變電站設(shè)備講解

1、變電站設(shè)備講解,大唐國際卓資風(fēng)電場 劉昌華 Tel第一部分 基礎(chǔ)知識,（1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備： （2）開關(guān)電器： （3）限流電器： （4）載流導(dǎo)體： （5）補償設(shè)備： （6）互感器： （7）防御過電壓設(shè)備： （8）絕緣子 （9）接地裝置,1、一次設(shè)備,直接參與電能的發(fā)、輸、配、用的設(shè)備,發(fā)電機、變壓器、電動機,斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器,分裂電抗器、普通電抗器,母線、架空線、電纜,調(diào)相機、電容器、消弧線圈、并聯(lián)電抗器,電流互感器、電壓互感器,避雷針、避雷線、避雷器,2、二次設(shè)備,（1）測量表計 （2）絕緣監(jiān)察裝置 （3）控制和信號裝置 （4）繼電保護裝置 （5）自動

2、裝置 （6）直流電源設(shè)備 （7）塞流線圈（高頻阻波器）,對一次設(shè)備進行測量、監(jiān)視、保護、控制的設(shè)備。,3、電氣接線和配電裝置的概念,（1）電氣主接線（一次接線） 一次設(shè)備按預(yù)期的生產(chǎn)流程所連接形成的電路。,（2）二次接線 二次設(shè)備按預(yù)期的生產(chǎn)流程所連接形成的電路。,（3）配電裝置 按主接線圖，由母線、開關(guān)設(shè)備、保護電器、測量電器及必要的輔助設(shè)備等組建而成的，接受和分配電能的電工建筑物。,在一定的周圍媒質(zhì)（環(huán)境）計算溫度下，設(shè)備所允許長期通過的最大電流值，此時其絕緣部分和載流部分的長期最大發(fā)熱溫度不超過其長期允許發(fā)熱溫度。,4、額定電壓、額定電流及工作頻率,（1）額定電壓,（3） 頻率：工頻，低

3、頻，高頻，超高頻,（2） 額定電流,電流與溫度的關(guān)系,使設(shè)備工作于技術(shù)和經(jīng)濟性能最佳的電壓,5、短路的一般概念,（1） 什么是短路,（2）產(chǎn)生短路的原因,電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況稱作短路，短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。,電氣設(shè)備絕緣受損、老化； 氣象條件惡化(雷擊過電壓閃絡(luò)、大風(fēng)、覆冰等)； 違規(guī)操作(帶負荷拉刀閘、未拆地線合閘送電等)； 其它原因；,（3） 三相系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路類型：,對稱短路：三相短路f (3)； 不對稱短路：單相接地短路f (1)、兩相短路f (2)、 兩相短路接地f (1.1)；,大的短路電流所產(chǎn)生的電動力效應(yīng)使電氣設(shè)備受到 嚴重的機械

4、損壞； 短路電流使設(shè)備發(fā)熱而損壞； 短路使系統(tǒng)電壓大幅度下降，對用戶影響很大，如 電動機的運行； 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大面積停電； 對通訊的干擾；,短路電流比正常值大許多倍，系統(tǒng)電壓嚴重下降。,（4） 短路的現(xiàn)象,（5） 短路的后果,6、開關(guān)電氣設(shè)備中的電弧,特點： （1）電弧具有較高的電導(dǎo)（弧柱區(qū)電場強度低）。觸頭間只要有電弧，就仍有電流，電路就沒有斷開。 （2）電弧的溫度極高。外層達3000C4000C，弧心達6000C 7000C，乃至上萬度，會燒損觸頭及設(shè)備，甚至引起爆炸。 （3）電弧電流密度大（10000A/cm2）。,定義：電弧是一種介質(zhì)放電現(xiàn)象,電弧的形成,（1）利用氣體吹弧,交流

5、電路的熄弧措施,（2）采用多斷口滅弧,（3）利用與固定絕緣介質(zhì)接觸滅弧,（4）將長電弧分成多個短電弧,第二部分 電氣設(shè)備的作用和原理,一、絕緣子和母線,（1）作用,（2）抗彎破壞荷重,（1）材料：電工瓷，鋼化玻璃，聚乙烯,足夠的絕緣強度、機械強度、耐熱性和防潮性,（2）基本要求,用來支持和固定裸載流體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣，或者用于使裝置和電器中處在不同電位的載流導(dǎo)體之間相互絕緣。,1、絕緣子,支柱絕緣子 戶內(nèi)式支柱絕緣子，戶外式支柱絕緣子 套管絕緣子 戶內(nèi)式套管絕緣子，戶外式套管絕緣子,（3）分類,水內(nèi)冷母線,（1）作用,匯集和分配電能,（2）敞露母線,矩形母線,槽形母線,2、母線,減少接地故

