變電站一次設(shè)備

1、變電站的一次設(shè)備變電站的一次設(shè)備 變電站的一次設(shè)備變電站的一次設(shè)備 什么是變電站的一次設(shè)備？什么是變電站的一次設(shè)備？ 變電站中凡直接用來接受與分配電能以及與改變電能變電站中凡直接用來接受與分配電能以及與改變電能 電壓相關(guān)的所有設(shè)備，均稱為一次設(shè)備或主設(shè)備。由于大電壓相關(guān)的所有設(shè)備，均稱為一次設(shè)備或主設(shè)備。由于大 都承受高電壓，故也多屬于高壓電器或設(shè)備。它們包括主都承受高電壓，故也多屬于高壓電器或設(shè)備。它們包括主 變壓器、斷路器、隔離刀閘、母線、互感器、電抗器、補變壓器、斷路器、隔離刀閘、母線、互感器、電抗器、補 償電容器、避雷器以及進出變電所的輸配電線路等。由一償電容器、避雷器以及進出變電所的

2、輸配電線路等。由一 次設(shè)備連接成的系統(tǒng)稱為電氣一次系統(tǒng)或電氣主接線系統(tǒng)。次設(shè)備連接成的系統(tǒng)稱為電氣一次系統(tǒng)或電氣主接線系統(tǒng)。 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 變電站互感器 變電站電壓、電流互感器變電站電壓、電流互感器 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 變壓器原理變壓器原理 變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。它有一變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。它有一 個共用的鐵芯和與其交鏈的幾個繞組，且它們之間的空間位置不變。當某個共用的鐵芯和與其交鏈的幾個繞組，且它們之間的空間位置不變。當某 一個繞組從電源接受電流電能時，通過電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原一個繞組

3、從電源接受電流電能時，通過電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原 理改變電壓（電流），在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電理改變電壓（電流），在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電 能。因此，變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。鐵芯和繞組組裝了絕緣和能。因此，變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。鐵芯和繞組組裝了絕緣和 引線之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中，再配置調(diào)壓、引線之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中，再配置調(diào)壓、 冷卻、保護、測溫和出線等裝置，就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。冷卻、保護、測溫和出線等裝置，就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。 1 1、基本概念、基本概念 變電站的主變壓

4、器變電站的主變壓器 按單臺變壓按單臺變壓 器相數(shù)器相數(shù) 三相變壓器三相變壓器 單相變壓器單相變壓器 按繞組多少按繞組多少 雙繞組變壓雙繞組變壓 器器 三繞組變壓三繞組變壓 器器 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式 鐵芯式變壓鐵芯式變壓 器器 鐵殼式變壓鐵殼式變壓 器器 按絕緣和冷按絕緣和冷 卻條件卻條件 油浸式變壓油浸式變壓 器器 干式變壓器干式變壓器 2 2、變壓器分類、變壓器分類 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 一般按變壓器繞組的絕緣和冷卻方式進行分為 油浸式、干式兩種形式。 油浸式變壓器： 以油為變壓器繞組的絕緣和冷卻方式， 散熱較好，性價比較適中，但防火、 防爆性能較差。 干式變壓器： 以環(huán)氧樹脂

5、為變壓器繞組的絕緣和冷 卻方式（用環(huán)氧樹脂澆注變壓器繞組） 散熱稍差，價格高，但防火、防爆性 能好，在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用日益增多。 目前，在無人值班變電站中用的較多的是油浸式變壓器。 最初的變壓器都是空氣冷卻的，后來由于變壓器容量變大，電壓逐步提高，用空 氣來冷卻和作為絕緣越來越困難，因此就產(chǎn)生了油浸式變壓器，把變壓器浸在鐵 箱中的油內(nèi)。 變壓器油是從石油中提煉而來的，有良好的絕緣性能，除了可以絕緣外，還可以 作為散熱媒介。 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 自然油循環(huán)自然冷卻自然油循環(huán)自然冷卻 （油浸自冷式）（油浸自冷式） 自然油循環(huán)風冷（油浸風自然油循環(huán)風冷（油浸風 冷式）冷式） 強迫油循環(huán)

