配電技師部分講義.

1、第一章 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地概念： 在三相交流電力系統(tǒng)中的中性點(diǎn)是指星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。 分類： 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式分為兩大類：一類是中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地，又稱為小電流接地系統(tǒng)；另一類是中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)低阻抗接地，又稱為大電流接地系統(tǒng)。 一、中性點(diǎn)不接地的三相系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng) （一）正常情況下 正常狀態(tài)時(shí)，因三相電容電流對稱，其相量和等于零，故地中無電容電流流過。（二）發(fā)生單相接地時(shí) 接地相對地電壓為零，其它兩相的對地電壓變?yōu)榫€電壓，即升高為原相對地電壓的倍。 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)電容電流為系統(tǒng)正常狀態(tài)下每相對地電容電流的3倍。3 發(fā)生單相接地時(shí)，電網(wǎng)的三相

2、線電壓的大小和相位保持不變。即中性點(diǎn)對地絕緣的三相電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，相間電壓不改變對稱關(guān)系，對三相負(fù)載不產(chǎn)生影響，因此，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行。但這畢竟是一種故障狀態(tài)，不允許持續(xù)運(yùn)行。因?yàn)榻拥攸c(diǎn)處會因接觸不可靠而發(fā)生斷續(xù)電弧，可能引起電網(wǎng)發(fā)生電壓振蕩，其內(nèi)部過電壓值可達(dá)到2.53倍額定電壓，很可能在電網(wǎng)絕緣薄弱處擊穿絕緣而形成短路。同時(shí)，如果允許單相接地點(diǎn)持久存在，則當(dāng)另一相發(fā)生接地時(shí)，就形成兩相接地短路故障，產(chǎn)生很大的短路電流，對系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。因此，有關(guān)規(guī)程規(guī)定：中性點(diǎn)不接地的三相電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)運(yùn)行時(shí)間不得超過2小時(shí)。 （三）中性點(diǎn)不接地的方式的適用范圍 一般當(dāng)線間額定電壓在1

3、l0kV以下，接地電流ICl0A和線間額定電壓為610kV，接地電流IC30A的高壓網(wǎng)絡(luò)中常采用中性點(diǎn)不接地的方式。二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相電力系統(tǒng)二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相電力系統(tǒng) 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的線間電壓為1l0kV以下，單相接地電流又大于上述的數(shù)值時(shí)，為了防止單相接地時(shí)產(chǎn)生電弧，尤其是間歇電弧，應(yīng)采取減少接地電流的措施。為此經(jīng)常采用中性點(diǎn)經(jīng)過消弧線圈接地的運(yùn)行方式。 （一）正常工作時(shí)，中性點(diǎn)對地電位為零，消弧線圈無電流流過。（二）當(dāng)發(fā)生金屬性單相接地時(shí)，由于接地電流Ic超前接地相電壓Uc 90O，而IL滯后Uc 90O，則IL與IC 相差為1800(反相)。這樣，一旦發(fā)生單相接地，接地

4、電流因消弧線圈的補(bǔ)償作用而自動(dòng)減小或消失，避免了可能發(fā)生的危險(xiǎn)。 （三）根據(jù)IL與IC的關(guān)系，消弧線圈對接地電流的補(bǔ)償可以有三種方式:當(dāng)IL=IC時(shí)，即1/L=3C，接地點(diǎn)電流為零，稱為全補(bǔ)償。（可能在正常運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)三相對地電容不完全相等或操作斷路器時(shí)三相觸頭不同時(shí)閉合等原因使中性點(diǎn)對地電位不為零，而引起串聯(lián)諧振過電壓 ）當(dāng)ILIC時(shí)，即1/L3C的情況屬于欠補(bǔ)償方式。（當(dāng)在運(yùn)行中切除部分線路或由于電網(wǎng)頻率降低時(shí)可能引起串聯(lián)諧振過電壓 ）當(dāng)ILIC時(shí)，即1/L3C的情況屬于過補(bǔ)償方式。（這種補(bǔ)償方式由于可以避免上述諧振過電壓情況的產(chǎn)生而被廣泛采用） 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相電力系統(tǒng)與中性點(diǎn)不

5、接地的三相電力系統(tǒng)一樣，允許發(fā)生一相接地的情況下不間斷工作(一般不超過2小時(shí))。消弧線圈的設(shè)置對于瞬時(shí)性的接地故障尤為主要，因?yàn)樗苁菇拥靥幍碾娀∽孕邢缍恢轮袛喙╇?。在這種中性點(diǎn)經(jīng)消孤線圈接地的系統(tǒng)中，兩個(gè)非故障相的對地電壓要增大 倍，上升為線電壓的數(shù)值。因此，同中性點(diǎn)不接地的三相電力系統(tǒng)一樣，電氣設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按線電壓考慮。三、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 為了防止斷續(xù)電弧及其引起的過電壓的另一種方法是將中性點(diǎn)直接接地，組成中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。一旦發(fā)生單相接地，就造成單相短路，會有很大的短路電流流過接地點(diǎn)。單相短路電流啟動(dòng)繼電保護(hù)裝置，由斷路器切除故障部分。在電壓為110千伏及以上的三相電網(wǎng)都采

6、用中性點(diǎn)直接接地的方式。 當(dāng)單相短路電流的數(shù)值過大時(shí)，為了限制短路電流數(shù)值以降低開關(guān)和斷路器的容量，也可以把中性點(diǎn)經(jīng)過一個(gè)電抗數(shù)值很小的電抗器接地，如圖（b）所示?；蛘卟捎貌糠种行渣c(diǎn)直接接地的辦法用以降低短路電流數(shù)值，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。第二章第二章 變配電所主接線變配電所主接線變、配電所的一次設(shè)備是變、配電所變電和配電的主體，它包括各種電壓等級的開關(guān)、變壓器、互感器、母線和電纜、電抗器等。將這些設(shè)備按照一定的關(guān)系連接起來，組成一次接線，即變、配電所的主接線。其中，母線是變配電主接線的中心，起著匯集和分配電能的作用。第一節(jié)第一節(jié) 主接線的基本形式主接線的基本形式 在確定變、配電所主接線時(shí)應(yīng)考

