各支持绝缘子：如：绝缘子应清洁、完整无破损、无裂纹、无电晕放电现象及闪络痕迹。,4.检查操作机构：如：操作机构各部件应无变形锈蚀和机械损伤，部件之间应连接牢固和无松动、脱落现象。5.检查接地隔离开关：如：接地隔离开关触头接触应良好，接地应牢固可靠，接地体可见部分应好。6.检查底座：如：底座法兰应无裂纹，法兰螺栓紧固应无松动。,高压熔断器,熔断器实际上是最简单和最早使用的一种保护电器，它串接在电路中

24、，当电路发生过负荷或发生短路时，过负荷电流或短路电流流过熔体，熔体被迅速加热熔断，切断故障电流，从而保护了电路中其它电气设备 。,1.熔断器的用途,熔断器的结构和工作原理,熔断器主要由金属熔体（熔件）、支持熔体的载流部分（触头）和外壳（熔管）等组成。有些熔断器内还装有特殊的灭弧介质，如产气纤维管、石英砂等用来熄灭熔件熔断时形成的电弧。熔断器的工作原理是：熔断器串联接入被保护电路中，在正常工作情况下，由于通过熔体的电流较小，熔体温度虽然上升，但不会熔化，电路可靠接通；当电路发生过负荷或短路，电流增大时，熔体温度上升超过熔点而熔断并迅速熄灭电弧，切断电路。,RW310户外高压跌落式熔断器,高压开关

25、柜,开关柜（又称成套开关或成套配电装置）：它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。高压开关设备：主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结（母线）、外壳、支持件等组成的总称。,开关柜防护要求中的“五防”：防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地开关、防止带接地分合断路器、防止误入带电间隔。,10KV高压开关柜,低压配电柜,接地变压器,在系统为型接线或Y型接线中性点无

26、法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10左右），而普通变压器要大得多。按规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%。而Z型变压器则可带90% 100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。,接地变压器的作用：,消弧线圈,消弧线圈是一个具有铁心的可调电感线圈，当由于电气设备绝缘不良、外力破坏、运行人员误操作、内部过

27、电压等任何原因引起的电网瞬间单相接地故障时，接地电流通过消弧线圈呈电感电流，与电容电流的方向相反，将接地电流补偿成较小的数值或接近于零，以防止电弧重燃，从而有效地降低过电压值。消除了接地处的电弧以及由此引起的各种危害，自动消除故障，不会引起继电保护和断路器动作，大大提高了电力系统的供电可靠性。,消弧线圈的作用：,接地变压器、消弧线圈,接地变原理图,变压器中性点不接地系统,消弧消谐,在系统335KV线路中一旦发生弧光接地过电压，微机消弧控制器向故障相真空接触器发出合闸命令，故障相真空接触器快速动作，在2个周波内将弧光接地转化为金属性接地。故障点因弧光过电压为零而立即熄弧，非故障相过电压稳定在3倍

28、的额定相电压，可以长时间安全运行（国家规程要求2小时）。此时由值班人员对故障线路进行处理，或由微机选线装置自动处理。当系统发生接地故障时可发出动作信号，显示故障性质（弧光接地或金属接地或谐振）并显示故障相别。,消弧消谐原理：,消弧消谐原理图,消弧消谐作用,1.可在2个周波内熄灭弧光,有效地消除弧光接地过电压，从而可避免弧光接地引起的各种绝缘事故。2.由于各类相对地及相对相之间的操作过电压均被限制到较低的水平，这就大大降低了激发铁磁谐振的可能性。3.由微机消弧消谐装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的变化而改。,无功补偿,电网中电力设备

29、大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件，当线圈加上交流电压后，电压交变时，相应的磁场能量也随着变化。,什么是无功功率,当电压增大，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁场能量形式贮藏起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场能量释放并输回到外面电路中。交流电感电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与

