常用电气设备及其运行维护互感器等ppt课件

1、 Slide 12021-12-13互感器 Slide 22021-12-13互感器是一种特殊的变压器，广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈或电流线圈供电。变换：将一次回路的高电压、大电流变为二次回路的低电压（100V）小电流（5A），供电给测量仪表和保护装置继电器的电压、电流线圈，使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜。隔离：互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。 Slide 32021-12-13电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A

2、的变换设备。基本组成，包括铁心、一次绕组、二次绕组。工作原理类似于升压变压器，电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比 特点：一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。1221NiNINKIN Slide 42021-12-131221NiNINKIN Slide 52021-12-13电流互感器的接线形式 电流互感器的接线形式指的是电流互感器与测量仪表或保护继电器之间的连接形式。 单相式单相式接线接线仅反映三相电流平衡系统

3、的运行状态，作一般恻量和仅反映三相电流平衡系统的运行状态，作一般恻量和过负荷保护。过负荷保护。不完全星形不完全星形接线接线常用于常用于610kV中性点不接地三相三线制系统中，中性点不接地三相三线制系统中，可供功率表或电能表使用，仅取可供功率表或电能表使用，仅取A相和相和c相电流。公用回线中流通的电相电流。公用回线中流通的电流即为流即为B相电流。节省了一个电流互感器。相电流。节省了一个电流互感器。 Slide 62021-12-13两相电流差接线：两相电流差接线：可用干可用干610kV的过电流保护。的过电流保护。三相星形接线：三相星形接线：广泛用于负荷不平衡的三相四线制系统，也可用干广泛用于负荷

4、不平衡的三相四线制系统，也可用干一般的三相三线制系统可测量电路的三相电流，监视各相负荷下一般的三相三线制系统可测量电路的三相电流，监视各相负荷下对称情况。对称情况。 Slide 72021-12-13电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝。二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极性端子，都用字母表明极性。一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪表串接。 Slide 82021-12-13 Slide 92021-12-

5、13 Slide 102021-12-13 电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。 1电磁式电压互感器 电磁式电压互感器原理与变压器相同，但二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，近似于开路状态运行，相当于一台空载运行的小容量降压变压器。一次绕组与被测量电路并联二次绕组并接于测量表计和保护装置的电压线圈两端 Slide 112021-12-13（1）电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。 电压互感器的特点容量很小，类似一台小容量变压器，但结构上要求有较高的安全系数电压互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很大，正常情况下，电压互感器在近于

6、空载的状态下运行。（2）额定变比 电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的额定互感比21NNuUUK Slide 122021-12-132电容式电压互感器 随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，普遍采用电容式电压互感器。电容式电压互感器的工作原理 电容式电压互感器实质上是一个电容分压器，在被测装置的相和地之间接有电容 C1和C2，按反比分压，C2上的电压为121112KUCCCUUC Slide 132021-12-13 3电压互感器的接线形式 Slide 142021-12-13 a 用于用于35kV及以下电流系统，只能测得及以下电流系统，只能测得

7、线电压线电压； b 用用110kV及以上系统，只能测量及以上系统，只能测量相电压相电压。 c 由两台单相电压互感器组成的由两台单相电压互感器组成的VV形接线（二次侧形接线（二次侧b相接地）可相接地）可用来测量用来测量 线电压但不能测量相电压，用于线电压但不能测量相电压，用于35kV及以下系统。及以下系统。 Slide 152021-12-13d 一台一台三相五柱式电压互感器三相五柱式电压互感器接线，一次绕组和基本二次绕组接成星形，接线，一次绕组和基本二次绕组接成星形，中性点接地。可测量中性点接地。可测量线电压线电压，相电压相电压附加二次绕组每相的额定电压按附加二次绕组每相的额定电压按100V设

