变电站各类设备讲解

气体绝缘电气设备(GIS)—GasInsulatedSwitchgear主要由断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、套管等设备组成，系户内高压成套输变电设备。概述●线路(主变)侧PT●线路(主变)侧避雷器●开关汇控柜●开关操作机构箱●刀闸(接地刀闸)概述●母联开关汇控柜●开关操作机构箱●刀闸(接地刀闸)概述●刀闸(接地刀闸)变压器变压器变压器1、铁芯2、绕组变压器变压器变压器·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。额定容量制造厂短路电压4%器身吊重765kg图1-4电力变压器铭牌示意图·调压机构箱·高压侧中性点1、铁芯变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。变压器的冷却装置是起散热的作用的。自然冷却、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷7、储油柜(又称油枕)8、吸湿器9、压力释放阀(又称防爆管、安全气道)2、三角形联结变压器常(短路)电流的电气设备。繁分合(重合闸)·真空断路器：断路器的动静触头在真空中开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质。真空度在10-⁴Pa以上。·额定电压：断路器所在系统的最高电压。·额定电流：规定的使用和性能条件下持续通过的电流的有·额定短时耐受电流(热稳定):在规定的短时间范围内，断路器在合闸状态下能够承载的电流有效值，等于其额定短路开断电流。·额定短路开断电流：断路器能开断的最大短路电流。·额定短时持续时间：在合闸状态下能够承载的额定短时耐受电流的时间间隔。3s(220kV),4s(110kV及以下)·额定峰值耐受电流：在合闸状态下，能够承载的额定短时耐受电流的第一个大半波的电流峰值。等于2.5倍额定短时耐受电流。·额定短路关合电流：关合操作时，在电流出现后的瞬态过程中，流过断路器一极的电流的第一个大半波的峰值。等于额定峰值耐受电流。·额定操作顺序：·O-T-CO-T1-CO(重合闸方式):分-重合闸时间(供电弧彻基本构造·导电主回路：由动静触头构成，通过两者通断实现电路的连接与断开。·灭弧室：使电路分断过程中缠上的电弧在密闭室内的高压力下于数十毫秒内快速的熄灭，切断电路。·操动机构：通过若干机械环节使动触头按指定的方式和速度运动，实现电路的开关与关合。·绝缘支撑及传动部件：通过绝缘实现对地电气隔离，传动部件实现操作的传递。操动机构说明·操动机构：为断路器的重要组成部分，断路器只有依靠并且必须依靠机械的传动操作才能实现对电路的开断和关合、控制和保护。·由储能单元、分合闸控制及保护单元、机械联锁功能单元·合闸：需要输出足够的合闸能量，以能使关合短路故障电流时可靠关合到底而无停滞阻挡。·分闸：其分闸出力特性必须与断路器的灭弧室负载特性匹配，满足分闸速度和时间要求。·合闸保持：使其保持合闸状态的保持机构。自由脱扣、放跳跃、防失压慢分、计数、状态·以弹簧为主要储能元件，通过电机带动减速装置经过储能系统实现。合闸命令发出时，经合闸线圈的电磁力脱扣储能保持系统，已储能的弹簧释放能量并推动传动系统的运动完成断路器的合闸操作。·原理说明：电动机工作，对合闸弹簧储能；合闸命令发出,储能保持装置接触弹簧释放能量，部分能量驱使断路器的动静触头运动进行合闸，另一部分通过机械传动机构使分闸弹簧储能，为分闸操作准备。同时合闸弹簧再次通过电机进行储能，为下一次合闸准备。当有分闸需要时，经过自由脱扣装置释放分闸弹簧储能来进行分闸操作。SF6断路器简介能力强，开断性能好，单断口电压高的性能。是空气5.1倍。化学性质稳定不活泼，不易发生反应(高压下可能发生化学变化，产生S或F化合物，有毒，);灭弧能力理想，介质绝缘强度恢复快，比空气快100倍左右运行要求·含水量的要求：·危害：1、对于气体本身无影响，但是如果在固体绝缘表面凝水，则会降低沿面闪络电压，造成闪络放电；2、水分在电弧作用下参与SF6气体分解，产生腐蚀性氟化物等有毒气体。降低绝缘部件的绝缘电阻和破坏金属件的表面真空断路器·灭弧介质为真空，绝缘强度高，熄弧时间短。四.高压开关电器一、隔离开关的基本知识·1.隔离开关的作用一、隔离开关的基本知识一、隔离开关的基本知识·3.隔离开关的技术参数和型号额定电压(kV)隔离开关的主要结构类型·垂直伸缩式静触头传动机构传动机构一支持瓷瓶一支持瓷瓶底座和操作机构停止停止播放暂停上一节下一节1·接地隔离开关(地刀)作用：设备检修时，确保设备断电的基础上合上地刀，放掉设备残余电荷，保证检修人员的人身安全。