变电站主要电气设备课件

變電站主要電氣設備一.變壓器

下圖是我們常見的兩種變壓器：變壓器幹式變壓器油浸式變壓器變壓器的主體構造：1、鐵芯

2、繞組變壓器變壓器的結構——鐵芯、繞組、分接開關、絕緣、油箱、冷卻器、保護裝置鐵芯鐵芯的作用是變壓器的主磁路鐵芯的材料0.35～0.5mm厚的矽鋼片

鐵芯形式電力變壓器主要採用芯式結構變壓器變壓器繞組：繞組是變壓器的電路部分銅或鋁導線包繞絕緣紙以後繞制而成。繞組是變壓器的電路部分，採用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心地套在鐵芯柱上。為便於絕緣，一般低壓繞組在裏，高壓繞組在外，但大容量的低壓大電流變壓器，考慮到引出線工藝困難，往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。變壓器變壓器的附件：1-銘牌；2-信號式溫度計；3-吸濕器；4-油標；5-儲油櫃；6-安全氣道7-氣體繼電器；8-高壓套管；9-低壓套管；10-分接開關；11-油箱；12-放油閥門；13-器身；14-接地板；15-小車變壓器變壓器的結構——鐵芯、繞組、分接開關、絕緣、油箱、冷卻器、保護裝置變壓器變壓器變壓器工作原理變壓器變壓器油箱是裝器身和變壓器油的，為了便於散熱，有的箱壁上焊有散熱管。變壓器油的作用是絕緣和冷卻。與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組;與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組;同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為φm,該磁通量稱為主磁通;變壓器工作原理變壓器原理圖（圖3-1）

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的暫態值均按正弦規律變化，則有不計鐵心損失，根據能量守恆原理可得由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關係：令K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則

變壓器工作原理變壓器變壓器的銘牌參數：每臺變壓器都有一銘牌，上面標注著型號、額定值及其它數據，便於用戶瞭解變壓器的運行性能。電力變壓器產品型號SL7－315/10產品編號額定容量315kV·A使用條件戶外式額定電壓10000/400V冷卻條件ONAN額定電流18.2/454.7A短路電壓4%額定頻率50Hz器身吊重765kg相數三相油重380kg聯接組別Yyno總重1525kg制造廠生產日期圖1－4電力變壓器銘牌示意圖變壓器工作原理額定容量SN：它是變壓器額定工作條件下輸出能力的保證值，是額定視在功率，單位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。一般容量在630kVA以下的為小型電力變壓器；800~6300kVA的為中型電力變壓器；8000~63000kVA為大型電力變壓器；90000kVA及以上的為特大型電力變壓器；變壓器工作原理變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關係為：單相變壓器：三相變壓器：變壓器三相繞組接線有兩種：1、星形聯結記作：“Y”或“y”

2、三角形聯結記作：“D”或“d”變壓器工作原理變壓器工作原理例：SCB10型脫硫幹式變壓器幹式電力變壓器型號及含義SCB10—1600/6SC:三相固體成型（環氧樹脂）B:低壓箔式線圈10:設計序號1600kVA:額定容量6kV:額定高壓電壓變壓器變壓器的分類：用途：升壓變壓器、降壓變壓器；相數：單相變壓器和三相變壓器；線圈數：雙線圈變壓器、三線圈變壓器和自耦變壓器；鐵心結構：心式變壓器和組式變壓器；調壓方式：無載調壓變壓器、有載調壓變壓器；冷卻介質和冷卻方式：油浸式變壓器和幹式變壓器等；容量大小：小型變壓器、中型變壓器、大型變壓器和特大型變壓器。變壓器工作原理

