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1、变电站一次设备介绍变电站一次设备介绍2021/6/41目录第一章：主变压器构成及基本原理。第二章：220kV断路器构成及基本原理。第三章：220kV隔离开关构成及基本原理。第四章：互感器的构成及基本原理。第五章：避雷器的构成及基本原理。2021/6/42第一章主变压器的构成及基本原理1、变压器的分类按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器、壳式变压器、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、
2、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。2021/6/43第一章主变压器的构成及基本原理SFZ10-100000/2202、变压器的编号规则2021/6/44第一章主变压器的构成及基本原理3、变压器基本结构具有两个或多个绕组的静止设备，为了传输电能，在同一频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流，通常这些电流和电压的值是不同的。1.油箱2.高、低压套管3.铁芯4.变压器油5.分接开关6.压力释放阀7. 绝缘套管8.温度计9.放油阀门10.气体继电器11.吊环（吊铁芯用、吊器身用）2021/6/45第一章主变压器的构成及基本原理1.高压套管2.分接开关3
3、.低压套管4.瓦斯继电器5.防爆管6.油枕7.油位表8.吸湿器9.散热器10.铭牌11.接地螺栓12.油样活门13.放油阀门14.活门15.绕组16.温度计17.铁芯18.净油器19.油箱20.变压器油2021/6/46 变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, , 它具有变压、它具有变压、 变流和变阻抗的作用。变流和变阻抗的作用。 变压器的种类很多变压器的种类很多, , 应用十分广泛。应用十分广泛。 比如在电力系统中用电力变压器把发电机比如在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电发出的电压升高后进行远距离输电, ,
4、到达目的地后再用变到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用压器把电压降低以便用户使用, , 以此减少传输过程中电能以此减少传输过程中电能的损耗的损耗; ; 在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压市电电压, , 再通过整流和滤波再通过整流和滤波, , 得到电路所需要的直流电得到电路所需要的直流电压压; ; 在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配等等。配等等。 变压器虽然大小悬殊变压器虽然大小悬殊, , 用途各异用途各异, , 但其基本结构但其基本结构和工作原理却是相同的。和工作原理却
5、是相同的。 第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/47 4 4、变压器的结构、变压器的结构、变压器的结构、变压器的结构 变压器主要由铁心和绕组两个基本部分组成变压器主要由铁心和绕组两个基本部分组成, , 如图如图 2 - 34 2 - 34所示所示, , 在一个闭合的铁心上套有两个绕组在一个闭合的铁心上套有两个绕组, , 绕组与绕组之间绕组与绕组之间以及绕组与铁心之间都是绝缘的。以及绕组与铁心之间都是绝缘的。 第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/48 变压器的铁心由变压器的铁心由0.350.35. .mmmm厚的硅钢片交错叠装厚的硅钢片交错叠装而成。而成。 绕组一般采用绝缘铜线或
6、铝线绕制绕组一般采用绝缘铜线或铝线绕制, , 其中与电源相连其中与电源相连的绕组称为原绕组（或称为原边、的绕组称为原绕组（或称为原边、 初级）初级）; ; 与负载相连与负载相连的绕组称为副绕组（或称为副边、的绕组称为副绕组（或称为副边、 次级）。次级）。 按铁心和绕按铁心和绕组的组合结构可分为心式变压器和壳式变压器组的组合结构可分为心式变压器和壳式变压器, , 如图所示。如图所示。 心式变压器的铁心被绕组包围心式变压器的铁心被绕组包围, , 而壳式变压器的铁心则包而壳式变压器的铁心则包围绕组。围绕组。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/49第一章主变压器的构成及基本原理1）铁芯：作用：
7、导磁，通过电磁感应，把电能从原端送到次端。为了降低变压器损耗，铁芯导磁率要高。绕好的A、B、C三相线包套在三个铁芯柱上，再把上面的硅钢片插好，组成完整的磁路。2021/6/410 变压器的结构形式变压器的结构形式第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/411第一章主变压器的构成及基本原理2）油箱箱盖波纹片波纹片作用：增大散热面积，催进油的循环对流，使变压器心子周围的高温油通过波纹片冷却循环，起到降低变压器运行温度的作用。2021/6/412第一章主变压器的构成及基本原理3）高低压套管电力变压器是变换电压、传输功率的电气设备，其中接受电能的一侧叫高压绕组(一次绕组)，输出电能的叫低压绕组（二
