变电站电气设备介绍
发电厂变电站电气设备
发电厂变电站电气设备引言发电厂变电站是一个重要的能源基础设施，主要用于将发电厂产生的电能变换为适合输送和分配的电能。
电气设备是发电厂变电站的核心组成部分，负责将电能进行各种电压等级的变换和保护。
本文将介绍发电厂变电站常见的电气设备及其功能。
主要电气设备发电变压器发电变压器是发电厂变电站中最重要的电气设备之一。
其主要功能是将发电机产生的低电压变换为高电压，以便输送到远距离的用户。
发电变压器一般由高压侧和低压侧组成，通过电磁感应的原理进行电能的变换。
高压断路器高压断路器是发电厂变电站中用于保护电力设备免受过电压和短路故障的电气设备。
当电力设备发生短路故障或过电压时，高压断路器会迅速切断电路，以防止更严重的设备损坏或事故发生。
低压断路器低压断路器是发电厂变电站中的另一种重要电气设备，用于保护低压电路和用户设备。
低压断路器一般是通过过载保护和短路保护来保护电力设备免受电流过载和短路故障的损害。
继电器继电器是发电厂变电站中一个重要的电气控制设备，用于控制和保护电力系统的运行。
继电器可以根据电力系统的工作状态，通过电磁吸合或释放的方式来控制电路的开关状态。
常见的继电器包括过流继电器、欠电压继电器和过温继电器等。
变压器保护装置变压器保护装置是用于对发电变压器进行保护的电气设备。
它可以监测变压器的电流、温度和油位等参数，并在发现异常情况时及时切断电路，以保护变压器免受损坏。
其他电气设备除了上述几种主要的电气设备外，发电厂变电站还包括其他一些辅助设备和辅助电气设备，如电流互感器、电压互感器、避雷器、接地装置等。
这些设备在保证电力系统的安全运行和电能的高效利用方面起到重要作用。
总结发电厂变电站电气设备是保证电力系统供电可靠性和安全性的关键设备。
发电变压器、高压断路器、低压断路器、继电器和变压器保护装置是发电厂变电站中常见的主要电气设备。
此外，还有一些辅助设备和辅助电气设备用于支持电力系统的正常运行和保护。
了解这些电气设备的功能和作用，有助于我们更好地理解和维护发电厂变电站。
变电站电气设备图文详细讲解变压器ppt课件
变压器的正常巡视项目
变压器的油温和温度计应正常，储油柜的油 位应与温度相对应；
变压器各部位无渗油、漏油； 套管油位应正常，套管外部无破损裂纹、无
严重油污、无放电痕迹及其它异常现象； 变压器声响均匀、正常； 各冷却器手感温度应相近，风扇、油泵、水
泵运转正常，油流继电器工作正常；
32
变压器的正常巡视项目
各类指示、灯光、信号应正常； 变压器室的门、窗、照明应完好，房屋不漏
水，温度正常； 检查变压器各部件的接地应完好； 现场规程中根据变压器的结构特点补充检查
的其他项目。
34
知识回顾 Knowledge
Review
铁芯只能一点接地，如果多点接地，可能会在铁芯 内部形成环流，引起铁芯发热。
大型变压器铁芯引出一个套管与外壳接地点相连。
8
绕组——输入和输出电能的电气回路
绕组 引线
导线夹 引线
9
绕组排列方式
高压 中压 低压
铁芯接地
降压变压器
10
油箱——盛放器身和变压器油
箱式油箱
钟罩式油箱
11
变压器油——绝缘、散热
吸湿器完好，吸附剂干燥，油封油位正常； 引线接头、电缆、母线应无发热迹象； 压力释放器、安全气道及防爆膜应完好无损； 有载分接开关的分接位置及电源指示应正常； 有载分接开关的在线滤油装置工作位置及电源
指示应正常； 气体继电器内应无气体；
33
变压器的正常巡视项目
各控制箱和二次端子箱、机构箱应关严，无 受潮，温控装置工作正常；