6、障，避免相間短路。 減少母線周圍鋼結(jié)構(gòu)發(fā)熱。 減少相間電動力。 母線被封閉后，通常采用微正壓方式運行，這樣可以防止絕緣子結(jié)露，提高了運行的可靠性，并且為母線強迫通風(fēng)冷卻創(chuàng)造了條件。 封閉母線由工廠成套生產(chǎn)，施工安裝簡便，簡化了對土建結(jié)構(gòu)的要求，運行維護工作量較小。,（3）金屬外殼的封閉母線,采用金屬外殼封閉母線的優(yōu)點,運行注意事項,冷卻方式,（1）嚴格控制母線溫度。 （2）金屬外殼牢固接地。 （3）保證安裝正確。 （4）防潮、防露。 （5）表面涂漆完好。,自然風(fēng)冷、人工通風(fēng)冷卻、水冷,封閉母線的分類,共相封閉母線 分相封閉母線：不全連分相封閉母線，全連分相封閉母線,二、架空線路和電纜,導(dǎo)線傳輸

7、電能； 避雷線將雷電流引入大地，以保護電力線路免遭雷擊； 桿塔支持導(dǎo)線和避雷線，使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大地之間保持一定的安全距離； 絕緣子使導(dǎo)線與桿塔保持絕緣； 金具連接導(dǎo)線或?qū)?dǎo)線固定在絕緣子上，以及將絕緣固定在桿塔上，也可作連接絕緣子或保護絕緣子和導(dǎo)線等用。,1、架空線路,導(dǎo)電線芯傳輸電能； 絕緣層使導(dǎo)線芯與導(dǎo)電線芯、導(dǎo)電線芯與保護層互相隔絕； 保護層保護絕緣層，并有防止絕緣油外溢和防止外界水分潮氣入侵的作用。,2、電纜,三、高壓斷路器,1、作用,（1）控制作用: 正常時接通、斷開負荷電流。 （2）保護作用：故障時接通、斷開短路電流。,3、類型,2、符號,QF，DL,（1）額定電壓（2）額定

8、電流（3）額定開斷電流 （4）動穩(wěn)定電流（5）熱穩(wěn)定電流（6）關(guān)合電流 （7）全開斷時間（8）操作循環(huán),4、技術(shù)參數(shù),（1）額定電壓。額定電壓是指斷路器能承受的正常工作線電壓。目前，我國電力系統(tǒng)中斷路器采用的額定電壓等級為（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。 （2）額定電流。額定電流是指斷路器可以長期通過的工作電流。斷路器長期通過額定電流時，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值。我國規(guī)定額定電流為：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、1

9、6000、20000A,（3）額定開斷電流。在額定電壓下，規(guī)定的時間內(nèi)斷路器能可靠切斷的最大電流的有效值，稱為額定開斷電流Ik，它表示斷路器的斷路能力。我國規(guī)定額定開斷電流為：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等 （4）動穩(wěn)定電流。斷路器在閉合位置時，所能通過的最大短路電流，稱為動穩(wěn)定電流，亦稱額定峰值耐受電流，它表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。這個值的大小由導(dǎo)電及絕緣等部分的機械強度所決定 （5）熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是斷路器在規(guī)定時間內(nèi)，允許通過的最大電流，它表示斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。以短

10、路電流的有效值表示。斷路器的銘牌規(guī)定一定 時間（1、2、4秒）的熱穩(wěn)定電流。,（1）通斷元件： （2）支撐絕緣元件： （3）中間傳動機構(gòu)： （4）基座： （5）操作機構(gòu)：,5、基本結(jié)構(gòu),絕緣支撐,中間傳動,主電路的接通或斷開,帶電部分與地絕緣,實現(xiàn)開關(guān)分、合,6、型號表示方法（GB標(biāo)準(zhǔn)）,高壓斷路器的型號是由字母和數(shù)字組成，表示如下：,7、滅弧原理 (1)、油斷路器的滅弧 這類斷路器用油作滅弧介質(zhì)，電弧在油中燃燒時，油受電弧的高溫作用而迅速分解、蒸發(fā)，并在電弧周圍形成氣泡。能有效地冷卻電弧，降低弧隙電導(dǎo)率，促使電弧熄滅。在油斷路器中設(shè)置了滅弧裝置（室），使油和電弧的接觸緊密，氣泡壓力得到提高。

11、當(dāng)滅弧室噴口打開后，氣體、油和油蒸氣本身形成一股氣流和液流，按照具體的滅弧裝置結(jié)構(gòu)，可垂直于電弧橫向吹弧，平行于電弧縱向吹弧或縱橫結(jié)合等方式吹向電弧，對電弧實行強力有效的吹弧，這樣，就加速去游離過程，縮短燃弧時間，從而提高了斷路器的開斷能力，電流過零時滅弧。,(2)、SF6斷路器的滅弧原理 SF6斷路器用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)。SF6氣體是理想的滅弧介質(zhì)，它具有良好的熱化學(xué)性與強負電性。 （a）熱化學(xué)性，即SF6氣體有良好的熱傳導(dǎo)特性 由于SF6氣體有較高的導(dǎo)熱率，電弧燃燒時，弧心表面具有很高的溫度梯度，冷卻效果顯著，所以電弧直徑比較小，有利于滅弧。同時SF6在電弧中熱游離作用強烈，熱分解充分