6、冷卻強迫油循環(huán)冷卻 依靠油箱壁的輻射和變壓器周圍空氣的自 然對流把熱量從油箱的冷卻器表面帶走。 2500KVA及以下額定容量。 優(yōu)點是不要風扇及供風扇電源，無風扇噪 音，維護簡單。 表面散熱系數(shù)與流體在表面流動的速度 有關(guān)，吹風之后，散熱系數(shù)增加。 8000KVA以上、40000KAV以下額定容量。 優(yōu)點是易形成溫度降落、形成動態(tài)平衡， 保證壽命。 水冷卻和風冷卻。 50000KVA以上巨型變壓器。 優(yōu)點利用油泵使內(nèi)部油流動，降低繞組 升溫，去掉散熱器減少變壓器安裝面積。 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 1信號溫度計 2銘牌 3吸濕器 4油枕(儲油柜) 5油位指示器(油標) 6防爆管 7瓦斯

7、繼電器 8高壓套管 9低壓套管 10分接開關(guān) 1l油箱 12鐵心 13繞組及絕緣 14放油閥 15小車 16接地端子 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 變壓器工作原理變壓器工作原理 變壓器原邊（初級）繞組加 交流電壓后，流過原邊繞組 的電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變 磁通，使原邊和副邊（次級） 繞組發(fā)生電磁聯(lián)系；根據(jù)電 磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過 這兩個繞組就會感應(yīng)出電動 勢，其大小與繞組匝數(shù)成正 比，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓 高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓 低；變壓器起到變換電壓的 目的。 （1）海拔不超過1000m戶 內(nèi)或戶外 （2）最高環(huán)境氣溫+40度， 最高日平均溫度+3

8、0度 （3）最高年平均溫度+20 度，最低氣溫-25度 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 油浸式變壓器 正常使用條件 （1 1）低壓繞組除小容量采用銅導(dǎo)線之外，一般采用銅箔繞抽）低壓繞組除小容量采用銅導(dǎo)線之外，一般采用銅箔繞抽 的圓筒式結(jié)構(gòu)；高壓繞組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，使之繞組的安的圓筒式結(jié)構(gòu)；高壓繞組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，使之繞組的安 匝分布平衡，漏磁小，機械強度高，抗短路能力強。匝分布平衡，漏磁小，機械強度高，抗短路能力強。 （2 2）鐵芯和繞組各自采用了緊固措施，器身高、低壓引線）鐵芯和繞組各自采用了緊固措施，器身高、低壓引線 等緊固部分都帶自鎖放松螺母，采用了不吊芯結(jié)構(gòu)，能承受等緊固部分

9、都帶自鎖放松螺母，采用了不吊芯結(jié)構(gòu)，能承受 運輸?shù)念嵳?。運輸?shù)念嵳稹?（3 3）線圈和鐵芯采用真空干燥，變壓器油采用真空濾油和）線圈和鐵芯采用真空干燥，變壓器油采用真空濾油和 注油的工藝，使變壓器內(nèi)部的潮氣降至最低。注油的工藝，使變壓器內(nèi)部的潮氣降至最低。 （4 4）儲油柜具有呼吸功能來補償因溫度變化而引起油的體）儲油柜具有呼吸功能來補償因溫度變化而引起油的體 積變化，并與外界隔離，有效防止氧氣、水份的進入而導(dǎo)致積變化，并與外界隔離，有效防止氧氣、水份的進入而導(dǎo)致 絕緣性能下降。絕緣性能下降。 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 3 3、性能特點分析、性能特點分析 油浸式變壓器的幾個油系統(tǒng) 主體