主闸刀与地刀通过机械连锁装置和电气闭锁回路达到主分——地合，地分——主合。·先线路侧，后母线侧。原因??·2、无雷电活动时拉合避雷器·3、拉合220KV及以下母线和直接连在母线上的设备的电容电流·4、无接地故障系统，拉合主变中性点接地开关·5、与断路器并联的旁路隔离开关，断路器和好时，拉合旁路电流·6、励磁电流小于2A的空载变压器、电抗器、电容电流小于5A的空载线路六.补偿装置或向电网提供容性或感性无功功率。置9.1电力电容器·基本结构：电容元件、浸渍剂、紧固件、引线、外壳和套管。(1)电容元件引出端封装吕HHHHHHH口(3)外壳、套管电容器(移相，旧型号);Z一直流电容器。第二位字母是介质代号，表示液体介质材料种类：Y一矿物油浸纸第三位字母也是介质代号，表示固体介质材料种类：F一纸、薄膜复合介质；M一全聚丙烯薄膜；无标记一全电容器纸。第四位字母表示极板特性：J一金属化极板。5:使用场所，W一户外式，不标记一户内式；6:尾注号，表示补充特性：B一可调式；G一高原地区用；TH一湿热地区用；H一污秽地区用；R一内有熔丝。表示相数(单相);W尾注号(户外使用)。 低压并联电容器(三相)外观图电容器的接线方式·接线方式分为三角形接线和星形接线-三角形接线：当电容器额定电压按电网的线电压选择时，应采用三角-星形接线：当电容器额定电压低于电网的线电压时，应采用星形接线O电容器的接线方式相同的电容器，接成三角形接线，因电容器上所加电压为线电压，所补偿的无功容量则是星形接线的胀、爆炸、使事故扩大；当采用星形接线当某一电七.保护电器电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备上感应出的过电压。F限制设备过电压避雷器●●设计序号_设计序号_电压等级阀型避雷器阀型避雷器由火花间隙及阀片电阻组成，有雷电过电压时火花间隙被击穿，阀片电阻下降，将雷电流引阀型避雷器361、上接线端2、火花间隙3、云母片垫圈4、瓷套管采用磁吹灭弧间隙，增大了灭弧能力，降低了残压。在火花间隙旁并联分路电阻，使工频放电电压沿火花间隙均匀分布，提高工频放电电压。额定电压(kV)额定电压(kV)结构特征氧化锌避雷器是一种保护性能优越、耐污秽、质量轻、阀片性能稳定额定电压(kV)设计序号额定电压(kV)设计序号结构特征结构特征瓷瓷柱数器雷电流通过避雷针(线)及接地装置泄入大地2防止避雷针(线)周围的设备受到雷击按安装地点分三、避雷针工作原理避雷针避雷针R五、避雷针保护范围介绍度度h水平面上保护范围的截面h水平面上保护范围的截面五.互感器互感器二次侧均接地：从而保证设备和身安全。JSGW-0.5电压互感器,主回路电流会有一个突变过程，根据V=L*di/dt(L是互感器电感量),此时若二次侧开路将会瞬间激发很高电压,容易发生危险。因此电流互感器不允许开路。八.继电保护继电保护元件组成。对于继电器保护：信号采样元件由电响、光字牌等.变配电站继电保护选择性、速动性。时，首先正确可靠地动作，在最短时间内或不带时限地切除保护范围内的故障。如变压器的差动保护、输电线路的高频保护、距离保护、零序电流保护等。后备保护是当被保护电气设备、输电线路的主保护或断路器失灵时起作用的保护，如变压器、输电线路的过流保护。用电源自动投入装置，变电所母线或分段母线备用电源自动投入装置，自动按频率减载装置等。继电保护的作用变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障(三相短路、两相短路、单相接地等)和出现不正常现象时(过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等),变配电站继电保护按保护性质分类·(1)电流速断保护：故障电流超过保护整定值无时限(整定时间为零),立即发出跳闸命令。·(2)电流延时速断保护：故障电流超过速断保护整定值时，带一定延时后发出跳闸命令。·(3)过电流保护：故障电流超过过流保护整定值，故障出现时间超过保护整定时间后发出跳闸命令。·(4)过电压保护：故障电压超过保护整定值时，发出跳闸命令或过电压信号。·(5)低电压保护：故障电压低于保护整定值时，发出跳闸命令或低电压信号·(9)距离保护：根据故障点到保护安装处的距离(阻抗)发出跳闸命令称为距离保护·(7)单相接地保护：当一相发生接地后对于接地系统，发出跳闸命令，对于中性点不接地系统，发出接地报警信号。·(8)差动保护：当流过变压器、中性点线路或电动机绕组，线路两端电流之差变化超过整定值时，发出跳闸命令称为纵差动保护，两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时，发出跳闸命令称横差动保护。