7、慮以下幾個(gè)問題： 首先應(yīng)對電源情況，負(fù)荷性質(zhì)和大小，變壓器的臺數(shù)及容量、進(jìn)出線回路數(shù)等因素進(jìn)行綜合考慮。在保證供電可靠的前提下，力求接線簡單、運(yùn)行靈活、操作和維護(hù)方便。在接線當(dāng)中應(yīng)預(yù)留發(fā)展余地，并應(yīng)盡量節(jié)省投資和降低運(yùn)營費(fèi)用。 對于具有一級負(fù)荷的變、配電所，應(yīng)有兩路相互獨(dú)立的電源進(jìn)線，并且其中一路應(yīng)為專盤專線，另一路也應(yīng)可靠。每路電源一般要能供應(yīng)全所負(fù)荷的用電。當(dāng)一路電源因故停電時(shí)，另一路電源應(yīng)能保證對一級和二級負(fù)荷的供電。對于無一級負(fù)荷的變配電所，有條件時(shí)宜采用兩路電源進(jìn)線。當(dāng)采用一路電源供電時(shí)，此電源應(yīng)能可靠供電，否則應(yīng)設(shè)置自備發(fā)電機(jī)組。具有兩路電源的35kV進(jìn)線側(cè)，宜采用橋式接線或單母線

8、分段接線方式，此時(shí)電壓互感器和避雷器組應(yīng)設(shè)于進(jìn)線隔離開關(guān)的外側(cè)，兩者可共用一組隔離開關(guān)控制。對于具有兩路電源同時(shí)供電的10(6)kV變配電所宜采用單母線分段接線方式，其分段開關(guān)宜采用斷路器。當(dāng)兩電源為一主一備時(shí)，分段開關(guān)可采用隔離開關(guān)。每段母線上應(yīng)分別裝設(shè)一組電壓互感器和避雷器。10(6)kV的架空進(jìn)出線，均應(yīng)裝設(shè)防止雷電波侵入的避雷器組，避雷器組一般可不設(shè)隔離開關(guān)控制。對于10(6)kV的饋出架空線路和有反饋電能可能的線路，宜設(shè)線路隔離開關(guān)。 一、一、35KV側(cè)接線側(cè)接線根據(jù)電源、主變壓器和負(fù)荷的情況，35kV側(cè)主接線方式可分為橋式接線和簡單接線二種。 (一)橋式接線 1.外橋接線外橋接線是

9、在變壓器35kV側(cè)回路上裝設(shè)斷路器，而電源進(jìn)線側(cè)只裝設(shè)隔離開關(guān)。其特點(diǎn)是變壓器運(yùn)行方式改變或變壓器故障、檢修時(shí)，不影響電源線路的正常供電，但當(dāng)電源線路發(fā)生故障時(shí)，將使電源線路的出線斷路器和橋路上的斷路器同時(shí)跳閘，導(dǎo)致變壓器解列。故外橋接線適用于電源線路較短，電源方面故障因素較少和有穿越功率的情況下，或者由于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原因，而需經(jīng)常改變變壓器運(yùn)行方式時(shí)，以及環(huán)行電網(wǎng)的中間變電所。 2.內(nèi)橋接線 內(nèi)橋接線在電源進(jìn)線側(cè)裝設(shè)斷路器，而在主變壓器35kV側(cè)的回路上只裝設(shè)隔離開關(guān)。其特點(diǎn)是當(dāng)一路電源線路因故障或檢修時(shí)，另一路電源可通過橋路向兩臺變壓器供電，因而不影響對10kV側(cè)的供電。但當(dāng)變壓器故障檢修或

10、需改變運(yùn)行方式時(shí)，將需要同時(shí)斷開電源線路和橋路上的斷路器，才能使變壓器退出 (或投入)運(yùn)行。因此這種接線方式適用于電源線路較長，電源側(cè)故障檢修機(jī)會較多，且無穿越功率的終端變電所，或者是主變壓器故障因素較少，不經(jīng)常改變運(yùn)行方式的變電所。 3.全橋接線 這種接線是在外橋接線的電源進(jìn)線側(cè)或者是在內(nèi)橋接線的主變壓器35kV側(cè)增設(shè)一臺斷路器。它吸取了外橋接線和內(nèi)橋接線的優(yōu)點(diǎn)，對變壓器和電源線路的操作都帶來了方便，并使回路的繼電保護(hù)單元清晰，接線簡單。當(dāng)采用成套配電裝置時(shí)，開關(guān)柜的數(shù)目并沒有增加，只增設(shè)了兩臺斷路器，故投資增加不多。因此當(dāng)35kV側(cè)采用成套配電裝置時(shí)，宜采用全橋接線的主接線形式。(二)簡單

11、接線 在只有一路35kV電源時(shí)，一般采用簡單接線。簡單接線主要有一線一變和一線兩變兩種接線方式。 1.一線一變接線方式圖(a)適用于電源線路為專用回路，距離較短。 圖(b)適用于變電所(臺)為線路的末端或分支引下系統(tǒng)，并且主變35kV側(cè)熔斷器的參數(shù) (額定電流和斷流容量)能滿足要求時(shí)可以采用。 圖(c) 適用于主變壓器容量大于630kVA的一般變電所，此時(shí)主變壓器單獨(dú)作為一個(gè)繼電保護(hù)單元設(shè)置。2.一線兩變接線方式 當(dāng)變電所設(shè)有兩臺主變壓器時(shí)，可采用一線兩變的接線方式。當(dāng)變電所只有一路35kV電源時(shí)，一般情況下只設(shè)置一臺主變壓器。由于變電所的負(fù)荷變動(dòng)比較大，并需考慮變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或由于其它原因