10、內(nèi)在油 系統(tǒng) 載分接開關(guān) 切換開關(guān)室 內(nèi)的油 60KV及以 上電壓等級 的全密封 高壓出線箱 內(nèi)油 油浸式變壓器有幾個互相隔離的獨立油系統(tǒng)。油浸式變壓器運行時，油浸式變壓器有幾個互相隔離的獨立油系統(tǒng)。油浸式變壓器運行時， 這些油這些油互不相通互不相通。 即使同一油系統(tǒng)，即使同一油系統(tǒng)，油基不同油基不同的油是的油是不能混用不能混用的。每一油系統(tǒng)應(yīng)注意的。每一油系統(tǒng)應(yīng)注意 在負溫時的油特性，在負溫時的油特性， 如主體內(nèi)油粘度大、流動性差、散熱性差如主體內(nèi)油粘度大、流動性差、散熱性差 超高壓油浸式變壓器的主體內(nèi)油系統(tǒng)，注意超高壓油浸式變壓器的主體內(nèi)油系統(tǒng)，注意防止油流帶電防止油流帶電過渡到過渡到油油

11、 流放電流放電，控制油速，控制油的電阻率。，控制油速，控制油的電阻率。 變電站的主變壓器變電站的主變壓器 變電站的斷路器變電站的斷路器 高壓斷路器是變電站的電力控制設(shè)備，當系統(tǒng)正常運高壓斷路器是變電站的電力控制設(shè)備，當系統(tǒng)正常運 行時，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和行時，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和 負載電流；當系統(tǒng)發(fā)生故障時，它和繼電保護配合，負載電流；當系統(tǒng)發(fā)生故障時，它和繼電保護配合， 能迅速切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。高壓斷能迅速切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。高壓斷 路器的好壞直接關(guān)系電力系統(tǒng)的安全運行。路器的好壞直接關(guān)系電力系統(tǒng)的安全運行。 1 1、基

12、本概念、基本概念 變電站的斷路器變電站的斷路器 2 2、斷路器分類、斷路器分類 少油斷路少油斷路 器器 空氣斷路空氣斷路 器器 真空斷真空斷 路器路器 六氟化硫六氟化硫 （SF6） 斷路器斷路器 按滅弧介質(zhì)按滅弧介質(zhì) 和滅弧方式和滅弧方式 以油作為滅弧介質(zhì)，多油 斷路器已趨于淘汰，少油 斷路器由于價格適中，在 早期的建筑供配電系統(tǒng)中 較常用，但有火災(zāi)危險； 以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)， 斷路器分斷電流能力強， 但造價高、維護要求高， 一般只在大型變電站采用 采用具有良好滅弧和絕緣性能的 SF6氣體作為滅弧介質(zhì)，滅弧性能 好，開斷能力強，允許連續(xù)開斷 次數(shù)較多，適用于頻繁操作，噪 音小，無火災(zāi)危險，

13、機電磨損小 等，是一種性能優(yōu)異的“無維修” 斷路器。在高壓電路中應(yīng)用越來 越多。但價格較高； 采用真空作為滅弧介質(zhì)，器具 有分斷電流能力強，結(jié)構(gòu)簡單， 重量輕，體積小，維護要求低、 無爆炸危險等優(yōu)點，近年來發(fā) 展較快，在建筑供配電系統(tǒng)中 使用越來越多，不足之處是價 格較貴。 變電站的斷路器變電站的斷路器 （1 1）滅弧室：雙吹型、包括密封瓷套、靜觸）滅弧室：雙吹型、包括密封瓷套、靜觸 頭、動觸頭。頭、動觸頭。 （2 2）接線端，裝在外邊滅弧室下部。）接線端，裝在外邊滅弧室下部。 （3 3）支持瓷套：由三個瓷質(zhì)絕緣套構(gòu)成，作）支持瓷套：由三個瓷質(zhì)絕緣套構(gòu)成，作 為斷路器的對地絕緣，并使操作桿動作

