变电站电气设备详细基础知识.docx

1、 变电所的作用：变电所是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节，主要有 聚集和分配电力、控制操作、升降电压等功能2、 变电所的构成：变压器、高压配电装置、低压配电装置和相 应建筑物3、 变电所分类⑴按作用分类① 升压变电所：建在发电厂和发电厂附近，将发电机电压升高后 及电力系统连接，通过高压输电线路将电力送至用户② 降压变电所：建于电力负荷中心，将高压降低到所需各级电压， 供用户使用③ 枢纽变电所：聚集电力系统多个大电源和联络线路而设立的变 电所，其高压侧主要以交换电力系统大功率为主，低压侧供应工 矿企业和居民生活用电等⑵按管理形式分类① 有人值班变电所：所内有常驻值班员，对设备运行情况进展监 视、维护、操作、管理等，此类变电所容量较大② 无人值班变电所：不设常驻值班员，而是由别处的控制中心通 过远动设备或指派专人对变电所设备进展检查、维护，遇有操作 随时派人切换运行设备或停、送电⑶按构造型式分类① 屋外变电所：一次设备布置在屋外高压变电所用此方式② 屋内变电所：电气设备均布置在屋内，市内居民密集地区或污 秽严重的地区、电压在110以下用此方式⑷按地理条件分类地上变电所、地下变电所4、 变电所的规模按电压等级、变压器总容量和各级电压出线回路数表示。

电压等级以变压器的高压侧额定电压表示，如35、110、220、330、500变电所变压器总容量通常以全所主变压器的容量总和来表示各级电压出线回路数，根据变电所的容量和工业区用户来确定如一变电所有5条35输电线路、4条110输电线路、3条10用 户配电线路，该所共有出线12回5、 变电所的电气一次设备构成：变压器、断路器、隔离开关、、 电压互感器、架空母线、消弧线圈、并联电抗器、、调相机等设 备6、 变压器⑴作用：变换电压，将一种等级的电压变换成同频率的另一种等 级的电压⑵变压器的分类① 按相数分：、② 按用途分：、降压变压器和联络变压器③ 按绕组分：双绕组变压器〔每相各有高压和低压绕组〕、〔每 相有高、中、低三个绕组〕以及〔高、低压侧每相共用一个绕组， 从高压绕组中间抽头〕⑶变压器构造① 铁芯：用涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，用以构成耦合磁通的 磁路，套绕组的局部叫芯柱，芯柱的截面一般为梯形，较大直径 的铁芯叠片间留有油道，以利散热，连接芯柱的局部称铁轭② 绕组：是变压器的导电局部，用绝缘材料的铜线或铝线绕成圆 筒形，然后将圆筒形的高、低压绕组同心地套在芯柱上，低压绕 组靠近铁芯，高压绕组在外边，这样放置有利于绕组铁芯间的绝 缘。

③ 分接开关：利用改变绕组匝数的方法来进展调压将绕组引出 的假设干个抽头叫分接头，用以切换分接头的装置称分接开关； 分接开关又分为无载分接开关和有载分接开关，无载分接开关只 能在变压器停电情况下，才能切换；有载分接开关可以在带负荷 情况下进展切换④ 保护装置：a、 储油柜〔油枕〕：调节油量，减少油及空气间的接触面，从 而降低变压器油受潮和老化的速度b、 吸湿器〔呼吸器）用以保持油箱内压力正常，吸湿器内装有 硅胶，用以吸收进入油枕内空气中的水分c、 平安气道〔防爆筒）：它的出口处装有玻璃或薄铁板，当变 压器内部发生故障时，油气流冲破玻璃向外喷出，以降低油箱内 压力，防止爆破d、 气体继电器：当变压器内部故障时，变压器油箱内产生大量气体使其动作，切断变压器电源，保护变压器e、 净油器〔热虹吸过滤器〕：利用油的自然循环，使油通过吸 附剂进展过滤、净化，防止油的老化f、 温度计：用以测量监视变压器油箱内上层油温，掌握变压器 的运行状况⑷变压器的冷却① 油浸自冷式：铁芯和绕组直接浸于变压器箱体的油中，变压器 在运行中产生的热量经变压器油传递到油箱壁和散热器管，利用 管壁和箱体的辐射和周围空气对流，把热量带走，从而降低变压 器温升。

