升压站功能区域介绍

升压站功能区域介绍主设备：变压器：是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。母线：汇集、分配和传送电能。高压断路器：接通断开负荷电流、故障电流。高压隔离开关：接通负荷电流、隔离高压设备。GIS电流互感器1)把大电流变换为小电流扩大仪表和继电器的量程。2)使仪表电器与主电路绝缘，起隔离作用。3)使仪表和继电器规格统一。电压互感器1)把高电压变换为低电压扩大电压表和继电器的使用范围。2)使二次仪表和主电路隔离。3)使仪表和继电器规格统一，易于实现标准化避雷器电抗器高压电容器SVG无功补偿继电保护

主设备介绍变压器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、变流和变阻抗的作用。变压器的种类很多,应用十分广泛。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,到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用,以此减少传输过程中电能的损耗。变压器的主要部件：铁心和套在铁心上的组。铁心的作用：铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成，为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组用U1，I1，E1，N1表示;与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组用U2，I2，E2，N2表示;同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为Fm,该磁通量称为主磁通;与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组用U1，I1，E1，N1表示;与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组用U2，I2，E2，N2表示;同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为Fm,该磁通量称为主磁通;参数额定容量SN：它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器；90000kVA及以上的为特大型电力变压器；额定电压U1N/U2N均指线值电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压，单位有：伏（V）或千伏（kV）。额定电流I1N/I2N指线值电流。原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流，单位有：安（A）额定频率fN指工业用电频率，我国规定为50Hz。

• 变压器的附件：• 1-铭牌；2-信号式温度计；• 3-吸湿器；4-油标；• 5-储油柜；6-安全气道• 7-气体继电器；8-高压套管；• 9-低压套管；10-分接开关；• 11-油箱；12-放油阀门；• 13-器身；14-接地板；• 15-小车油箱是装器身和变压器油的，为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。变压器变压器的铭牌参数：每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能。变压器的铭牌参数：每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能。

母线、电缆及绝缘子母线连接多个电气回路的低阻抗导体，具有汇集和分配、传输电能的功能。通过它把发电机、变压器或整流器输出的电能输送给各个用户或其他变电所。包括：一次设备部分的主母线和设备连接线、站用电部分的交流母线、直流系统的直流母线、二次部分的小母线等。分类.按使用材料（1）铜母线：铜具有导电率高、机械强度高、耐腐蚀等优点，但在工业上有很多重要用途，而且产量少，价格贵，故主要用在易腐蚀的地区（如化工厂附近或沿海地区等）。（2）铝母线：铝的导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量高，在屋内和屋外配电装置中广泛采用。（3）铝合金母线：有铝锰合金和铝镁合金两种。铝锰合金母线载流量大，但强度较差，采用一定的补强措施后可广泛使用；铝镁合金母线机械强度大，但载流量小，焊接困难，使用范围较小。（4）钢母线：钢的机械强度大，但导电性差，仅用在高压小容量电路（如电压互感器回路以及小容量厂用、所用变压器的高压侧）、工作电流不大于200A的低压电路、直流电路以及接地装置回路中。按母线的截面形状分类矩形截面母线（2）圆形截面母线（3）槽形截面母线（4）管形截面母线（5）绞线圆形软母线（二）封闭母线1.封闭母线的结构类型（1）按外壳材料分：塑料外壳母线和金属外壳母线（2）按外壳与母线间的结构形式分1）不隔相式封闭母线2）隔相式封闭母线3）分相封闭式母线（三）母线的着色作用：►可以增加辐射能力，有利散热。►钢母线着色还能防锈蚀。►便于工作人员识别相序或直流极性。着色的标志如下：►交流：A相——黄色；B相——绿色；C相——红色►直流：正极——红色；负极——蓝色►交流中性点汇流母线和直流均压汇流母线：不接地者刷白色，接地者刷紫色带黑色横条。二、封闭母线大容量发电机的电流通过发电机与变压器之间的连接母线时，将引起一系列问题：►母线短路时产生巨大电动力；►母线本身发热；►母线对附近钢构件的感应发热；►母线故障对系统的影响大。封闭母线系指用非磁性金属材料（铝合金)制成的外壳保护起来的母线。主要由母线导体、支持绝缘子和防护屏蔽外壳组成。性能作用：减少接地故障，避免相间短路由于三相外壳上存在与母线电流的大小几乎相等的电流，可对母线磁场进一步加以屏蔽，其效果有：降低短路电流在母线导体上产生的电动力极大地减少附近钢构件的感应发热损耗。采用微正压装置后，可防止绝缘结构，提高运行可靠性；并且为母线采用通风冷却创造了条件。由于工程成套生产，质量有保障，运行维护工作量小，结构简单，土建投资少。但外壳内的电能损失较大。