8、次绕组）。绕组作用：接受电能，经过变压之后，再把电能输送出去。中小型变压器有两个绕组：高压绕组（一次绕组）、低压绕组（二次绕组），低压绕组靠近铁芯，高压绕组在低压绕组外面。大型变压器会有三个绕组，多一个中压绕组。对绕组的要求：导线外皮绝缘性能要好，绕组机械强度要高，在发生短路时，电磁力会使绕组变形。绕组散热条件要好，因此绕组在绕制时有适当的空隙，以便变压器油及时把热量带走。2021/6/413第一章主变压器的构成及基本原理4）变压器油（45#）作用：绝缘、散热、灭弧、抗氧化对于自然循环自冷的油浸变压器，冷却介质油最高温度为40C，最高顶层油温95C。2021/6/414第一章主变压器的构成及基
9、本原理5）压力释放阀当变压器油箱内部压力因事故急剧升高时，此压力如不及时释放，将造成变压器油箱变形甚至爆裂。压力释放阀可在油箱压力达到其开启压力时迅速开启，使油箱压力降低。排出的油经导油管定向排放，防止油的飞溅。当降至关闭压力时，压力释放阀迅速关闭，使油箱内保持正压有效的防止外部空气、水分和杂质进入油箱2021/6/415第一章主变压器的构成及基本原理6）有载调压开关电网上一侧电压会经常变化，为维持变压器输出电压稳定，高压绕组有三个分接头，通过调节一次绕组线圈的匝数来调节输出的二次电压，使输出电压稳定。通过分接开关来实现一次绕组匝数的改变。2021/6/416第一章主变压器的构成及基本原理7）
10、气体继电器气体继电器又称瓦斯继电器，是油浸式电力变压器及有载调压开关的一种主要保护装置。当变压器正常工作时，继电器内充满变压器油，当发生轻微故障，变压器油分接产生气体使继电器内浮子下降，达到一定程度发出瓦斯报警信号，若变压器漏油使油面降低，同样会发出报警信号。如果变压器内发生严重故障，将会出现油浪涌，冲击继电器挡板，发出跳闸信号，使变压器的一次电源断路器跳闸。2021/6/417第一章主变压器的构成及基本原理8）储油柜当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕，油箱内的油面波动就会带来一下不利因素：一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会
11、影响散热和绝缘；二是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样，可以减少油和空气的接触面，防止油被过速地氧化和受潮。三是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。2021/6/418第一章主变压器的构成及基本原理9）吸湿器吸湿器又名呼吸器，常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶，油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通，内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质，以保持绝缘油的良好性能。2021/6/419第一章主变压器的构成及基本原理1
12、0）净油器净油器净油器又名热吸虹器，是用钢板焊接成圆筒形的小油罐，罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。当油温变化而上下流动时，经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。净油器安装再变压器上部时净化效率高，装在下部时易于更换，安装位置视情况而定。2021/6/420第一章主变压器的构成及基本原理11）冷却器冷却器当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器2021/6/421 5 5、怎样正确选择变压器的容量、怎样正确选择变压器的容量 变压器容量选择原则是容量能够得到
13、充分利用，一般负荷应为变压器容量选择原则是容量能够得到充分利用，一般负荷应为变压器额定容量的变压器额定容量的75%-90%75%-90%左右，动力要考虑单台大容量电机左右，动力要考虑单台大容量电机的启动问题，一般变压器容量应为单台大容量电机容量的的启动问题，一般变压器容量应为单台大容量电机容量的3 3倍，倍，另外，还应该考虑用电设备的同时率。另外，还应该考虑用电设备的同时率。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/422第一章主变压器的构成及基本原理6、在吊装运输变压器时应注意什么在运输和吊装电力变压器时应注意以下事项：在运输和吊装电力变压器时应注意以下事项：（1）电力变压器倾斜度不超过）
14、电力变压器倾斜度不超过15%。（2）要防止变压器振动和碰撞。）要防止变压器振动和碰撞。（3）变压器的套管、油枕、温度、及瓦斯继电器、散热管、）变压器的套管、油枕、温度、及瓦斯继电器、散热管、防爆筒等，都不能承受较大的机械力，运输吊装时一定不能碰防爆筒等，都不能承受较大的机械力，运输吊装时一定不能碰撞这些部位及装置。撞这些部位及装置。 （4）在吊装变压器时，应使用油箱下特备的吊环用以承力，）在吊装变压器时，应使用油箱下特备的吊环用以承力，散热管不能承重，否则将发生损坏、漏油、弯曲或变形。散热管不能承重，否则将发生损坏、漏油、弯曲或变形。（5）电力变压器在运输中保持平衡，严防铁芯位移和翻倒而）电力
15、变压器在运输中保持平衡，严防铁芯位移和翻倒而造成内部机械损伤。造成内部机械损伤。2021/6/423第一章主变压器的构成及基本原理保存：充氮气保存应保持0.01-0.03MP的气体压力防止空气、杂质侵入变压器内部造成铁芯及绕组受潮。注油保存应注意油位，有无渗漏油现象本体倾斜角度，瓦斯继电器管路倾斜角度2021/6/424第一章主变压器的构成及基本原理7、变压器注油（1）新补入的油必须经过试验合格后才可注入，若为新旧混合物的油，即使新、旧油均试验合格，也还要在混合后再进行试验，这是因为变压器油的成分及其物理化学性质，不只限于油的牌号、产地、商标，而应该有实际的混合比，混合后还要进行试验，合格后才