12、，弧心存在著大量單體的S、F及其離子等，電弧燃燒過程中，電網(wǎng)注入弧隙的能量比空氣和油等作滅弧介質(zhì)的斷路器低得多。因此，觸頭材料燒損較少，電弧也就比較容易熄滅。 （b） SF6氣體的強負電性 就是這種氣體分子或原子生成負離子的傾向性強。由電弧電離所產(chǎn)生的電子，被SF6氣體和由它分解產(chǎn)生的鹵族分子和原子強烈的吸附，因而帶電粒子的移動性顯著降低，并由于負離子與正離子極易復(fù)合還原為中性分子和原子。因此，弧隙空間導(dǎo)電性的消失過程非常迅速?；∠峨妼?dǎo)率很快降低，從而促使電弧熄滅。,(3) 真空斷路器的滅弧原理 真空斷路器應(yīng)用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)。斷路器開斷時，電弧在真空滅弧室觸頭材料所產(chǎn)生的金屬蒸氣中燃燒

13、，簡稱為真空電弧。當(dāng)開斷真空電弧時，由于弧柱內(nèi)外的壓力與密度差別都很大，所以弧柱內(nèi)的金屬蒸氣與帶電質(zhì)點會不斷向外擴散?；≈鶅?nèi)部處在一面向外擴散，一面處于電極不斷蒸發(fā)出新質(zhì)點的動態(tài)平衡中。隨著電流減小，金屬蒸氣密度與帶電質(zhì)點的密度都下降，最后在電流接近零點時消失，電弧隨之熄滅。此時，弧柱殘余的質(zhì)點繼續(xù)向外擴散，斷口間的介質(zhì)絕緣強度迅速恢復(fù)，只要介質(zhì)絕緣強度的恢復(fù)速度大于電壓恢復(fù)上升速度，電弧最終熄滅。,8、油斷路器,采用變壓器油作滅弧介質(zhì)的斷路器，稱 為油斷路器，如斷路器的油還兼作開斷后的絕緣和帶電部分與接地外殼之間的絕緣介質(zhì)，稱為多油斷路器；油僅作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣介質(zhì)，而帶電部分對

14、地之間的絕緣介質(zhì)采用瓷或其他介質(zhì)的，稱為少油斷路器。主要用在不需頻繁操作及不要求高速開斷的各級電壓電網(wǎng)中。,戶內(nèi)油斷路器滅弧室,SF6斷路器滅弧室,9、SF6斷路器,采用具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器，稱為SF6斷路器，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。適用于頻繁操作及要求高速開斷的場合，在我國推薦在7.240.5選用SF6斷路器，特別是126KV以上幾乎全部選用SF6斷路器。但不適用于高海拔地區(qū)。,SF6斷路器滅弧室,10、真空斷路器,利用真空的高介質(zhì)強度來滅弧的斷路器，稱為真空斷路器，現(xiàn)已大量應(yīng)用在7.240.5KV電壓等級的供（配）電網(wǎng)絡(luò)上也主要用于頻繁操作及要求高速開斷

15、的場合。,真空斷路器滅弧室,真空斷路器,四、高壓隔離開關(guān),高壓隔離開關(guān)主要是用來隔離高壓電源、以保證安全檢修，因此其結(jié)構(gòu)特點是斷開后具有明顯可見的斷開間隙。它的另一結(jié)構(gòu)特點是沒有專門的滅弧裝置，因此它不能帶負荷操作。但它允許通斷一定的小電流，如勵磁電流不大于2A 的空載變壓器，充電電容電流不大于5A 的空載線路以及電壓互感器回路等。開關(guān)柜用的戶內(nèi)隔離開關(guān)主要有GN19系列、GN6、GN9系列。,1、作用,（1）保證高壓電氣裝置檢修的安全 （2）切換電路 （3）開斷小電流電路,2、特點,（1） 觸頭在空氣中，明顯可見的斷開點 （2）無滅弧裝置,3、符號,QS,4、組成部分 隔離開關(guān)主要由導(dǎo)電部分

16、、絕緣部分、傳動部分和底座部分組成。,5、技術(shù)參數(shù),（1）額定電壓。額定電壓是指隔離開關(guān)能承受的正常工作線電壓。目前，我國電力系統(tǒng)中隔離開關(guān)采用的額定電壓等級為（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。 （2）額定電流。額定電流是指隔離開關(guān)可以長期通過的工作電流。隔離開關(guān)長期通過額定電流時，其各部分的發(fā)熱溫度不超過允許值。我國規(guī)定額定電流為：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A （3）動穩(wěn)定電流。隔離開關(guān)在閉合位

17、置時，所能通過的最大短路電流，稱為動穩(wěn)定電流，亦稱額定峰值耐受電流，它表明隔離開關(guān)在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。這個值的大小由導(dǎo)電及絕緣等部分的機械強度所決定 （4）熱穩(wěn)定電流。熱穩(wěn)定電流是隔離開關(guān)在規(guī)定時間內(nèi)，允許通過的最大電流，它表示隔離開關(guān)承受短路電流熱效應(yīng)的 能力。以短路電流的有效值表示。隔離開關(guān)的銘牌規(guī)定一定 時間（1、2、4秒）的熱穩(wěn)定電流。,單柱式,雙柱式,三柱式,1、用途和結(jié)構(gòu),1）負荷開關(guān)的用途與它的結(jié)構(gòu)特點是相對應(yīng)的，從結(jié)構(gòu)上看，負荷開關(guān)主要有兩種類型，一種是獨立安裝在墻上、架構(gòu)上的，其結(jié)構(gòu)類似于隔離開關(guān)；另一種是安裝在高壓開關(guān)柜中，特別是采用真空或SF6氣體的，