8、计，接开口三角形，一点接地。正常时两端电压为零，如果系设计，接开口三角形，一点接地。正常时两端电压为零，如果系统发生一相完全接地两端出现统发生一相完全接地两端出现100V电压，供绝缘监视继电器，使之电压，供绝缘监视继电器，使之发出一个故障信号（但不跳开断路器）。在发出一个故障信号（但不跳开断路器）。在335kV广泛应用。广泛应用。e 三台单相三绕组电压互感器三台单相三绕组电压互感器构成构成YY接线，可用于小接地系统，接线，可用于小接地系统，大接地系统大接地系统. （一次系统中一相完全接地，开口三角形绕组两端的电压（一次系统中一相完全接地，开口三角形绕组两端的电压均为均为 100V）。二者附加二

9、次绕组的额定电压不同小接地系统为）。二者附加二次绕组的额定电压不同小接地系统为100V3，大接地系统则为，大接地系统则为100V Slide 162021-12-13 使用电压互感器应注意以下事项： 1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。 2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。 3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。 4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关

10、作为安全检修用。 5）一次侧并接在线路中。 Slide 172021-12-13并联电容器 Slide 182021-12-13并联电容器：原称移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量,降低线路损耗。串联电容器:串联于工频高压输、配电线路中,用以补偿线路的分布感抗,提高系统的静、动态稳定性,改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。其基本结构与并联电容器相似。耦合电容器：主要用于高压电力线路的高频通信，测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。断路器电容器：原称均压电容器。主要用于并联在超高压断路器的断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过

11、程中和断开时均匀、并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。常用电力电容器常用电力电容器 Slide 192021-12-13 并联电容器是一种无功补偿设备，通常将补偿电容器接在变电所的低压母线上，补偿变电所低压母线电源侧所有线路及变电所变压器上的无功功率。 Slide 202021-12-13无功补偿的原理 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无

12、功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理. Slide 212021-12-13并联电容器的作用并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负载，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，系统运行的功率因数，提

13、高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。 Slide 222021-12-13并联电容器简介 电容器间隔主接线 串联电抗器作用限制合闸涌流，降低合闸涌流倍数和频率。抑制、滤出高次谐波的作用。限制短路电流，提高母线电压。减少放电电流和助增电流。降低操作过电压。 串联电抗器放电线圈熔断器 Slide 232021-12-13 电力电容器组的分类 通过先串后并或者先并后串的模式接成电容器组。先并后串：先串后并：l 框架式l 集合式 并联电容器简介 Slide 242021-12-13框架式 由单台小容量电容器通过串并联组成并联电容器

14、简介 Slide 252021-12-13集合式集合式电容器组由大量带内熔丝的小单元集中装在大箱壳内组成 并联电容器简介 Slide 262021-12-13 电容器的接线方式 l 星型接线l 双星型接线l 三角型接线l 双三角型接线l H型接线 并联电容器简介 Slide 272021-12-13电容器安全运行电容器操作 (1)在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路 出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。 (2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。 (3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。 (4)电

15、容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。 电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。电容器的工作电压和电流，在使用时不得超过1.1倍额定电压和1.3倍额定电流 Slide 282021-12-13电容器安全运行电容器放电自动放电人工放电放电时先将接地线接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止在接触故障电容器之前，还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器两极短接，然后方动手拆卸和更换对于双星形接线的电容器组的中性线上，以及多个电容器的串接线上，还应单独进行放电。 Slide 292021-12-13防雷和接地

16、装置 Slide 302021-12-13过电压与防雷过电压与防雷过电压（over voltage）是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压的现象。按照过电压产生的原因不同，可分为外部过电压和内部过电压两大类。1.内部过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压称为内部过电压，又分为暂态过电压、操作过电压和谐振过电压三种。2.外部过电压外部过电压又称雷电过电压或大气过电压，是由大气中的雷云对地面放电而引起的，主要有直击雷过电压和感应雷过电压两种。雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性，故常称为雷电冲击波。 Slide 312021-12-13雷电的危害雷电的形成伴随

