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变电站基础知识培训第一节变电站的基础知识第二节变压器第三节变压器的实验第一节变电站的基础知识一、变电站的作用变电站的主要作用是汇集电能和分配电能，同时根据现场的实际要求进行高（低）电压的转换。二、变电站的分类根据变电站在系统中的地位和作用可分为以下几类：1、枢纽变电站：在系统处于枢纽地位，一般为500~330KV。全站停电，引起系统解列或瘫痪。2、中间变电站：一般设在高压和超高压主要环线线路或系统主要干线的接口处，起中间环节作用，电压为220~330KV。全站停电，引起区域网解列。二、变电站的分类3、地区变电站：主要给所属地区供电，电压一般为110~220KV。全站停电，引起所属地区停电。4、企业变电站：工矿企业专用变电站，电压一般为110KV，中大企业多为220KV。全站停电，引起该企业停电。5、终端变电站：在输电线路的终端，直接向用户供电，电压多为110KV。全站停电，引起用户停电。三、变电站的组成变电站主要包括一次设备和二次设备。1、一次设备，又称高压设备。主要包括变压器、断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、避雷器、电容器、电抗器、母线、接地装置等。2、在变电站中，对一次设备进行控制、保护、监察和测量的系列低压、弱电设备通常称为二次设备。主要由测量仪表、监视表计、控制开关、保护装置、自动装置、继电器、信号设备及控制、信号电缆等组成。第二节变电器一、变压器的基础知识一、什么是变压器？1.变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种等级的电压与电流变换成同频率的另一种电压与电流的设备。2.工作原理是电磁感应原理即电生磁，磁生电。二、变压器的作用升压和降压，减少电能在输送过程中的损耗除此之外，还有多种分类方法如：按调压方式分为有载调压和无励磁调压；按中性点绝缘水平分为全绝缘变压器和半绝缘变压器；按铁心形式分为心式变压器和壳式变压器等。三、变压器的分类电力变压器按用途分特种变压器按相数分单相变压器三相变压器多相变压器按绕组分双绕组变压器自耦变压器三绕组变压器多绕组变压器按冷却方式油浸变压器干式变压器气体变压器油浸自然风冷却油浸吹风冷却强油循环吹风冷却强油循环水冷却接地变压器电抗器其它试验电抗器消弧线圈其它电抗器四、变压器的型号字母的含义330kV周家井变电站1#、2#主变的型号是：SFPZ10-240000/330对照左侧表可知，该变压器是“三相”变压器（S），绕组外绝缘介质是“油”（缺省），冷却方式是“风冷”（F）,油循环方式是“强迫油循环”（P）,绕组数为“双绕组”（缺省），调压方式为“有载调压”（Z）。三相油浸风冷强迫油循环双绕组有载调压变压器。10为设计序号，表示该产品在同类产品系列中的设计序号；“240000”表示该变压器的额定容量为240000kVA；“330”表示该变压器的额定电压为330kV。五、变压器的额定数据1.额定容量PN用千伏安（kVA）来表示。2.额定电压U1N/U2N用千伏表示，对于三相变压器，额定电压是指线电压。我国变压器额定电压等级分为：0.4、6、10、35、110、220、330、500、750、1000KV。3.额定电流I1N/I2N用安（A）来表示，对于三相变压器，额定电流是指线电流。额定电压、额定电流、额定容量之间的关系是：对于单相变压器：PN=U1N×I1NPN=U2N×I2N对于三相变压器：PN=√3U1N×I1NPN=√3U2N×I2N4.频率f，用赫兹（Hz）表示，我国定为50赫兹。5.阻抗电压（UK），即当一次侧线圈短路，在另一侧线圈中流有额定电流时所施加的电压。一般以额定电压的百分数来表示。6.空载损耗（P0），二次侧开路时在一次侧施加额定频率下的额定电压此时所消耗的功率，单位以瓦或千瓦表示。7.空载电流（I0），二次侧开路，一次侧施加额定频率的额定电压时，一次侧绕组中所流通的电流。以额定电流的百分数表示。六、变压器的发热变压器发热的原因：变压器线圈、铁心和金属结构件中的损耗绝大部分转变成热量导致变压器发热。变压器发热的影响：由于金属材料具有很好的传热性能所以对金属材料影响不大，但绝缘材料的热传导性能很低，变压器的热量会导致绝缘材料的温度持续上升。绝缘材料都有它的耐热极限，根据耐热极限把绝缘材料分为6级：耐热等级AEBFHC最高耐热温度（℃）105120130155180220我公司油浸变压器为F级，最高温度为155℃；环氧浇注变压器为F级，最高温度为155℃；敞开式H级干变，最高温度为180℃。