18、則更接近于斷路器。負荷開關(guān)的用途是包含了這兩種類型的負荷開關(guān)的綜合用途。 2）負荷開關(guān)具有簡易的滅弧裝置，因而可分、合負荷開關(guān)本身額定電流 之內(nèi)的負荷電流。它可用來分、合一定容量的變壓器、電容器組，一定容量的配電線路。 3）配有高壓熔斷器的負荷開關(guān)，可作為斷流能力有限的斷路器使用。這時負荷開關(guān)本身用于分、合正常情況下的負荷電流，高壓熔斷器則用來切斷短路故障電流。,五、負荷開關(guān),2、分類,負荷開關(guān)種類較多，從使用環(huán)境上分，有戶內(nèi)式、戶外式；從滅弧形式和滅弧介質(zhì)上分，有壓氣式、產(chǎn)氣式、真空式、六氟化硫式等。,六、熔斷器,1、作用,熔斷器串聯(lián)接入被保護電路，發(fā)生短路、過負荷時，熔斷器熔體熔斷，保護電

19、路中其他設(shè)備的安全。,3、構(gòu)成,（1）熔管：絕緣纖維，電工瓷 （2）熔體：鉛、錫，鋅，合金 （2）支持固定熔管的載流部分：銅，鋁 （3）絕緣底座：電工瓷，環(huán)氧樹脂,2、符號,FU，RD,4、分類,5、熔斷原理,熔斷器工作包括以下四個物理過程： （1）流過過載或短路電流時，熔體發(fā)熱以至熔化；（2）熔斷體氣化，電路開斷；（3）電路開后的間隙又被擊穿，產(chǎn)生電??；（4）電弧熄滅，熔斷器的切斷能力決定于最后一個過程。 熔斷器的動作時間為上述四個過程的時間總和。,（3）保護的選擇性,（2）保護特性,額定電壓，額定電流，熔體的額定電流，極限開斷電流,6、技術(shù)特點,（1）參數(shù),7、熔斷器的選擇,（1）確定額定

20、電壓,（2）確定額定電流,（3）確定額定開斷電流,（4）確定熔體額定電流,對于不經(jīng)常啟動或啟動時間不長的電動機,對于頻繁啟動或啟動時間較長的電動機,（5）考慮保護選擇性的要求,（1）低壓熔斷器,1-黃銅圈， 2-絕緣紙管， 3-黃銅帽， 4-插刀， 5-熔體， 6-特種墊圈， 7-刀座,RM10型無填料封閉管式,RT0型有填料封閉管式,1-瓷波紋管，2-蓋板，3-螺釘，4-熔斷指示器，5-指示器熔體， 6-工作熔體，7-插刀，8-石英砂，9-熔體的引燃器，10-錫橋， 11-熔體的變截面小孔,（2）高壓熔斷器,1、戶內(nèi)（RN型）：RN1型，RN2型,1-熔體，2-靜觸頭座，3-支持絕緣子，4-

21、底座，5-接線端,1-熔管，2-端蓋，3-頂蓋，4-瓷心，5-熔體，6-小錫球，7-石英砂，8-指示器熔體，9-熔斷指示器,2、戶外型高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理,戶外型高壓熔斷器又稱為跌開式熔斷器，俗稱跌落保險。正常情況下，熔管上部的動觸頭借助熔絲張力拉緊后，推上靜觸頭內(nèi)鎖緊閉合保持閉合狀態(tài)。當(dāng)被保護的變壓器或線路發(fā)生故障時，故障電流使熔絲熔斷，在熔管內(nèi)產(chǎn)生電弧，消弧管在電弧高溫作用下分解出大量氣體，使熔管內(nèi)壓力急劇增大，氣體向外噴出，形成對電弧有力的縱吹，使電弧迅速拉長去游離，在電流交流過零時電弧熄滅，同時由于熔絲管拉力消失，使鎖緊機構(gòu)釋放，在靜觸頭的彈力和自重的作用下，使熔管跌落下來，電弧

22、被迅速拉長，即有利于滅弧，又形成明顯的斷開距離。,交流1200V，直流1500V以下電路中起控制、保護、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換、通斷作用。,低壓電器的作用：,低壓電器分類：,刀開關(guān)，組合開關(guān)，熔斷器，低壓斷路器,接觸器，電磁啟動器，主令電器，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制繼電器,七、 低壓開關(guān),1、閘刀開關(guān),（1）作用,閘刀開關(guān)是一種最簡單的低壓開關(guān)，不與其他電器組合時，主要用于隔離電源，保證檢修安全，一般只能用手動方式操作。,與其他電器的組合：,與熔斷器串聯(lián)合成一個單元刀開關(guān)熔斷器組,可動部分由帶熔體的載熔件組合熔斷器式刀開關(guān),與熔斷器組合并加裝輔助元件低壓負荷開關(guān),（2）符號,Q,2、接觸器,（1）作用,用來遠距