② 油浸风冷式：为了加快变压器油的冷却，在散热器上装有风扇， 以加速空气的对流，使油迅速冷却，到达降低变压器温升的目的③ 强迫油循环风冷或水冷式：装有特殊油泵，强迫油在散热器内 循环，用风扇加速散热器冷却或利用特制设备将水通过散热器将 变压器油内热量带走，到达冷却变压器的目的7、断路器⑴断路器的作用：通过断路器将设备投入〔接通〕或退出〔断开〕 运行当电气设备或线路发生故障时，由继电保护动作控制断路 器，使故障设备或线路从电力系统中迅速切除，保证电力系统内 无故障设备的运行⑵断路器的构成：开断元件、支持绝缘的元件、传动元件、基座 以及操动机构组成⑶断路器分类① 按电压等级分类：按电压等级分有〔10、35、110、220、330、 500〕和〔400V〕② 按灭弧介质分类：少油式断路器〔油仅用来灭弧，带电局部的 绝缘用瓷或有机绝缘材料，用油少〕、多油式断路器〔油既作绝 缘，又用来灭弧，用油多〕、空气断路器〔用压缩空气既作绝缘， 又用来灭弧〕、、六氟化硫断路器〔以6气体作灭弧和绝缘〕以 及自动产气和磁吹断路器等③ 按安装环境分类：屋外式和屋内式⑷断路器的主要技术参数和运行根本要求⑴主要技术参数：额定电流、额定电压、额定开断电流、分闸时 间、合闸时间以及动稳定和热稳定电流等。

⑵运行根本要求：工作可靠性、足够的开断能力、满足电力系统 要求的分闸时间、能实现重合闸、构造简单、价格低8、隔离开关⑴隔离开关的作用：将电气设备及带电局部隔离开，以保证电气 设备能平安地进展检修或故障处理；改变运行方式〔如在双母线 接线的电路中，可将设备或线路从一组母线切换至另一组母线上〕 ⑵隔离开关的分类① 按安装地点分类：屋内型和屋外型② 按绝缘支柱数目分类：单立柱式、双立柱式、三柱式③ 按用途分类：输配电用、发电机引出线用、变压器中性点接地用和快分用四种④ 按断口两侧闭市接地刀情况分类：单接地、双接地和不接地三 种⑤ 按触头运动方式分类：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插 入式⑥ 按现用操动机构分类：手动、电动和气动操作等⑦ 按极数分为单极和三极隔离开关⑶对隔离开关的根本要求① 要有明显的断开点，易于鉴别是否及电源断开② 断开点之间，应有可靠的绝缘，即就有足够的距离，在恶劣的 气象条件下或过电压相间闪络的情况下，不致从断开点击穿，以 保证检修人员的人身平安③ 运行中应有足够的热稳定和动稳定性，尤其不能因电动力作用 而自动断开，否那么将会造成重大事故④ 构造就尽量简单，动作可靠，对带有接地刀的隔离开关，必须 有闭锁装置，保证先断开隔离开关再合上接地刀或先断开接地刀 再合上隔离开关的操作要求。

9、互感器互感器是将高电压和大电流变换成适合仪表或保护装置使用的 低电压和电流⑴作用：① 互感器及测量仪表配合，对设备和线路的电压、电流、功率等 进展测量② 互感器及继电器或保护装置配合，对电气设备、电力系统设备 进展保护③ 互感器能使测量仪表、继电保护装置及电气设备的高电压隔离， 保证运行值班员的人身平安和二次设备的平安④ 将电路的电压、电流变换成统一的标准值，以利仪表、继电器 等二次设备标准化⑵互感器的分类① 电压互感器的类型a、 电磁式电压互感受器：单相干式、三芯五柱式、单相油浸式 及串级油浸式等b、 电容式电压互感器：单相油浸式，它由电容分压器和电磁单 元构成② 电流互感器的类型① 干式电流互感器：贯穿式、母线式、支持式三种，用于发电机 回路及开关柜中② 油浸式电流互感器，多用于屋外配电装置③ 串级式电流互感器，几个中间电流互感器相互串联而成④ 次箱式电容型电流互感受器10、消弧线圈：主要用于中性点不直接接地的电力系统中，当发 生单相金属性接地故障时，补偿接地电容电流，使其值在允许的 范围内消弧线圈是一个带有铁芯的电感线圈，铁芯具有间隙，以使得到较大的电感电流，线圈的接地侧有假设干个抽头，以便在一定的 范围内分级调节电感的大小。