12、需單獨(dú)設(shè)置變壓器向某部分負(fù)荷供電時(shí)，或者地區(qū)近期內(nèi)可能有兩路電源供電的情況可采用這種接線方案。此時(shí)應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)诙娫匆M(jìn)后發(fā)展成為橋式接線或單母線分段接線的可能性。 當(dāng)有一路35kV電源和一路10kV電源同時(shí)引進(jìn)變電所時(shí)，可采用右圖所示的接線方式。這時(shí)主變壓器35kV側(cè)應(yīng)裝設(shè)斷路器，而變電所10kV側(cè)一般應(yīng)采用單母線斷路器分段接線方式。 二、二、10（6）kV側(cè)接線側(cè)接線企業(yè)的變、配電所10（6）kV側(cè)一般多采用單母線接線，其又可以分為單母線不分段和分段兩種方式。其電源可由電力系統(tǒng)的10（6）kV電網(wǎng)直接供電，也可由所內(nèi)35/10（6）KV變壓器供電。單母線不分段的主接線 這種接線方式多適用于

13、只有一路電源進(jìn)線，并且10（6）kV側(cè)的饋出回路較少，只有二級負(fù)荷的變配電所。這時(shí)可只設(shè)一組電壓互感器和母線避雷器。這種接線方式的特點(diǎn)是：電路簡單、運(yùn)行方便、投資費(fèi)用低且方便今后的發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，但其供電的可靠性較差。單母線隔離開關(guān)分段接線方式 這種接線方式適用于有一個(gè)工作電源和一個(gè)備用電源的變、配電所。為了母線檢修的安全，應(yīng)設(shè)兩組母線分段隔離開關(guān)。這種接線正常運(yùn)行時(shí)是不分段的，只有當(dāng)電源、母線檢修或故障時(shí)才分段運(yùn)行。各段母線應(yīng)分別各設(shè)一組電壓互感器和避雷器。 單母線斷路器分段接線方式 這種接線方案適用于兩路電源同時(shí)供電，互為備用的變、配電所。兩路電源分別接于不同的兩段母線上，正常情況母線分段運(yùn)行

14、，同時(shí)分別向負(fù)荷供電。當(dāng)其中一路電源因故停電時(shí)，分段斷路器在備用電源自動(dòng)投入裝置的作用下自動(dòng)合閘，由另一電源向兩段母線供電。兩路電源是處于互為備用的方式。因此兩段母線應(yīng)分別各裝設(shè)一組母線電壓互感器和避雷器。 三、三、0.4kV側(cè)接線側(cè)接線電壓為0.4kV級側(cè)，一般采用單母線接線方式，變壓器0.4kV側(cè)的總開關(guān)應(yīng)采用自動(dòng)空氣開關(guān)。如由兩臺主變壓器同時(shí)供電時(shí)(互為備用)，可采用單母線分段運(yùn)行的方式，如分段開關(guān)需經(jīng)常切換或自動(dòng)切換時(shí)應(yīng)采用自動(dòng)空氣開關(guān)或交流接觸器，否則也可以采用刀開關(guān)分段。饋出回路可根據(jù)供電負(fù)荷的重要程度和運(yùn)行的要求，選用控制、保護(hù)設(shè)備。 四、帶有自閉（貫通）饋出線的四、帶有自閉（貫

15、通）饋出線的變、配電所主接線變、配電所主接線由于帶有自閉（貫通）饋出線的變、配電所引出的自閉（貫通）饋線的額定電壓是l0kV，因而它的主接線與一般變配電所l0kV側(cè)主接線方式基本相同。但在l0kV側(cè)裝有變比1：1的有載調(diào)壓(變壓)器。其目的是為保證用戶受電端自動(dòng)閉塞信號變壓器二次端子供電電壓不超過額定值的10%，同時(shí)還可起到隔離作用，防止自閉或貫通線路接地故障串入地方供電系統(tǒng)。 1.兩路電源單母線斷路器分段帶高壓調(diào)壓方式的主接線 自閉或貫通母線與電源母線之間的隔離開關(guān)的作用是：在調(diào)壓器檢修或故障退出運(yùn)行時(shí)，電源可經(jīng)聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)直接向自閉或貫通母線供電。 2. 兩路電源單母線隔離開關(guān)分段帶高壓調(diào)

16、壓方式的主接線 正常供電方式下隔離開關(guān)處于閉合狀態(tài)，兩路電源一主一備，當(dāng)主電源停電時(shí)，備用電源自動(dòng)投入。 3.一路電源單母線帶高壓調(diào)壓方式的主接線這種接線方式，從地方電網(wǎng)引接一路10(6)kV電源，一般分兩段母線，其中一段母線為電源、站場、車站用電和調(diào)壓變壓器饋出線回路，另一段母線為自閉信號裝置或貫通電力線路的饋出線回路，如圖所示。這種主接線只適于電網(wǎng)上不能取得兩路電源的備用變配電所中采用。自閉或貫通回路的供電方式帶有自閉（貫通）饋出線的變、配電所，自閉或貫通母線與電源母線應(yīng)分別各設(shè)一組電壓互感器和避雷器。自閉或貫通饋出線的線路側(cè)設(shè)有線路電壓互感器1TV(2TV) ，是線路自動(dòng)裝置(ARD或A