14、動觸頭。為斷路器的對地絕緣，并使操作桿動作動觸頭。 （4 4）底部箱：作為斷口底座，可靠地置于支）底部箱：作為斷口底座，可靠地置于支 架上。架上。 （5 5）充氣與監(jiān)測裝置：給開關(guān)補充）充氣與監(jiān)測裝置：給開關(guān)補充SF6SF6氣體及氣體及 監(jiān)視監(jiān)視SF6SF6氣體壓力。氣體壓力。 SF6SF6基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 變電站的斷路器變電站的斷路器 LW16-35LW16-35型型SF6SF6斷路器基本結(jié)構(gòu)斷路器基本結(jié)構(gòu) 變電站的斷路器變電站的斷路器 SF 6 的分子和自由電子有非常好的混合性。 當電子和SF 6 分子接觸時幾乎100%的混合而 組成重的負離子，這種性能對滅弧有極大的使 用價值。即SF 6

15、 具有很好的負電性，它的分 子能迅速捕捉自由電子而形成負離子。這些負 離子的導(dǎo)電作用十分遲緩，從而加速了電弧間 隙介質(zhì)強度的恢復(fù)率，因此有很好的滅弧性能。 SF 6 的滅弧性能是空氣的100倍，并且滅弧后 不變質(zhì)，可重復(fù)使用。 滅弧原理滅弧原理 變電站的斷路器變電站的斷路器 分閘時，動觸頭向下運動，動、靜觸頭間產(chǎn)生電弧。當靜觸頭上的弧根分閘時，動觸頭向下運動，動、靜觸頭間產(chǎn)生電弧。當靜觸頭上的弧根 轉(zhuǎn)移到弧環(huán)上之后，靜觸頭側(cè)的旋弧線圈便串聯(lián)進電路產(chǎn)生磁場，使電轉(zhuǎn)移到弧環(huán)上之后，靜觸頭側(cè)的旋弧線圈便串聯(lián)進電路產(chǎn)生磁場，使電 弧旋轉(zhuǎn)。均勻加熱弧旋轉(zhuǎn)。均勻加熱SF6SF6氣體，氣體，SF6SF6中沒

16、有碳元素，沒有空氣存在，可避免中沒有碳元素，沒有空氣存在，可避免 觸頭氧化。觸頭氧化。SF6SF6的介電強度很高，且歲壓力的增高而增長。氣體壓力升的介電強度很高，且歲壓力的增高而增長。氣體壓力升 高，與噴口下游形成壓差，產(chǎn)生強烈噴口氣吹，在電流過零時，自然熄高，與噴口下游形成壓差，產(chǎn)生強烈噴口氣吹，在電流過零時，自然熄 弧，其熄弧能力隨開斷電流而自動調(diào)節(jié)。當開斷小電流時，動觸頭上的弧，其熄弧能力隨開斷電流而自動調(diào)節(jié)。當開斷小電流時，動觸頭上的 小活塞產(chǎn)生附加電流，進一步改善小電流滅弧性能。因此，無論開斷大小活塞產(chǎn)生附加電流，進一步改善小電流滅弧性能。因此，無論開斷大 電流或小電流，均有良好的性

17、能。且由于電弧不斷的旋轉(zhuǎn)，使觸頭和滅電流或小電流，均有良好的性能。且由于電弧不斷的旋轉(zhuǎn)，使觸頭和滅 弧室的燒損均勻且輕微?；∈业臒龘p均勻且輕微。 滅弧動作過程滅弧動作過程 變電站的斷路器變電站的斷路器 在高壓斷路器中，常制成各種形式的滅弧室，使氣體產(chǎn)生較高的壓力，在高壓斷路器中，常制成各種形式的滅弧室，使氣體產(chǎn)生較高的壓力， 有力的吹向弧隙，吹弧的方式有縱、橫吹和縱橫混合吹等。吹弧方向與有力的吹向弧隙，吹弧的方式有縱、橫吹和縱橫混合吹等。吹弧方向與 弧柱軸線平行的叫縱吹；吹弧的方向與弧柱軸線垂直的叫橫吹；既有縱弧柱軸線平行的叫縱吹；吹弧的方向與弧柱軸線垂直的叫橫吹；既有縱 吹又有橫吹的叫混合吹