电缆

电缆用于输送和分配电能。结构紧凑，占用空间小，走向和布置极为灵活方便；现场施工简便；运行可靠行高；虽然电缆单价较贵，但由于其基础和土建工程较省，故综合工程费用不一定超出母线；载流量小。电力电缆一般结构由线芯导体、绝缘层、密封护套和保护层等主要部分组成。线芯导体：传送电能，要求有好的导电性，以减少输电时线路上能量的损失。芯线材料有铝芯和铜芯两种。绝缘层：将线芯导体间及保护层相隔离，要求绝缘性能、耐热性能良好；保护层（内护层、外护层）用来保护绝缘层使电缆在运输、储存、敷设和运行中，绝缘层不受外力的损伤和防止水分的浸入。在油浸纸绝缘电缆中，保护层还具有防止绝缘油外流的作用。电缆头：电缆头把电缆接头密封起来。如果电缆在敷设时端头未密封或制作的电缆头质量不合格，电缆头就会漏油，最后使绝缘油干枯，绝缘性能大大下降，影响电缆的安全运行。另外，电缆纸有很强的吸水性，极易受潮，如电缆密封不良，潮气侵入电缆内部，也会使绝缘性能降低并影响电缆的安全运行。所以，电缆头是电缆绝缘的薄弱环节，且是电缆线路故障的多发点。电缆终端头：作用：电缆的一端与其他电气设备连接时，需用电缆终端头。户外电缆终端头由于易受风雨冰雪及环境气候影响，其结构较为复杂；户内电缆终端头工作条件较好，不需防水装置，电缆芯线可直接引出与设备相连。电缆中间接头：将两条电缆的一端连接成为一条电缆线路时，需利用电缆中间接头。

绝缘子1、作用：用来支持和固定带电裸导体，并与地绝缘，或作为带电导体之间的绝缘。2、要求：具有足够的机械强度和电气强度，并能在恶习劣环境（高温、潮湿、多尘埃、污秽等）下安全运行。二、绝缘子的分类1、按装设地点绝缘子可分：户内、户外式；户外式具有较多和较大的裙边，增长了沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，使绝缘子能在较恶劣环境中可靠工作。户内式表面无裙边。2、按用途分：电站绝缘子、电器绝缘子和线路绝缘子。三、电器绝缘子1、用途：固定电器的载流部分2、类型：支柱绝缘子：用于固定没有封闭外壳的电器的载流部分，如隔离开关的静、动触头等。套管绝缘子：用来使有封闭外壳的电器，如断路器、变压器等的载流部分引出外壳。套管绝缘子

高压断路器它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时在继电器保护装置的作用下，可迅速地切断过负荷电流和短路电流，以防止故障扩大。高压断路器的类型作为闭合和开断电路的高压断路器，必须有完善有效的措施迅速灭弧。按灭弧介质和灭弧方式进行分类。a）少油断路器（少油、多油）以油作为灭弧介质，多油断路器已趋于淘汰，少油断路器由于价格适中，在早期的建筑供配电系统中较常用，但有火灾危险；b）空气断路器以压缩空气作为灭弧介质，断路器分断电流能力强，但造价高、维护要求高，一般只在大型变电站采用；c）六氟化硫（SF6）断路器采用具有良好灭弧和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质，灭弧性能好，开断能力强，允许连续开断次数较多，适用于频繁操作，噪音小，无火灾危险，机电磨损小等，是一种性能优异的“无维修”断路器。在高压电路中应用越来越多。但价格较高；灭弧原理SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子，这种性能对灭弧有极大的使用价值。即SF6具有很好的负电性，它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。这些负离子的导电作用十分迟缓，从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率，因此有很好的灭弧性能。SF6的灭弧性能是空气的100倍，并且灭弧后不变质，可重复使用d）真空断路器采用真空作为灭弧介质，器具有分断电流能力强，结构简单，重量轻，体积小，维护要求低、无爆炸危险等优点，近年来发展较快，在建筑供配电系统中使用越来越多，不足之处是价格较贵。高压断路器的操作机构高压断路器在发生故障时，能够在继电保护装置的控制下，自动切断故障电流，因此高压断路器还应配有相应的操作机构以实现自动动作，操作机构有手动式：以人工手动方式进行分、断操作，简单，但不能提供自动分、断操作电动式：以电磁力作为断路器分、断操作的动力；弹簧式：以弹簧力作为断路器分、断操作的动力；液压式：用液压机构提供断路器分、断操作的动力；气动式：用压缩空气提供断路器分、断操作的动力。高压隔离开关高压隔离开关不具备分断负载电流的作用，一般与高压断路器配合使用隔离开关在断开后有明显的断开点，以确保“隔离”作用。在对高压电气设备检修时，用隔离开关将检修的设备与其它带电体可靠地分隔，以保证检修人员的安全；在需要进行“倒闸操作”时，利用隔离开关将设备或供电线路从一组母线切换到另一组母线。操作注意事项高压隔离开关一般采用手动操作方式。高压隔离开关没有灭弧机构，不允许带负荷操作，只能与高压断路器配合使用。高压隔离开关在操作时有严格的次序要求：分闸：先断开高压断路器，后拉开隔离开关；合闸：先合上隔离开关，后合上高压断路器。为防止误操作，除了严格的操作规程外，高压隔离开关还应有与高压断路器互锁的装置。

