简化-换流站交直流场一次设备讲解幻灯片.ppt

1、换流站交直流场一次设备讲解,一、断路器,（一）交流断路器,（二）直流断路器,（一）交流断路器,作用：改变运行方式，开合和关闭正常运行的电路，并且在电网发生故障时，能快速将故障电流开断，以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定性。 结构：电路部分 操动和传动部分 绝缘部分 并联电容器 合闸电阻,（一）交流断路器,分类：（按灭弧介质分类） 空气断路器 SF6断路器 真空断路器,操作机构分类： 弹簧机构 液压（或气动）机构 弹簧储能式液压机构,（一）交流断路器,工作原理（以弹簧操作机构断路器为例）： 合闸前合闸弹簧储好能，接到合闸命令后接通合闸电磁铁，打开合闸锁扣板，操作机构借助弹簧位能进行合闸操作，实

2、现合闸，同时分闸弹簧储能。接到分闸命令后接通分闸电磁铁，打开分闸锁扣板，操作机构借助弹簧位能进行分闸操作，实现分闸。,（二）直流断路器,直流断路器共有四种： 1中性母线高速开关（NBS）：在每站每极的中性母线上都安装了中性母线高速开关。其功能是开断极或线路的任何故障造成的直流故障电流。直流开关无法象交流断开关那样，可以利用交流电流过零的机会实现灭弧。为了使直流开关也能有效开断直流电流，目前使用较多的方法就是利用一个LC串联电路对主触头间的弧道放电产生振荡电流，迭加在将被断开的直流电流上，造成过零点，从而实现灭弧。,（二）直流断路器,2金属回路转换开关（MRTB）：一般安装在整流侧。其功能是将直

3、流电流从低阻抗的大地回路转换到高阻抗的金属回路。 3大地回路转换开关(GRTS)：一般安装在整流侧。其功能是将直流电流从高阻抗的金属回路转换到高阻抗的大地回路。 4高速接地开关(NBGS)：整流站和逆变站都配置。其功能是在双极运行条件下，当失去接地极时，快速将中性母线接至站内接地网。该开关需具备将双极运行不平衡电流转换到临时接地极的能力。,二、隔离开关,（一）作用： 1、隔离电源：由于有明显断开点，可以将需要检修的电气设备与带电的电网可靠地隔离，保证人员和设备的安全。 2、倒闸操作：同断路器配合，改变运行方式。,二、隔离开关,（二）分类： 按闸刀运动方式分类：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式、剪

4、刀式、插入式等 按有无接地开关分类：无接地开关、单接地开关、双接地开关等 按绝缘支柱的数目分类：单柱式、双柱式、三柱式等,三、GIS,全封闭组合式断路器。GIS将断路器、隔离开关、检修地刀、快速地刀、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等组合在一起，与出线回路的连接采用套管式专用气室，实际上已经超越了一般断路器的范畴。 （一）优点： 绝缘距离小，故占地面积小，维护量较小、检修周期长；安装简单方便、安装工期短；没有无线电干扰和电磁干扰。,四、换流变,（一）换流变的功能与特点 直流输电系统中换流器所包含的变压器称为换流变压器，换流变压器是直流输电系统中的关键设备之一。在整流换流器中换流变压器为换流

5、设备提供交流电能，换流器将交流电能转换为直流电能并通过直流输电线路传输；在逆变换流器中换流变压器接受逆变换流器将直流电能转换为交流的电能，并将其输送到其它交流供电网路中 。,四、换流变,（二）换流变作用 作为直流输电系统两端换流站AC系统电压、电流的交换设备。 换流变压器的阻抗可以增加AC系统的阻抗，有限制系统的短路电流和抑制换相过程中阀的峰值电流升高的作用。 与换流器和其它设备共同实现AC网路与DC网路的联络。 通过换流变压器可以实现对AC和DC系统电压较大范围的分档调节。,四、换流变,（三）换流变结构 绕组:换流变压器线圈包括网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈三部分 铁芯:换流变压器铁心通常为心

6、式结构 器身:考虑合理的线圈布置方式 引线:阀侧套管与引线的连接要特殊设计 油箱:采用桶式结构 绝缘油:ABB用Nynas 有载分接开关 其他附件,四、换流变,（四）换流变常见故障 1渗漏油 2内部产气异常 3油温高 4分接开关故障 5套管故障或闪络 6引线接头过热 7铁心、夹件绝缘不良 8附件损坏,五、变压器,（一）作用：升降电压、传递功率。 （二）原理：电磁感应原理 （三）结构： 油箱 器身 油枕 调压装置 冷却装置 保护装置 出线装置,五、变压器,（四）分类： 按冷却介质分：油浸式变压器、干式变压器 按绕组耦合方式为：普通变、自耦变 按相数分：单相变、三相变 按绕组数分：双绕组变、三绕组