七、变压器的冷却油浸变压器主要靠油箱和散热器使变压器油循环降温进行冷却。干式变压器是通过空气在变压器内循环进行冷却。为了提供冷却效果，也采取风冷、水冷、强迫油循环的方式，如加装风机和油泵等。变压器的冷却方式用特定的字母表示：AN－干式自冷AF－干式风冷ONAN－油浸自冷ONAF－油浸风冷OFAF－油浸强迫风冷OFWF－油浸水冷八、变压器正常使用条件1.海拨≤1000m。最热月平均温度+30℃2.最高年平均温度+20℃最高气温+40℃3.最低气温-25℃(户外)-5℃(户内)4.电源电压波形近似于正弦波5.三相电源电压近似对称6.地震引发的地面加速度，水平方向低于3m/S2，垂直方向低于1.5m/S2。第三节变压器的结构油浸式变压器在电力系统使用最为广泛，三相油浸式电力变压器的外形如图。其基本结构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身，如图，器身放在油箱内部。一、铁心（磁路部分）铁芯的材料：为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般采用高磁导率有取向冷轧铁磁材料—0.23～0.35mm厚的硅钢片叠成。二、绕组（电路部分）绕组是变压器的电路部分，它是由铜或铝的绝缘导线及铜(铝)箔绕制而成。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。三、油箱油浸式变压器均要有一个油箱，装入变压器油后，将组装好的器身装入其中，以保证变压器正常工作。变压器油用作加强变压器内部绝缘强度和散热作用。四、储油柜变压器在运行中，随着油温的变化，油的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外界空气的接触面积，减小变压器受潮和氧化的概率，通常在变压器上部安装一个储油柜（俗称油枕）。五、呼吸器变压器随着负荷和气温变化，各变压器油温不断变化，这样油枕内的油位随着整个变压器油的膨胀和收缩而发生变化，为了使潮气不能进入油枕使油老化，在油枕上部用一个管子连通到一个内装硅胶的干燥器（俗称呼吸器），硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用，干燥状态状态为兰色，吸潮饱和后变为粉红色。吸潮的硅胶可以再生。六、冷却器直接装配在变压器油箱壁上，对于强迫油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使热量散失到空气中去，经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。无论电动泵装在冷却器上部还是下部，其作用是一样的。大型变压器用，小型变压器一般为波纹片散热即可，即我们常说的波纹油箱。七、套管变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱外时必须经过套管，使引线与油箱绝缘。套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。1kV以下采用实心磁套管，10～35kV采用空心充气或充油式套管，110kV及以上采用电容式套管。为了增大外表面放电距离，套管外形做成多级伞形裙边。电压等级越高，伞数越多。八、分接开关变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一般从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接头，用以切换分接头的装置叫分接开关。分接开关分为无励磁调压和有载调压两种，前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器（吸湿器）。九、压力释放阀当变压器内部发生严重故障而产生大量气体时，油箱内压力迅速增加，为防止变压器发生爆炸，油箱上安装压力释放阀。十、气体继电器气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压器的一种保护装置，安装在油箱与储油柜的连接管道中，当变压器内部发生故障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等）产生的气体和油流，迫使气体继电器动作。轻者发出信号，以便运行人员及时处理。重者使断路器跳闸，以保护变压器。THEEND