电抗器基础知识
(完整版)电力系统分析基础知识点总结
一．填空题1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。
5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。
7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。
10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。
二：思考题1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：电力系统和动力部分的总和。
2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。
电工理论知识
电工理论知识一、基础知识和基础理论1.1交流电路电压电流关系1.2电阻星形连接与三角形连接等效变换公式：1.3电路分析的基本方法(1)克希荷夫第一定律(克希荷夫电流定律KCL)：在电路任何时刻，对任一结点，所有支路电流的代数和恒等于零，即流出结点的取+号，流入结点的取-号。
N为支路数。
(2)克希荷夫第二定律(克希荷夫电压定律KVL)：在电路任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即电压的参考方向与指定的绕行方向一致的取+号，相反的取-号。
N为支路数。
(3)支路电流法：应用KCL、KVL列出与支路电流数目相等的方程，求解支路电流的方法。
(4)回路电流法。
(5)结点电压法：对于有几个结点的电路，任选一个结点作为参考点，其余点相对于参考点的之间的电压为结点电压，以结点电压为未知量，应用KVL列出(民N-1)个独立结点电压方程。
(6)叠加定理：在线性电路中，任一支路的电压或电流都是各个独立源单独作用于电路时，在该支路产生的电压或电流的代数和。
(7)戴维南定理：任何有源二端线性网络，可用一个电压源和一个电阻的串联组合等效替代。
其中电动势等于有源二端网络的开路电压U0，电阻为端口内部电源为0零时的开端电阻。
(8)诺顿定理：任何有源二端线性网络，可用一个电流源和一个电阻的并联组合等效替代。
其中电流源等于有源端口的短路电流I0，电阻为端口内部电源为0零时的开端电阻。
1.4运算电路的输入输出电压关系1.5调制：在发送端利用低频信号去控制高频信号的某一个参数，使高频信号的该参数按照低频信号的变化规律而变化的过程。
调幅、调频、调相。
调制信号有模拟和数字信号。
解调：将低频信号从调制信号中分离的过程。
1.6电力变压器的额定容量：变压器二次侧额定输出功率，或称视在功率新系列R10系列为30，50，63，80，1 00，125，160，200，250，315，400，500，630，。
额定电压指相线电压。
额定电流：二次侧额定输出时，一次或二次侧流过的电流称为一次或二侧的额定电流。
电气专业基础知识
电气专业基础知识高压供配电系统是指从取得电源到电能分配至各用户高压变压器和高压电动机的系统。
一、电力负荷分级及对供电要求：1、电力负荷分级电力负荷分级是依据负荷重要性对供电牢靠性的要求及中缀供电压政治，经济上所形成的损失或影响的水平来划分的共分为三级。
一、契合以下状况之一时，应为一级负荷：1、中缀供电将形成人身伤亡时。
2、中缀供电将在政治、经济上形成严重损失时。
例如：严重设备损坏、严重产品报废、用重要原料消费的产品少量报废、国民经济中重点企业的延续消费进程被打乱需求长时间才干恢复等。
3、中缀供电将影响有严重政治、经济意义的用电单位的正常任务。
例如：重要交通枢纽、重要通讯枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的少量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。
在一级负荷中，当中缀供电将发作中毒、爆炸和火灾等状况的负荷，以及特别重要场所的不允许中缀供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
二、契合以下状况之一时，应为二级负荷：1、中缀供电将在政治、经济上形成较大损失时。
例如：主要设备损坏、少量产品报废、延续消费进程被打乱需较长时间才干恢复、重点企业少量增产等。
2、中缀供电将影响重要用电单位的正常任务。
例如：交通枢纽、通讯枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中缀供电将形成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所次第混乱。
三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。
钢铁企业的一级负荷如高炉启齿机、电动泥炮机、电动高炉鼓风机，炉体冷却水泵，转炉吹氧管升降系统，炉体倾动机构，大型延续钢板轧机，加热炉冷却水泵。
二级负荷如高炉装料系统，转炉上料系统，电炉，轧钢加热炉的推钢机出钢机。
各级负荷对供电电源的要求第2.0.2 条一级负荷的供电电源应契合以下规则：一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发作缺点时，另一个电源不应同时遭到损坏。
二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。
(完整版)电抗器基础知识
S
③ 将电抗器通过放电间隙接入线路。放电间隙应能耐
受一定的工频 电压(一般为1.35 UN)，它被一个开关S
所并接。正常情 况下，开关S断开，电抗器退出运行。 当该处电压达到间隙放电电压时开关S就立即动作，电 抗器自动投入，工频电压随即降至额定值以下。
电抗器---运行监视操作
1. 允许运行方式
并联电抗器正常运行方式.