7、变 （五）绝缘结构： 外绝缘：油箱以外的空气绝缘 内绝缘：油箱以内的绝缘，包括绝缘油以及浸在油里的纸板等，分主绝缘和纵绝缘,五、变压器,（六）变压器常见故障 1渗漏油 2内部产气异常 3油温高 4分接开关故障 5套管故障或闪络 6引线接头过热 7铁心多点接地 8附件损坏,六、电抗器,作用： 1限制故障电流的上升率。 2平滑直流电流的纹波。 3防止直流低负荷时的电流断续。 4防止直流线路或直流场所产生的陡波冲击波进入阀厅，保护换流阀免受过电压应力而损坏 5与直流滤波器一起构成直流谐波滤波回路。 分类： 1干式平抗 2油浸式平抗,（一）平波电抗器,六、电抗器,干式平抗常见故障： 1本体及接头过热。

8、 2本体表面绝缘漆脱落。 3绝缘填充物受热溢出。 油浸式平抗常见故障： 1渗漏油 2内部产气异常 3油温高 4套管故障或闪络 5引线接头过热 6铁心多点接地 7附件损坏,六、电抗器,干式平抗运行中主要巡检项目： 1外观检查 2红外测温 油浸式平抗运行中主要巡检项目： 1外观检查 2油位检查 3油温检查 4利用红外测温检查平抗本体、套管及接头有无过热现象。,六、电抗器,（二）500kV并联电抗器 作用：吸收容性无功，限制长线路过电压。 结构：同油浸式平抗类似。 常见故障：同油浸式平抗类似。 运行巡检主要项目：同油浸式平抗类似。 检修预试项目：同油浸式平抗类似。,六、电抗器,（三）35kV低压电抗

9、器 作用：吸收容性无功，减少电容器组涌流倍数及抑制谐波电压放大，减少系统电压波形畸变。 结构：同干式平抗类似。 常见故障：同干式平抗类似。 运行巡检主要项目：同干式平抗类似。 检修预试项目：同干式平抗类似。,七、绝缘油,绝缘油是由石油精炼而成的矿物油，用它浸渍变压器、油断路器、充油电缆、电容器和套管等高压电气设备的固体绝缘。电气设备充油后，一方面填充空隙和气孔，防止空气和潮气侵入，使电气设备得到可靠的绝缘；另一方面也可以促进变压器绕组、铁芯及其它发热部件的散热和在油断路器中起灭弧作用。 绝缘油要求具备一定的性能指标，如粘度小、闪光点高、击穿电压高及较好的稳定性等。电气设备的电压越高，容量越大，

10、对绝缘油性能的要求也就越高。新绝缘油可能由于提纯、运输、保管不当而影响其电气和理化性能，因此对新的绝缘油必须进行全面的分析试验和简化试验。两种不同类型的绝缘油混合使用时应做混油试验。运行中的油，由于受到氧气、温度、湿度、日照、电场和杂质等作用，性能将逐渐变坏，影响设备的电气特性，因此必须定期地对油进行试验，监督油质变化。,七、绝缘油,1. 油耐压试验 可以判断绝缘油被水或其他悬浮物质物理污染的程度，以及注油前，油的干燥和过滤是否合适。 2油介损试验 测量绝缘油的介质损失角正切，能灵敏的反映绝缘油在电场、氧化、日照、高温等因素作用下的老化程度，因为绝缘油氧化后生成极性产物，酸值增大，使介质损失增

11、大，绝缘电阻下降。测量介损还能灵敏的发现绝缘油中含有水分、杂质的程度。 3油微水试验 绝缘油中的水分对绝缘介质的电性能、理化性能及用油设备的寿命等都有极大的危害。测量绝缘油微水，可以准确的反映绝缘油中水分含量。,七、绝缘油,4油色谱试验 故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重性有密切的关系，定期分析溶解于充油设备内的气体组成和含量能及早发现内部存在的潜伏性故障。 4.1 产气的主要原因： 局部过热 局部电晕放电和电弧放电 水分 补的油不合格 分接开关室油渗漏 油流放电 补焊不当 冷却器设备故障 过负荷,七、绝缘油,4.2 气体主要类型：H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、C

12、O2、C3H8、C3H6等 电弧放电主要分解出C2H2和H2，及少量的CH4 局部放电主要分解出H2和CH4 油过热主要分解出H2和CH4、C2H4、C3H6等 固体绝缘过热和老化分解出CO和CO2 4.3 判断故障性质的方法： 1）特征气体的注意值：氢气、乙炔、总烃 2）三比值法：C2H2/C2H4，CH4/H2，C2H4/C2H6之间的比值 3）绝对产气率：每个运行小时产生某种气体的平均值。 4）相对产气率：每个月某种气体含量增加原有值的百分数的平均值。,八、电流互感器,（一）交流电流互感器 作用：将大电流变成标准的小电流，供测量仪表、继电保护和自动装置二次回路用的电源。 原理：与变压器基