變壓器日常巡視檢查應包括以下內容：

1)油溫應正常，應無滲油、漏油，儲油櫃油位應與溫度相對應。2)套管油位應正常，套管外部應無破損裂紋、無嚴重油污、無放電痕跡及其它異常現象。3)變壓器音響應正常。4)散熱器各部位手感溫度應相近，散熱附件工作應正常。5)吸濕器應完好，吸附劑應乾燥。6)引線接頭、電纜、母線應無發熱跡象。7)壓力釋放器、安全氣道及防爆膜應完好無損。8)分接開關的分接位置及電源指示應正常。9)氣體繼電器內應無氣體。10)各控制箱和二次端子箱應關嚴，無受潮。11)幹式變壓器的外表應無積汙。12)變壓器室不漏水，門、窗、照明應完好，通風良好，溫度正常。13)變壓器外殼及各部件應保持清潔。二.高壓開關電器高壓斷路器開關電器主要用來閉合與開斷正常電路和故障電路或用來隔離高壓電源。承擔的任務：正常工作情況下，開合正常工作電流僅用來斷開故障情況下的過負荷電流或短路電流既用來開合正常工作電流，又開合過負荷電流或短路電流只用來在檢修時隔離電壓高壓斷路器是電力系統中任務最繁重、地位最重要、結構最複雜的開關電器。對斷路器的基本要求：足夠的開斷能力盡可能短的動作時間高度的工作可靠性

高壓斷路器的類型按安裝地點分—--戶內式、戶外式按照使用的滅弧介質分—-油斷路器、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器等SF6斷路器的結構類型

1.瓷柱式SF6斷路器

1-並聯電容；2-端子；3-滅弧室瓷套；4-支持瓷；5-合閘電阻；6-滅弧室；7-絕緣拉杆；8-操動機構箱結構特點：滅弧室安裝在高強度瓷套中，用空心瓷柱支承和實現對地絕緣。滅弧室和絕緣瓷柱內腔相通，充有相同壓力的SF6氣體，通過控制櫃中的密度繼電器和壓力錶進行控制和監視。穿過瓷柱的絕緣拉杆把滅弧室的動觸頭和操動機構的驅動杆連接起來，通過絕緣拉杆帶動觸頭完成斷路器的分合操作。優點：系列性強，結構簡單，用氣量少，單斷口電壓高、開斷電流大、運動部件少，價格相對便宜，運行可靠性高和檢修維護工作量小。缺點：重心高，抗震能力較差，且不能加裝電流互感器，使用場所受到一定限制。“I”形佈置一般用於220kV及以下的單柱單斷口斷路器“Y”形佈置一般用於220kV及以上的單柱雙斷口斷路器“T”形佈置一般用於220kV及以上特別是500kV的單柱雙斷口斷路器SF6斷路器的結構類型瓷柱式SF6斷路器SF6斷路器的結構類型2.罐式SF6斷路器1－套管；2－支持絕緣子；3－電流互感器；4－靜觸頭；5－動觸頭；6－噴口工作缸；7－檢修窗；8－絕緣操作杆；9－油緩衝器；10－合閘彈簧；11－操作杆結構特點：滅弧室安裝在接地的金屬罐中，高壓帶電部分用絕緣子支持，對箱體的絕緣主要靠SF6氣體。絕緣操作杆穿過支承絕緣子，把動觸頭與機構驅動軸連接起來，在兩個出線套管的下部都可安裝電流互感器。優點：結構重心低，抗震性能好，滅弧斷口間電場較好，斷流容量大，可以加裝電流互感器，還能與隔離開關、接地開關、避雷器等融為一體，組合成複合式開關設備。借助於套管引線，基本上不用改裝就可以用於全封閉組合電器之中。缺點：罐體耗用材料多，用氣量大，系列性差，難度較大，造價比較昂貴。SF6斷路器的結構類型罐式SF6斷路器少油斷路器110kV少油斷路器220kV少油斷路器斷路器就地操作箱二.高壓開關電器隔離開關一、隔離開關的基本知識——隔離開關又名隔離刀閘，是高壓電氣裝置中保證工作安全的開關電器。——高壓隔離開關在分閘狀態有明顯的間隙，並具有可靠的絕緣，在合閘狀態能可靠的通過正常工作電流和短路電流。——沒有專門的滅弧裝置，不能用來開斷負荷電流和短路電流，隔離開關通常與斷路器配合使用。一、隔離開關的基本知識1．隔離開關的作用——隔離電源：電氣設備檢修時，用隔離開關將需要檢修的電氣設備與帶電的電源隔離，形成明顯可見的斷開點，以保證檢修人員和設備的安全。——倒換線路或母線：用隔離開關將電氣設備或線路從一組母線切換到另一組母線上。——關合與開斷小電流電路：關合和開斷電壓互感器、避雷器電路；電容電流；空載電力線路；空載變壓器等。一、隔離開關的基本知識2、對隔離開關的基本要求：