17、PD)的起動(dòng)回路電壓監(jiān)視裝置。自閉或貫通線路帶有一級負(fù)荷，為了保證其不間斷供電，在自閉或貫通饋出線的斷路器上裝有一次自動(dòng)重合閘裝置(ARD)或備用電源自動(dòng)投入裝置(APD)。相鄰的兩個(gè)變、配電所，一為主供所，正常運(yùn)行時(shí)主供所自閉或貫通線路的斷路器閉合，由主供所向線路供電，主供所自閉或貫通線路斷路器裝設(shè)一次自動(dòng)重合閘裝置(ARD)；正常運(yùn)行時(shí)備供所的自閉或貫通線路斷路器斷開，處于備用狀態(tài)。當(dāng)主供所因故障或停電檢修時(shí)，主供所斷路器自動(dòng)跳開，備供所饋線斷路器在(APD)的作用下自動(dòng)合閘，由備供所向線路供電。 斷路器、隔離開關(guān)的作用在各種電壓等級的高壓回路中，每一回路既設(shè)置了斷路器，又設(shè)置隔離開關(guān)，這

18、是因?yàn)樵诟邏弘娐分袛嗦菲魇侵骺刂圃O(shè)備，其主要作用是在帶有負(fù)載電流的條件下接通或者斷開高壓電路。而隔離開關(guān)是不能在高壓電路帶有負(fù)載電流的條件下斷開或者接通電路的，它只起電路隔離作用，以保證檢修設(shè)備工作人員的安全。因此在操作過程中，必須遵循在停電時(shí)先斷開斷路器后斷開隔離開關(guān)，送電時(shí)先閉合隔離開關(guān)后閉合斷路器的原則，否則將會損壞電器設(shè)備或危及人身安全。另外在倒閘作業(yè)過程中應(yīng)使操作次數(shù)最少，負(fù)荷停電時(shí)間最短，一級負(fù)荷的兩路電源不允許出現(xiàn)同時(shí)失電的情況。第二節(jié) 變配電所的并列運(yùn)行 一、并列運(yùn)行的條件一、并列運(yùn)行的條件主、備用變配電所自動(dòng)閉塞輸出電壓應(yīng)相等或接近相等。主、備用變配電所自動(dòng)閉塞輸出電壓通常用

19、電壓表來測量，一般要求相等或接近相等，即允許相差10，若兩者不等，則會產(chǎn)生沖擊電流。兩路或兩所的電源頻率相等，即電源屬于同一電力系統(tǒng)。主、備用變配電所的電壓相位應(yīng)相同，一般要求相角差小于300。并網(wǎng)時(shí)的電流不應(yīng)超過繼電保護(hù)的整定值。主、備用變配電所相序應(yīng)相同。二、并列運(yùn)行注意事項(xiàng)二、并列運(yùn)行注意事項(xiàng)如果地方電網(wǎng)電源線路和自動(dòng)閉塞高壓線進(jìn)行檢修時(shí)，要注意相位不能調(diào)錯(cuò)，檢修完畢后，要核對相位的正確性。兩變配電所進(jìn)行并列運(yùn)行時(shí)，當(dāng)遇有一所為直配線運(yùn)行時(shí)，應(yīng)由調(diào)壓變壓器投入運(yùn)行的變配電所，調(diào)壓至與對方變配電所電壓一致，方可進(jìn)行并列運(yùn)行。并列運(yùn)行后，兩變配電所值班員應(yīng)經(jīng)常觀察電流、電壓表指示數(shù)值的變化和

20、設(shè)備有無異常，在一般情況下，兩變配電所電流表讀數(shù)比原來減少3060左右，是屬于正常情況。當(dāng)自動(dòng)閉塞高壓線路采用電纜時(shí)，所測的始端電壓和終端電壓不相同，一般終端電壓高于始端電壓10左右，這是電纜的電容所造成，故屬正常情況。 三、并列運(yùn)行前后的不正常情況三、并列運(yùn)行前后的不正常情況1. 當(dāng)自動(dòng)閉塞高壓線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，一般禁止并列運(yùn)行。 2. 并列運(yùn)行時(shí)，注意電源和自動(dòng)閉塞柜上的電度表倒順轉(zhuǎn)情況，若倒轉(zhuǎn)，將電壓調(diào)高，調(diào)至電度表正轉(zhuǎn)。3. 在并列運(yùn)行操作時(shí)，斷路器不能合閘或拒絕動(dòng)作，應(yīng)立即檢查原因，如發(fā)現(xiàn)同步繼電器常閉接點(diǎn)接觸不良或操作合閘熔斷器熔斷時(shí)，則應(yīng)及時(shí)處理。4. 兩變配電所在并列運(yùn)

21、行時(shí)，在并列前如發(fā)現(xiàn)其中有一個(gè)電源突然停電時(shí)，則配電值班員應(yīng)立即停止對自動(dòng)閉塞柜的斷路器進(jìn)行并列操作，防止變配電所的電源倒送至地方電網(wǎng)上，引起自動(dòng)閉塞高壓線上突然過負(fù)荷，而使自動(dòng)閉塞柜斷路器自動(dòng)跳閘，造成不必要的停電事故。5. 并列運(yùn)行時(shí)，如某變配電所自動(dòng)閉塞柜上電流表無讀數(shù)或讀數(shù)很小時(shí)，說明電壓比對方變配電所高，而需將電壓進(jìn)行調(diào)低。如另一所自動(dòng)閉塞柜上電流表讀數(shù)較大，有時(shí)超過額定值，說明電壓比對方變配電所低，而需將電壓進(jìn)行調(diào)高。而變配電所進(jìn)行調(diào)整電壓時(shí)，將兩變配電所自動(dòng)閉塞柜的電流表指示數(shù)值調(diào)至最小為止。第三章變配電裝置及運(yùn)行第一節(jié) 電力變壓器 電力變壓器是變電所中最重要的一次設(shè)備，其主要功