冷却方式
最高顶层油温(℃) 运行中不宜超过(℃)
自然循环自冷、风冷
95
85
强迫油循环风冷
85
发电厂和变电站电气设备概述课件
THANKS
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预防性试验
定期对电气设备进行预 防性试验，检测设备的
性能和绝缘状况。
故障处理
当设备发生故障时，及 时进行处理和修复，恢
复设备的正常运行。
维护保养
根据设备的运行状况和 使用情况，进行适当的 维护保养，延长设备的
使用寿命。
03
电气设备保护与控制
继电保护装置
01
继电保护装置的作用
当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故
故障诊断技术
针对发电厂和变电站电气设备的常见故障，采用多种故障诊断技术，如振动分析、红外检测、超声检 测等，快速定位故障部位。
处理措施
根据故障类型和程度，采取相应的处理措施，如更换故障部件、修复损坏结构、优化设备运行参数等 ，确保电气设备恢复正常运行。同时，还加强设备的日常维护和保养，预防故障的发生。
某500kV变电站二次设备配置与运行
二次设备配置
该变电站二次设备主要包括继电保护装置、测控装置、自动 化装置等，用于监测和控制一次设备的运行状态。
运行特点
该变电站二次设备配置先进，能够实现远程控制和监测，提 高了运行效率和可靠性。同时，该变电站还注重设备维护和 更新，确保设备的长期稳定运行。
电气设备故障诊断与处理
发电厂和变电站电气设 备概述课件
目 录
• 发电厂电气设备 • 变电站电气设备 • 电气设备保护与控制 • 发电厂和变电站电气设备的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
发电厂电气设备
发电机的种类与工作原理
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气 轮发电机等。
工作原理
基于电磁感应原理，将其他形式 的能量转换为电能。
发电厂变电站主要电气设备
变压器主要参数
变压器额定容量、额定电压、额定电流、空载损耗、 变压器额定容量、额定电压、额定电流、空载损耗、短路损耗和阻抗 电压各代表 什么意义 ? 变压器在厂家铭牌规定的额定电压、 额定容量 : 变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流时连续 运行所能输送的容量 ,额定容量是指变压器的视在功率 , 以 VA 、 额定容量是指变压器的视在功率 KVA 、 MVA 表示。 表示。 额定电压 : 变压器长时间运行所能承受的工作电压 , 以 V 、 KV 表示。 表示。 额定电流 : 变压器在额定容量下 , 允许长期通过的工作电流 , 以 A 、 kA 表示。 表示。 变压器在二次侧开路、 空载损耗 : 变压器在二次侧开路、一次侧施加额定电压时 , 变压器铁 表示。 芯所产生的有功损耗 , 以 W 、 KW 表示。 短路损耗 : 将变压器的二次绕组短路 , 流经一次绕组的电流为额 表示。 定电流时 , 变压器绕组导体所消耗的有功功率 , 以 W 、 KW 表示。 阻抗电压 : 将变压器的二次绕组短路 , 使一次绕组电压慢慢加大 , 当二次绕组的短路电 流达到额定电流时 , 一次绕组所施加的电压 ( 短 路电压 ) 与额定电压的比值百分数 , 就是阻 抗电压 o
电容式电压互感器的构成原理是什么 ?