▪ 本课教学内容 ▪ 一、电抗器的分类和作用 ▪ 二、并联电抗器 ▪ 三、限流电抗器 ▪ 四、串联电抗器 ▪ 五、电抗器的使用知识
一、电抗器的分类和作用
空心式 铁心式 户内型 户外型
1）并联 无功补偿作用 3）滤波 限制高次谐波
2）限流 限制短路电流的数值 4）消弧 消除过电压
5）通信 阻挡载波信号，完成通信 6）电炉 限制变压器的短路电流 7）起动 限制电动机的起动电流
④ 分裂电抗器运行时，两臂的负荷基 本相等，且两臂负荷变化小，不得 单臂运行。
⑤ 运行环境温度不超过35度。
电抗器---运行监视操作
2. 运行维护和巡视检查 ---并联电抗器
并
温度
上层油温温升不超过允许值，环境温度，负荷
特殊巡视
联
油枕
油位油色正常，油温油位对应，油位指示正常
(1)每次跳闸
电
油箱
无渗漏
检 ④ 检查电抗器的换位处接线良好，接头无过热现象。
查 ⑤ 检查电抗器室内通风设备完好，无漏水现象，门栅关闭良好。
⑥ 检查电抗器噪声和振动无异常，无放电声及焦臭味。
特
每次发生短路故障后，检查电抗器是否有位移，水泥支柱
殊 有无破碎，支柱绝缘子是否有破损，引线有无弯曲，有无放电
巡 及焦臭味。
电气基础理论知识
一、名词解释：１、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。
２、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。
包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。
３、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。
如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。
４、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。
它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
５、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。
它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。
６、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。
７、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。
８、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。
９、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。
10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。
11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。
12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。
主变压器基础知识
铁心（单相三柱）
铁心（三相五柱）
电抗器铁心
(单相三柱)
(单相四柱)
二片一叠
二片一叠六级搭接
除了使用高性能的硅钢片之外，改进硅钢片的搭 接结构也能降低空载损耗。最有效的搭接是步进式搭 接。利用这种方式，不仅能减少损耗，还能降低噪音 和铁芯的过热点温度。
ZZDFPZ-340800/500-800 换流变压器拉板、夹件模 型、漏磁、涡流计算
纠结连续式线圈内屏蔽连续式线圈饼式局部全波冲击电压分布计算高压绕组低压绕组绕组漏磁分布计算漏磁通分布图磁场强度分布图器身绝缘是主绝缘是线圈到接地部分铁心和油箱的绝缘主要是端部绝缘的设计线圈对其他线圈的绝缘同相和相间的设计
