仟帆培训发输变专业课件

仟帆培训发输变专业课件课程目录010203发电基础与类型输电线路技术变电站设备与运行深入了解各类发电方式的原理、设备及最新技掌握高压输电系统的构成、运行维护与故障处熟悉变电站主要设备的工作原理及运行管理要术发展理求04电力系统保护与自动化案例分析与实操演练学习继电保护配置、智能电网及数字化转型技术第一章发电基础与类型电力系统的起点是发电环节本章将系统介绍火电、水电、风电、光伏及核电等主要发电方式的技术原理、设备构成及发展趋势,为后续输变电内容的学习奠定坚实基础发电概述电力系统的能量来源发电是将各种一次能源转换为电能的过程,是整个电力系统的源头不同的能源形式决定了发电技术的多样性和复杂性常见发电方式分类火力发电:燃煤、燃气、燃油发电水力发电:利用水能驱动水轮发电机风力发电:风能转换为电能光伏发电:太阳能光电转换核能发电:核裂变热能发电火力发电原理与设备燃煤发电机组结构燃气发电技术由锅炉、汽轮机、发电机三大主机采用天然气为燃料,具有启动快、效及辅助系统组成锅炉将化学能转率高、污染少的特点联合循环机化为热能,产生高温高压蒸汽驱动汽组热效率可达60%以上,是清洁高效轮机旋转,带动发电机发电的发电方式热效率与环保技术超超临界机组技术使热效率提升至45%以上脱硫、脱硝、除尘等环保设施确保排放达标,超低排放改造已成为行业标准典型案例:华能集团火电厂通过技术升级改造,实现了供电煤耗降低至280克/千瓦时以下,达到国际领先水平,同时污染物排放指标优于国家标准水力发电技术水轮机与发电机匹配水轮机根据水头高度分为冲击式和反击式两大类发电机容量需与水轮机功率精确匹配,确保机组高效稳定运行水电站功能调峰:快速响应负荷变化调频:维持系统频率稳定调压:提供无功支撑事故备用:应急电源保障三峡电站:全球最大水电站装机容量2250万千瓦,年发电量超过1000亿千瓦时采用32台70万千瓦和2台5万千瓦水轮发电机组,在防洪、发电、航运等方面发挥巨大综合效益运行管理实现全面自动化和智能化新能源发电发展趋势风电机组设计与并网光伏发电系统构成储能技术突破大型风电机组单机容量已达10MW以上,海上风电向深远海发展变流器技术和智能由光伏组件、逆变器、支架系统及监控系统组成PERC、TOPCon、HJT等新型电电化学储能成本快速下降,与新能源发电深度融合储能系统解决了新能源发电的间控制系统确保风电平滑并网,低电压穿越能力显著提升池技术使转换效率突破25%智能跟踪系统可提升发电量15-25%歇性和波动性问题,提升电网消纳能力和系统稳定性国家新能源装机容量2024年第二章输电线路技术输电线路是电力系统的大动脉,承担着远距离、大容量电能传输的重任本章深入讲解输电线路的构成、高压输电技术、安全维护及故障处理等核心内容输电线路基础架空输电线路电缆输电线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等组成具有建设成本相对较主要用于城市电网和跨越特殊区域具有不受气候影响、可靠性高、不低、维护方便的优点,是最常用的输电方式占地面空间等优势,但建设成本较高输电线路电气参数分析主要参数损耗控制措施电阻:导致有功功率损耗和发热•选用大截面导线降低电阻电感:产生感抗,影响电压降•提高电压等级减小电流电容:产生容抗和充电电流•采用分裂导线降低电抗电导:绝缘泄漏和电晕损耗•合理配置无功补偿装置高压输电技术220kV输电500kV超高压1000kV特高压省级骨干电网主要电压等级,输送距离100-300公里,适用大区电网主干网架,输送容量大、损耗低,输电距离可达跨区域远距离输电的最优选择,输送容量达500-1000万于区域间电力交换500公里以上千瓦,输电距离超过1500公里特高压直流输电UHVDC技术突破±800kV和±1100kV特高压直流输电技术代表了世界输电技术的最高水平直流输电具有输送容量大、损耗小、异步联网、快速功