16、可使用。（2）补油前应将重瓦斯保护由跳闸改为信号装置，这是因为，在加油和滤油时，难免将空气带入变压器内，而不能及时排除，当变压器运行后随着油温的上升，油内部存储的空气逐渐溢出，使瓦斯继电器动作而不必断开油开关，只需给一报警信号，让运行值班人员做出判断。（3）补油后要检查瓦斯继电器，并及时放出气体，24小时无问题，再将瓦斯保护接入跳闸回路。（4）禁止从变压器下部补油，以防止变压器的底部污秽物质进入变压器线圈内部。（5）补油要适量。2021/6/425第一章主变压器的构成及基本原理8、变压器的试运行变压器第一次投入时，可全压冲击合闸，冲击合闸时一般可由高压侧投入。变压器第一次受电后，持续时间不应少
17、于10min，无异常情况。变压器应进行35次全压冲击合闸，并无异常情况，励磁涌流不应引起保护装置误动作。变压器试运行要注意冲击电流、空载电流、一、二次电压、温度。并做好详细记录。变压器空载运行24小时，无异常情况，方可投入负荷运行。2021/6/426第一章主变压器的构成及基本原理9、变压器并列运行的条件1)、电压相同、变比相同。变比差值不超过0.5%2)、连接组别相同。联结方式、极性、相序必须相同3)、阻抗电压相等。差别不易超过10%4)、容量差别不宜过大。不易超过3：12021/6/427 1010、变压器的巡视、变压器的巡视 变压器巡视检查应注意以下几点：变压器巡视检查应注意以下几点：（
18、1 1）声音是否正常噪声。）声音是否正常噪声。 （2 2）检查变压器及套管是否有渗、漏油现象，油的颜色和油位是否）检查变压器及套管是否有渗、漏油现象，油的颜色和油位是否正常，如有异常进行处理。正常，如有异常进行处理。 （3 3）变压器的电流和温度是否正常）变压器的电流和温度是否正常 （4 4）变压器套管是否清洁，有无破损、裂纹和放电痕迹。）变压器套管是否清洁，有无破损、裂纹和放电痕迹。（5 5）变压器接地是否良好，一、二次引线及各触点是否紧固，各部）变压器接地是否良好，一、二次引线及各触点是否紧固，各部分电气距离是否符合要求。分电气距离是否符合要求。（6 6）变压器一次元件接触面有无发热变色现
19、象。变压器一次元件接触面有无发热变色现象。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/428 11 11、变压器运行时可能遇到哪些异常现象、变压器运行时可能遇到哪些异常现象 （1 1）变压器高压侧熔丝熔断或掉闸。处理方法：）变压器高压侧熔丝熔断或掉闸。处理方法：1. 1.检查一次保险和防雷间隙是否有短路接地现象，再检查外部有检查一次保险和防雷间隙是否有短路接地现象，再检查外部有无异常。无异常。2. 2.由于变压器内部故障引起，应仔细检查变压器是否有冒烟或油由于变压器内部故障引起，应仔细检查变压器是否有冒烟或油外溢现象及温度是否正常。外溢现象及温度是否正常。3. 3.用摇表检查一、二次绕组之间，
20、一、二次对地的绝缘情况，判用摇表检查一、二次绕组之间，一、二次对地的绝缘情况，判断不了故障，要考虑是否有匝间或层间短路，这时用电桥测量各断不了故障，要考虑是否有匝间或层间短路，这时用电桥测量各绕组直流电阻，经全面检查判明故障后方可投入运行。绕组直流电阻，经全面检查判明故障后方可投入运行。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/429（2 2）瓦斯保护动作：）瓦斯保护动作：1 1轻瓦斯报警：轻瓦斯报警：a a因滤油、加油或冷却系统不因滤油、加油或冷却系统不严密，以致空气进入变压器内，严密，以致空气进入变压器内，b b因油温下降或漏油，使油面缓慢因油温下降或漏油，使油面缓慢降低，降低，c c由
21、于发生穿越性短路故障，由于发生穿越性短路故障，d d因变压器故障产生少量气体。因变压器故障产生少量气体。2 2重瓦斯掉闸：重瓦斯掉闸：a a变压器发生严重故障，油温剧烈上升，同时分解变压器发生严重故障，油温剧烈上升，同时分解出大量气体，使油很快地流向油枕，出大量气体，使油很快地流向油枕，b b发生穿越性短路，浮子继电发生穿越性短路，浮子继电器下浮筒、挡板、水银接点和二次接线发生故障。由此可见，瓦斯器下浮筒、挡板、水银接点和二次接线发生故障。由此可见，瓦斯继电器动作并不完全意味着变压器内部故障。为弄清原因，需先对继电器动作并不完全意味着变压器内部故障。为弄清原因，需先对变压器外部进行检查，查不出
22、异常再由继电器内聚集气体多少、颜变压器外部进行检查，查不出异常再由继电器内聚集气体多少、颜色、化学成分来鉴别。气体多少决定事故大小，若气体有色且可燃，色、化学成分来鉴别。气体多少决定事故大小，若气体有色且可燃，则故障由内部故障所致，必须将变压器停下来，查明则故障由内部故障所致，必须将变压器停下来，查明 原因，若气原因，若气体也辨不出，要进行油样检查，若闪点比上次检查低体也辨不出，要进行油样检查，若闪点比上次检查低55以上时，则以上时，则证明变压器必有内部故障，应立即进行修理。证明变压器必有内部故障，应立即进行修理。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/430 （3 3）过负荷，在事故时，
23、长期和大量的过负荷会严重影响变压器的）过负荷，在事故时，长期和大量的过负荷会严重影响变压器的寿命，因此，事故后若油温过高，证明变压器内部有故障，应酌情停寿命，因此，事故后若油温过高，证明变压器内部有故障，应酌情停电进行检查。电进行检查。（4 4）三相电压不平衡：如果三相电压不平衡时，应首先检查三相负荷）三相电压不平衡：如果三相电压不平衡时，应首先检查三相负荷情况，对情况，对D,YD,Y接线的三相变压器，如果三相电压不平衡超过接线的三相变压器，如果三相电压不平衡超过5V5V以上，以上，则可能是三相匝间短路，须停电检修，对则可能是三相匝间短路，须停电检修，对Y,yY,y接线变压器，在轻负荷时，接线