22、能是變換電壓和傳輸電能，將一次側(cè)的電能通過電磁能量轉(zhuǎn)換的方式傳輸?shù)蕉蝹?cè)，同時(shí)根據(jù)需要將電壓升高或降低，完成電能的輸送和分配。為了遠(yuǎn)距離送電和減少線路損耗，用升壓變壓器將電壓升高，送到用戶后再用降壓變壓器降壓。變壓器在傳輸電能的過程中會有損耗，但目前變壓器在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和工藝方面都有較成熟的技術(shù)，所以工作效率有較大提高，中小型變壓器的效率一般不低于95，大型變壓器的效率可達(dá)98以上。一、電力變壓器的型號 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1094-71）而命名型號由兩部分組成，第一部分由漢語拼音標(biāo)明，代表變壓器類別、結(jié)構(gòu)和用途，后一部分用數(shù)字組成，表示變壓器的容量（KVA）和高壓繞組的電壓（KV）等級。 通常變

23、壓器型號只標(biāo)出相數(shù)、冷卻方式、設(shè)計(jì)序號、容量和高壓側(cè)電壓等級。舊型號中的變壓器也將繞組材質(zhì)表示出來，“L”表示鋁繞組，如SL7系列變壓器。 我國常用的節(jié)能變壓器主要有S7一10 kV系列、SL735 kV系列和目前推廣使用的S910 kv系列。二、電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)二、電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)額定容量：變壓器在額定工作狀態(tài)下連續(xù)輸出的視在功率，表示變壓器傳輸電能的能力，以千伏安（KVA）表示。 額定電壓：變壓器空載時(shí)，一、二次繞組的端電壓保證值，以千伏（KV）表示 。額定電流：變壓器額定工作狀態(tài)時(shí)長期允許通過的線電流，分高壓側(cè)、低壓側(cè)的額定電流，單位是安培（A）。 空載損耗Pb：變壓器在

24、空載的情況下（一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)開路）吸取電網(wǎng)的有功功率稱為空載損耗。空載時(shí)電流較小，如果忽略變壓器繞組的電阻損耗部分，則空載損耗就是變壓器的鐵芯損耗，鐵芯損耗包括鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗兩部分。短路損耗Pk：將變壓器二次側(cè)短接后，在一次繞組中通過額定電流時(shí)變壓器吸取電網(wǎng)的有功功率。（變壓器的銅耗）阻抗電壓百分比uk：表明變壓器阻抗大小的參數(shù)，表示變壓器通過額定電流在變壓器繞組上產(chǎn)生的電壓損耗百分值。其主要作用是計(jì)算短路電流和衡量多臺變壓器是否可以并聯(lián)運(yùn)行。兩臺變壓器的阻抗電壓百分比相差超過10則不能并聯(lián)運(yùn)行。連接組別：表示變壓器一次側(cè)和二次側(cè)繞組連接方法和電壓的相位關(guān)系。冷卻方式：表示

25、變壓器的冷卻系統(tǒng)，用變壓器冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式表示。6動(dòng)穩(wěn)定變壓器的線圈結(jié)構(gòu)必須保證線圈具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以保證能承受短路時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)力。7熱穩(wěn)定按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器在運(yùn)行條件下，任一分接頭位置應(yīng)能承受任何線圈的線端短路所產(chǎn)生的熱作用。 第二節(jié)第二節(jié) 電力電容器電力電容器目前在電力系統(tǒng)上作為補(bǔ)償無功功率，提高功率因數(shù)用的電容器，一般采用移相電容器，簡稱電力電容器。 國家規(guī)定用戶在電網(wǎng)高峰時(shí)的負(fù)荷功率因數(shù)，高壓用戶應(yīng)不低于0.9，其他用戶不低于0.85，農(nóng)業(yè)用戶不低于0.8。第三節(jié)第三節(jié) 高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)一、隔離開關(guān)的作用一、隔離開關(guān)的作用1隔離開關(guān)用于隔離電源。2隔離開關(guān)與斷路器配

26、合進(jìn)行倒閘操作，使有關(guān)電氣設(shè)備按需要在運(yùn)行、備用及檢修三種狀態(tài)間切換。3隔離開關(guān)可以通斷小電流電路。隔離開關(guān)一般不允許帶負(fù)荷操作，如回路中無斷路器時(shí)，允許使用下列操作： (1)開、合電壓互感器和避雷器； (2)開、合僅有電容電流的母線設(shè)備； (3)電容電流不超過5A的無負(fù)荷線路。當(dāng)電壓在20kV及以上時(shí)，應(yīng)使用戶外三相聯(lián)動(dòng)隔離開關(guān)； (4)用戶外型三相聯(lián)動(dòng)隔離開關(guān)，允許開、合電壓為10kV及以下，電流為15A以下的負(fù)荷； (5)開、合電壓為10kV及以下，電流在70A以下的環(huán)路均衡電流。第四節(jié)第四節(jié) 高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)一、高壓負(fù)荷開關(guān)的作用一、高壓負(fù)荷開關(guān)的作用高壓負(fù)荷開關(guān)的主要作用是通

27、斷正常的負(fù)荷電流，也可以切斷一定的過載電流，斷開后有明顯的斷口，可隔離電源。高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，具有一定的滅弧能力，配合熱脫扣器可作過載保護(hù)用，線路過載時(shí)自動(dòng)切斷過負(fù)荷電流。但其滅弧能力不足以切斷短路電流，故不能完全代替高壓斷路器的作用。如果高壓負(fù)荷開關(guān)和熔斷器串聯(lián)配合使用，則在某些場合可代替高壓斷路器，以節(jié)省投資和簡化設(shè)備。因?yàn)闊o法實(shí)現(xiàn)快速重合閘，供電可靠性較低，不適合應(yīng)用在重要的場合。 二、高壓負(fù)荷開關(guān)的滅弧原理二、高壓負(fù)荷開關(guān)的滅弧原理 高壓負(fù)荷開關(guān)的滅弧方式通常采用壓氣式吹弧或產(chǎn)氣式吹弧原理滅弧。壓氣式吹弧是當(dāng)開關(guān)分閘時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞壓縮氣缸，壓縮空氣由噴嘴高速噴出，使