23、離接通或斷開低壓電路中負荷電流。廣泛使用在頻繁起動及控制電動機的回路中，但不宜用于具有導(dǎo)電性灰塵多，腐蝕性強或有爆炸性氣體的環(huán)境中。,額定電壓，額定電流，動穩(wěn)定電流，熱穩(wěn)定電流,（3）技術(shù)參數(shù),（2）符號,K,不具有過負荷保護、短路保護能力，但三極交流接觸器具有欠電壓保護能力。,典型電路,4、自動空氣開關(guān),（1）作用,低壓開關(guān)中性能最完善的，不僅可以切斷電路的負荷電流，而且可以作為短路、過負荷、欠電壓保護，不宜頻繁操作。,額定電壓，額定電流，額定開斷電流，動穩(wěn)定電流，熱穩(wěn)定電流,（3）技術(shù)參數(shù),（2）符號,K,（4）構(gòu)成,以380V框架式為例,1-合閘操動機構(gòu)，2-動觸頭，3-滅弧罩，4-靜觸

24、頭，5-快速電磁鐵，6-速飽和電流互感，7-欠電壓脫扣器，8-熱脫扣器，9-分勵脫扣器,七、 變壓器,變壓器是靜止電器，由鐵心(磁路)及兩個或兩個以上的繞組(電路)組成，繞組之間由鐵心中交變磁通聯(lián)系(磁耦合)實現(xiàn)從一種電壓(電流)變?yōu)榱硪环N電壓(電流)。,一、變壓器的用途,按相數(shù)分為： 單相變壓器，三相變壓器， 多相變壓器,按繞組分為：雙繞組變壓器,三繞組變壓器， 自耦變壓器,二 、 變壓器的分類,(4)按冷卻方式： 油浸自冷變壓器,(3)按用途分為：,油浸水冷變壓器,干式空氣自冷變壓器,油浸風(fēng)冷變壓器,升壓變壓器 降壓變壓器 隔離變壓器,三、變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),1、基本工作原理,變壓

25、器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動勢。,只要一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達到改變電壓的目的。,2、 基本結(jié)構(gòu),一、鐵心,變壓器的主磁路，為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損，用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。,變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。,油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。,將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對地的絕緣，擔(dān)負著固定的作用。,二、繞組,三、油箱,四、絕緣套管,此外，還有儲油

26、柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。,3、 型號與額定值,一、型號,型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容，表示方法為,如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量250000kVA，高壓額定電壓220kV電力變壓器。,二、額定值,三者關(guān)系：,此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。,鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負載大小基本無關(guān)，故也稱為不變損耗。,三、變壓器的損耗,銅損耗也分基本銅損耗和附加銅損耗?；俱~損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等

27、。,變壓器的損耗主要是鐵損耗和銅損耗兩種。,鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗?；捐F損耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。,銅損耗大小與負載電流平方成正比，故也稱為可變損耗。,四、三相變壓器,1、 磁路系統(tǒng),一、組式磁路變壓器,二、心式磁路變壓器,特點是：三相磁路彼此無關(guān)聯(lián)。,特點是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。,三、三相變壓器的連接組別,連接組別可以用相量圖來判斷：,若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),y4、Y,y8連接組別。,1、Y，y連接,同名端在對應(yīng)端，對應(yīng)的相電動勢同相位，線電動勢 和 也同

28、相位，連接組別為Y，y0。,同理，若異名端在對應(yīng)端，可得到Y(jié)，y6、Y,y10和Y,y2連接組別。,三、三相變壓器的連接組別,若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),d3、Y,d7連接組別。,2、Y，d連接1,同名端在對應(yīng)端，對應(yīng)的相電動勢同相位，線電動勢 和 相差3300，連接組別為Y，d11。,同理，若異名端在對應(yīng)端，可得到Y(jié)，d5、Y,d9和Y,d1連接組別。,三、三相變壓器的連接組別,若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),d5、Y,d9連接組別。,2、Y，d連接2,同名端在對應(yīng)端，對應(yīng)的相電動勢同相位，線電動勢 和 相差300，連接組別為Y

29、，d1。,同理，若異名端在對應(yīng)端，可得到Y(jié)，d7、Y,d11和Y,d3連接組別。,總之，對于Y，y（或D，d）連接，可以得到0、2、4、6、8、10等六個偶數(shù)組別；而Y，d（或D，y）連接，可以得到1、3、5、7、9、11等六個奇數(shù)組別。,變壓器的連接組別很多，為了便于制造和并聯(lián)運行，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Y，yn0、Y，d11、YN，d11、YN，y0和Y，y0連接組為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別。,其中前三種最為常用：Y,yn0 連接的二次繞組可以引出中線，成為三相四線制，用作配電變壓器時可兼供動力和照明負載。Y,d11連接用于低壓側(cè)電壓超過400V的線路中。YN,d11連接主要用于高壓輸電

30、線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。,第三部分 電氣主系統(tǒng),一、電氣主接線,（1）可靠性,（3）經(jīng)濟性,（2）靈活性,1、基本要求,2、各種主接線的特點和接線方式,類型,單母線接線,（1）簡單單母線接線,構(gòu)成：一條母線；每一支路均裝有1臺斷路器和隔離開關(guān),倒閘操作順序： 接通電路時，先合入斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合入斷路器 切斷電路時，先斷開斷路器，再斷開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),優(yōu)點：簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便，利于擴建,缺點：母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修，全站停電； 出線斷路器檢修，該支路需停電,適用場合：6110KV系統(tǒng),單母線接線,QF,QS1,QS2,（2）單母線分段接線,