具有明顯的中斷點。應有可靠的絕緣。具有足夠的熱穩定、動穩定。操作性能好。結構簡單、動作可靠。帶接地刀閘的隔離開關必須裝設連鎖機構一、隔離開關的基本知識3．隔離開關的技術參數和型號額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定電流（A）熱穩定電流（kA）極限通過電流峰值（kA）一、隔離開關的基本知識

123456產品名稱：G—隔離開關安裝地點；N－戶內型，W－戶外型設計序號額定電壓（kV）補充特性：C－瓷套管出線，D－帶接地刀閘；K－快分型，G－改進型，T－統一設計額定電流（A）例如：GN19－10/630，表示戶內隔離開關，設計序號19，額定電壓10kV，額定電流630A。高壓隔離開關的型號主要由以下六個單元組成：

一、隔離開關的基本知識4．隔離開關的原理結構導電部分：絕緣部分：操動機構：傳動機構：支持底座：包括觸頭、閘刀、接線座。主要起傳導電路中的電流，關合和開斷電路的作用。包括支持絕緣子和操作絕緣子。實現帶電部分和接地部分的絕緣。通過手動、電動、氣動、液壓向隔離開關的動作提供能源。由拐臂、聯杆、軸齒或操作絕緣子組成。接受操動機構的力矩，將運動傳動給觸頭，以完成隔離開關的分、合閘動作。將導電部分、絕緣子、傳動機構、操動機構等固定為一體，並使其固定在基礎上。導電部分支持底座絕緣部分傳動機構操動機構一、隔離開關的基本知識5、隔離開關的操動機構1.手動操動機構

杠杆式用於額定電流小於3000A的隔離開關；蝸輪式用於額定電流大於3000A的隔離開關。2.電動操動機構由電動機、機械減速傳動系統、電氣控制系統及箱殼組成。可進行遠方控制，也可就地電動控制或利用手柄進行人力操作。二、隔離開關的主要結構類型

1、隔離開關的種類按裝設地點可分為戶內式和戶外式；按極數可分為單極和三極；按絕緣支柱數目可分為單柱式、雙柱式和三柱式；按動作方式可分為閘刀式、旋轉式、插入式；按有無接地刀閘可分為帶接地刀閘和不帶接地刀閘；按操動機構可分為手動式、電動式、液壓式；按用途可分為一般用、快分用和中性點接地用。二、隔離開關的主要結構類型2.戶內高壓隔離開關

GN19－10系列插入式戶內高壓隔離開關三相共底架結構，主要由靜觸頭、基座、支柱絕緣子、拉杆絕緣子、動觸頭組成。三相平行安裝。

靜觸頭拉杆絕緣子支柱絕緣子動觸頭轉軸基座二、隔離開關的主要結構類型GN22－12隔離開關GN2－35隔離開關GN27－40隔離開關二、隔離開關的主要結構類型GN30－10型隔離開關二、隔離開關的主要結構類型3．戶外式隔離開關按支柱絕緣子數目可分為雙柱式、三柱式和單柱式。（1）雙柱式隔離開關GW4－110型隔離開關

雙柱單斷口水準旋轉式結構，廣泛用於10～220kV配電裝置中。二、隔離開關的主要結構類型絕緣支柱底座軸承座導電閘刀觸頭交叉連杆接線端子撓性導體二、隔離開關的主要結構類型GW4-252III完善化改進型隔離開關GW4-126,145III完善化改進型隔離開關GW4-40.5高壓隔離開關二、隔離開關的主要結構類型GW5－110D隔離開關開關由底座、棒式支柱絕緣子、導電閘刀、左右觸頭和傳動部分等組成，也稱為V型隔離開關。根據需要該隔離開關可配裝接地閘刀，廣泛用於35～110kV電壓等級中。底座棒式絕緣支柱導電閘刀接線端子支承座接地刀閘二、隔離開關的主要結構類型GW11－252型隔離開關雙柱水準伸縮式結構，閘刀水準伸縮，分合狀態清晰，便於巡視。隔離開關製成單極形式，由三個單極組成一臺三相隔離開關。絕緣支柱底座導電閘刀操動機構靜觸頭傳動裝置二、隔離開關的主要結構類型（2）GW7－220型三柱式隔離開關絕緣支柱底座傳動裝置導電閘刀靜觸頭操動機構採用三柱雙斷口水準旋轉開啟式結構。二、隔離開關的主要結構類型（3）單柱式隔離開關GW6－220GD型單柱式隔離開關隔離開關每極具有兩個瓷柱，即支持瓷柱和操作瓷柱。由於只有一個支持瓷柱，故稱為單柱式。靜觸頭固定在架空硬母線或懸掛在架空軟母線上。動觸頭固定在導電折架上。二、隔離開關的主要結構類型底座操動瓷柱支持瓷柱導電折架傳動裝置動觸頭靜觸頭接地開關220KV線路刀閘系列斷路器與隔離開關110kv少油斷路器35kv隔離開關三.互感器