28、電弧熄滅。產(chǎn)氣式吹弧是負(fù)荷開關(guān)的噴嘴中填充了產(chǎn)氣材料，電弧的高溫作用使噴嘴產(chǎn)生大量的氣體高速噴出，使電弧熄滅。 第五節(jié)第五節(jié) 高壓斷路器高壓斷路器斷路器是變配電所的重要電氣設(shè)備，它不僅可以“接通”或“斷開”線路的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，它和保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置相配合，能迅速切斷故障，以減少停電范圍，防止事故的擴(kuò)大。 一、高壓斷路器的作用一、高壓斷路器的作用1高壓斷路器可通斷正常負(fù)荷。2高壓斷路器與繼電保護(hù)裝置配合，快速切除故障設(shè)備及故障線路，達(dá)到保護(hù)一次設(shè)備和縮小事故范圍的目的。3高壓斷路器與自動(dòng)裝置配合，可實(shí)現(xiàn)快速重合閘，提高供電可靠性。因此高壓斷路器不但用于正常的主電路開合

29、控制操作，也用于開斷短路電流，快速切除故障。二、高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)二、高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)1額定電壓：斷路器長期正常工作允許外加的電壓。2額定電流：斷路器長期正常工作允許通過的電流。3額定開斷電流：額定電壓下，斷路器能可靠切斷的最大電流，表明斷路器的開斷能力,單位為千安（kA）。4額定斷流容量：在一定電壓下的斷開電流與該電壓的乘積再乘以后，為該電壓下的斷流容量，它表明在一定電壓下的最大斷路能力，單位為兆伏安(MVA)。5動(dòng)穩(wěn)定電流：斷路器在合閘位置時(shí)容許通過的最大短路電流值(極限通過電流峰值)，即斷路器承受電動(dòng)力的能力，單位為千安(kA)。6熱穩(wěn)定電流：斷路器滿足熱穩(wěn)定條件在規(guī)定時(shí)間

30、內(nèi)允許通過的最大短路電流。7斷開時(shí)間：斷開時(shí)間是從加上斷開信號起，到三相電弧完全熄滅時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間，一般l0kV少油斷路器為0.15s左右。8. 合閘時(shí)間： 對有操作機(jī)構(gòu)的斷路器，自發(fā)出合閘信號起，到線路被接通時(shí)止所經(jīng)過的時(shí)間，一般l0kV少油斷路器為0.5s左右。 3三、高壓斷路器的類型三、高壓斷路器的類型根據(jù)高壓斷路器采用的滅弧介質(zhì)和方式來分，目前變配電所中裝設(shè)的高壓斷路器主要有以下幾種：1少油斷路器。利用絕緣油(變壓器油)作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后斷口間絕緣介質(zhì)。2六氟化硫(SF6)斷路器：采用規(guī)定壓力的、具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)。3真空斷路器：滅弧

31、室為133.3106133.3104 Pa的高真空，利用真空中帶電質(zhì)點(diǎn)良好的擴(kuò)散能力和良好的絕緣性能滅弧。4壓縮空氣斷路器：利用壓縮空氣的壓力迅速開斷。其開斷能力很大，速度快，檢修方便；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，噪聲大，需要專門的空壓機(jī)系統(tǒng)作為操動(dòng)機(jī)構(gòu)。適合于110kv及以上大容量的發(fā)電站、變電站、發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)用或頻繁操作的場合。5磁吹斷路器：采用磁吹滅弧的方式滅弧。特別適合于頻繁操作，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且電壓等級受限制，一般在不超過20 kv的場合下使用。第七節(jié)第七節(jié) 互感器互感器一、電壓互感器一、電壓互感器變配電所中裝設(shè)的電壓互感器，由于一次主電路電壓很高，所以一次繞組匝數(shù)較多，直接并聯(lián)于一次電路中；二次

32、繞組匝數(shù)較少，直接和測量儀表及繼電保護(hù)裝置的電壓繞組相連，負(fù)荷阻抗很大。因此，電壓互感器相當(dāng)于一臺容量很小、工作狀態(tài)近似副邊開路的變壓器，結(jié)構(gòu)上也類似變壓器。電壓互感器又稱為“壓互”，其符號用“TV”表示。電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)(1)變比。電壓互感器二次側(cè)額定值為100 V或100/ V，所以其變比取決于一次額定電壓。 (2)比值誤差與角誤差。比值誤差u是指電壓互感器副邊測得的一次電壓近似值和一次電壓的額定值之差對一次電壓額定值的百分比。角誤差是指旋轉(zhuǎn)1800后的二次電壓相量 與 一次電壓相量 之間的夾角。(3)容量。電壓互感器的容量(VA)是指二次繞組允許接入的負(fù)載功率。 (4)準(zhǔn)確度。電壓

33、互感器準(zhǔn)確度在數(shù)值上等于比值誤差限值的百分?jǐn)?shù)。其準(zhǔn)確級次主要有0.2、0.5、1和3級幾種，0.2級常用于精密測量，0.5級常用于電能計(jì)量，一般監(jiān)視儀表可選用1級或3級，繼電保護(hù)所用TV不低于3級。 2U1U2.電壓互感器的接入方式（1）35kV及以下的電壓互感器，經(jīng)隔離開關(guān)及高壓熔斷器接入電網(wǎng)。高壓側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)，是為了在電壓互感器檢修時(shí)，與高壓電源隔絕。高壓側(cè)裝設(shè)熔斷器，是為了當(dāng)電壓互感器內(nèi)部發(fā)生短路或電壓互感器與電網(wǎng)連接線上發(fā)生短路時(shí)，使它從高壓電網(wǎng)中自動(dòng)切斷，避免對高壓電網(wǎng)產(chǎn)生影響。低壓側(cè)裝設(shè)熔斷器，是為了當(dāng)電壓互感器過載和低壓電路發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)互感器不受損壞。（2）在ll0kV及以

