变电站基础知识.

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1、变电站概述 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配 电能、控制电力的流向和调整电压的电力设 施，它通过其变压器将各级电压的电网联系 起来。 变电站起变换电压作用的设备是变压器，除 此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关 设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感 器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、 调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿 设备。 变电站的主要设备和连接方式，按其 功能不同而有差异。 技术术语 三相交流电：由三个频率相同、电势及振幅 相等、相位互差 120角的交流电路组成的电 力系统，叫三相交流电 一次设备：直接生产和输配电能的设备称为 一次设备。包括变压器、各种高压断路器、 隔

2、离开关、母线、电力电缆、电压互感器、 电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、 并联电容器及高压熔断器等 二次设备：对一次设备进行监视、测量、控 制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、 微机装置、信号装置、测量仪表、录波记录 装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、 小母线等。 技术术语 电力网：指由各类变电站（所）和各种不同 电压等级的输、配电线路联接起来组成的一 个统一网络。是联系发电厂和电能用户的中 间环节，是传送和分配电能的网络。其作用 是将电能从发电厂输送并分配到用户处。 电力系统：指由发电厂的电气部分、变电所 、输配电线路及电力用户组成的对电能进行 不间断生产、传输、分配和使用的联合系

3、统 。电力系统是动力系统的一部分 动力系统：指由各类发电厂、变电所、输配 电线路及用户（包括电力用户和热力用户） 组成的一个统一的供用电系统。 技术术语 电气主接线：是汇集和分配电能的通路， 它决定了配电装置设备的数量，并表明以 什么方式来连接电源、变压器和馈出线路 ，以及避雷器、互感器等的安装位置 相序：就是相位的顺序，是指三相电力系 统中，各相的电压或电流的瞬时值从负值 向正值变化时，经过零值的先后顺序 相位：指三相电力系统中，三相电压或电 流在同一时间所处的位置，通常对称平衡 的三相电压或电流的相位互差120 技术术语 核相：指为检查即将投入的变压器或线路的相位与并 列系统或母线的相位是

4、否一致而进行的操作。如相位 不同，将发生短路 变压器：变压器是一种静止的电气设备，用来将某一 等级的交流电压变为相同频率的一种或几种等级的交 流电压，但总的传输容量不变。符号为“T” 高压断路器：又称高压开关，是电力系统中主要的电 力控制设备。系统正常运行时，能接通、分断电路负 载电流；系统故障时，和继电保护配合，能迅速切断 负荷电流和短路电流，以防止扩大事故范围，起控制 和保护作用。 符号为“QF”。它具有相当完善的灭弧 结构和足够的断流能力 技术术语 隔离刀闸：隔离刀闸用于通断有电压无负荷的设备或 较小负荷电流和电容电流的线路。 符号为“QS” 负荷开关：负荷开关的构造与隔离开关相似，只是

5、加 装了简单的灭弧装置。有一个明显的断开点，有一定 的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路 电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实 现。 空气断路器 （自动开关）：是用手动或电动合闸，用 锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭 弧装置的低压开关。目前被广泛用于 500V 以下的交 、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降 低或消失时，能自动切断电路 技术术语 电缆：由线芯（导电部分）、绝缘层和保 护层三部分组成的电线称为电缆。 母线：是电源和用户线路的连接点，是各 种输配电装置的中间环节。其作用是汇集 、分配和传送电能。分硬母线和软母线两 类 电压互感器：电压互感

6、器是将电路上的高 电压变换为同相位的低电压的仪器。以隔 离高电压，保证测量人员、仪表及继电保 护装置的安全。 符号为“TV” 技术术语 电流互感器：是将高压电流和低压大电流 变成电压较低的小电流，供给仪表和继电 保护装置，并将仪表和继电保护装置与高 压电路分开的仪器。符号为“TA” 验电笔：用来检查设备或线路是否有电的 工具。分高压、低压两种。 接地线：是为了防止在已停电的设备和线 路上意外地出现电压而装设的保证工作人 员安全的重要工具。按部颁规定，接地线 必须是 25mm 2 以上软裸铜线制成。 技术术语 标示牌：用来警告人们不得接近设备的带 电部分，指示为工作人员准备的工作地点 ，提醒采取