30、磁场能量之间的往复转换。从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮藏电场能量的元件，当电容器加上交流电压后，电压交变时，相应的电场能量也随着变化。当电压增大，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以电场能量形式贮藏起来；,无功分类,当电压减小和电场能量减弱时，电容器把电场能量释放并输回到外面电路中。交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能量之间的往复转换。,感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90如电动机、变压器、晶闸管变流设备等。容性无功：电流矢量超前于电压矢量90 如电容器、电缆输配电线路等。基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ）。谐波无功：与电源

31、频率不相等的无功。,什么是功率因数,实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容性的，是既有电感或电容、又有电阻的负载。这种负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差，相位角的余弦cos称为功率因数，又称力率。它是有功功率与视在功率之比。三相功率因数的计算公式为：式中：cos功率因数 P有功功率，KW,Q无功功率，KvarS视在功率，KVA功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数三种。在三相对称电路中，各相电压、电流为对称，功率因数也相同。那么三相电路总的功率因数就等于各相的功率因数。,非正弦电路的功率因数：P=UI1cos1 Q=UI1sin1S=UI此时非正弦电路功率

32、因数为：式中：cos1基波功率因数I1基波电流 I总电流由上式可以看出：功率因数是由基波电流相移和电 流波形畸变两个因素决定的。总电流可以看成由三 个分量，基波有功电流、基波无功电流和谐波电流 组成。,什么是无功补偿,电力系统中，不但有功功率要平衡，无 功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的相量关系如图一由式cos=P/S可知，在一定的有功功率下，功率因数cos越小，所需的无 功功率越大。为满足用电的要求，供电 线路和变压器的容量就需要增加。这样，不仅要增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为了提高电 网的经济运行效率，根据电网中的无功类型，人为的补偿容性无功或感性无功

33、 来抵消线路的无功功率。,无功补偿的作用,无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减 少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供 电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功 率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中的传输，相应减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。,1提高电压质量 把线路中电流分为有功电流Ia和无功电流Ir，则线路中的电压损失:式中： P有功功率，KW； Q无功功率，Kvar(千乏)；U额定电压，KV；R线路总电阻，；Xl线路感抗，。因此，提高功率因数后可减少线路上传输的无功功率Q，若 保持有功功率不变，而R、Xl均为定值，无功功

34、率Q越小， 电压损失越小，从而提高了电压质量。,2提高变压器的利用率，减少投资 功率因数由cos1提高到cos2提高变压器利用率为：由此可见，补偿后变压器的利用率比补偿前 提高S%，可以带更多的负荷，减少了输变 电设备的投资。,3减少用户电费支出（1）可避免因功率因数低于规定值而受罚。（2）可减少用户内部因传输和分配无功功率 造成的有功功率损耗，电费可相应降低。,4.提高电力网传输能力 有功功率与视在功率的关系式为：P=Scos 可见，在传输一定有功功率的条件下，功率因数越高，需要电网传输的功率越小。,无功补偿的安排方式,1集中补偿：装设在企业或地方总变电所 635KV母线上，可减少高压线路的

35、无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。2分散补偿：装设在功率因数较低的车间 或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。 这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功容量较小，效果较明显。,3就地补偿：装设在异步电动机或电感性 用电设备附近，就地进行补偿。这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能 改变用电设备的电压质量。*无功补偿的节能只是降低了补偿点至发电机之间的供电损耗，所以高压侧的无功补偿不能减少低压网侧的损耗，也不能使低压供电变压器的利用率提高。根据最佳补偿理论，就地补偿的节能效果最为显著。,功率因数指标,我国对功率因数的要求： 对供电公司的要求：110KV站，功率因数在0.950

36、.98之间。220KV站，功率因数在0.95以上。对用户的要求：100KVA以上的变压器，功率因 数大于0.9。对农灌的要求：100KVA以上的变压器，功率因 数大于0.8。,电容器无功补偿原理,电力系统中网络元件的阻抗主要是感性的， 需要容性无功来补偿感性无功。,低压无功补偿柜,倒闸操作,电气设备的四种状态：工作状态、热备用、冷备用、检修将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作叫倒闸操作。,1.运行状态指设备的开关及闸刀都在合上位置，将电源至受电端的电路接通（包括辅助设备如电压互感器、避雷器等）；所有的继电保护及自动装置均在投入位置（除调度有要求的除外），控制及操作回路正常

