变电站原理

变电站原理班级:（）班指导老师：姓名：学号：-2-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，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，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。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。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。变压器的电压需与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-3-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l00V，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与负荷相连近于短路,请注意:绝不能让其开路，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。开关设备。它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开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开，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。隔离开关（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。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关，送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力，一般与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、隔离开关、母线、接地开关、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-4-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送电与停电操作一、送电操作变配电所送电时，一般从电源侧的开关合起，依次合到负荷侧开关，按这种程序进行操作，可使开关的合闸电流减至最小比较安全，万一某部分存在着故障也容易发现。如果变配电所是事故停电以后的恢复送电，应查明事故原因，把事故排除后方可送电。高压侧装设的是断路器，发生故障时将自动跳闸，当故障消除后，可直接合上断路器恢复送电。高压侧装设的是负荷开关，发生故障时拉下，当故障消除后，也可合上负荷开关恢复送电。如果高压侧装设的是隔离开关或跌落式熔-5-断器，则在恢复送电前，必须先断开变配电所所有出线开关或低压主断路器，然后再合上隔离开关或跌落式熔断器，最后才能将出开关或低压断路器合上，恢复送电。二、停电操作：与送电程序相反，变配电所停电时，一般从负荷侧的开关拉起，依次拉到电源侧开关，按此操作可使开关断路电流减至最小，也较安全。在紧急情况下，也可直接断开有关断路器或负荷开关。由于隔离开关或跌落式熔断器只能切合变压器的空载电流，所以不能带负荷拉合隔离开关或跌落式熔断器，以免损伤设备，发生事故。线路或设备停电以后，为了安全，应在主开关的操作手柄上悬挂“有人工作，禁止合闸”的警告牌，如有线路或设备检修时，除挂此牌外，还应在其电源侧（如可能两侧来电时，应在两侧）安装临时接地线。安装接地线时，应先接接地端，后接线路端。巡视高压设备的规定经企业领导批准允许单独巡视高压设备的值班员，在巡视高压设备时，不得进行其它工作，不得移开或越过护拦。1、雷雨天气，需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针。2、高压设备发生接地时，室内不得接近事故点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围人员必须穿绝缘靴，接触设备外壳和架构时，应戴绝缘手套。3、巡视配电装置，进出高压室，必须随手将门锁好。-6-5、高压室的钥匙至少应有3把，由配电值班人员负责保管，按值移交。一把专供紧急时使用，一把专供值班人员使用，其他可以供给许可单位巡视高压设备的人员使用，但必须登记签名，当日交回。低压带电作业注意事项1、工作中应设专人监护。工作时应站在绝缘物上，并穿长袖衣、戴手套和安全帽，使用有绝缘柄的工具，严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的手刷、手掸等工具。2、工作时应检查与高压的距离，采取防止误碰带电高压设备的措施。在低压带电导线未采取绝缘措施时，工作人员不得穿越。在带电的低压配电装置上工作时，应采取防止相间短路和单相接地的绝缘隔离措施。3、工作前应先分清火、地线，选好工作位置，断开导线时，应先断开火线，后断开地线，搭接导线时，顺序应相反。人体不得同时接触两根线头。4、低压接户外线工作应随身携带低压试电笔。5、在带电的电度表和继电保护二次回路上工作时，要检查电压互感器和电流互感器的二次绕组接地点应可靠，断开电流回路时应事先将电流互感器二次的专用端子短路，不许带负荷拆装。带电作业应注意的事项1、工作前须经有关部门和负责人批准，采取必要的安全措施和组织措施后，方可进行。-7-2、工作时应由二人进行，一人监护，一人操作；监护应由有带电工作经验的人担任，监护时精神要集中，坚守岗位。3、工作时带电部位应在操作者前面，距离人体不得小于30厘米。在同一位置上不得有二人同时带电作业，操作者周围如有其它带电导线和设备，应用绝缘物隔离。4、工作时使用的安全用具必须绝缘完好。5、有雷、雨、大雾、潮湿天气不准进行室外带电作业。在电气设备上工作时必须采取的措施1、停电：将工作范围的各方进线电源断开而且各必须有明显断路点，使工作人员在于停电范围内工作，并与带电部分保持足够的安全距离。2、验电：对拟施工或检修的设备进出线各相进行验电，以确认无电。3、挂地线：对于可能送电至停电设备的各部位（包括线路各支点）或停电设备可能产生感应电压的各部位，悬挂接地线。4、悬挂标示牌和装设临时遮拦：根据施工现场况，挂好标示牌并装好遮拦。触电急救法-8-发现有人触电应立即抢救。抢救的要点，首先应使触电者脱离电源，然后根据触电情况实施紧急救护。脱离电源的方法如下：1、断开与触电者有关的电源开关。2、用相适应的绝缘物使触电者脱离电源，现场可采用短路法使断路器跳闸或用绝缘杆条挑开导线等。脱离电源时需防止触电者摔伤。急救方法如下：触电者呼吸停止，心脏不跳动，如果没有其它致命的外伤，只能认为是假死，必须立即进行抢救，争取时间是关键，在请医生前来和送医院的过程中不许间断抢救。抢救以人工呼吸法和心脏按摩法为主。绝缘安全用具分类，正确使用和保管方法绝缘安全用具分为基本安全用具和辅助安全用具两类。高压设备的基本安全用具包括绝缘杆、绝缘夹钳和高压试电笔等。低压设备的安全用具包括绝缘手套，装有绝缘棒的工具和低压试电笔等。高压设备的辅助安全用具包括绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫及绝缘台等。低压设备的辅助安全用具包括绝缘台、绝缘垫、绝缘靴、绝缘鞋等。使用前应进行外观检查，检查安全用具表而有无裂纹、划印、毛刺、孔洞、断裂等外伤，并检查表面是否清洁。使用后应正确保管、保管方法要求如下：-9-1、应存放干燥通风的处所；2、绝缘杆应县挂或架在支架上不应与墙面接触；3、绝缘手套应存方在密闭的橱柜内，并与其它工具仪表分别存放；4、绝缘靴应存放在橱柜内，不应代替一般雨鞋使用；5、试电笔应存放在防潮的匣内，并放在干燥地方；6、安全用具不许作其它用具使用；7、安全用具还应按规定时间进行绝缘试验，掌握绝缘状况，防止因失去绝缘作用而发生事故。