18、。吹弧的作用是使電弧強烈冷卻和拉長，加速擴吹又有橫吹的叫混合吹。吹弧的作用是使電弧強烈冷卻和拉長，加速擴 散，促進電弧迅速熄滅。縱吹的滅弧室結(jié)構(gòu)簡單，主要是使電弧冷卻變散，促進電弧迅速熄滅?？v吹的滅弧室結(jié)構(gòu)簡單，主要是使電弧冷卻變 細最后熄滅；而橫吹的滅弧室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是把電弧拉長，增大散熱細最后熄滅；而橫吹的滅弧室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是把電弧拉長，增大散熱 表面積，加強冷卻，熄滅電弧效果較好。然而不少種類的斷路器是把縱表面積，加強冷卻，熄滅電弧效果較好。然而不少種類的斷路器是把縱 吹和橫吹融為一體，廣泛的采取縱橫混合吹弧的方式，熄弧的效果更好。吹和橫吹融為一體，廣泛的采取縱橫混合吹弧的方式，熄弧

19、的效果更好。 吹弧過程吹弧過程 變電站的斷路器變電站的斷路器 橫吹橫吹 縱吹縱吹 SF6SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷 路器，利用壓縮后路器，利用壓縮后SF6SF6氣體吹弧，氣體吹弧， 一般壓力為一般壓力為0.5-0.7MPa0.5-0.7MPa。 現(xiàn)在一般現(xiàn)在一般SF6SF6斷路器，一般采用縱斷路器，一般采用縱 吹方式吹方式 縱吹滅弧室又分為單向縱吹滅弧縱吹滅弧室又分為單向縱吹滅弧 室和雙向縱吹滅弧室，其中雙向室和雙向縱吹滅弧室，其中雙向 縱吹式熄弧能力更強，開斷容量縱吹式熄弧能力更強，開斷容量 更大更大。 變電站的斷路器變電站的斷路器 高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)

20、高壓熔斷器高壓熔斷器 電流、電壓互感器電流、電壓互感器 電力電容器電力電容器 電力母線電力母線 避雷器避雷器 變電站的其他設(shè)備變電站的其他設(shè)備 高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān) 高壓隔離開關(guān)不具備分斷負載電流的作用，一般與高壓斷路器配合使用高壓隔離開關(guān)不具備分斷負載電流的作用，一般與高壓斷路器配合使用 隔離開關(guān)在斷開后有明顯的斷開點，以確保隔離開關(guān)在斷開后有明顯的斷開點，以確?！案綦x隔離”作用。作用。 作用：作用： 在對高壓電氣設(shè)備檢修時，用隔離開關(guān)將檢修的設(shè)備與其在對高壓電氣設(shè)備檢修時，用隔離開關(guān)將檢修的設(shè)備與其 它帶電體可靠地分隔，以保證檢修人員的安全；它帶電體可靠地分隔，以保證檢修人員的安全； 在需要進行在需要進行“倒閘操作倒閘操作”時，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或供電時，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或供電 線路從一組母線切換到另一組母線。線路從一組母線切換到另一組母線。 變電站的其他設(shè)備變電站的其他設(shè)備 GN810600型 高壓隔離開關(guān) 1上接線端子 2靜觸頭 3閘刀 4套管絕緣子 5下接線端子 6框架 7轉(zhuǎn)軸 8拐臂 9升降絕緣子 10支柱絕緣子 變電站的其他設(shè)備變電站的其他設(shè)備 高壓熔斷器的功能高壓熔斷器的功能 功能：高壓熔斷器串聯(lián)接入