37、。,2.热备用状态指设备只有开关断开，而闸刀仍在合上位置，其它同运行状态。3.冷备用状态指设备的开关及闸刀都在断开位置（包括线路压变闸刀），取下线路压变次级熔丝及母差保护、失灵保护压板（包括连跳其它开关的保护压板）4.检修状态指设备的所有开关、闸刀均断开，挂上接地线或合上接地闸刀。“检修状态”根据不同的设备又分为“开关检修”、“线路检修”等。,倒闸操作及操作监护,1.操作票使用前，先由操作人填写、监护人审查无误后签名经值班负责人审核签字，操作票方能生效。2.监护人由对设备较熟悉的人担任。3.执行操作任务时，必须严肃认真，姿势端正，位置正确。,4.操作开始前，应先在模拟图上核对操作步骤是否正确。

38、执行每项操作任务时，监护人应大声唱票，操作人核对设备编号无误后，进行大声复诵及手势预演，监护人核对正确，方能下达“对！”“执行！”的命令，下令后操作人方可进行操作。5.操作前做好相关的危险点分析。6.操作票必须按操作顺序进行，不准跳项或漏项。对已执行项目打“”，认真执行有关操作票的管理的规定。操作过程如发生疑问，应立即停止操作，汇报领导、班长，查明原因后再进行操作。,备自投,备用电源自动投入装置，是当工作电源因故障断开以后，能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去，从而使用户不至于被停电的一种自动装置，简称备自投装置。,备自投装置应满足哪些基本要求,1.工作电源断开后，备用

39、电源才能投入。2.备自投装置投入备用电源断路器必须经过延时,延时时限应大于最长的外部故障切除时间。3.在手动跳开工作电源时，备自投不应动作。4.应具备闭锁备自投装置的逻辑功能,以防止备用电源投到故障的元件上,造成事故扩大的严重后果。5.备用电源没有电时，不应动作。6.PT二次侧断线，备自投不应误动。7.备自投只能动作一次。,备自投动作条件,检无压检无流：,巡回检查,运行值班员应主动按照规定的时间、内容及路线对所管辖的设备进行巡回检查，特殊情况需做特殊检查，以确保设备安全可靠运行，设备巡回检查的工作主要有：仔细观察变压器、开关、电机等设备有无异常现象。各部温度表计指示是否在额定范围。运行设备有无

40、异音，用手触摸设备外壳有无异常发热等变化。检查判断设备绝缘、电缆有无因老化、着火等产生的异味,不准乱动乱摸设备、不准乱验电、不准做与巡回检查无关的事。巡检中如遇高压设备接地，为了防止触电，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。巡检过程中不许移开或跨越遮栏，并保持与高压设备的安全距离。检查结束后，应向上一级汇报并向有关人员交待设备情况，对检查中所发现的缺陷（指运行中能处理的）应由设备主人进行处理，必要时可派人加以协助。,电气安全用具,本节主要是对常用电气安全用具的使用及注意事项、保管存放等进行了讲解，让大家通过对常用电气安全用具的了解，而在工作中能够正确的使用，提高电气作的安全

41、系数。,电气安全用具概述,概述：电气安全工具是用来直接保护电气人身安全的基本用具。电气安全用具分 绝缘安全用具 基本安全用具 辅助安全用具 一般防护安全用具,1.绝缘安全用具：,基本安全用具: 绝缘强度应能长期承受工作电压，并能在本工作电压等级产生过电压时，保证工作人员的人身安全。 辅助安全用具: 绝缘强度不能承受电气设备或线路的工作电压，只能加强基本安全用具的保护作用，用来防止接触电压、跨步电压、电弧灼伤等对操作人员的危害。,高压绝缘安全用具中：基本安全用具有绝缘棒、绝缘钳和验电笔等；辅助安全用具一般有绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫、绝缘站台和绝缘毯等。 低压绝缘安全用具中：基本安全用具有绝缘手套