34、上的電壓互感器，常只經(jīng)過隔離開關(guān)與電網(wǎng)連接，而高壓側(cè)不裝設(shè)熔斷器。這是因?yàn)殡妷夯ジ衅鞯慕Y(jié)構(gòu)系采用單相串級絕緣，裕度大；其次，引接線為硬連接，相間距離大，引起相間故障的可能性較小；另外，ll0kV系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，每相電壓互感器的高壓側(cè)熔斷器不可能長期承受線電壓運(yùn)行等緣故。（3）在380500V的配電裝置中，電壓互感器可直接經(jīng)熔斷器接入電網(wǎng)。 3電壓互感器使用注意事項(xiàng)(1)電壓互感器二次側(cè)必須有一端接地(2)電壓互感器連接時(shí)應(yīng)注意一、二次端子的極性(3)電壓互感器的二次側(cè)負(fù)載不要超過其額定容量，否則會造成電壓互感器的準(zhǔn)確度下降。(4)運(yùn)行中的電壓互感器二次側(cè)不能短路除放電用電壓互感器外，

35、所有電壓互感器一次和二次繞組均需安裝熔斷器保護(hù)。 二、電流互感器二、電流互感器電流互感器又稱變流器，它的一次線圈串聯(lián)于被測的一次電路中，二次線圈與測量儀表或繼電器的電流線圈串聯(lián)。其作用是將大電流變成小電流，二次側(cè)的額定電流一般為5A或1A，以供給測量儀表和繼電保護(hù)電流線圈用電。 1電流互感器主要技術(shù)參數(shù)(1)變比(2)比值誤差與角誤差比值誤差I(lǐng)是指電流互感器副邊測得的一次電流近似值和一次電流的額定值之差對一次電流額定值的百分比。角誤差是指旋轉(zhuǎn)1800后的二次電流相量與一次電流相量之間的夾角。(3)準(zhǔn)確度電流互感器的準(zhǔn)確度根據(jù)一定運(yùn)行條件下的最大比值誤差確定，準(zhǔn)確度在數(shù)值上等于此比值誤差限值的百

36、分?jǐn)?shù)。電流互感器的準(zhǔn)確度級次有0.2、0.5、1、3、10級和D級。精密測量選用0.2級，電能計(jì)量選用0.5級，一般監(jiān)視儀表選用1級，繼電保護(hù)選用3、10級，差動(dòng)保護(hù)選用D級。準(zhǔn)確度是互感器的重要技術(shù)參數(shù)，選擇不當(dāng)將導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、繼電保護(hù)誤動(dòng)作，使用中的TA需定期進(jìn)行準(zhǔn)確度校對。(4)容量電流互感器的額定容量是指其允許承載的負(fù)載功率。除了用VA數(shù)表示外，還可用二次負(fù)載的歐姆值來表示。通常電流互感器銘牌上標(biāo)示的是它所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度等級和與其相應(yīng)的額定阻抗。使用時(shí)應(yīng)注意使其二次側(cè)負(fù)載不超過其額定負(fù)載，否則準(zhǔn)確度等級降級。 (5)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)與熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)就是動(dòng)穩(wěn)定電流與電流互感器一次

37、額定電流的比值。動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)的大小表示了電流互感器承受短路電流電動(dòng)力作用的能力。熱穩(wěn)定倍數(shù)就是熱穩(wěn)定電流與電流互感器一次電流額定值的比值。熱穩(wěn)定倍數(shù)的大小表示了電流互感器承受短路電流熱作用的能力。(6)10倍數(shù)為了保證繼電保護(hù)裝置在主電路出現(xiàn)短路故障時(shí)可靠動(dòng)作，規(guī)定用于保護(hù)的TA比值誤差最大不超過10，角誤差不超過70。當(dāng)通過電流互感器一次繞組的電流達(dá)到電流互感器一次額定電流的n倍，而此時(shí)比值誤差正好達(dá)到10，則n稱為10倍數(shù)。n越大表示互感器過電流性能越好。 型號2.電流互感器的接線方式電流互感器的接線，分為不完全星形和三相星形接線兩種。（其詳細(xì)內(nèi)容在后面講解）在連接電流互感器的二次回路時(shí)應(yīng)注

38、意它的極性，一次線圈電流流入的一端與同一瞬間二次線圈電流流出的一端稱為同極性端。通常在一次側(cè)標(biāo)示為L1、L2，二次側(cè)標(biāo)示為K1、K2，角注數(shù)字相同的為同極性端。一般采用減極性標(biāo)示方法。 3.電流互感器使用注意事項(xiàng)(1)運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)不能開路。(2)電流互感器二次側(cè)必須有一端接地。(3)電流互感器連接時(shí)應(yīng)注意一、二次端子的極性。(4)電流互感器的二次側(cè)負(fù)載不能超過其額定值。第四章 電力系統(tǒng)保護(hù) 第一節(jié)第一節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)電力線路的繼電保護(hù)一、電力系統(tǒng)的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) 電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)是指某一元件的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞而無法正常供電的一種特殊狀態(tài)。短路是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重