变压器（电抗器） 基础知识
华能河北清洁能源分公司 涿鹿风电场
变压器 变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感 应作用将一种电压、电流的电能转换成同频率 的另外一种电压、电流的电能。 电抗器 由于其电感而在电路或电力系统中使用的电器。
总装配
总装配
总装配
变压器和电抗器 的结构主要由六大部分组成
变压器铁心设计
铁心是变压器的磁路，由铁心叠片、绝 缘件和铁心结构件等组成。为使不同绕组能 感应出和匝数成正比的电压，需要绕组内有 高导磁率的材料制造的铁心，尽量使全部磁 通在铁心内和两个绕组耦合。铁心又是安装 线圈的骨架，对于变压器的电磁性能、机械 强度和变压器的噪声是极为重要的部件。
变压器线圈
线圈是变压器变换和输送电能的中枢。 要保证变压器长期安全可靠地运行，对变 压器线圈，必须保证以下基本要求： 一、电气强度（长期工作电压、大气过电压、
操作过电压、暂态过电压作用下不损坏。）
二、耐热强度（使用寿命长和热稳定性好） 三、机械强度（短路电动力作用下不损坏） 四、技术性能（重量轻、损耗小、制造简单。）
电气基础知识、初学入门必备知识
1.一次回路——由发电机经变压器和输配电线路直至用电设备的电气主接线，通常称为一次回路。
2.二次设备——二次设备是对一次设备的工作进行监察测量、操作控制和保护等的辅助设备，如：仪表、继电器、控制电缆、控制和信号设备等3.二次回路——二次设备按一定顺序连成的电路，称为二次电路或二次回路。
4.低压开关——是用来接通或断开1000伏以下交流和直流电路的开关电器。
不同于《安规》中的低压(对地电压在250伏以下)。
5.接触器——是用来远距离接通或断开电路中负荷电流的低压开关，广泛用于频繁启动及控制电动机的电路。
6.自动空气开关——自动空气开关简称自动开关，是低压开关中性能最完善的开关。
它不仅可以切断电路的负荷电流，而且可以断开短路电流，常用在低压大功率电路中作主要控制电器。
7.灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自动开关。
8.隔离开关——是具有明显可见断口的开关，没有灭弧装置。
可用于通断有电压而无负载的线路，还允许进行接通或断开空载的线路、电压互感器及有限容量的空载变压器。
隔离开关的主要用途是当电气设备检修时，用来隔离电源电压。
9.高压断路器——又称高压开关。
它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用切断短路电流。
它具有相当完备的灭弧结构和足够的断流能力。
10.消弧线圈——是一个具有铁心的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点，当发生单相接地故障时，起减少接地电流和消弧作用。
11.电抗器——电抗器是电阻很小的电感线圈，线圈各匝之间彼此绝缘，整个线圈与接地部分绝缘。
电抗器串联在电路中限制短路电流。
12.涡流现象——如线圈套在一个整块的铁芯上，铁芯可以看成是由许多闭合的铁丝组成的，闭合铁丝所形成的平面与磁通方向垂直。
每一根闭合铁丝都可以看成一个闭合的导电回路。
当线圈中通过交变电流时，穿过闭合铁丝的磁通不断变化，于是在每个铁丝中都产生感应电动势并引起感应电流。
变电所及变电设备基础知识
变电运行及设备管理技术问答一．变电所基础知识1.什么是电气一次设备和一次回路？答：电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程中的高压电器设备，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输线线路、电力电缆、电容器、电抗器、电动机等。
有一次设备相互连接，构成的发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次接线系统和一次回路。