24、变压器，在轻负荷时，允许三相对地电压差允许三相对地电压差10%10%，在重负荷情况下，要力求三相电压平衡。，在重负荷情况下，要力求三相电压平衡。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/431 第一章主变压器的构成及基本原理（5 5）温度过高：变压器长时间过负荷是不行的，因为它可使温）温度过高：变压器长时间过负荷是不行的，因为它可使温升增高，使用寿命缩短，研究表明，变压器用的电缆纸绝缘在升增高，使用寿命缩短，研究表明，变压器用的电缆纸绝缘在80C-140C80C-140C工作时每升高工作时每升高6C,6C,其绝缘寿命减少一半。由于变压器其绝缘寿命减少一半。由于变压器负荷的不稳定性，因此，可允
25、许一部分时间过负荷，这是指在负荷的不稳定性，因此，可允许一部分时间过负荷，这是指在不损害变压器的绝缘和不影响绝缘寿命的前提下，在正常运行不损害变压器的绝缘和不影响绝缘寿命的前提下，在正常运行的高峰负荷和冬季时的过负荷，其允许过负荷的数值要根据变的高峰负荷和冬季时的过负荷，其允许过负荷的数值要根据变压器的负荷曲线、周围冷却介质温度及过负荷前变压器以带了压器的负荷曲线、周围冷却介质温度及过负荷前变压器以带了多少负荷来决定。多少负荷来决定。2021/6/432（6 6）声音、振动异常：正常运行的变压器有轻微的嗡嗡声，）声音、振动异常：正常运行的变压器有轻微的嗡嗡声，这是交流电通过线圈时产生磁通，使用
26、时变压器铁芯振动发出这是交流电通过线圈时产生磁通，使用时变压器铁芯振动发出的声音，正常运行时，这种声音是清晰而有规律的，但当变压的声音，正常运行时，这种声音是清晰而有规律的，但当变压器的负荷变动或运行出现异常以及发生事故时，将产生异常声器的负荷变动或运行出现异常以及发生事故时，将产生异常声音，因此，可根据声音来判断变压器的运行情况。音，因此，可根据声音来判断变压器的运行情况。1. 1.当发出嗡嗡声有变化，但无杂音，这时负荷可能有大的变化。当发出嗡嗡声有变化，但无杂音，这时负荷可能有大的变化。2. 2.由于大设备的启动，使变压器发出哇哇的声音，如电弧炉、由于大设备的启动，使变压器发出哇哇的声音，
27、如电弧炉、可控硅整流设备等负荷，由于高次谐波分量很大，启动时也会可控硅整流设备等负荷，由于高次谐波分量很大，启动时也会发出哇哇声。发出哇哇声。3. 3.由过负荷引起变压器内发出很大、很重的嗡嗡声。由过负荷引起变压器内发出很大、很重的嗡嗡声。4. 4.系统短路或接地，因通过大量短路电流，使用时变压器发出系统短路或接地，因通过大量短路电流，使用时变压器发出很大的噪音。很大的噪音。第一章主变压器的构成及基本原理2021/6/433第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/434一、断路器的作用： 高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在电气设备或线路发生短路故障或严重过负荷时，由继电保
28、护装置控制其自动迅速地切断故障电流，切断发生短路故障的设备或线路，以防止扩大事故范围。二、断路器的功能 (1)控制作用。根据电力系统运行的需要，将部分或全部电气设备，以及部分或全部线路投人或退出运行。 第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/435 (2)保护作用。当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置、自动装置相配合，将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。 （3）灭弧作用。高压断路器不仅能可靠的开断空载电流和负荷电流，而且能可靠的开断短路电流。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/436第二
29、章SF6断路器的构成及基本原理三、电弧的产生与熄灭1、电弧的概念当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。电弧的实质是一种放电现象。2、电弧的形成当开关设备的触头分断有载电路时，电子在强电场的作用下高速冲向阳极，碰撞触头间隙中的中性质点，发生链式反应。在电场的作用下带点离子定向移动，使触头间隙由绝缘状态变成导电状态。触头间隙被击穿通过电流形成电弧。2021/6/4373、电弧的危害 （1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。 （2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化，烧坏绝缘材料，对充油电气设备还可能
30、引起着火爆炸等危险。 （3）由于电弧在电动力或热动力的作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/4384、电弧的熄灭一般吹弧的主要措施是用气体或油流吹弧，其中包括横吹或纵吹。用两个或两个以上的断口熄弧，比单口拉弧更长，速度更快。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/439四、断路器的分类LW10B-252(H)/4000-50第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/4401多油断路器：利用绝缘油作为灭弧介质、相间及相对地绝缘介质。2少油断路器：绝缘油只作灭弧介质。载流部分是借空气和陶器绝缘材料或有机绝缘材料来绝缘
