变电站主要电气设备讲解

变电站主要电气设备•变压器•高压开关电器•互感器•补偿装置•保护电器•继电保护•电主接线•配电装置一.变压器下图是我们常见的两种变压器：变压器干式变压器油浸式变压器•变压器的主体构造：1、铁芯2、绕组变压器•变压器的结构——铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置•铁芯•铁芯的作用是变压器的主磁路•铁芯的材料0.35～0.5mm厚的硅钢片•铁芯形式电力变压器主要采用芯式结构变压器变压器•绕组：•绕组是变压器的电路部分•铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。•绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心地套在铁芯柱上。•为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。变压器•变压器的附件：•1-铭牌；2-信号式温度计；•3-吸湿器；4-油标；•5-储油柜；6-安全气道•7-气体继电器；8-高压套管；•9-低压套管；10-分接开关；•11-油箱；12-放油阀门；•13-器身；14-接地板；•15-小车变压器•变压器的结构——铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置变压器变压器变压器工作原理变压器变压器•油箱是装器身和变压器油的，为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。•变压器油的作用是绝缘和冷却。•与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组;•与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组;•同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm,该磁通量称为主磁通;变压器工作原理变压器原理图（图3-1）•若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有•不计铁心损失，根据能量守恒原理可得•由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系：•令K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则•变压器工作原理变压器•变压器的铭牌参数：•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。电力变压器产品型号SL7－315/10产品编号额定容量315kV·A使用条件户外式额定电压10000/400V冷却条件ONAN额定电流18.2/454.7A短路电压4%额定频率50Hz器身吊重765kg相数三相油重380kg联接组别Yyno总重1525kg制造厂生产日期图1－4电力变压器铭牌示意图变压器工作原理•额定容量SN：•它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。•一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器；90000kVA及以上的为特大型电力变压器；变压器工作原理•变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为：•单相变压器：•三相变压器：NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS221133变压器三相绕组接线有两种：1、星形联结记作：“Y”或“y”2、三角形联结记作：“D”或“d”变压器工作原理变压器工作原理例：SCB10型脱硫干式变压器»干式电力变压器型号及含义»SCB10—1600/6»SC:三相固体成型（环氧树脂）»B:低压箔式线圈»10:设计序号»1600kVA:额定容量»6kV:额定高压电压变压器•变压器的分类：•用途：升压变压器、降压变压器；•相数：单相变压器和三相变压器；•线圈数：双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器；•铁心结构：心式变压器和组式变压器；•调压方式：无载调压变压器、有载调压变压器；•冷却介质和冷却方式：油浸式变压器和干式变压器等；•容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。