2.变电所中的高压母线有哪几种？其接线形式有哪几种？答：变电所中常用的高压母线大体可分为软母线和硬母线两种，他们的用途位：1）软母线常用于室外，其特点是空间大，相间距离宽，散热效果好，施工造价低。
2）硬母线一般多用于室内配电装置，室外配电装置目前也开始朝硬母线方向发展，硬母线最大特点是与电气设备配套可节省占地面积且载流量大，但造价较高，一般硬母线可分为矩形、槽型、菱形和管型等。
一般变电所的母线接线形式有：单母线、单母线分段、双母线、双母线旁路、双母线分段旁路、3∕2断路器接线，4∕3断路器接线，以及无母线的桥形接线（有内桥外侨两种形式）、多角形接线和线路变压器组，共10种接线形式。
3.对变电所母线的要求有哪些？答：电网对变电所母线的要求是当母线满足以下要求时才可以投运：1）满足最大负荷工作电流及断路热稳定、动稳定要求，并校验合格；2）母线电晕、电压校验应合格；3）对于母线长、容量大、平均负荷高的母线应按最佳电流密度进行选择；4）各接点应连接牢固，温度不超过允许值。
4.什么是二次设备和二次回路？答：二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护，以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的低压电气设备，如测量仪表、检查装置、信号装置、熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
由二次设备相互连接，构成对一次回路设备进行测量、调节、控制、保护和监视运行工况、开关位置等信号的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
连接保护装置的二次回路包括交流电流回路、交流电压回路、直流操作控制回路和信号回路及测量回路。
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① 允许温度和温升。A级绝缘材料，油箱上 层油温度一般<85度，最高<95度; 允许温升为: 绕组温升<65度，上层油温升<55度，铁芯本体、 油箱及结构件表面温升<80度。当上层油温度达 到85度时报警，105度时跳闸。 ② 允许电压和电流。按不超过铭牌的Ue和 Ⅰe长期连续运行。运行电压的允许变化范围为 : ±5% Ue。当超过Ue时，在不超过允许温升的 条件下，过电压允许运行时间按规定，当运行 电压低于0.95 Ue时，应考虑退出部分并联电抗 器运行，以保证系统的电压水平。 ③ 直接并联接在线路上的电抗，线路与并联 电抗器必须同时运行，不允许线路脱离电抗器 运行 。
重大故障。正常负荷下，电抗器上层油温超过85度，油温升超标;
正常负荷情况下，引出线断股、抛股，引出线接头严重发热，超过70度; 油枕油位低于正常泊位的3/4;套管由位降低至1/4;套管严重破损，但不放 电;瓦斯继电器内含有气体;电抗器试验不合格，能暂时运行;压力释放装 置漏油;本体严重漏油。
S
③ 将电抗器通过放电间隙接入线路。放电间隙应能耐 受一定的工频 电压(一般为1.35 UN)，它被一个开关S 所并接。正常情 况下，开关S断开，电抗器退出运行。 当该处电压达到间隙放电电压时开关S就立即动作，电 抗器自动投入，工频电压随即降至额定值以下。
电抗器---运行监视操作
1. 允许运行方式
电抗器---运行监视操作
2. 运行维护和巡视检查 并 联 电 抗 器 正 常 巡 视
温度 油枕
---并联电抗器
特殊巡视
(1)每次跳闸 后应进行检Fra bibliotek。 (2)电抗器过 电压和异常运 行，每小时至 少检查一次。 (3)天气异常 和雷雨后。
上层油温温升不超过允许值，环境温度，负荷 油位油色正常，油温油位对应，油位指示正常
电抗器的作用
并联电抗器并联接在高压母线或 高压输电线路上。它是一个带间隙铁 芯(或空芯)的线性电感线圈，它的铁 芯和线圈浸泡在盛有变压器泊的油箱 中。因此，它是采用油冷却的、外形 似变压器的油浸电抗器。