消弧线圈一般接于变压器或发电机 的中性点11、 并联电抗器作用；削弱空载或轻载线路中的电容效应，降低 工频过电压；同时利用其中性点经小电抗接地来补偿潜供电流， 加速潜供电孤的熄灭12、 电力电容器⑴并联补偿电容器主要用于增加无功功率以及提高受电端电压 水平⑵串联补偿电容器用于220及以上的电力系统中，可以提高线路 的输送容量、系统稳定性和合理分布并联线间电容等在110及 以下的系统中，可以改善线路电压水平，提高配电网络输送能力 ⑶静止补偿器由电容器和可控饱和电抗器组成，兼有调相机及电 容器的优点13、 调相机：实际上它是一个空载运行的同步电动机，装于负荷 中心的变电所，用以补充无功功率、改善功率因数14、 母线⑴发电厂和变电所中各级电压配电装置的母线、各种电器之间的 连接用导线以及发电机、变压器等电气设备及相应的配电装置之 间的连接导线称母线⑵作用：汇流、分配、传输电力⑶母线通常采用铝材；持续电流较大时，而且位置又狭窄的变压 器出线端以及环境对铝有腐蚀时，选用铜材；110及以上的配电 装置，当采用硬导线时，必须有足够的力学强度和平安系数，一 般常用铝锰合金材料⑷导线〔体〕的截面形状① 矩形母线：在35以上的屋外配电装置，大多数采用矩形截面 母线，矩形母线散热较好。

② 圆形线圈：35以上的屋外配电装置中，大多数采用圆形截面 母线因为圆形截面导线无电场集中的现象，不会引起电晕在 110及更高电压的屋外配电装置中，一般采用钢芯铝芯铝绞线或 管形母线③ 大电流母线：对于大容量发电机，因工作电流很大，可采用多 条矩形母线来增加载流量每条的截面一样，用母线厚度一样的 距离，以利散热当每相三条矩形母线不能满足要求时，可采用 槽形母线④ 水内冷母线：载流能力比普通母线高几倍，用于水内冷发电机 绕组中15、绝缘子⑴绝缘子作用：用来支持导线，并使其绝缘的器件⑵绝缘子的分类①按用途分：高压绝缘子：电站电器绝缘子和线路绝缘子低压绝缘子用于低压架空线路、低压布线、通信线路等② 按主绝缘材料分：瓷绝缘子、玻璃绝缘子、有机材料绝缘子和 复合绝缘子③ 按构造分：A型、B型和高压套管高压套管供导线穿过墙壁、 箱壳等，并使导体及墙壁、箱、壳等绝缘高压套管分充液套管、 充气套管、油浸纸套管和电容套管等16、 变电所二次回路的概念⑴组成：变电所的电气二次回路由测量仪表、监察装置、信号装 置、控制和同步装置、继电保护和自动装置等组成⑵作用：保证电气一次设备平安、可靠运行的重要组成局部⑶任务：监视电气一次设备和电力系统的工作状况、控制电气一 次设备，并在电气一次设备及电力系统发生故障时，能使故障局 部迅速退出运行或给值班员提供信号，以便采取措施及时处理。

17、 测量和监视：为保证电气设备平安经济运行，必须装设测量 仪表以及记录型仪表、同步设置、绝缘监察装置，这些仪表和装 置及电压互感器、电流互感器的二次绕组相连接18、 信号回路⑴、事故信号：当电气一次设备或电力系统发生事故时，如任何 一台断路器因故障引起掉闸后，随即发出音响信号和闪光信号， 提醒运行人员，采取措施进展处理事故信号要具重复动作的性 质⑵、预告信号：变电所设备发生不正常运行和异常运行时，必须 发出预告音响信号，同时发出光字信号，通知运行值班员电气设 备发生了异常运行状况，或提示运行人员注意设备有可能引起事 故19、操作电源:变电所中，对断路器或其他电气设备远距离控制， 对操作、信号、继电保护装置、自动装置等运行，要有专用电源 供电，此电源为直流电源⑴蓄电池组直流系统：由蓄电池组、 充电机和。