42、、装有绝缘柄的工具和低压验电器。辅助安全用具有绝缘台、绝缘垫、绝缘鞋和绝缘靴等。,2.一般防护用具：,携带型接地线、临时遮拦、标示牌、警告牌、放护目镜、安全带、竹、木梯和脚扣等，这些都是防止工作人员触电、电弧灼伤、高空坠落的一般安全用具，其本身不是绝缘物。,常用绝缘安全用具,1. 绝缘棒： 绝缘棒也称操作棒或绝缘拉杆。它主要用于断开或闭合高压隔离开关、跌落式熔断器、安装和拆除携带型接地线、进行带电测量和实验工作等。绝缘棒由工作、绝缘和握手三部分组成，工作部分一般用金属制成，也可以用玻璃钢或具有较大机械强度的绝缘材料制成；绝缘和握手两部分用护环隔开，它们由浸过绝缘漆的木材、硬塑料、胶木或玻璃钢制

43、成。,高压绝缘棒,绝缘棒使用保管注意事项：,操作前，棒面应用清洁的干布擦净；操作时应戴绝缘手套、穿绝缘靴或站在绝缘台（垫）上，并注意防止碰伤表面绝缘层；型号规格符合规定；雨雪天气室外操作应使用防雨型令克棒；按规定进行定期试验；应存放在干燥处所，不得与墙面地面接触，以保护绝缘表面；,2. 绝缘夹钳,绝缘夹钳主要用于在35KV及以下的电气设备伤装拆熔断器等工作时使用。绝缘夹钳由工作钳口、绝缘和握把三部分组成，钳口要保证夹紧熔断器，各部分所使用的材料与绝缘棒相同。,高压绝缘夹钳,操作前，夹钳表面应用清洁的干布擦净；操作时戴绝缘手套、穿绝缘靴及戴护目镜，并必须在切断负载的情况下进行操作；雨雪或潮湿天气

44、操作应使用专门防雨夹钳；按规定进行定期试验。,绝缘夹钳使用注意事项：,3. 验电笔,验电笔分为高压和低压两类：低压验电器又称为试电笔，其主要作用是检查电气设备或线路是否带有电压。高压验电器还可以用于测量高频电场是否存在。验电器的构成是由绝缘材料制成一根空心管子，管子上端有金属制的工作触头，关内装有氖光灯和电容器。另外，绝缘和握手部分是用胶木或硬橡胶制成。,高压验电器,低压验电器除判断电气设备或线路是否带电外，还可以区分相线（火线）和地线（零线），氖光灯泡发亮是相线，不亮的是地线。此外，还能区分交流电和直流电，交流电通过氖光灯泡时，两极都发亮；而直流电流通过时仅一个电极发亮。,高压验电笔使用注意

45、事项：,(1) 为确保设备或线路不再带有电压，应按该设备或线路的电压等级选用相应的验电器进行验电。 (2) 验电前先检查验电器外观无损坏，再在带电设备上先进行试验，确认验电器完好后方可使用。 (3) 验电时，不要用验电器直接触及设备的带电部分，应逐渐靠近带电体，至灯亮或风轮转动或语音提示为止。应注意验电器受邻近带电体影响。 (4) 验电时，必须三相逐一验电，不可图省事。,低压试电笔时，应注意以下事项：,（1）使用前，检查试电笔里有无安全电阻，再直观检查试电笔是否有损坏，有无受潮或进水。（2）使用试电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样做会造成人身触电事故。（3）使用试电笔时，一定要用手