变压器工作原理变压器日常巡视检查应包括以下内容：1)油温应正常，应无渗油、漏油，储油柜油位应与温度相对应。2)套管油位应正常，套管外部应无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其它异常现象。3)变压器音响应正常。4)散热器各部位手感温度应相近，散热附件工作应正常。5)吸湿器应完好，吸附剂应干燥。6)引线接头、电缆、母线应无发热迹象。7)压力释放器、安全气道及防爆膜应完好无损。8)分接开关的分接位置及电源指示应正常。9)气体继电器内应无气体。10)各控制箱和二次端子箱应关严，无受潮。11)干式变压器的外表应无积污。12)变压器室不漏水，门、窗、照明应完好，通风良好，温度正常。13)变压器外壳及各部件应保持清洁。二.高压开关电器高压断路器开关电器•主要用来闭合与开断正常电路和故障电路或用来隔离高压电源。•承担的任务：正常工作情况下，开合正常工作电流仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流既用来开合正常工作电流，又开合过负荷电流或短路电流只用来在检修时隔离电压高压断路器是电力系统中任务最繁重、地位最重要、结构最复杂的开关电器。对断路器的基本要求：足够的开断能力尽可能短的动作时间高度的工作可靠性高压断路器的类型按安装地点分—--户内式、户外式按照使用的灭弧介质分—-油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等SF6断路器的结构类型•1.瓷柱式SF6断路器1-并联电容；2-端子；3-灭弧室瓷套；4-支持瓷；5-合闸电阻；6-灭弧室；7-绝缘拉杆；8-操动机构箱结构特点：灭弧室安装在高强度瓷套中，用空心瓷柱支承和实现对地绝缘。灭弧室和绝缘瓷柱内腔相通，充有相同压力的SF6气体，通过控制柜中的密度继电器和压力表进行控制和监视。穿过瓷柱的绝缘拉杆把灭弧室的动触头和操动机构的驱动杆连接起来，通过绝缘拉杆带动触头完成断路器的分合操作。优点：系列性强，结构简单，用气量少，单断口电压高、开断电流大、运动部件少，价格相对便宜，运行可靠性高和检修维护工作量小。缺点：重心高，抗震能力较差，且不能加装电流互感器，使用场所受到一定限制。“I”形布置一般用于220kV及以下的单柱单断口断路器“Y”形布置一般用于220kV及以上的单柱双断口断路器“T”形布置一般用于220kV及以上特别是500kV的单柱双断口断路器SF6断路器的结构类型•瓷柱式SF6断路器SF6断路器的结构类型•2.罐式SF6断路器1－套管；2－支持绝缘子；3－电流互感器；4－静触头；5－动触头；6－喷口工作缸；7－检修窗；8－绝缘操作杆；9－油缓冲器；10－合闸弹簧；11－操作杆结构特点：灭弧室安装在接地的金属罐中，高压带电部分用绝缘子支持，对箱体的绝缘主要靠SF6气体。绝缘操作杆穿过支承绝缘子，把动触头与机构驱动轴连接起来，在两个出线套管的下部都可安装电流互感器。优点：结构重心低，抗震性能好，灭弧断口间电场较好，断流容量大，可以加装电流互感器，还能与隔离开关、接地开关、避雷器等融为一体，组合成复合式开关设备。借助于套管引线，基本上不用改装就可以用于全封闭组合电器之中。缺点：罐体耗用材料多，用气量大，系列性差，难度较大，造价比较昂贵。SF6断路器的结构类型•罐式SF6断路器少油断路器110kV少油断路器220kV少油断路器断路器就地操作箱二.高压开关电器隔离开关一、隔离开关的基本知识——隔离开关又名隔离刀闸，是高压电气装置中保证工作安全的开关电器。——高压隔离开关在分闸状态有明显的间隙，并具有可靠的绝缘，在合闸状态能可靠的通过正常工作电流和短路电流。——没有专门的灭弧装置，不能用来开断负荷电流和短路电流，隔离开关通常与断路器配合使用。一、隔离开关的基本知识•1．隔离开关的作用——隔离电源：电气设备检修时，用隔离开关将需要检修的电气设备与带电的电源隔离，形成明显可见的断开点，以保证检修人员和设备的安全。——倒换线路或母线：用隔离开关将电气设备或线路从一组母线切换到另一组母线上。——关合与开断小电流电路：关合和开断电压互感器、避雷器电路；电容电流；空载电力线路；空载变压器等。一、隔离开关的基本知识•2、对隔离开关的基本要求：–具有明显的断点。