31、構(gòu)成：將母線分段,優(yōu)點：在母線和母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生短路故障時，只有該母線段上的各支路必須停電。,運行方式： 分段斷路器斷開運行 分段斷路器閉和運行：雙電源運行，用一備一,倒閘操作,適用場合：廠用電，所用電，中、小容量6110KV系統(tǒng),單母線分段接線,QFd,QSd,QSd ,1QF,1QS1,1QS2,2QF,2QS1,2QS2,（2）單母線帶旁路母線接線,構(gòu)成： 增加旁路母線； 在各段工作母線與旁路母線之間增加旁路支路； 在各出線端與旁路母線之間增加旁路隔離開關(guān),優(yōu)點：引出線的斷路器檢修時，該支路不需要停止供電,倒閘操作,適用場合：大、中容量35110KV系統(tǒng),單母線分段帶旁路接線,1Q

32、Fp,1QSp1,1QSp2,2QFp,2QSp1,2QSp2,1QSp,1QF,1QS1,1QS2,特點： 檢修母線時不影響正常供電。 檢修任一母線隔離開關(guān)時，只影響本支路供電。 工作母線發(fā)生故障后，所有支路能迅速恢復(fù)供電。 可利用母聯(lián)斷路替代引出線斷路器工作。 雙母線接線的設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜。,雙母線接線,（1）簡單雙母線接線,運行方式：一套工作、一套備用方式；雙母線同時運行。,構(gòu)成：兩條母線；母聯(lián)支路；每支路2個母線側(cè)隔離開關(guān),倒閘操作：倒母線,雙母線接線,1QFj,1QSj1,1QSj2,1QF,1QS,1QS2,1QS,3QS,3QS,2QF,2QS,2QS2,2QS,（2）雙母

33、線分段接線,（3）雙母線分段帶旁路接線,3、一臺半斷路器接線,構(gòu)成：兩條母線；至少3個串，每串3個斷路器，6個隔離開關(guān),特點： 運行靈活可靠。 操作方便。 一般情況下，一臺母線側(cè)斷路器故障或拒動，只影響一個支路。 為提高可靠性，防止同名回路同時供停電，應(yīng)將同名回路接到不同串上。 采用“交替布置”原則，即重要的同名支路交替接入不同側(cè)母線。 一臺半斷路器接線的二次線和繼電保護比較復(fù)雜。,二、電力系統(tǒng)接地方式及無功補償,由發(fā)電機、變壓器及用電設(shè)備通過輸配電線路連接的系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。,中性點直接接地系統(tǒng)特點：單相接地后，未接地相及中性點電壓不變，接地相有很大的短路電流；系統(tǒng)出現(xiàn)零序分量。,中性點不接

34、地系統(tǒng)特點：單相接地后，中性點電壓升高至相電壓，未接地相升高至線電壓，無短路電流；系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓和零序電容電流 。,中性點經(jīng)補償裝置接地系統(tǒng)：,消弧線圈補償,全補償 IL=IC XL=XC 產(chǎn)生諧振過電壓,過補償 ILIC 常用,欠補償 ILIC 易形成諧振過電壓,無功補償,作用：改變系統(tǒng)無功功率分布，實現(xiàn)調(diào)壓，提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，減小線損。,方法,調(diào)相機,電容器,靜止補償器調(diào)節(jié)靈活,并聯(lián)補償減小線損效果好,串聯(lián)補償改善電壓質(zhì)量效果好,第四部分 二次系統(tǒng)介紹,一、互感器,作用：將電路中大電流變成小電流，高電壓變成低電壓，作為測量儀表和繼電器的交流電源。,特點,（1）使二次側(cè)設(shè)備與一次側(cè)高壓設(shè)

35、備電氣隔離，保證工作人員安全。 （2）測量儀表和繼電器實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。 （3）采用低壓小截面控制電纜，實現(xiàn)遠距離測量和控制。 （4）一次電路發(fā)生短路時，能保護二次側(cè)設(shè)備免受損害。,使用注意 二次側(cè)必須有一點接地,1、 電流互感器,一次側(cè)繞組串聯(lián)于一次側(cè)電路。 二次側(cè)繞組串接二次負荷。 二次側(cè)負荷阻抗小，二次電流的變化對一次側(cè)影響可忽略。 二次側(cè)繞組不允許開路。,（1）工作原理,（2）工作特點,影響因素：一次側(cè)電流、二次側(cè)負載及功率因數(shù),（4）準(zhǔn)確度級,額定電壓，額定電流（一次，二次），額定變比， 準(zhǔn)確度級，額定容量（二次側(cè)額定阻抗）,（3）誤差,變比誤差 角誤差,（5）技術(shù)參數(shù),0.2，0