46、触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路，试电笔中的氖泡不会发光，造成误判，认为带电体不带电。,（4）在测量电气设备是否带电之前，先要找一个已知电源测一测试电笔的氖泡能否正常发光，能正常发光，才能使用。（5）在明亮的光线下测试带电体时，应特别注意氖泡是否真的发光（或不发光），必要时可用另一只手遮挡光线仔细判别。千万不要造成误判，将氖泡发光判断为不发光，而将有电判断为无电。,4. 绝缘手套和绝缘靴,绝缘手套和绝缘靴，均由特种橡胶制成，一般作为辅助安全用具。但绝缘手套可以作为在低压带电设备或线路等工作的基本安全用具，而绝缘靴在任何电压等级下可以作为防护跨步电压的基本

47、安全用具。,绝缘手套：绝缘手套可以使人的两手与带电体绝缘，是用特种橡胶（或乳胶）制成的，分12kV（试验电压）和5kV两种。绝缘手套是不能用医疗手套或化工手套代替使用的。绝缘手套一般作为辅助安全用具，在1kV以下电气设备上使用时可以作为基本安全用具看待。按规定进行定期试验。,绝缘靴：绝缘靴：采用特种橡胶制成，作用是使人体与大地绝缘，防止跨步电压，分20kV（试验电压）和6kV两种。它的高度不小于15厘米，而且上部另加高边5厘米。必须按规定进行定期试验。绝缘鞋：有高低腰两种，多为5kV，在明显处标有“绝缘”和耐压等级，作为1kV以下辅助绝缘用具， 1kV以上禁止使用。使用中，不能用防雨胶靴代替。

48、,5. 绝缘台、绝缘垫、绝缘毯,绝缘台、绝缘垫和绝缘毯均系辅助安全用具。绝缘台用干燥的木板或木条制成，其站台的最小尺寸是0.8mx0.8m，四角用绝缘子作台脚，其高度不得小于10cm。绝缘垫和绝缘毯由特种橡胶制成，其表面有防滑槽纹，厚度不小于5mm。绝缘垫的最小尺寸为0.8mx0.8m，绝缘毯最小宽度为0.8m，长度依需要而定，它们一般用于铺设在高、低压开关柜前，作固定的辅助安全用具。,绝缘垫,6. 携带型接地线,携带型接地线由短路各相和接地用的多股软铜线、将多股软铜裸线固定在各相导电部分和接地极上的专用线夹组成。一般要求多股软铜线的截面积部小于25mm2。,接地线的使用注意事项：,接地线必须

49、使用专用的线夹固定在导体上，严禁用缠绕的方法进行接地或短路。接地线在每次装设以前应经过详细检查。损坏的接地线应及时修理或更换。禁止使用不符合规定的导线作接地或短路之用。对于可能送电至停电设备的各方面或停电设备可能产生感应电压的都要装设接地线，所装接地线与带电部分应符合安全距离的规定。,检修部分若分为几个在电气上不相连接的部分如分段母线以隔离开关(刀闸)或断路器(开关)隔开分成几段，则各段应分别验电接地短路。接地线与检修部分之间不得连有断路器(开关)或熔断器(保险)。装设接地线必须由两人进行。装设接地线必须先接接地端，后接导体端，且必须接触良好。拆接地线的顺序与此相反。装、拆接地线均应使用绝缘棒

50、和戴绝缘手套。,在室内配电装置上，接地线应装在该装置导电部分的规定地点，这些地点的油漆应刮去，并划下黑色记号。每组接地线均应编号，并存放在固定地点。存放位置亦应编号，接地线号码与存放位置号码必须一致。装、拆接地线，应做好记录，交接班时应交待清楚；,7. 标示牌和遮拦,标示牌是由干燥的木材或其他绝缘材料制成，不得用金属材料制成，其悬挂处所，也应根据规定要求而定。 标示牌的用途分为警告、允许、提示和禁止等类型。警告类如“止步，高压危险！”；允许类如“在此工作！”、“由此上下！”；提示类如“以接地！”；禁止类如“禁止合闸，有人工作！”、“禁止合闸，线路有人工作！”、“禁止攀登，高压危险！”等。,常用