率控制等显著优势换流阀、换流变压器等关键设备实现国产化,技术水平国际领先国家电网特高压工程实例:准东-皖南±1100kV特高压直流工程,是世界首个电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的输电工程,线路全长3324公里,输送容量1200万千瓦,创造了多项世界纪录输电线路的安全与维护防雷保护技术避雷线、接地装置和避雷器构成完整的防雷体系杆塔接地电阻需满足标准要求,雷击跳闸率是衡量防雷效果的重要指标线路避雷器在山区和雷暴多发地区广泛应用防冰技术措施被动防冰:使用疏水涂料、增强导线强度主动融冰:直流融冰、短路融冰技术监测预警:覆冰在线监测系统传统巡检方式人工巡视、登塔检查是基础手段巡检人员需定期对线路进行全面检查,及时发现设备缺陷和安全隐患智能巡检技术应用巡检机器人:沿导线自主行走,对线路本体和金具进行近距离检测,可获取高清图像和红外温度数据无人机巡检:具有机动灵活、效率高的特点搭载可见光、红外、紫外等多种传感器,实现立体化全方位巡检配合AI图像识别技术,自动识别设备缺陷在线监测:微气象、覆冰、弧垂、振动等参数实时监测,实现线路运行状态的全面感知输电线路故障分析常见故障类型及原因123雷击故障污闪故障覆冰故障雷电直击或感应过电压导致绝缘子闪络雷暴绝缘子表面污秽在潮湿条件下引发闪络工业导线覆冰导致荷载增加、舞动或断线南方冰季节是高发期,防雷措施不到位是主要原因区和海边地区多发,需定期清扫或更换防污绝缘雪灾害是典型场景,需加强监测和融冰子45外力破坏设备老化施工、车辆碰撞、异物跨越等人为或意外因素需加强线路走廊管理和宣金具腐蚀、绝缘子劣化、导线磨损等需建立设备台账,定期开展状态评估传教育和更新改造故障检测与快速定位技术故障录波装置记录故障时刻的电气量变化,为分析提供依据行波测距技术利用故障产生的行波信号实现精确定位,定位误差小于300米配合GIS系统和移动终端,抢修人员可快速到达故障点智能故障诊断系统基于大数据和AI算法,能够自动分析故障类型和原因,辅助运维决策第三章变电站设备与运行变电站是电力系统的枢纽节点,实现电压变换、电能分配和控制保护等重要功能本章系统讲解变电站主要设备的原理、功能及运行维护要求变电站基本构成主变压器断路器实现电压等级变换的核心设备,将高电压变为低电压或反之容量从几万到百万千伏安不等具有灭弧能力的开关设备,能够切断负荷电流和短路电流,是电路保护的关键设备隔离开关电容器与电抗器用于隔离电压、形成明显断开点,确保检修安全无灭弧能力,不能切断负荷电流提供无功补偿,改善功率因数和电压质量电容器补偿感性无功,电抗器限制短路电流避雷器互感器限制过电压幅值,保护设备绝缘氧化锌避雷器具有优良的非线性特性和通流能力电流互感器和电压互感器将一次系统的大电流、高电压转换为标准小信号,供测量和保护使用变电站的分类与功能按功能分类按电压等级分类枢纽变电站:电网核心节点超高压变电站:500kV及以上中间变电站:传输与分配功能高压变电站:110-220kV终端变电站:向用户供电中压变电站:35-66kV主变压器技术详解结构与工作原理变压器基于电磁感应原理,由铁心、绕组、油箱、套管、冷却系统等部件组成铁心采用优质硅钢片叠制,降低磁滞和涡流损耗绕组分为高压、中压、低压,根据容量和电压采用铜或铝导线绝缘系统冷却系统调压装置主绝缘、纵绝缘和匝间绝缘构成完整体系变压器根据容量采用不同冷却方式小容量采用自然油循有载调压开关允许在运行中调节电压通过切换分油既是绝缘介质又是冷却介质绝缘纸板、绝缘筒环风冷ONAN,大容量采用强迫油循环风冷ODAF接头改变绕组匝数比,调节范围通常为±5%~±10%自等固体绝缘与油配合使用定期进行油色谱分析和或水冷ODWF冷却器、油泵、风扇等辅助设备确动调压控制器根据负荷和电压变化进行智能调节绝缘电阻测试至关重要保变压器在额定温度下运行变压器故障诊断案例:某220kV主变压器油色谱分析发现乙炔含量异常升高,判断存在局部放电或过热缺陷通过超高频局部放电检测和频响分析,确定为套管接触不良引起及时处理避免了设备事故,保障了电网安全运行断路器与保护设备断路器类型及工作机制按灭弧介质分类少油断路器:用油作为灭弧介质,逐步淘汰SF6断路器:六氟化硫气体灭弧,性能优异真空断路器:真空灭弧,中压系统主流空气断路器:压缩空气灭弧,已较少使用工作机制断路器接到分闸信号后,操作机构释能,推动触头快速分离电弧在触头间产生,通过灭弧介质和灭弧装置快速熄灭灭弧时间通常在几十毫秒内性能指标•额定电压和额定电流变电站自动化系统SCADA系统介绍数据采集与监视控制系统SCADA是变电站自动化的核心系统由站端层、通信层和主站层构成,实现对变电站设备的远程监控和操作0102数据采集信息处理采集电压、电流、功率、开关状态等实时数据,通过智能终端上送至后台系统对采集数据进行处理、存储和分析,生成各类报表和曲线,为运行决策提供依据0304监视控制故障处理调度人员通过主站系统远程监视设备状态,下达控制命令,实现遥测、遥信、遥控、遥调功故障发生时,系统自动记录故障信息,启动保护装置,快速隔离故障,恢复非故障部分供电能智能变电站发展趋势技术特征核心技术•一次设备智能化IEC61850通信标准、电子式互感器、智能终端、合并单元、三层两网架构过程层采用光纤传输,抗电磁干扰能力强•二次设备网络化•信息共享标准化•功能集成一体化智能变电站具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化的优势运维模式从定期巡检转向状态检修,设备健康度评估和寿命预测技术广泛应用,实现精益化管理第四章电力系统保护与自动化电力系统保护与自动化是保障电网安全稳定运行的重要技术手段本章深入讲解继电保护原理、自动化控制技术及智能电网的最新发展电力系统保护基础保护的目的保护的基本原则当电力系统发生故障时,快速准确地切除故障元件,防止事故扩大最大选择性:仅切除故障元件,保证非故障部分继续运行速动性:快速切除限度地减少停电范围和停电时间,保证电力系统安全稳定运行和电能质故障,减轻设备损坏程度灵敏性:能够检测保护范围内的各种故障可量靠性:该动作时可靠动作,不该动作时可靠不动作保护装置分类按保护原理分类按保护作用分类•电流保护主保护:快速切除被保护设备故障的主要保护•电压保护后备保护:主保护或断路器拒动时的补充保护•距离保护•差动保护辅助保护:反应异常运行状态的保护•方向保护•频率保护•低频低压保护继电保护技术过流保护1当电流超过整定值时动作分为定时限过流保护和反时限过流保护适用于配电网和小型设备保护,配置简单、可靠性高整定需考虑负荷电流、启动电流和短路电流的配合差动保护2比较被保护元件两端电流的大小和相位,当差值超过整定值时动作具有绝对选择性,是发电机、变压器、母线的主保护纵联差动保护用于输电线路保护,通过通道传送两端信息距离保护3测量保护安装处到故障点的阻抗,与整定阻抗比较判断是否动作分为三段:Ⅰ段瞬时动作保护本线路80-85%,Ⅱ段延时保护本线路全长和相邻线路一部分,Ⅲ段作为远后备保护整定与协调保护整定计算是确定保护装置动作参数的过程需要考虑系统最大、最小运行方式,计算各种故障类型的短路电流,选择合适的定值保护之间需要配合协调,上下级保护的动作时间形成阶梯,确保选择性整定值需定期校核,系统接线和设备参数变化时及时调整微机保护装置参数设置需严格按照规范,现场调试验证各项功能正确性自动化控制技术自动重合闸技术架空线路故障80%以上为瞬时性故障自动重合闸在断路器跳闸后,经短暂延时自动合闸,恢复供电若重合于永久性故障,保护再次动作跳闸重合闸分类单相重合闸:仅重合故障相三相重合闸:同时重合三相综合重合闸:根据故障类型选择重合闸显著提高供电可靠性,成功率可达80-90%需与保护装置配合,防止非同期合闸重合闸技术参数•重合时间:

0.5-3秒可调•重合次数:单次或多次•检同期或检无压•闭锁条件设置负荷自动调节与故障隔离频率自动控制故障快速隔离通过自动低频减载装置,当系统频率下降时,按预定方案切除部分负荷,防止频率崩溃配电自动化系统通过智能分段开关,实现故障区段自动定位、隔离和非故障区段恢复供电1234电压自动调节网络重构智能电网与数字化转型智能传感器与数据采集新型传感器技术实现电力设备状态的全面感知温度、振动、局部放电、SF6密度等参数实时监测光纤传感器用于温度和应变监测,具有抗电磁干扰、长距离传输的优势无线传感器网络简化布线,降低成本边缘计算网关在现场完成数据预处理和初步分析,减轻通信负担大数据分析AI智能应用网络安全防护海量运行数据汇聚至云平台,采用分布式存储和计算机器学习算法用于故障诊断、负荷预测、设备状态电力物联网安全至关重要采用纵深防御体系,包括技术数据挖掘发现设备故障规律和系统运行特征,评估深度学习模型识别图像和信号中的异常模物理安全、网络安全、数据安全和应用安全加密支持趋势预测和优化决策式强化学习优化调度和控制策略通信、身份认证、入侵检测、安全审计全面部署数字孪生技术构建电网虚拟映射,实现运行状态实时仿真和未来预测增强现实AR技术辅助现场运维,叠加设备信息和操作指导区块链技术应用于分布式能源交易和数据可信共享5G通信提供大带宽、低时延支撑,满足电网业务多样化需求第五章案例分析与实操演练理论联系实际是掌握电力技术的关键本章通过典型故障案例分析和实操演练,帮助学员将所学知识转化为实际工作能力,提升应急处理和问题解决水平典型故障案例分析某500kV线路跳闸原因剖析现场勘查故障现象运维人员携带红外测温仪、望远镜等工具巡视线路在第276号杆塔发现B相导线断股,断口呈现疲劳断裂特征杆塔周边有施工痕迹,地面发2023年7月15日14:32,某500kV输电线路双侧保护动作跳闸,重合闸后再次跳闸,线路停运调度自动化系统显示距离保护Ⅰ段动作,故障测距68现金属残片公里处理措施原因分析更换损坏导线和金具,修复接地装置,测试接地电阻合格加强线路走廊巡视和外力破坏防范,对附近施工单位进行安全教育完善监测预警系施工机械挖掘时损伤杆塔接地引下线,造成接地电阻增大雷击时雷电流不能有效泄放,导致导线和金具承受过大机械应力,长期振动导致疲劳统,增加在线监测点断裂风载荷作用下断股进一步发展,最终引发接地短路变电站设备故障处理流程故障发生故障处理