互感器電流互感器電壓互感器電流互感器作用是將交流大電流變成小電流（5A或lA），供電給測量儀錶和繼電保護裝置的電流線圈；電壓互感器作用是將交流高電壓變成低電壓（100V或100/V），供電給測量儀錶和繼電保護裝置的電壓線圈。它們使測量儀錶和保護裝置標準化和小型化，使測量儀錶和保護裝置等二次設備與高壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證設備和人身安全。電流互感器35ＫＶ電流互感器１１０ＫＶ電流互感器電壓互感器為什麼電壓互感器二次側不允許短路電流互感器二次側不允許開路呢?

電壓互感器二次側短路會產生大電流而燒毀電壓互感器。電流互感器在一次側有電壓無電流的情況下二次側開路不會產生電壓，在一次側有一定量的穩定電流時打開二次側會產生一定值的電壓，但不會很高。但是一次主回路一般都與開關相連，在開關接通或斷開主回路電流時，主回路電流會有一個突變過程，根據V=L*di/dt（L是互感器電感量），此時若二次側開路將會瞬間激發很高電壓，容易發生危險。因此電流互感器不允許開路。四.補償裝置補償裝置作用——補償電網中的電容、電感參數，或向電網提供容性或感性無功功率。分類——串聯補償和並聯補償。補償裝置——串聯補償裝置和並聯補償裝置補償設備5五.保護電器保護電器熔斷器避雷器防雷設備與接地裝置過電壓

概念——電氣設備在運行中承受正常的工作電壓，但是由於某些原因，系統中某部分的電壓可能升高，而且往往大大超過設備的最高允許電壓值，這種電壓升高就被稱為過電壓。分類防雷設備防雷設備避雷針與避雷線作用——防止直擊雷過電壓組成——接閃器、下引線（接地引線）和接地體避雷器作用——防止感應雷過電壓、侵入波以及內部過電壓感應雷過電壓----雷閃擊中電氣設備附近地面，在放電過程中由於空間電磁場的急劇變化而使未直接遭受雷擊的電氣設備上感應出的過電壓。避雷針避雷針避雷線避雷線避雷器安裝在750kV蘭州東變電站的撫順電瓷製造有限公司750kV氧化鋅避雷器避雷器避雷器1000KV特高壓避雷器西瓷撫瓷廊坊接地裝置工作接地——保證電力系統正常運行所需要的接地。保護接地——為了人身安全而設置的接地。防雷接地——針對防雷保護的需要而設置的接地。儀控接地——為了穩定電位、防止干擾而設置的接地。六.繼電保護當發生故障時，作用於斷路器跳閘，自動切除故障元件；當出現異常情況時發出信號。繼電保護的作用自動裝置的作用用來實現發電廠的自動並列、發電機自動調節勵磁、電力系統頻率自動調節、按頻率啟動水輪機組；實現發電廠或變電站的備用電源自動投入、輸電線路自動重合閘及按事故頻率自動減負荷等。

七.電氣主接線電氣設備的符號

圖形符號是用於表示電氣圖中電氣設備、裝置、元器件的一種圖形和符號。文字符號是電氣圖中電氣設備、裝置、元器件的種類字母和功能字母代碼。文字符號的字母應採用大寫的拉丁字母。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號兩種。主要電氣設備的圖形和文字元號如表所示。電氣設備的符號電氣設備的符號電氣設備的符號一次設備按預期的生產流程所連成的電路，稱為電氣主接線。主接線表明電能的生產、彙集、轉換、分配關係和運行方式，是運行操作、切換電路的依據，又稱一次接線、一次電路主系統或主電路。用國家規定的圖形和文字元號表示主接線中的各元件，並依次連接起來的單線圖，稱電氣主接線圖。某火電廠的