36、.5，1，3，5 保護用：5P，10P,例如5P10，后面的10是準(zhǔn)確限值系數(shù)，5P10表示當(dāng)一次電流是額定一次電流的10倍時，該繞組的復(fù)合誤差5%。,（6）接線方式,（a）一相式接線 （b ）兩相V形接線 （c）兩相電流差接線 （d）三相星形接線,（7）類型,（8）結(jié)構(gòu),互感器的基本組成部分是繞組、鐵芯、絕緣物和外殼。為了節(jié)約材料和降低投資，一臺高壓電流互感器常安裝有相互間沒有磁聯(lián)系的獨立的鐵芯環(huán)和二次繞組，并共用一次繞組。這樣可以形成變比相同、準(zhǔn)確度級不同的多臺電流互感器。,（9）常用電流互感器介紹,單匝式電流互感器的一 次繞組由單根直導(dǎo)體 構(gòu)成。二次繞組均勻 的繞在鐵芯上，以利 減少漏磁

37、。制成的二 次繞組套在絕緣套外 面，例如變壓器套管 電流互感器，穿墻套 管電流互感器，斷路 器套管電流互感器等 都是這類結(jié)構(gòu)。,1、套管式電流互感器,35110KV電流互感器多數(shù)采用充油式。 LCWD1-35型電流互感器有兩個環(huán)形鐵芯，鐵芯外面繞二次繞組（一個0.5級和一個P級），一次繞組穿過鐵芯與二次繞組構(gòu)成“8”字式的鏈狀，如左圖所示。L-110型電流互感器采用串級原理結(jié)構(gòu)，如右圖所示。,2、充油式電流互感器,這類產(chǎn)品采用全封閉結(jié)構(gòu)，由油箱、絕緣套、器身、油枕及膨脹器等部件組成。膨脹器又是互感器的防爆裝置。全密封結(jié)構(gòu)有兩大優(yōu)點：與空氣隔絕，能延緩油的老化過程；油因熱脹冷縮進行呼吸過程中，不

38、會將空氣吸入，避免了互感器因受潮進水而引發(fā)爆炸事故。,3、電容式電流互感器,適用于110kv及以上、50Hz電力系統(tǒng)中作電流、電能測量及繼電保護用。該產(chǎn)品主要由軀殼、高強度瓷套、底座、一次導(dǎo)電桿、二次繞組等部分組成。產(chǎn)品頂部裝有壓力釋放裝置，以避免突發(fā)性事故的發(fā)生。底座上設(shè)有SF6閥門及密度繼電器和二次接線板等。電場分布均勻，局部放電量低。倒立式結(jié)構(gòu)，氣體絕緣，抗動熱穩(wěn)定電流能力大。絕緣性能穩(wěn)定，無老化現(xiàn)象。維護簡便，運行安全，無爆炸及火災(zāi)可能。,4、SF6 氣體絕緣倒立式電流互感器,2、 電壓互感器,一次側(cè)繞組并聯(lián)于一次側(cè)電路。 二次側(cè)繞組并接二次負荷。 二次側(cè)負荷阻抗大，二次負荷的變化對一

39、次側(cè)影響可忽略。 二次側(cè)繞組不允許短路。,（1）工作原理,（2）工作特點,影響因素：一次側(cè)電壓、二次側(cè)負載及功率因數(shù),（4）準(zhǔn)確度級,額定電壓，額定電流（一次，二次），額定變比， 準(zhǔn)確度級，額定容量（二次側(cè)額定阻抗）,（3）誤差,變比誤差 角誤差,（5）技術(shù)參數(shù),0.2，0.5，1，3，5,（6）接線,測線電壓,測相對地電壓,測線電壓,測線電壓,測線電壓，相對地電壓，零序電壓，用于交流絕緣監(jiān)察,（7）類型,（1）電磁式電壓互感器,原理：將高壓繞組分成兩部分,優(yōu)點：降低絕緣投資；缺點：準(zhǔn)確度下降,（2）電容式,原理：利用電容串聯(lián)分壓,電容式電壓互感器實質(zhì)上是一個電容分壓器，在被測裝置的相和地之間

40、接有電容C1和C2,按反比分壓，C2上的電壓為：,電容式電壓互感器應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點,結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、占地少、成本低，且電壓越高效果越顯著。此外，分壓電容還可兼作載波通信的耦合電容，因此，廣泛應(yīng)用于110500中性點直接接地系統(tǒng)。電容式電壓互感器的缺點是：輸出容量越小，誤差越大，暫態(tài)特性不如電磁式電壓互感器。,二、繼電保護及自動裝置,繼電保護作用：保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。,繼電保護任務(wù)： （1）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、迅速地、有選擇地給斷路器發(fā)出跳閘信號，將故障設(shè)備切除，保證非故障繼續(xù)運行。 （2）當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，發(fā)出信號，通知運行人員及時處理；對無人值班的

41、變電站可長延時動作于跳閘。,繼電保護的基本要求歸納為可靠性、選擇性、迅速性、靈敏性，簡稱四性。,結(jié)構(gòu)形式：機電型、電子型、微機型。,1.線路保護,(1)階段式電流保護,利用線路短路時，故障點與電源之間回路的電流急劇增大的特點而構(gòu)成的階段式保護稱為階段式電流保護。,電流保護接線方式,三相完全星形接線適用于重要元件的電流保護，大接地電流系統(tǒng)的電流保護,兩相不完全星形接線適用于小接地電流系統(tǒng)電流保護中,兩相電流差接線適用于高壓電動機電流保護中,系統(tǒng)出現(xiàn)零序分量是接地故障的特征，采用零序保護反應(yīng)接地故障。,中性點直接接地系統(tǒng)的零序電流保護動作于跳閘，中性點非直接接地系統(tǒng)的零序保護動作于信號。,中性點直