39、的故障形式 。 電力系統(tǒng)的不正常運(yùn)行狀態(tài)，是指系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但未發(fā)展成為故障時(shí)的情況。不正常運(yùn)行狀態(tài)有過負(fù)荷、過熱、系統(tǒng)振蕩等。最常見的不正常運(yùn)行狀態(tài)就是過負(fù)荷。 二、繼電保護(hù)裝置的作用和對它的要求 1繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)是：(1)監(jiān)視電氣設(shè)備的異常狀態(tài)。當(dāng)電氣設(shè)備有異常狀態(tài)時(shí)警鈴響，通知配電值班人員處理。(2)當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置自動(dòng)、迅速地將故障部分從電力線路中切除，以減輕設(shè)備的損壞程度，縮小故障范圍，使故障限制在局部范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)備故障已消除，它和自動(dòng)重合閘相配合，能盡快地恢復(fù)線路供電，保證了電力線路的正常運(yùn)行。 2對繼電保護(hù)裝置的要求 (1)選擇性。保

40、護(hù)裝置的選擇性是依靠使用合適的繼電器保護(hù)裝置和正確地選擇整定值，使各級保護(hù)很好地配合起來。(2)速動(dòng)性 。一般速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間在0.1s以內(nèi)。 (3)靈敏性 靈敏度應(yīng)滿足以下要求： 在被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時(shí)，過流保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)大于或等于1.5，并應(yīng)保證被保護(hù)線路發(fā)生短路時(shí)，能可靠動(dòng)作。 為了使過流保護(hù)能起到相鄰元件的后備保護(hù)作用，當(dāng)相鄰元件端發(fā)生短路時(shí)，靈敏系數(shù)應(yīng)大于或等于1.2。(4)可靠性四、過電流保護(hù)四、過電流保護(hù)(一)過電流保護(hù)的原理過電流保護(hù)一般由三種元件構(gòu)成。1電流元件2時(shí)限元件3信號元件 采用不完全星形接線的定時(shí)限過流保護(hù)的原理接線圖采用不完全星形接線的定時(shí)限過流保護(hù)的原理接

41、線圖 采用完全星形接線的定時(shí)限過流保護(hù)的原理接線圖采用完全星形接線的定時(shí)限過流保護(hù)的原理接線圖 (二)過流保護(hù)的整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn) 整定計(jì)算一般包括兩方面內(nèi)容：確定保護(hù)裝置測量元件的動(dòng)作值和選擇保護(hù)裝置的時(shí)限元件的動(dòng)作時(shí)間；進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足保護(hù)裝置的要求時(shí)，必須重新設(shè)置保護(hù)方式或采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。 1動(dòng)作電流的整定 過電流保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流整定計(jì)算公式為： 式中 電流繼電器的動(dòng)作電流； 被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流； 可靠系數(shù)，一般取為115125； 自啟動(dòng)系數(shù)，一般取為153； 電流互感器的變比； 電流互感器接線系數(shù)； 返回系數(shù)，取為085。 opkImax.LIrelK

42、ssKiKwKreK2時(shí)限的整定為獲得保護(hù)裝置的選擇性，各保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)滿足下面階梯形關(guān)系：t稱為時(shí)限級差，一般取0.300.50s，設(shè)備允許時(shí)在此范圍內(nèi)盡量取小值。 3靈敏度的校驗(yàn)靈敏度是以靈敏系數(shù)來衡量的，其計(jì)算公式為： 式中 折算到一次側(cè)的電流繼電器動(dòng)作電流； 靈敏系數(shù)，作為主保護(hù)時(shí)，要求1.5；作 為后備保護(hù)時(shí)，1.2； 被保護(hù)線路末端最小短路電流。opIsKmin. kI五、電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)是通過動(dòng)作電流的整定來保證選擇性的，因此其動(dòng)作電流必須大于下一段線路首端的最大短路電流即按躲過被保護(hù)線路末端最大短路電流來整定。即： 式中 電流速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流； 被保護(hù)線路

43、末端的最大短路電流； 可靠系數(shù)，一般取1.21.3。 opIreK電流速斷保護(hù)的原理接線圖電流速斷保護(hù)的原理接線圖 圖中的中間繼電器可給電流速斷保護(hù)提供很短(006008 s)的延時(shí)，這個(gè)延時(shí)可防止線路上的避雷器放電時(shí)保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。 電流速斷保護(hù)是按躲過被保護(hù)線路末端最大短路電流來整定的，這就決定了它不能保護(hù)線路的全長，靈敏度較低，當(dāng)線路運(yùn)行方式變化較大時(shí)，在線路的最小運(yùn)行方式下它甚至不能保護(hù)線路的15一20。 六、限時(shí)電流速斷保護(hù)六、限時(shí)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長，因此它一般不能單獨(dú)使用，為此再加設(shè)一套電流保護(hù)，它的動(dòng)作電流比下一段線路的電流速斷的動(dòng)作電流略大，它的動(dòng)作時(shí)

44、限比下一段線路的電流速斷保護(hù)大t，一般取0.5 s，這就是限時(shí)電流速斷保護(hù)。 設(shè)保護(hù)裝置2處的電流速斷動(dòng)作電流為 ，則保護(hù)裝置1處的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流為式中 可靠系數(shù)。一般取1.11.15。限時(shí)電流速斷保護(hù)應(yīng)保護(hù)本段線路的全長，因此應(yīng)選取本段線路末端作為靈敏度的校驗(yàn)點(diǎn)。按規(guī)程規(guī)定，其靈敏系數(shù)應(yīng)滿足下式：式中 被保護(hù)線路末端的最小兩相短路電流。IIrelK)2(min. kI七、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，其低電壓繼電器的動(dòng)作電壓一般取為(0.60.7) ，電流繼電器的動(dòng)作電流可以按線路的額定電流進(jìn)行整定 。NU八、零序電流保護(hù)八、零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)是利用接地故障時(shí)系統(tǒng)有零序電流和零序電壓的產(chǎn)生而構(gòu)成的。在110 kV及以上的大