–应有可靠的绝缘。–具有足够的热稳定、动稳定。–操作性能好。–结构简单、动作可靠。–带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构一、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）–最高工作电压（kV）–额定电流（A）–热稳定电流（kA）–极限通过电流峰值（kA）一、隔离开关的基本知识123456产品名称：G—隔离开关安装地点；N－户内型，W－户外型设计序号额定电压（kV）补充特性：C－瓷套管出线，D－带接地刀闸；K－快分型，G－改进型，T－统一设计额定电流（A）例如：GN19－10/630，表示户内隔离开关，设计序号19，额定电压10kV，额定电流630A。高压隔离开关的型号主要由以下六个单元组成：一、隔离开关的基本知识•4．隔离开关的原理结构–导电部分：–绝缘部分：–操动机构：–传动机构：–支持底座：包括触头、闸刀、接线座。主要起传导电路中的电流，关合和开断电路的作用。包括支持绝缘子和操作绝缘子。实现带电部分和接地部分的绝缘。通过手动、电动、气动、液压向隔离开关的动作提供能源。由拐臂、联杆、轴齿或操作绝缘子组成。接受操动机构的力矩，将运动传动给触头，以完成隔离开关的分、合闸动作。将导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构等固定为一体，并使其固定在基础上。导电部分支持底座绝缘部分传动机构操动机构一、隔离开关的基本知识•5、隔离开关的操动机构–1.手动操动机构杠杆式用于额定电流小于3000A的隔离开关；蜗轮式用于额定电流大于3000A的隔离开关。–2.电动操动机构由电动机、机械减速传动系统、电气控制系统及箱壳组成。可进行远方控制，也可就地电动控制或利用手柄进行人力操作。二、隔离开关的主要结构类型•1、隔离开关的种类–按装设地点可分为户内式和户外式；–按极数可分为单极和三极；–按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式和三柱式；–按动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式；–按有无接地刀闸可分为带接地刀闸和不带接地刀闸；–按操动机构可分为手动式、电动式、液压式；–按用途可分为一般用、快分用和中性点接地用。二、隔离开关的主要结构类型•2.户内高压隔离开关GN19－10系列插入式户内高压隔离开关三相共底架结构，主要由静触头、基座、支柱绝缘子、拉杆绝缘子、动触头组成。三相平行安装。静触头拉杆绝缘子支柱绝缘子动触头转轴基座二、隔离开关的主要结构类型GN22－12隔离开关GN2－35隔离开关GN27－40隔离开关二、隔离开关的主要结构类型GN30－10型隔离开关二、隔离开关的主要结构类型•3．户外式隔离开关–按支柱绝缘子数目可分为双柱式、三柱式和单柱式。•（1）双柱式隔离开关–GW4－110型隔离开关双柱单断口水平旋转式结构，广泛用于10～220kV配电装置中。二、隔离开关的主要结构类型绝缘支柱底座轴承座导电闸刀触头交叉连杆接线端子挠性导体二、隔离开关的主要结构类型GW4-252III完善化改进型隔离开关GW4-126,145III完善化改进型隔离开关GW4-40.5高压隔离开关二、隔离开关的主要结构类型–GW5－110D隔离开关开关由底座、棒式支柱绝缘子、导电闸刀、左右触头和传动部分等组成，也称为V型隔离开关。根据需要该隔离开关可配装接地闸刀，广泛用于35～110kV电压等级中。底座棒式绝缘支柱导电闸刀接线端子支承座接地刀闸二、隔离开关的主要结构类型–GW11－252型隔离开关双柱水平伸缩式结构，闸刀水平伸缩，分合状态清晰，便于巡视。隔离开关制成单极形式，由三个单极组成一台三相隔离开关。绝缘支柱底座导电闸刀操动机构静触头传动装置二、隔离开关的主要结构类型•（2）GW7－220型三柱式隔离开关绝缘支柱底座传动装置导电闸刀静触头操动机构采用三柱双断口水平旋转开启式结构。二、隔离开关的主要结构类型•（3）单柱式隔离开关–GW6－220GD型单柱式隔离开关隔离开关每极具有两个瓷柱，即支持瓷柱和操作瓷柱。由于只有一个支持瓷柱，故称为单柱式。静触头固定在架空硬母线或悬挂在架空软母线上。动触头固定在导电折架上。二、隔离开关的主要结构类型底座操动瓷柱支持瓷柱导电折架传动装置动触头静触头接地开关220KV线路刀闸系列断路