31、，灭弧方式多为横向吹动电弧。3空气断路器：利用压缩空气的吹动来熄灭电弧的。和控制断路器的分合阐动作。4SF6断路器：用SF6气体作绝缘和灭弧介质。5磁吹式断路器：当电弧电流通过吹弧线圈以产生磁束来吹弧及消弧。6真空断路器：利用真空灭弧和绝缘，灭弧时间一般只有半个周波。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/441五、断路器的基本参数1、额定电压（1）额定电压是指断路器所在系统的最高电压上限。（2）为了与IEC标准取得一致，我国标准委员会于1994年提出，将过去一直沿用的“最高电压”改为“额定电压”。（3）252KV，第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/4422、绝缘水平（1
32、）参考大气条件下相对地，断口间，雷电冲击耐压，1min工频耐压。（2）第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/4433、额定电流4、额定频率5、额定短路开断电流6、额定短路关合电7、额定短路持续时间（国标2S）8、合闸时间，分闸时间9、额定气压第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/444单极剖面图第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/445灭弧室第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/446合闸位置合闸位置分闸位置分闸位置SF6断路器分合闸第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/447液压机构第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/448第二
33、章SF6断路器的构成及基本原理六、SF6断路器的优缺点1、优点（1）开断能力强（2）允许开端次数较多（3）噪音小，无火灾危险，可重复使用2、缺点在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解SF6气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷绝缘有损害。2021/6/449第二章SF6断路器的构成及基本原理七、断路器的巡视检查1、空气断路器的正常巡视内容（1）检查压缩空气的压力是否正常。（2）空气系统的阀门、通道、储气筒等处有无明显漏气。（3）检查断路器环境温度，应不低于5，否则投入加热器。（4）检查其绝缘套管，应无裂纹，无放电痕迹和脏污现象。（5）检查接头接触处有无过热现象。2021/6/4502、SF6断路器
34、的正常巡视内容（1）检查环境温度，若温度下降超过允许范围，应启动加热器，防止SF6气体液化。（2）检查SF6气体压力，应正常，其压力一般为0.40.6MPa。（3）检查断路器各通道有无异常（漏气声，振动声）及异味，通道连接头是否正常。（4）检查其绝缘套管，应无裂纹，无放电痕迹和脏污现象。（5）检查接头接触处有无过热现象。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/4513、操动机构的正常巡视内容和要求（1）检查机构箱门，应关好。（2）对于液压式操动机构，检查压力表指示，外部通道应无漏油，漏气现象，电机电源回路应完好。（3）弹簧式操动机构应检查其弹簧状况，当其在分闸状态时，合闸弹簧应储能。第
35、二章SF6断路器的构成及基本原理2021/6/452第二章SF6断路器的构成及基本原理八、断路器异常运行的分析处理1、响声不正常（1）套管和支柱严重破损和连续放电。（2）套管内或油箱内有起泡声和放电声。（3）二次接线接触不良出现放电或着火现象（4）电气连接部位烧红变色出现放电。针对实际情况，判断其故障程度部位汇报，紧急停电处理。2021/6/4532、接触发热（1）开断容量不足，过负荷，切除大电流故障。（2）机构原因合闸不到位。引起动静触头接触不良发热，同时断路器引线也会应接触面氧化，连接螺栓松动而发热。申请转移负荷和停电处理；对油断路器应控制其开断短路电流的次数，严格检查质量。第二章SF6断
36、路器的构成及基本原理2021/6/4543、大量绝缘油泄漏（1）因部件密封不良和密封件老化而出现漏油。 断路器不允许在严重缺油或无油时分闸。立即汇报调度转移负荷，采用旁路断路器代替或断开上一级开关，方可进行处理。4、操作机构故障（1）液压操作机构油泵启动频繁，可能因为管路接头处有漏油，储能筒活塞杆密封不严，工作缸活塞密封圈不好，应根据具体情况进行处理。（2）液压机构压力异常（3）弹簧机构故障，调节合闸弹簧和检查储能电机电源回路。停电处理。（4）点此操作机构分合闸失灵，如直流控制保险熔断，断路器辅助触点转换不到位或接触不良，断线短路。根据情况停电处理。第二章SF6断路器的构成及基本原理2021/
37、6/455第三章第三章 隔离开关构成及其基本原理隔离开关构成及其基本原理2021/6/456一、隔离开关的基本知识 1、隔离开关又名隔离刀闸，是高压电气装置中保证工作安全的开关电器。 2、隔离开关在分闸位置有明显的间隙，并具有可靠的绝缘，在合闸状态能够可靠的通过正常电流。 3、触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧烧损设备，危及人身安全，这就是所谓“带负荷拉合隔离开关”。 第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/457二、隔离开关的作用 1、隔离电源，保证安全
