变电

变电环节,顾名思义就是改变电压的环节,主要是在变电站和变电所完成的。变电站和变电所主要区别在于:变电站比变电所更大。

发电厂的变压器和配电变压器也属于“变电”,但我们在说电网环节时,变电特指电网公司的变电站,即10kV(不含)以上的大型变电站,一个站有一个别墅以上的占地面积。

变电(变压)原理

变压器有两组线圈。初级线圈和次级线圈。当初级线圈通上交流电时,变压器铁芯产生交变磁场,次级线圈就产生感应电动势。变压器的线圈的匝数比等于电压比。

只要适当改变绕组的匝数,就可以改变原副边电动势之比以达到改变电压的目的。

例如:初级线圈是500匝,次级线圈是250匝,初级通上220V交流电,次级电压就是110V。

变压器能降压也能升压。如果初级线圈比次级线圈圈数少就是升压变压器,可将低电压升为高电压。

从发电厂出来的电能经过变电站升压进行远距离的传输,到了用户附近再按需把电压降低,分配给用户。

变电的原因

变压分为升压和降压两远距离输电,电压越高的话,电流就越小,损耗也就越小,所以变压主要是为了降损

并且靠近居民区,降低电压,安全性也会提高。

变电站概述

变电站主要将电能升压或是降压,方便输送和使用电能。并且将多路电源汇集再分配至广大用户,增强供电可靠性。

变电环节的变电站,占地面积大,电压等级高


变电站

从电厂输出的电,经过变电站升压可以到500kV、330kV、220kV,到了一定距离后再经过变电站的降压,从500降到330到220到110到35到10(单位是kV)。

但10kV与日常用电的电压相比还是太高,我们社区旁边能看到的变压器就是将10kV或6kV的电变成工厂用电的380V或者家用电的220V


社区变压器

变电站分类

变电站按照不同的属性可以有多种不同的分类。这里按照变电站的电压等级可以分为:

枢纽变电站

电压为330kV~500kV,是电力系统的枢纽站。

枢纽变电站-500kV曲靖变电站

联系电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源。全站停电后将大面积停电或系统解列,所以其对电力系统的稳定和可靠性起着重要作用。

中间变电站

电压等级一般为330~220KV。

黄家寨330kV变电站

位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处,汇集2~3个电源和若干线路,高压侧以穿越功率为主,同时降压向地区用户供电。全所停电后,将引起区域网络解列。

地区变电站

电压等级一般为220KV。

泸州220kV智能变电站

地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站,全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。

终端变电站

10kV终端变电站

这个是变电站房,但属于配电环节。位于配电线路的终端,接近负荷处,高压侧10~110KV引入线,经降压后向用户供电。

变电站设备

变电站是由很多个设备组建而成的,用来切断或接通、改变或者调整电压。

它们可以统称为变电设备。具体有:

变电站主要设备示意图

上图中的设备:1—变压器;2—导线;3—绝缘子;4—互感器;5—避雷器;6—隔离开关;7—断路器。

除了上面画出来的设备,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等,这些都是输变电系统中必不可缺的设备。

这些设备还可以分成一次设备和二次设备:

变电一次设备

一次设备就是直接生产、输送、分配和使用电能的设备。主要包括:

变电站的一次设备

  • 生产和转换电能的设备:变压器
  • 开关电器:隔离开关、断路器
  • 限流载体:母线
  • 补偿设备:电容器组、消弧线圈
  • 互感器:电流互感器、电压互感器
  • 防御过电压设备:避雷针、避雷器
  • 接地装置等。

变电二次设备

变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备。

变电站综合自动化系统结构

主要包括:继电保护装置、综合自动化系统、自动装置、测控装置、计量装置以及为二次设备提供电源的直流设备。

变电站运维

变电运维,就是日常运行维护变电站的设备。


夜晚变电站大修

变电站日常工作主要任务包括:

变电站操作

为了电网正常运行,变电站所属调度会要求变电站进行设备操作,比如断开某断路器等等。在变电站做操作工序十分严谨,要有操作票,要首先在模拟台模拟,然后起码两人一组,一人复述操作命令,一人操作,当然操作前还要口述一篇操作命令。以免出现带电和地刀这种恶性误操作事件出现。

变电站日常巡视

变电站的日常巡视也十分重要。巡视的内容很多,基本也很固定,像是红外测温、观察变压器油位、配电房巡视等等。如果发现数据异常,就需要启动缺陷程序,上报后等检修人员进行检修。

临时任务

比如党建活动、春季/秋季安全检查、竞赛、场站改造等等。

变电站安全检查任何人进了站以后的安全问题都要运维负责。很多进站人员对变电站的危险点并不熟悉,万一走错间隔或者任何失误导致了电网和人身事故,运维都是要负责的。


变电站发展趋势

现在无人值守变电站的增多,基本上有人的都是500kV以上的变电站了,智能化和数字化将会成为变电站,乃至于电网发展的重要方向。

传统变电站和数字化变电站的结构图

智能化变电站与传统变电站相比,主要需对过程层和间隔层设备进行升级,将一次系统的模拟量和开关量就地数字化,用光纤代替现有的电缆连接,实现过程层设备与间隔层设备之间的通信。

目录
1.
变电(变压)原理
2.
变电的原因
3.
变电站概述
4.
变电站分类
5.
变电站设备
6.
变电站运维
7.
变电站发展趋势
讨论