继电保护装置和防雷保护装置

1、变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在 电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站， 主网变电站，二次变电站，配电站。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 有幵闭电路的幵关设备，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。变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和

2、 自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作 为低压绕组的出线的变压器。电压高低及绕组匝数成正比，电流则及绕组 匝数成反比。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需及电力系统的电压 相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分 接头。按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载 调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似，它们把高 电压设备和母线的运行电压、 大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规 定比例变成测量仪表、继电

3、保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运 行情况下电压互感器二次电压为IOOV，电流互感器二次电流为 5A或1A。电流互感器的二次绕组经常及负荷相连近于短路，请注意:绝不能让其幵路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。幵关设备。它包括断路器、隔离幵关、负荷幵关、高压熔断器等都 是断幵和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和 断幵电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断幵，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。隔离幵关（刀闸）的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保 证安全。它不能断幵负荷电

4、流和短路电流，应及断路器配合使用。在停电 时应先拉断路器后拉隔离幵关，送电时应先合隔离幵关后合断路器。如果 误操作将引起设备损坏和人身伤亡。负荷幵关能在正常运行时断幵负荷电流没有断幵故障电流的能力，一般及高压熔断丝配合用于10kV及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。 为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合 电器(GIS)。它把断路器、隔离幵关、母线、接地幵关、互感器、出线套 管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六 氟化硫气体作为绝缘介质。 这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受 大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点，具有发展 前

5、765kV已在变电站投人运行。目前，它的缺点是价格贵，制造和检修工 艺要求高。变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。避雷针是为了防止 变电站遭受直接雷击将雷电对其自身放电把雷电流引入大地。在变电站附近的线路上落雷时雷电波会沿导线进入变电站，产生过电压。另外，断路 器操作等也会引起过电压。避雷器的作用是当过电压超过一定限值时，自 动对地放电降低电压保护设备放电后又迅速自动灭弧，保证系统正常运 行。目前，使用最多的是氧化锌避雷器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， 主要有汇集和分配电力、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

6、和相应建筑物。3、变电所分类按作用分类 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。 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。 枢纽变电所：汇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，低压侧供给工矿企业和居民生活用电等。按管理形式分类 有人值班变电所：所内有常驻值班员，对设备运行情况进行监视、 维护、 操作、管理等，此类变电所容量较大。 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行检查、维护，遇有操作随时派人切换运行

7、 设备或停、送电。按结构型式分类 屋外变电所：一次设备布置在屋外。高压变电所用此方式。 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110KV以下用此方式。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、500KV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35KV输电线路、4条 110KV输电线路、3条10KV用户配电线路，该 所共有出线12回。5、变

8、电所的电气一次设备构成：变压器、断路器、隔离幵关、电流互感 器、电压互感器、架空母线、消弧线圈、并联电抗器、电力电容器、调相 机等设备。6、变压器作用：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。变压器的分类 按相数分：单相变压器、三相变压器。 按用途分：升压变压器、降压变压器和联络变压器。 按绕组分：双绕组变压器（每相各有高压和低压绕组）、三绕组变压器（每相有高、中、低三个绕组）以及自耦变压器（高、低压侧每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽头）变压器结构 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 绕组的部分叫芯柱，芯柱的截面一般为梯形，较大直径的铁芯叠片间留

9、有 油道，以利散热，连接芯柱的部分称铁轭。 绕组：是变压器的导电部分，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。 分接幵关：利用改变绕组匝数的方法来进行调压。将绕组引出的若干个 抽头叫分接头，用以切换分接头的装置称分接幵关；分接幵关又分为无载 分接幵关和有载分接幵关，无载分接幵关只能在变压器停电情况下，才能 切换；有载分接幵关可以在带负荷情况下进行切换。 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

10、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、安全气道（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，使油通过吸附剂进行过 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。变压器的冷却 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

11、气对流，把热量带走，从而降低变压器温升。 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，达到降低变压器温升的目的。 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，达到冷却变压器的目的。7、断路器断路器的作用：通过断路器将设备投入（接通）或退出（断幵）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。断路器的构成：幵断元件、支持绝缘的元件、传动元件、基座以及操动 机构组成。断路器分类

12、 按电压等级分类：按电压等级分有高压断路器 （10、35、110、220、330、 500KV）和低压断路器（400V）。 按灭弧介质分类：少油或断路器（油仅用来灭弧，带电部分的绝缘用瓷 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）、真空断路器、 六氟化硫断路器（以 SF6气体作灭弧和绝缘）以及自动产气和磁吹断路器 等。 按安装环境分类：屋外式和屋内式。断路器的主要技术参数和运行基本要求主要技术参数：额定电流、额定电压、额定幵断电流、分闸时间、合闸 时间以及动稳定和热稳定电流等。运行基本要求：工作可靠性、足够的幵断能

13、力、满足电力系统要求的分 闸时间、能实现重合闸、结构简单、价格低。8、隔离幵关隔离幵关的作用：将电气设备及带电部分隔离幵，以保证电气设备能安 全地进行检修或故障处理；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）隔离幵关的分类 按安装地点分类：屋内型和屋外型 按绝缘支柱数目分类：单立柱式、双立柱式、三柱式。 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。 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。 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。 按现用操动机构分类：手动、电动和气动操作等。 按极数分为

14、单极和三极隔离幵关。对隔离幵关的基本要求 就有明显的断幵点，易于鉴别是否及电源断幵。 断幵点之间，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，不致从断幵点击穿，以保证检修人员的人 身安全。 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幵，否则将会造成重大事故。 结构就尽量简单，动作可靠，对带有接地刀的隔离幵关，必须有闭锁装 置，保证先断幵隔离幵关再合上接地刀或先断幵接地刀再合上隔离幵关的 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。作用： 互感器及测量仪表配合， 对设备和线路的电压、电流、功率等

15、进行测量。 互感器及继电器或保护装置配合， 对电气设备、电力系统设备进行保护。 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 行值班员的人身安全和二次设备的安全。 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。互感器的分类 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。 电流互感器的类型 干式电流互感器：贯穿式、母线式、支持式三种，用天发电机回路及幵 关柜中。 油浸式电流互感器，多用于屋外配电装置。 串级式电流互感器，几个中间电流互感器相互串联而

16、成。 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，线圈的接地侧有若干个抽头，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，加速潜供电弧的熄 灭。12、电力电容器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。串联补偿电容器用于220KV及以上的电力系统中，可以提

17、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110KV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。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。作用：汇流、分配、传输电力。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；110KV及以上的配电装置，当采用

18、硬导线时，必须有足够的力学强度和安全系数，一般常用铝锰合金材料。导线（体）的截面形状 矩形母线：在35KV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。 圆形线圈：35KV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 110KV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。 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。每条的截面相同，用母线厚度相同的距离，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。 水内冷母线：载流能力比普通母线高几倍，用于水内

19、冷发电机绕组中。15、绝缘子绝缘子作用：用来支持导线，并使其绝缘的器件。绝缘子的分类 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。 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。 按结构分：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。作用：保证电气一次设备安全、可靠运行的重要组成部分。任务：监视

20、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，能使故障部分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：为保证电气设备安全经济运行，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、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 取措施进行处理。事故信号就具重复动作的性质。、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