38、，电气设备检修时，用隔离开关将需要检修的电气设备与带电的电源隔离，形成明显可见的断开点，以保证检修人员和设备的安全。2、其特殊在结构“暴露”，能让人在外面就能看到电路是开还是断，检修时起“明显”断开点的作用；3、接地刀闸的作用：结构就是隔离开关，但和隔离开关的使用目的不一样，接地刀闸是接地用的，在检修时，将主电路通过这个刀闸，将主电路与大地连接，则主电路上就能上去人进行检修工作了，目的也是保障安全；第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/458三、对隔离开关的基本要求1 1、具有明显的断点。、具有明显的断点。2 2、应有可靠的绝缘。、应有可靠的绝缘。3 3、具有足够的热稳定、动稳定。、具有
39、足够的热稳定、动稳定。4 4、操作性能好。、操作性能好。5 5、结构简单、动作可靠。、结构简单、动作可靠。6 6、带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构。、带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构。第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/459四、隔离开关型号及技术数据GW27-252(W)产品名称N-户内式W-户外式安装场所设计序号额定短时耐受电流（kA）额定电流（A）结构标志G高压隔离开关额定电压（kV）T-统一设计G-改进型C-穿墙型D-带接地开关W-防污型其他标志-G-高原型第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/460五、隔离开关的参数 1、额定电压：252kV 2、额定电流：40
40、00A 3、额定短时工频耐受电压： 对地（460kV） 断口（600kV） 4、额定雷电冲击耐受电压： 对地（1050kV） 断口（1250kV） 5、额定短时耐受电流（3S）：50kA 6、额定峰值耐受电流：125kA第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/461六、隔离开关的基本结构 1、导电部分：包括触头、闸刀接线座。主要起传导电路中的电流，关合和开断回路的作用。 2、绝缘部分：隔离开关的绝缘主要有两种，一是对地绝缘，二是断口绝缘。对地绝缘一般是由支柱绝缘子和操作绝缘子构成。它们通常采用实心棒形瓷质绝缘子，有的采用环氧树脂等作绝缘材料。断口绝缘是具有明显可见的间隙断口，绝缘必须稳定可
41、靠，通常以空气为绝缘介质。 3、操作机构：通过电动手动向隔离开关的动作提供能量。 4、传动机构：有主轴，拐臂，拉杆绝缘子等。 5、支持底座：由钢架组成。支持瓷瓶或套管瓷瓶以及传动主轴都固定在底座上。底座应接地。第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/462七、隔离开关的使用知识 1、操作前检查断路器的分合位置，严防带负荷操作隔离开关。 2、手动合分闸应迅速果断，不能用力过猛。 3、迅速拉开隔离开关，以便尽快灭弧。 4、带负荷误合隔离开关，不准将隔离开关再拉开。若发生错拉隔离开关，刀片刚离开固定触头时，应立即合上。如刀片已离开固定触头，则不得将误拉的隔离开关再合上。 5、合闸操作后，应检查接
42、触是否紧密；拉闸操作后，应检查每相是否均已断开。第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/463运行中的检查：1、绝缘子完整，无裂纹，无放电现象。2、操作连杆及机械部分无损伤、不锈蚀，各机件紧固位置正确，无歪斜、松动、脱落等不正常现象。3、闭锁装置良好，隔离开关的电磁闭锁或机械闭锁的销子、辅助触点的位置正确。4、刀片无赃污烧伤、过热、变形、锈蚀、倾斜，出头接触应良好。第三章隔离开关的构成及基本原理2021/6/464第三章隔离开关的构成及基本原理操作面板2021/6/465第三章隔离开关的构成及基本原理电机2021/6/466第三章隔离开关的构成及基本原理联动机构2021/6/467第三章隔
43、离开关的构成及基本原理接地刀闸操作机构2021/6/468第三章隔离开关的构成及基本原理温湿度控制器2021/6/469第三章隔离开关的构成及基本原理加热器2021/6/470第四章互感器的构成及基本原理2021/6/471第四章互感器的构成及基本原理一、什么是电流互感器 电流互感器（TA）就是把大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，以便用仪表直接测量，并作为各种继电保护的信号源。且其一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低压设备与高电压相隔离。 （一次）大电流变换为（二次）小电流 （额定值为5A或1A）。电流互感器有两个绝缘的线圈，套在一个闭合的铁芯，电流互感器的一次线圈匝数较少，二
44、次线圈匝数较多。2021/6/472第四章互感器的构成及基本原理二、电流互感器的命名1、第一个字母：L电流互感器。2、第二个字母：D单匝贯穿式;F复匝贯穿式Q绕组型M母线式R装入式A穿墙式C瓷箱式3、第三个字母：C瓷绝缘式;Z浇注式。J加大容量W户外型G改进型D差动保护用4、第四个字母：B保护;D差动。例如：电流互感器电流互感器LMZBJ-10W1字母什么意思字母什么意思L-电流互感器M-母线型；Z-环氧浇注；B-保护级；J-加大容量;W-户外式；10-额定电压10KV。2021/6/473第四章互感器的构成及基本原理三、电流互感器的分类1.户内式：一般式干式电流互感器或环氧树脂浇注电流互感器