17、着巨大的电流和极高的电压，在它的放电过程中会产生极大的破坏力。雷电的危害主要是以下几方面：(1) 雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾和爆炸。(2) 雷电的机械效应雷电产生强大的电动力可以击毁电杆，破坏建筑物，人畜亦不能幸免。(3) 雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电雷电击的基本形式 直击雷 感应雷 雷电波侵入 球形雷 Slide 322021-12-13雷云对地放电示意图 Slide 332021-12-13防雷装置由接闪器、接地引下线和接地体三部分组成。1.避雷针避雷针属于接闪器，头部呈尖形。避雷针的下

18、端经引下线与接地装置焊接，形成可靠连接。避雷针通常安装在构架、支柱或建筑物上。一旦雷电经避雷针放电，强大的雷电流就经避雷针、引下线泄放至大地而避免了被保护物遭受雷击。2.避雷线避雷线的原理及作用与避雷针基本相同，它主要用于保护架空线路，因此又称为架空地线。避雷线一般架设在架空线路导线的上方，用引下线与接地装置连接，以保护架空线路免受直接雷击。防雷装置防雷装置 Slide 342021-12-133.避雷网和避雷带避雷网和避雷带普遍用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷的侵害。避雷带、避雷网必须经12根引下线与接地装置可靠地连接。4.避雷器当雷电所产生的感应过电压沿架空线路侵入变配电所或其他建筑物

19、内时，将发生闪络，甚至将电气设备的绝缘击穿。因此，在电气设备的电源进线端并联一种保护设备，令其放电电压低于被保护设备的绝缘耐压值，当过电压来临时，该保护设备立即对地放电，从而使被保护设备免受雷击。5.引下线引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线，其作用是将雷电流引入接地装置。6.接地装置将雷电流通过引下线引入大地的散流装置称为接地装置。接地装置由接地体和接地线组成。接地线是连接引下线和接地体的导线。 Slide 352021-12-13避雷器的连接 Slide 362021-12-13（1） 架设避雷线（2） 提高线路本身的绝缘水平 （4） 装设自动重合闸装置（5） 装设避雷器架空线路的防雷

20、保护架空线路的防雷保护 Slide 372021-12-13升压站防雷保护主要有两个重要方面:一是要防止建筑物和户外配电装置遭受直击雷；二是防止过电压雷电波沿进线侵入升压站，危及电气设备的安全。升压站的防雷保护常采用以下措施:（1） 防直击雷一般采用装设避雷针（线）来防直击雷。（ 2） 雷电波的侵入安装避雷线并可靠地接地，同时在进线上安装避雷器即可满足要求。升压站防雷保护升压站防雷保护 Slide 382021-12-13变压器防雷保护 Slide 392021-12-13电气设备的某金属部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。工作接地是为了保证电气设备在正常的情况下可靠的工作而进行的接地。

21、保护接地是将电气设备的金属外壳、配电装置的构架、线路的塔杆等正常情况下不带电，但可能因绝缘损坏而带电的所有部分接地。雷电保护接地是给防雷保护装置（避雷针、避雷线、避雷网）向大地泄放雷电流提供通道。防静电接地是为了防止静电引起易燃易爆气体或液体发生火灾或爆炸，而对贮气体或液体管道、容器等设置的接地。接地及接地装置接地及接地装置 Slide 402021-12-13导线和绝缘子 Slide 412021-12-13 电力系统中的各个电气设备都由载流导体相互连接，组建成电路。 导体材料：铜、铝、铝合金、钢材料 导体分类：硬导体和软导体 导体形状：应满足下列要求电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）；机械强度高；散热良好（与导体放置方式和形状有关）；有利于提高电晕起始电压；安装、检修简单，连接方便。 Slide 422021-12-13 Slide 432021-12-13 母线 将电气装置中各截流分支回路连接接在一起的导体。它是汇集和分配电能的载体，又称汇流母线。 连接导体 是将发电厂和变电站内部电气设备进行连接的导体。跳线其实也是连接导体，不过为了跨越某一设备或建筑物，需要提升高度，所以称为跳线。 架空线 通过铁塔、水泥杆塔架设在空气中的导线，