42、接接地系統(tǒng)采用階段式零序電流保護,中性點不接地系統(tǒng)一般采用交流絕緣監(jiān)察裝置或接地選線裝置。,優(yōu)點：反應(yīng)接地故障靈敏度高、動作時限較短、保護范圍受系統(tǒng)運行方式影響小、不受系統(tǒng)振蕩或過負荷影響。,(2)接地保護,線路兩側(cè)均有中性點直接接地變壓器，才須裝設(shè)零序功率方向保護。,(3)距離保護,利用測量故障點至保護安裝處之間的距離（阻抗），并按阻抗的大小確定動作時限的保護稱為距離保護。,三段式距離保護由起動元件、各段測量元件、時間元件以及電壓回路斷線閉鎖元件和振蕩閉鎖元件組成。,優(yōu)點：距離保護的保護范圍不受電源側(cè)運行方式影響。,距離段保護線路全長80%，段本線路全長及相鄰線路一部分，段保護本線路全長及相

43、鄰線路全長及更遠。,第五部分 運行與倒閘操作,一、電氣設(shè)備的狀態(tài)中幾個概念,運行中的電氣設(shè)備 ，系指全部帶有電壓或一部分帶有電壓以及一經(jīng)操作即帶有電壓的電氣設(shè)備。所謂一經(jīng)操作即帶有電壓的電氣設(shè)備，是指現(xiàn)場停用或備用的電氣設(shè)備，它們的電氣連接部分和帶電部分之間只用斷路器或隔離開關(guān)斷開，并無拆除部分，一經(jīng)合閘即帶有電壓。因此，運行中的電氣設(shè)備具體指的是現(xiàn)場運行、備用和停用的設(shè)備。,因而，電氣設(shè)備的狀態(tài)包括運行、熱備用、冷備用和檢修四種。,1、運行狀態(tài),電氣設(shè)備的運行狀態(tài)是指斷路器及隔離開關(guān)都在合閘位置，電路處于接通狀態(tài)（包括變壓器、避雷器、輔助設(shè)備如儀表等）。,電氣設(shè)備的熱備用狀態(tài)是指斷路器在斷開

44、位置，而隔離開關(guān)仍在合閘位置，其特點是斷路器一經(jīng)操作即可接通電源。,2、熱備用狀態(tài),3、檢修狀態(tài),（1）斷路器檢修是指設(shè)備的斷路器與其兩側(cè)隔離開關(guān)均拉開，斷路器的操作熔斷器及合閘電源熔斷器均已取下，在斷路器兩側(cè)裝設(shè)了保護接地線或合上接地隔離開關(guān)，并做好安全措施。檢修的斷路器若與兩側(cè)隔離開關(guān)之間接有電壓互感器（或變壓器），則該電壓互感器的隔離開關(guān)應(yīng)拉開或取下高低壓熔絲，高壓側(cè)無法斷開時則取下低壓熔絲，如有母聯(lián)差動保護，則母聯(lián)差動電流互感器回路拆開并短路接地。,（2）線路檢修是指線路斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)拉開，并在線路出線端掛好接地線（或合上線路接地隔離開關(guān)）。如有線路電壓互感器（或變壓器），應(yīng)將

45、其隔離開關(guān)拉開或取下高低壓熔斷器。,（3）主變壓器檢修亦可分為斷路器或主變壓器檢修。掛接地線或合上接地隔離開關(guān)的地點應(yīng)分別在斷路器兩側(cè)或變 壓器各側(cè)。,2）母線從冷備用轉(zhuǎn)為運行，是指有任一路電源斷路器處于熱備用狀態(tài)，一經(jīng)合閘，該母線即可帶電，包括母線電壓 互感器轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)。,（4）母線檢修狀態(tài)是指該母線從冷備用轉(zhuǎn)為檢修，即在冷備用母線上掛好接地線（或合上母線接地隔離開關(guān)）。,1）母線由檢修轉(zhuǎn)為冷備用，是指拆除該母線的接地線（或拉開母線接地隔離開關(guān)），應(yīng)包括母線電壓互感器轉(zhuǎn)為 冷備用。,（1）設(shè)備的四種運行狀態(tài)的互換，例如設(shè)備停送電、備用轉(zhuǎn)檢修等。 （2）改變一次回路運行方式，如“倒母線”、改變母線的運行方式、并列與解列、合環(huán)與解環(huán)、改變中性點接地狀態(tài)、調(diào)整變壓器分接頭等。 （3）繼電保護和自動裝置的投入、退出和改變定值。 （4）接地線的裝設(shè)和拆除、接地開關(guān)的拉合。 （5）事故或異常處理。 （6）其他操作，如冷卻器啟停、蓄電池充放電等。,二、電氣設(shè)備倒閘操作任務(wù)：,（1）操作中不得造成事故。 （2）盡量不影響或少影響