45、。用在35kV及以下的配电装置中。2021/6/474第四章互感器的构成及基本原理2，户外式：35kV及以上电流互感器多制成户外式，多用瓷套为箱体，以节约材料，减轻重量和缩小体积。3，套箱式：也叫装入式，这种电流互感器是装在35kV及以上的多油断路器或变压器的套管中的。断路器或变压器套管中的导电杆就作为电流互感的一次线圈，互感器本身的铁芯和二次线圈套在导电杆上，构成整体。2021/6/475第四章互感器的构成及基本原理四、电流互感器的二次为什么不许开路？开路后有什么后果？电流互感器一次电流的大小于二次侧负荷的电流无关。互感器工作时，由于阻抗很小，接近于短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二
46、次电流所补偿，总磁通密度不大，二次绕组的电势也不大，当电流互感器开路时，阻抗无限的增大，二次绕组电流等于零，二次绕组磁化力等于零，总磁化力等于原绕组的磁化力，也就是一次电流完全成了励磁电流，在二次线圈产生很高的电动势，其峰值达到几千伏，威胁人身安全，或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏，也可能使铁芯过热而损坏。2021/6/476第四章互感器的构成及基本原理五、什么是电压互感器一次设备的高电压，不容易直接测量，将高电压按比例转换成较低的电压后，再连接到仪表或继电器中去，这种转换的设备，叫电压互感器。它的结构和工作原理与变压器相同，两个线圈是绕在一个闭合的铁芯上，一次线圈较多，并联在被侧的线
47、路中，二次线圈匝数较少，接在高阻抗的测量仪表和继电器上。2021/6/477第四章互感器的构成及基本原理六、电压互感器的作用 电压互感器实际上就是一种降压变压器。它的一次线圈匝数很多，二次线圈匝数很少，一次侧并联地接在电力系统中，二次侧可并接仪表、装置、继电器的电压线圈等负载，由于这些负载的阻抗很大，通过的电流很小，因此，电压互感器的工作状态相当于变压器的空载情况。一次高电压变换为二次低电压（额定线电压100V；相电压为57.7V）2021/6/478第四章互感器的构成及基本原理七、电压互感器工作特点和要求七、电压互感器工作特点和要求（1）容量小（通常只有几十伏安或几百伏安）；（2）一次绕组与
48、高压电路并联，一次电压（即电网电压）不受二次电压的影响；（3）正常运行时近似空载，二次电压基本上等于二次感应电动势（近似为一个电压源）。（4）二次绕组不允许短路（二次回路的阻抗接近于零，二次电流将变得非常大会烧毁TV），两侧需装有熔断器。（5）二次绕组有一点直接接地。且只能有一点接地。（6）对于测量用电压互感器的标准准确度等级有：0.1、0.2、0.5、1.0、3.0五个等级。2021/6/479第四章互感器的构成及基本原理八、电压互感器二次为什么不允许短路？电压互感器(以下简称PT)在正常运行时相当一个空载运行的变压器，这是因为PT的二次负荷主要是测量仪表和继电器的电压线圈,其阻抗一般很大,
49、使PT二次所通过的电流很小,.由于PT的容量通常很小,线圈的导线很细,漏抗也很小,一旦二次出现短路,很大的短路电流极易烧毁PT,所以为了保证PT的安全动行不允许短路.为了对其进行保护一般在要加装熔断器.2021/6/480第四章互感器的构成及基本原理九、电压互感器与电流互感器二次侧为什么不允许连接？电压互感器的二次回路中，相间电压一般为100V，相对地（零线）也有100/3V的电压，接入该回路的是电测仪表或继电器的电压线圈。而电流互感器的二次回路中，接的是电测仪表或继电器的电流线圈。如果将电压互感器与电流互感器的二次回路连接在一起，则可能将电测仪表或继电器的电流线圈烧毁，严重时，还会造成电压互
50、感器保险熔断，甚至烧毁电压互感器。此外，还可能造成电流互感器二次侧开路，出现高电压，威胁人身和设备安全。由于在电压互感器和电流互感器的二次回路中均已采用一点接地，因此，即使电压互感器和电流互感器的二次回路有一点连接，也会通过接地点而构成回路造成上述事故，所以它们的二次回路在任何地方（接地点除外）都不允许连接。2021/6/481第五章避雷器的构成及基本原理2021/6/482第五章避雷器的构成及基本原理一、电力系统过电压 过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类。 1）内部过电压内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因，使
51、系统的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。 内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。内部过电压一般不会超过系统正常运行时相电压的34倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。 2）雷电过电压 雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，它是由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，供电系统的危害极大。 2021/6/483第五章避雷器的构成及基本原理二、避雷器的作用避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，相当于一个绝缘体，当遭受过电压的时候，避雷
52、器阻值急剧减小，使流过避雷器的电流可瞬间增大到数千安培，避雷器处于导通状态，释放过电压能量，从而有效地限制了过电压对输变电设备的侵害。2021/6/484第五章避雷器的构成及基本原理三、氧化锌避雷器金属氧化物避雷器(MOA)是用来保护电力系统中各种电气设备免受过电压损坏的电气产品。由于氧化锌电阻片具有十分优良的非线性伏安特性，如图所示，再正常的工作电压下，仅有几百微安的电流通过，因而可设计成无间隙结构，这就使其具有尺寸小、重量轻、保护性能好的特征。当过电压侵入时，流过电阻片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，通过接地线释放过电压能量。此后氧化锌电阻片又恢复高阻状态，使电力系统正常工作202