串联电抗器串联接在高压电路 中。它是一个不带铁芯(空心)的线 性电感线圈，串联电抗器的线圈绕 在干燥的、表面涂有漆的水泥支柱 上，水泥支柱用支柱绝缘子与地绝 缘，摆放在室内。因此，它是一个 用空气冷却的干式电抗器。
每次发生短路故障后，检查电抗器是否有位移，水泥支柱 有无破碎，支柱绝缘子是否有破损，引线有无弯曲，有无放电 及焦臭味。
电抗器---异常及事故处理
并 联 电 抗 器 常 见 故 障
一般故障。电抗器油枕油位与温度对应值不符合规定(超过规定的
10%范围);套管一般破损，但能继续运行;套管污染灰垢较严重;金具连接 螺丝少量松脱;油枕呼吸器管道堵塞，油封杯泊位缺油，硅胶变色超过 70%;油箱渗油。
电抗器的接入方式
1.串联电抗器的接入方式：串联电抗器与电路串联直接接入
电路。
2.并联电抗器的接入方式 ：
并联电抗器的接线形式，一般接成星形接线，星形接线的中性点 经一小电抗器接地。 并联电抗器接入线路的方式主要有以下三种:
①
②
通过断路器、隔离开关将电抗器接入线路。
通过隔离开关或直接将电抗器接入线路。
本课教学内容 一、电抗器的分类和作用 二、并联电抗器 三、限流电抗器 四、串联电抗器 五、电抗器的使用知识
一、电抗器的分类和作用
空心式 户内型
铁心式 户外型
1）并联 无功补偿作用
3）滤波 限制高次谐波
2）限流 限制短路电流的数值 4）消弧 消除过电压
5）通信 阻挡载波信号，完成通信 6）电炉 限制变压器的短路电流 7）起动 限制电动机的起动电流
2.串联电抗器
限制短路电流。在大容量的发电厂 和电力系统中，短路电流可能达到 很大的数值，以致必须选用重型设 备，甚至无法选用设备，当系统中 采用了限流电抗器后，使短路电流 减小，从而选用轻型设备和截面较 小的母线和电缆。 保持母线具有较高的残余电压。当 母线与母线之间、母线的出线上装 有限流电抗器时，若相邻母线或母 线出线的电抗器线路侧发生短路， 则非故障母线上保持一定的残余电 压，使非故障母线上的设备仍能运 行，从而提高了系统运行的稳定性
串联电抗器正常运行方式
① 运行电压一般不超过铭牌规定的额 定电压，运行电压的允许变化范围 为额定值的 ± 5%0
② 运行电流一般不超过铭牌规定的额 定电流，电抗器不得长时间超过额 定电流运行。
③ 绝缘电阻用2500V摇表测量，其值 不低于1 MΩ / kV且不低于前次测 量值 的30%。 ④ 分裂电抗器运行时，两臂的负荷基 本相等，且两臂负荷变化小，不得 单臂运行。 ⑤ 运行环境温度不超过35度。
。
电抗器的作用
1.并联电抗器
降低工频电压升高。明显降低线路 末端工频电压的升高。 降低操作过电压。降低了工频电压 的升高，故降低了操作过电压。 避免发电机带空长线出现自励过电 压。并联电抗器能大量吸收空长线 上的容性无功功率，从而破坏了发 电机自励磁条件。 有利于单相自动重合闸。并联三相 Y形接线的电抗器，且Y形接线的中 性点经小电抗器（消弧线圈）接地， 就可以限制或消除单相接地处的潜 供电流，使电弧熄灭，有利于重合 闸成功。
油箱
套管 电气接头
无渗漏
无破裂损伤、无严重污垢、放电、电晕 接触良好，无异常和明显过热
呼吸器 压力释放器
电抗器主体
硅胶不潮解、不变色、油封正常、不破裂 无喷油、破裂
声音正常，无异音，无振动
电容器---运行监视操作
2. 运行维护和巡视检查 正 常 巡 视 检 查 特 殊 巡 视 ---串联电抗器
① 检查电抗器本体清洁无污垢线圈无变形。 ② 检查电抗器室内应清洁、无杂物、无磁性杂物存在(电抗器外部短路 时，短路电流大、磁场强、磁性物体易吸入至电抗器绕组上，使电抗器 损坏)。 ③ 检查水泥支柱完整无裂纹、油漆无脱落；检查电抗器支柱绝缘子无 裂纹、无破损、无放电痕迹、无倾斜不稳，地面完好无开裂下沉。 ④ 检查电抗器的换位处接线良好，接头无过热现象。 ⑤ 检查电抗器室内通风设备完好，无漏水现象，门栅关闭良好。 ⑥ 检查电抗器噪声和振动无异常，无放电声及焦臭味。