7、安全措施，以及禁止某设备或 某线路合闸通电的安全警告牌。分为警告 类、允许类、提示类和禁止类等 遮栏：为防止工作人员误碰到设备带电部 分而装设的设备的屏护，分临时遮栏和常 设遮栏两种 绝缘棒：又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆 等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部 分构成。它供在闭合或拉开高压隔离开关 ，装拆携带式接地线，以及进行测量和试 验时使用 技术术语 安全用具：为了避免工作人员在从事电气工作时 ，发生触电、灼伤、高空坠落等事故，而必须使 用的安全器具。分为基本安全用具和辅助安全用 具两类。 基本安全用具：指绝缘强度能长时间承受电气设 备工作电压作用的安全用具。基本安全用具可以 直接操作高压电

8、气设备，有：绝缘操作杆、绝缘 夹钳、核相高压杆、高低压验电器、绝缘挡板、 防护镜等 辅助安全用具：指绝缘强度不能长时间承受电气 设备工作电压的作用的安全用具。只能起辅助安 全作用，即起加强基本安全用具的保安作用。有 ：绝缘手套、绝缘靴、绝缘鞋、绝缘台、绝缘垫 、绝缘绳等 技术术语 倒闸操作：变电站中的电气设备常因周期 性检修、试验，查找、消除异常运行现象 或处理事故等原因，需要通过操作断路器 、隔离刀闸等电气设备而改变运行方式所 进行的一系列有序操作，称为倒闸操作 运行状态：是指设备的断路器及相应隔离 刀闸在合闸位置，各种保护均已投入，将 电源至受电端的电路接通的状态。 备用状态：是指母线有电

9、时，设备的相应 手车在工作位置，断路器在分闸状态，相 应隔离刀闸在合闸位置，各种保护均已投 入，合上断路器即可运行的状态 技术术语 解备状态：是指母线有电时，设备的各种保护均已退出，相应手 车在试验位置，断路器及相应隔离刀闸在分闸状态。 检修状态：是指设备的各种保护均已退出，相应手车在试验位置 ，断路器及相应隔离刀闸在分闸状态，相应接地刀闸在闭合位置 或已装设接地线，在相应位置上悬挂“有人工作，禁止合闸！”标 示牌及装设好临时遮栏的状态。 变电站主要电气设备 一次设备：直接生产和输配电能的设备称 为一次设备。包括变压器、各种高压断路 器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互 感器、电流互感器、电抗

10、器、避雷器、消 弧线圈、并联电容器及高压熔断器等 二次设备：对一次设备进行监视、测量、 控制和保护作用的辅助设备。如各种继电 器、微机装置、信号装置、测量仪表、录 波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控 制电缆、小母线等。 GIS 六氟化硫全封闭组合电器(GIS) ：属于户 内三相交流电压输电设备。其作用是分合 负载电流和故障电流，转换和隔离线路， 测量电流电压，防护过电压等。它把变电 站中除电力变压器以外所有的一次设备组 装在接地的金属壳体内，按照用户主接线 的要求，构成一个整体，充以SF6气体作 绝缘和灭弧介质，由出线套管与外部电网 相连。GIS由各个独立的标准元件组成， 各标准元件制成独立

11、气室(又称气隔)，再 辅一些过渡元件(如弯头、三通、伸缩节等 )，便可适应不同形式主接线的要求，组成 成套配电装置。 电力变压器 变压器是根据电磁感应原理完成了传输电能的同 时改变了电压的，即“电生磁”、“磁生电”的一种 具体应用。当一次绕组接入交流电源时，便有交 变电流流过一次绕组，在铁芯中就会产生一个交 变磁通，这个交变磁通同时穿过一、二次绕组。 就会在一、二次绕组内感应产生交变电势e1和e2 ，由于一、二次的匝数不同，所以一、二次电势 不等。若二次绕组与负载相连。在二次电势的作 用下便有电流流过负载，这样就把一次绕组从电 源取得的电能传给了负载，还达到了改变输出电 压的目的。 按绝缘介质