53、1/6/485第五章避雷器的构成及基本原理四、氧化锌避雷器的优点1、结构简单，造价低廉，性能稳定2、在雷电过电压下动作后，无工频续流，是通过避雷器的能量大为减少，从而延长工作寿命3、氧化锌阀片通流能力大，提高了避雷器的动作负载能力和电流耐受能力4、无串联间隙，可直接将阀片置于六氟化硫组合电器中或充油设备中2021/6/486五、型号说明五、型号说明产品型式：产品型式：YY表示瓷套式金属氧化物避雷器表示瓷套式金属氧化物避雷器 YH YH（HYHY）表示有机外套金属氧化物避雷器表示有机外套金属氧化物避雷器结构特征：结构特征：WW表示无间隙表示无间隙 C C表示串联间隙表示串联间隙使用场所：使用场所
54、：SS表示配电型表示配电型ZZ表示电站型表示电站型RR表示并联补偿电容器用表示并联补偿电容器用 D D表示电机用表示电机用TT表示电气化铁道用表示电气化铁道用 X X表示线路型表示线路型附加特性：附加特性：WW表示防污型表示防污型 G G表示高原型表示高原型THTH表示湿热带地区用表示湿热带地区用 DL DL表示电缆型避雷器（优点：产品采用全密封结构，爬电距表示电缆型避雷器（优点：产品采用全密封结构，爬电距 离大，能适用于重污染场所离大，能适用于重污染场所) )第五章避雷器的构成及基本原理2021/6/487第五章避雷器的构成及基本原理 目前国内输电线路主要采用金目前国内输电线路主要采用金属氧
55、化物避雷器属氧化物避雷器(MOA)(MOA)。氧化锌避雷。氧化锌避雷器由一个或并联的两个非线性电阻器由一个或并联的两个非线性电阻片叠合圆柱构成。它根据电压等级片叠合圆柱构成。它根据电压等级由多节组成，由多节组成，3535110kV110kV氧化锌是单氧化锌是单节的，节的，220kV220kV氧化锌是两节的，氧化锌是两节的，500kV500kV氧化锌是三节的，而氧化锌是三节的，而750kV750kV氧氧化锌则是四节的。化锌则是四节的。2021/6/488第五章避雷器的构成及基本原理六、避雷器均压环110kV等级上一般使用均压环，他的目的主要是改变瓷式绝缘子片间的电压分布，使靠近导线侧的绝缘子电压
56、降低，从而达到起始电晕电压之下，不至于发生电晕2021/6/489第五章避雷器的构成及基本原理七、避雷器常见故障 氧化锌避雷器在投人电网运行后绝大多数运行良好，但在运行中也有损坏或爆炸的事故发生。造成氧化锌避雷器故障的主要原因有： (1)由于内部受潮引起故障。 (2)氧化锌阀片本身老化引起的故障。 (3)环境污秽引起避雷器损坏。 从多年的运行事故调查中可知，避雷器事故大多发生在夏季南方湿热和污秽地区。2021/6/490第五章避雷器的构成及基本原理2021/6/491第五章避雷器的构成及基本原理八、避雷器日常巡视1、瓷套无裂纹、破损及放电现象，表面有无严重污秽。2、法兰、底座瓷套有无破裂。3、
57、均压环有无松动、锈蚀、倾斜、断裂。4、避雷器内部有无响声。5、与避雷器连接的导线及接地引下线有无烧伤痕迹或烧断、断股现象，接地端子是否牢固。6、避雷器动作记录的指示数是否有改变（即判断避雷器是否动作），泄漏电流是否正常（即判断避雷器内部是否正常），动作记录器连接线是否牢固，动作记录器内部（罩内）有无积水。2021/6/492第五章避雷器的构成及基本原理九、雷击故障及防雷措施1、概述雷害事故是架空送电线路最频发的事故，我国历年送电事故统计中，雷害事故平均约占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地区和强雷地区，雷害事故可达送电事故的70%以上。因此线路防雷工作在架空线路的安全运行工作中是一项十
58、分重要的工作。2021/6/493第五章避雷器的构成及基本原理2、线路遭受雷击的形式（1）感应雷 感应雷是当雷击于线路附近地面时，在雷电放电的先导阶段，先导路径中充满了电荷(例如负电荷)，它对导线产生了静电感应，在先导路径附近的导线上积累了大量的异号束缚电荷(正电荷)。当雷击大地后，主放电开始，先导路径中的电荷自下而上被迅速中和，这时导线上的束缚电荷转变为自由电荷，向导线两侧流动。由于主放电的速度很快，所以导线中的电流也很大，感应电压波(正极性)U=IZ就会达到很大的数值。 由感应雷形成的感应过电压数值常为100200kV，最大也不超过600kV。因此其对110kV以上线路的危害不大，但足以破
59、坏35kV及以下的输电线路。 2021/6/494第五章避雷器的构成及基本原理（2）直击雷 指带电的雷云直接对架空线路的地线、杆塔顶或导线、绝缘子等放电，以波的形式分左右两路前进而引起直击雷过电压的现象。直击雷过电压对于任何电压等级的线路都是危险的。 线路的雷电过电压除雷击杆顶之外，通常还有三种情况：雷电击于无避雷线的导线；雷电绕过避雷线击于导线；雷击于档距中央附近的避雷线。2021/6/495第五章避雷器的构成及基本原理3、雷击对线路的危害（1）绝缘子串闪络，电源开关跳闸严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开形成永久性的接地故障。（2）雷击导线引起绝缘闪络，造成单相接地或相间适中短路，其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。（3）架空地线档中落雷时，在与放电通道相连的那部分地线上，有可能灼伤、断股、强度降低，以致断地线。（4）当线路遭受雷击时，由于导线、地线上的电压很高，还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。2021/6/496第五章避雷器的构成及基本原理2021/6/4972021/6/498