·(10)方向保护：根据故障电流的方向，有选择性的发出跳闸命令称为方向保护。·(11)高频保护：利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护。·(12)过负荷：运行电流超过过负荷整定值(一般按最大负荷或设备额定功率来整定)时，发出过负荷信号。·(13)瓦斯保护：对于油浸变压器，当变压器内部发生匝间短路出现电气火花，变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器，故障严重，瓦斯气体多，冲击力大，重瓦斯动作于跳闸，故障不严重，瓦斯气体少，冲击力小，轻瓦斯动作于信号。·(14)温度保护：变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障，出现设备本体温度升高，超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。·(6)低周减载：当电网频率低于整定值时，有选择性跳开规定好的不重要负荷。·(15)自动重合闸：对于一些瞬时性故障(雷击、架空线闪路等)故障迅速切除后，不会发生永久性故障，此时再进行合闸，可以继续保证供电。继电保护发出跳闸命令断路器跳开后马上再发出合闸命令，称为重合闸。微机保护装置外部接线简单，减少了维护工作量，保护调试与与高速度，可以减少停电时间，节省人力，提高九.电气主接线表1-7常用一次设备名称及图形文字符号图形符号文字符号图形符号文字符号交流发电机G三绕组自耦变压器T双绕组变压器T电动机M三绕组变压器隔离开关T断路器调相机G隔离开关调相机G熔断器消弧线圈LL电压互感器L负荷开关具有两个铁芯和组的电流互感器负荷开关具有两个铁芯和两个次级绕组、一个铁芯两个次级绕组的电流互感器接触器的主动合、主动断触头KF母线、导线和电缆W火花间隙F电缆终端头*一电容器CE十.低压直流系统#1站用变电源经#1站用变低压空气开关接入站用电I段母线，#2站用变电源经#2站用变低压直流系统一、变电站综合自动化的内容,并迅速切除故障和完成事故后的恢复正常操作。1)电能脉冲计量法2)软件计算方法2026-10-17线电压2)显示实时主接线图3)事件顺序记录(SOE)2.2微机保护子系统的功能2.2微机保护子系统的功能(1)它的工作不受监控系统和其他子系统的影响(2)具有故障记录功能(3)具有与统一时钟对时功能(4)存储多种保护整定值(5)当地显示与多处观察和授权修改保护整定值(6)设置保护管理机或通信控制机，负责对各保护单元的管理。(7)通信功能(8)故障自诊断、自闭锁和自恢复功能。2026-10-172.3自动控制装置的功能(1)电压、无功综合控制(2)低频减负荷控制(3)备用电源自投控制(4)小电流接地选线控制2.4远动及数据通信功能(1)系统内部的现场级间的通信(2)自动化系统与上级调度的通信(1)功能综合化(3)测量显示数字化(4)操作监视屏幕化(5)运行管理智能化(1)其结构形式有集中式、分布式、分散(层)分布(2)从安装物理位置上来划分有集中组屏、分层组屏电压、无功综合控制子系统电压、无功综合控制子系统个优个优定定，发变由,心直接操作控制，或由调度中心修改下属变电站所应维持的母线电压和无功功率的定值，以满足系统运行方式变化后新的要求。2026-10-17一、备用电源自动投入装置(1)备用电源的配置②暗备用的控制单击此处添加标题(2)微机型的备用电源自投装置的基本特点(2)小电流接地系统的接地电流(2)小电流接地系统的接地电流上等于系统非故障线路5次谐波电流的总和，其方向与非故口为了监视和控制电力系统的运行，需要及时把表征各变电站运行状态的重要信息送到调度中心(遥测、遥信、遥视);一、远动通信的特点：口电力系统运行的变化过程十分迅速，所以对电力系统运行信息的实时性要二、远动数据通信信道：可简单的分为有线信道和无线信道两大类。有线信道有线信道信道微波中继信道卫星信道无线信道散射信道短波信道三、远动通信规约约定和顺序，这种规定和顺序称为通信规约(或通信协议)。第一部分：类别代号(D-电能表)。·常数：表示仪表记录的有功电能与相应的测试输出值之间关系的值。如此值是脉冲数，则常数是每千瓦时的脉冲数(imp/kWh)或者是每一脉冲的瓦时数(Wh/imp)。确定经互感器工作的仪表有关特性的电流值。集中抄表系统集中抄表系统是指由主站通过传输媒体(无线、有线、电力线载波等)将多个电能表电能量根据传输媒体(集中器下行信道)抄表系统可分为无线自动抄表系统、有线自动抄表系统、电力线载波自动抄表系统三大种类。