1.保护动作,设备跳闸

1.检查故障录波和保护信息

2.调度监控发现异常

2.现场检查设备外观和状态

3.自动记录故障信息

3.电气试验验证设备性能应急响应

4.分析故障原因,制定方案恢复送电

1.启动应急预案

2.通知运维人员到场

1.缺陷处理或设备更换

3.汇报值班调度

2.检修后试验验收

3.申请送电,调度同意

4.按操作票顺序恢复实操演练介绍变电站设备操作规范安全第一是电力操作的根本原则所有操作必须严格遵守安全规程,执行操作票和工作票制度操作前准备1接受调度命令,填写操作票,审核无误后方可执行穿戴合格的绝缘防护用品,准备必要的安全工器具和检测仪表明确操作目的和操作步骤倒闸操作顺序2送电:先合隔离开关,后合断路器停电:先断开断路器,后拉隔离开关严格执行五防闭锁:防止误分、误合断路器,防止带负荷拉合隔离开关,防止带电挂接地线,防止带接地线合闸,防止误入带电间隔操作中注意事项3唱票、复诵、监护制度确保操作准确观察设备状态指示,听取设备声音,检测验电确认手动操作用力适当,远程操作确认指令到达每步操作后检查结果,做好记录异常处理4操作中发现异常立即停止,向上级汇报不得擅自更改操作票或跨步操作设备拒动时分析原因,检查机构和二次回路根据预案处理,必要时申请备用方案故障模拟与应急处理演练定期开展故障演练提高应急能力设定典型故障场景:主变压器差动保护动作、母线接地、线路短路等演练人员按职责分工,模拟真实故障处理过程事后总结评估,查找不足,改进预案和培训内容常态化演练确保人员熟悉流程,缩短故障处理时间,减少停电损失仿真软件应用电力系统仿真平台介绍仿真软件是学习和研究电力系统的重要工具主流软件包括:PSASP:国网电科院开发,广泛应用于国内电网规划和分析PSS/E:国际通用商业软件,功能强大DIgSILENT PowerFactory:欧洲主流软件,适合新能源接入研究ETAP:工业配电系统分析专业软件MATLAB/Simulink:灵活的建模仿真环境仿真软件建立系统数学模型,进行潮流计算、短路计算、暂态稳定分析等通过仿真验证设计方案,优化运行策略,分析事故场景负荷流与短路计算实操建立系统模型潮流计算短路计算绘制系统网络图,输入发电机、变压器、线路、负荷参数设置基准容量设置发电机出力和负荷水平,选择计算方法牛顿-拉夫逊法,执行计算分设定故障类型和位置,计算短路电流和电压分析故障对系统的影响校和电压等级检查模型数据完整性和合理性析节点电压、支路功率、网损等结果调整参数优化运行方式核设备开断能力和保护整定值培训总结与知识点回顾重点技术总结发电技术•火电、水电、新能源发电原理与设备•发电机组运行特性与控制•新能源并网技术及储能应用输电技术•输电线路构成与电气参数•高压及特高压输电技术•线路运维与故障处理变电技术•变压器、断路器等主设备•变电站运行与自动化•智能变电站技术应用保护与自动化•继电保护原理与整定•自动重合闸与故障隔离•智能电网与数字化技术常见问题答疑Q1:如何提高继电保护整定计算能力Q3:智能变电站与传统站的主要区别掌握短路电流计算方法,熟悉保护原理和特性,多做实际案例练习使用专业软件智能站采用数字化技术,信息共享程度高,设备状态可视化,运维效率显著提升辅助计算,注意上下级保护配合一次设备智能化,二次设备网络化Q2:新能源并网对电网有何影响Q4:如何判断变压器故障类型新能源出力波动性影响电网稳定需配置储能、加强调度预测、完善电网结通过油色谱分析、电气试验、振动噪声检测等手段综合判断不同气体成分和构、升级保护和自动化系统比例对应不同故障类型未来发展展望新能源与智能电网融合趋势能源转型是全球共识,新能源装机比例持续提升风光发电成本快速下降,逐步实现平价上网分布式能源和微电网快速发展,改变传统电网形态虚拟电厂聚合分散资源,参与电网调节氢能、储能等新兴技术为能源系统提供更多灵活性储能技术突破化学储能、物理储能多元发展,成本大幅下降大规模新能源接入风光装机占比超50%,系统平衡和稳定面临挑战源网荷储协调多能互补、协调控制,实现高效利用跨区互联特高压输电促进资源优化配置,建设全国统一大市场用户侧响应需求侧管理深化,用户主动参与电网调节电力系统数字化转型路径基础设施数字化业务智能化传感器网络全覆盖,5G通信支撑,云边端协同计算架构建设AI赋能生产运营,智能调度、智能巡检、智能决策全面应用1234互动问答环节学员提问欢迎各位学员就培训内容提出疑问,分享学习心得和工作中遇到的实际问题您的问题可能也是其他同学的困惑,共同讨论有助于加深理解专家解答培训讲师和技术专家将针对大家的提问进行详细解答,提供专业建议和实践指导对于共性问题将进行重点讲解,个性化问题可在课后继续交流如何在实际工作中应用今天学到的保护整定方法智能变电站改造的投资回报周期大概多长新能源场站并网对继电保护配置有什么特殊要求互动交流是巩固知识、拓展视野的重要环节希望大家踊跃发言,充分利用这次难得的学习机会课后我们将整理问答内容,形成文档供大家参考致谢与联系方式感谢参与仟帆培训联系方式感谢各位学员的积极参与和认真学习本次培训涵盖了发电、输电、变电及保护自动化仟帆培训中心的核心知识,希望能够帮助大家提升专业技能,在实际工作中发挥更大作用官方网站:www.qianfantraining.com电力技术日新月异,终身学习至关重要仟帆培训将持续推出高质量课程,陪伴大家的职业咨询电话:400-888-6688成长期待与各位保持联系,共同进步电子邮箱:training@qianfan.com培训证书微信公众号:仟帆培训技术支持:support@qianfan.com完成全部课程学习并通过考核的学员,将获得仟帆培训颁发的专业培训证书,作为技能提升的证明后续支持渠道培训结束后,我们提供在线答疑、资料下载、技术研讨会等持续支持服务加入学员专属社群,与同行交流经验,获取行业最新动态欢迎推荐同事朋友参加培训,推荐成功可享优惠福利。