12、和冷却方式分类：电力变压器有油浸 式、干式、充气式(SF6) 等变压器，其中油浸式 变压器又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷 式和强迫油循环冷却式等 电力变压器的结构 铁芯：是变压器的主要部件之一，构成变 压器的主磁路，同时用以支持和固定绕组 。由铁轭(或旁轭)和铁芯柱两部分组成， 绕组就套在铁芯柱上，铁轭则将铁芯柱连 接起来使之形成闭合磁路 绕组是具有改变电压、电流功能的单匝或 几个线圈的组合 线圈指一组串联的线匝所构成的电气设备 的零部件。而绕组泛指高、低压线圈合在 一起产生变压或变流功能的一对线圈 电力变压器油箱：油箱是油浸变压器的外壳，器身（ 铁芯和线圈）装在充满变压器油的油箱中 。

13、大型变压器一般有两个油箱：本体油箱 和有载调压油箱，有载调压油箱内装有切 换开关。这是因为切换开关在进行操作过 程中会产生电弧，若进行频繁操作将会使 油的绝缘性能下降，因此设一个单独的油 箱将切换开关单独放置 变压器的保护装置：储油柜、呼吸器、安 全装置（安全气道或压力释放阀）、瓦斯 继电器等 油务处理装置： .注油阀.放油阀.油 样塞：.油渣塞、放气塞 .蝶形阀门 .油位计 电力变压器 测温：测量变压器上层油温，便于运行人 员监视变压器运行是否正常有电接点温度 计和遥测温度计两种。 绝缘套管：用于将变压器内部的各侧线圈 引线引到油箱的外部，不但作为引线对地 绝缘，而且担负固定引线的作用。 调

14、压装置：用来改变变压器绕组匝数以调 整电压，从而保证电网的电压质量、保持 电网安全稳定运行、提高供电可靠性。分 为无载调压和有载调压两类 电力变压器 冷却系统：通过油的对流，经散热器冷却 后流回油箱，以降低变压器的运行温度， 使变压器运行在额定温升之下，以延长变 压器的使用寿命 变压器的冷却介质有油（O）、水（W） 、和空气（A）。循环种类有自然循环（N ）、强迫非导向循环（F）、强迫导向循 环（D）。 油浸式电力变压器的冷却方式有油浸自冷 式（ONAN2）、油浸风冷式（ONAF）和 强迫油循环冷却方式 电力变压器 变压器型号：由两部分组成。第一部分：汉语拼音的代表符号， 用以代表该台变压器的

15、分类、结构特征和用途；第二部分：数据 ，分子代表额定容量（kVA），分母代表高压绕组电压等级（kV ） 电力变压器 电力变压器 如：SL7500/10 表示：三相、油浸自冷、 铝导线、无载调压、设计序号为7、容量为500 kVA的10kV级变压器。 SFPSZ1063000/110 表示：三相、强迫 油循环风冷式、三绕组、铜导线、有载调压、设 计序号为10、容量为63000kVA的110kV级变压 器（S：三相；F：风冷式；P：强迫油循环；S： 三绕组；Z：有载调压；铜线不标）。 SSZ1050000/110 表示：三相、油浸自 冷式、三绕组、有载调压、铜导线、设计序号为 10、容量为5000

16、0kVA的110kV级变压器（S： 三相；油浸自冷式不标；S：三绕组；Z：有载调 压；铜线不标）。 高压开关柜 手车式开关柜由固定的柜体和手车两大部分组成 。根据柜内电气设备的功能，柜体用隔板分成四 个不同的功能单元：母线室、电缆室、低压室、 手车室，柜体的外壳和各功能单元之间的隔板均 采用敷铝锌钢板弯折后栓接而成。 开关柜可移开部件配置VS1真空断路器手车、电 压互感器手车，隔离手车等 开关柜内均装设检测一次回路运行情况的带电显 示装置。该装置由高压传感器和显示器两部分组 成。传感器安装在馈线侧，显示器安装在开关柜 的低压室面板上。 开关柜的顶部，设有压力释放装置，当发生内部 故障时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高 ，顶部装设的压力释放板将被自动打开，释放压 力和排泄气体，装设在门上的特殊密封圈把柜前 面封闭起来，以确保操作人员和开关柜安全。 高压开关柜 防止误操作的闭锁装置：