GIS六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（GaslnsulatedSwitchgear)简称GIS.它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。SF6的特点SF6是一种诞生法国的人工合成惰性气体。纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。SF6气体在0.29Mpa压力时，绝缘强度与变压器油相当其,灭弧能力是空气的100倍，是目前应用最广泛的电气绝缘气体。在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物．如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。GIS的特点小型化：因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质，所以能大幅度缩小变电站的体积，实现小型化。可靠性高：由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中，大大提高了可靠性。安全性好：带电部分密封于接地的金属壳体内，因而没有触电危险。SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。杜绝对外部的不利影响：因带电部分以金属壳体封闭，对电磁和静电实现屏蔽，噪音小，抗无线电干扰能力强。安装周期短，维护方便，检修周期长

GIS在电力系统的位置，如下：GIS组成，如下：

安装地点分为户内式户外式：1、GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式，220KV及以上采用单相单筒式 GIS设备根据各个元件不同作用，分成若干个气室，其原则如下a.因SF6气体的压力不同，要求分为若干个气室。断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流，所以压力要低些。a.因SF6气体的压力不同，要求分为若干个气室。断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流，所以压力要低些。b.因GIS设备检修的需要，要分为若干个气室。由于元件与母线要连接起来，当某一元件发生故障时，要将该元件的SF6气体抽出来才能进行检修，分成若干气室能减小故障范围。

为了监视GIS设备各气室为了监视GIS设备各气室SF6气体是否泄漏,根据各厂家设计不同装有压力表或密度计,密度计装有温度补偿装置,一般不受环境温度的影响。为防止SF6压力过高，超出正常压力，又装有防爆装置。GIS分解模型图：

部位简介：1、部件名称：断路器。1、部件名称：断路器。英文简称：CB。主要功能：开断正常及非正常负荷。2、部件名称：隔离开关。（三工位隔离接地开关）2、部件名称：隔离开关。（三工位隔离接地开关）英文简称：DS。主要功能：主要开断无负荷回路条件下的电流。EES3、3、部件名称：接地开关（三工位隔离接地开关）英文简称：ES主要功能：通常用与设备维修时接地。DSDS4、4、部件名称：快速接地开关。英文简称：HSGS。主要功能：线路发生故障时，短时闭合短路电流，避免电弧对结构的影响。5、部件名称：母线。5、部件名称：母线。英文简称：BUS。主要功能：通过导电连接件和GIS其它元件接通，满足不同的主接线方式来汇集分配传送电能。（类似于电缆）6、部件名称：电流互感器。6、部件名称：电流互感器。英文简称：CT。主要作用：将高电流转换为低电流（一般为1-5A）对设备进行测量和保护。分类：1）测量用CT2）保护用CT7、部件名称：电压互感器。7、部件名称：电压互感器。英文简称：PTorVT(VoltageTransformer)。主要作用：将高电压转换成低电压（一般为100V）对GIS进行测量和保护。分类：1）测量用PT2）保护用PT8、8、部件名称：避雷器。英文简称：LA。主要作用：将过电压限制在被保护设备的绝缘水平下，从而保护电力设备，有过电压时，迅速导通将电流释放到大地。9、部件名称：电缆终端。9、部件名称：电缆终端。英文简称：C/H。主要作用：和现场电缆连接部位10、10、部件名称：汇控柜。英文简称：LCP柜。主要作用：运行及操作用的配电柜电流互感器电流互感器是一种在短路状态下运行的变压器，用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电流信息，在正常使用条件下其二次电流与一次电流成正比，相位差在联结方法正确时接近于零。电流互感器接在线路上，主要用来改变线路的电流，所以电流互感器在一些地方也叫变流器。电流互感器由闭合铁心以及绕在该铁心上的一次线圈、二次线圈和一些安装部件组成，一、二次线圈之间，线圈与铁心之间均有绝缘隔离。电流互感器是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给测量、计量、保护电流互感器是一种在短路状态下运行的变压器，用于给测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器提供电流信息，在正常使用条件下其二次电流与一次电流成正比，相位差在联结方法正确时接近于零。电流互感器接在线路上，主要用来改变线路的电流，所以电流互感器在一些地方也叫变流器。电流互感器由闭合铁心以及绕在该铁心上的一次线圈、二次线圈和一些安装部件组成，一、二次线圈之间，线圈与铁心之间均有绝缘隔离。测量用(用于测量线路中电流的大小)AAAA计量用(计量电能)WWWW保护用(在线路中作过电流保护)电流互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低电压电器设备与高电压的电力线路相隔离；电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的一次电流变换成较小的标准电流值，一般是5A或1A。这样可以减小仪表和继电器的尺寸，也可以简化其规格；有利于仪表和继电器小型化、标准化。因此电流互感器的主要作用是：a给测量仪器、仪表或保护控制装置传递电流信息。b使测量仪表和保护设备与高压电力线路相隔离，从而保证测量仪表、保护设备和人身的安全。c有利于仪表和保护继电器的小型化、标准化。