13、本一样，近似于短路运行的变压器。 分类： 干式CT 油浸式CT SF6 CT,八、电流互感器,交流CT常见故障： 渗漏（漏气、漏油） 末屏受潮 本体或接头过热 瓷套闪络 交流CT运行中主要巡检项目： 外观检查。 油位检查或气压检查。 利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。,八、电流互感器,（二）直流电流互感器（电磁型） 原理：主要组成部分为饱和电抗器、辅助交流电源、整流电路和负荷电阻等，工作原理类似于磁放器，当主回路直流电流变化时，将在负荷电阻上得到预一次电流成比例的二次直流信号。,八、电流互感器,（三）直流电流互感器（光电型） 原理：采样电信号，经电光转换后以光信号传输至接受终端，再经光电

14、转换后以电信号进入控制保护系统。 光CT常见故障： 光CT传感器故障 光纤故障,九、电压互感器,（一）交流电压互感器 作用：将高电压变成标准的低电压，供测量仪表、继电保护和自动装置二次回路用的电源。 分类： 电磁型电压互感器 电容式电压互感器（CVT） 原理：利用电容分压，由电容分压器将系统电压降至一较低的中间电压，再经中间变得到所需的电压。 结构：电容分压器、中间变、调谐电抗器、阻尼装置,九、电压互感器,CVT常见故障： 渗漏油 电容器受潮，绝缘降低 电容器电容值超标 中间变烧损 绝缘子闪络 CVT运行中主要巡检项目： 外观检查、油位检查 利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。,九、电压互

15、感器,（二）直流电压互感器 原理：利用组容分压的原理，又叫阻容分压器。,九、电压互感器,（二）直流电压互感器 分类：充油式、充气式 直流PT常见故障： 本体渗漏。 内部受潮，绝缘降低，介损增大。 运行中主要巡检项目： 外观检查，油位或气压检查。 利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。,十、高频阻波器与耦合电容器,（一）高频阻波器 作用： 串接在高压线路两端，专供高频保护及高频载波通信遥控、遥测等使用的高压电器设备，对高频信号进行阻塞，起到减少高频能量损耗的作用。高频阻波器与耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、高频通信机等组成电力线路高频通信通道。 结构： 由主绕组、调谐装置、保护装置组成。,十

16、、高频阻波器与耦合电容器,（二）耦合电容器 作用： 使强电与弱电两个系统通过电容耦合，给高频信号构成通路，并且阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统与弱电系统隔离，保证人身安全。 结构： 多个电容器元件串联组成。,十、高频阻波器与耦合电容器,（二）耦合电容器 耦合电容器常见故障： 渗漏油 电容器受潮，绝缘降低，介损增大 电容器电容值超标 绝缘子闪络 耦合电容器运行中主要巡检项目： 外观检查、油位检查 利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。,十一、电容器,作用：提供无功，同电抗器、电阻一同构成滤波器组。 结构：多个电容元件串并联组成,十一、电容器,电容器常见故障 渗漏油 接头过热 电容值超标

17、 电容器鼓肚 电容器运行中主要巡检项目： 外观检查 利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。 电容器检修试验项目： 外观检查清灰。 电容值测量。,十二、避雷器与避雷针,（一）避雷器 作用：限制过电压以保护电气设备。 类型：氧化锌避雷器 原理：利用氧化锌阀片优良的非线性，在额定电压下不导通，在过电压下立即导通，并经受短时大电流通过自身的冲击，将大电流导入大地，待电压恢复后立即截止，重新恢复成绝缘体。 避雷器常见故障： 本体受潮，绝缘降低。 电流监视器损坏。 底座绝缘受潮。 避雷器运行中主要巡检项目： 外观检查。 在线电流监视器数据抄录，动作次数抄录。,十二、避雷器与避雷针,（二）避雷针 作用：防止直击雷对设备造成损坏。 原理：利用尖端放电把换流站上空的雷电流泄入大地。 检修项目：每年对避雷针的连接和腐蚀情况（包括接地引下线）检查一次。,十三、套管,（一）作用： 使高压导线安全地穿过接地墙壁或箱盖，与其它设备相连接。套管既有绝缘作用，又有机械上的固定作用。 （二）分类： 油纸电容型套管 胶纸电容型套管 胶纸型套管 SF6套管,十三、套管,（三）结构： 由导电芯、外壳及膨胀器，导电芯由若干用电容器纸、聚丙烯膜和铝箔卷制而成。 （四）套管常见故障： 1. 渗漏油或漏气