电压互感器二次绕组二次绕组线圈、二次线圈和一些安装部件组成，一、二次线圈之间，线圈与铁心之间均有绝缘隔离。输出负荷电压互感器的一次绕组并联在电力线路上，线路电压输出负荷就是互感器的一次电压U1，二次绕组外部接有测量仪表和保护设备,它们与二次绕组并联连接。电压互感器的工作原理和变压器相同，只不过电压互感器的二次负荷很小，因此可以说电压互感器是一种容量很小的变压器。一二次绕组的电压比等于它们的匝数比。电压互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低电压电器设备与高电压的电力线路相隔离；电力线路中的电压各不相同，通过电压互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的一次电压变换成较小的标准电压值，一般是100V或100/√3V。这样可以减小仪表和继电器的尺寸，也可简化其规格；有利于仪表和继电器小型化、标准化。因此电压互感器的主要作用是：a给测量仪器、仪表或保护控制装置传递电压信息。b使测量仪表和保护设备与高压电力线路相隔离，从而保证测量仪表、保护设备和人身的安全。c有利于仪表和保护继电器的小型化、标准化。测量用(用于测量线路中电压的大小)AVAV

计量用(计量电能)PTPTCTCTWW保护用(在线路中作欠压、过电压保护)

电抗器并联电抗器并联接在高压母线或高压输电线路上。它是一个带间隙铁芯(或空芯)的线性电感线圈，它的铁芯和线圈浸泡在盛有变压器泊的油箱中。因此，它是采用油冷却的、外形似变压器的油浸电抗器。并联电抗器并联接在高压母线或高压输电线路上。它是一个带间隙铁芯(或空芯)的线性电感线圈，它的铁芯和线圈浸泡在盛有变压器泊的油箱中。因此，它是采用油冷却的、外形似变压器的油浸电抗器。降低工频电压升高。明显降低线路末端工频电压的升高。降低操作过电压。降低了工频电压的升高，故降低了操作过电压。避免发电机带空长线出现自励过电压。并联电抗器能大量吸收空长线上的容性无功功率，从而破坏了发电机自励磁条件。有利于单相自动重合闸。并联三相Y形接线的电抗器，且Y形接线的中性点经小电抗器（消弧线圈）接地，就可以限制或消除单相接地处的潜供电流，使电弧熄灭，有利于重合闸成功。串联电抗器串联接在高压电路中。它是一个不带铁芯(空心)的线性电感线圈，串联电抗器的线圈绕在干燥的、表面涂有漆的水泥支柱上，水泥支柱用支柱绝缘子与地绝缘，摆放在室内。因此，它是一个空气冷却的干式电抗器。串联电抗器串联接在高压电路中。它是一个不带铁芯(空心)的线性电感线圈，串联电抗器的线圈绕在干燥的、表面涂有漆的水泥支柱上，水泥支柱用支柱绝缘子与地绝缘，摆放在室内。因此，它是一个空气冷却的干式电抗器。限制短路电流。在大容量的发电厂和电力系统中，短路电流可能达到很大的数值，以致必须选用重型设备，甚至无法选用设备，当系统中采用了限流电抗器后，使短路电流减小，从而选用轻型设备和截面较小的母线和电缆。保持母线具有较高的残余电压。当母线与母线之间、母线的出线上装有限流电抗器时，若相邻母线或母线出线的电抗器线路侧发生短路，则非故障母线上保持一定的残余电压，使非故障母线上的设备仍能运行，从而提高了系统运行的稳定性。

电容器电力电容器分为串联电容器和并联电容器，它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，是电力系统的重要设备。1.电力电容器的作用串联电容器的作用.（1）提高线路末端电压。串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压，一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。(2)降低受电端电压波动。当线路受电端接有变化很大的冲击负荷（如电弧炉、电焊机、电气轨道等）时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。（3)提高线路输电能力。由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。4)改善了系统潮流分布。在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。（5)提高系统的稳定性。线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线路故障被部分切除时（如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相），系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容