电容式电压互感器又称电容分压器 , 是采用 电压分压原理构成 , 其简单原理接线图 所示。 如图 所示。其主要组成元件包括 : 电容式分 压器、 压器、电磁式电压互感器以及提高可靠性和 准确性的附属设备 。
CVT组件、作用
(1) 电容式分压器由电容元件 C1 、 C2 组 成 , 如图 所示。 所示。 并隔离高电压。 它是将高电压变成低电 压 , 并隔离高电压。为安全起见 , 二 次侧接地。 次侧接地。(2) 串联补偿电感 L 。补偿电容二次电压的 内阻 抗。减小 C2 土的电压随负载电流大小的变 化而变化 , 以保 证正常状态下电压变换的准确 度。其电感量的大小取决于分 压器的内阻。 压器的内阻。 (3) 电磁式电压互感器 TV 减小电容式分压器的输出电流 , 补 偿因负荷变化引起的误差 , 使二次电压标准化 , 以供继电保 护使用。 护使用。 (4) 间隙 P 。为防止二次短路而使电感、电容产生谐振过电 为防止二次短路而使电感、 损坏电容和电感元件。 压 , 引起绝缘击穿 , 损坏电容和电感元件。 (5) 并联电容 C 。提高测量的准确性 , 减小二次负荷变化引 起的二次测量电压的误差。 起的二次测量电压的误差。 (6)Lf 、 Cf 、 Rf 各元件用于抑制在短路切除后电压回升时 , 由电磁式互感器 W 铁芯因饱和而与电容器产生的铁磁谐振。 铁芯因饱和而与电容器产生的铁磁谐振。 (7) 阻压器 r 。防止因二次短路或突然断开时冲击瞬间产生 的大电流、 和工作人员安全。 的大电流、过电压危及设备 和工作人员安全。
变电站主要电气设备简介
——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。
变压器工作原理
变压器分类
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。
隔离开关基本知识
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。
隔离开关基本知识
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）
➢第1部分表示相数。 D—单相（或强迫导向）；S—三相 ➢第2部分表示冷却方式。 J—油浸自冷；F—油浸风冷； FP—强迫油循环风冷； SP—强迫油循环水冷。 ➢第3部分表示电压级数。 S—三级电压；无S表示两级电压 ➢其他：O—全绝缘；L—铝线圈或防雷；O—自耦（在首位 时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；Z—有载调压； TH—湿热带（防护类型代号）；TA—干热带（防护类型代 号）
变压器原理图（图3-1）
500kV电压等级变压器一般使用单 相自耦变压器，220kV及以下一般 使用三相三绕组变压器。冷却型式 主要为强迫油循环风冷。
变电站主要电气设备图文详解-精
SF6断路器的结构类型
• 1.瓷柱式SF6断路器
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。
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。
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
• 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;
变压器原理图（图3-1）
变压器工作原理
• 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
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
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
输变电电气设备与输电网知识
输变电电气设备与输电网知识1. 背景介绍输变电电气设备是指用于电力输送和变压变电的设备，而输电网是指电力从发电厂经过输变电设备传输到终端用户的网络系统。
本文将介绍输变电电气设备的基本概念、分类和工作原理，以及输电网的组成和运行原理。
2. 输变电电气设备输变电电气设备是电力系统中非常重要的组成部分，它们用于将电能从发电厂输送到终端用户，包括变压器、断路器、隔离开关、电容器等设备。
2.1 变压器变压器是输变电电气设备中最主要的设备之一，它用于将高压电能转换成低压电能，或者将低压电能转换成高压电能。
变压器主要由铁芯和线圈组成，通过电磁感应原理实现电能的传输和变压。
2.2 断路器断路器是输变电电气设备中用于控制电流的开关设备，它能够在电路发生故障时迅速切断电流，保护电力设备和系统的安全运行。
断路器分为空气断路器、油断路器和SF6断路器等不同类型。
2.3 隔离开关隔离开关是用于隔离电力系统中的设备或线路的开关设备，它能够切断电路，并确保设备在维修或检修期间不受电源的影响。
隔离开关通常由断路器和接地刀闸组成。
2.4 电容器电容器是一种储存电能的设备，它具有容抗特性，能够提高电力系统的功率因数和稳定电压。
电容器一般用于电力系统中的无功补偿和电压调节。
3. 输电网输电网是输送电力的网络系统，它由发电厂、输变电站、输电线路和配电站等组成，负责将电能从发电厂输送到终端用户。
3.1 发电厂发电厂是输电网的起点，它通过燃煤、水力、核能等方式产生电能，并将电能输入输变电站。
3.2 输变电站输变电站是输电网中电能传输的关键节点，它承担着电能输送、变压变电和系统运行控制的任务。
输变电站通常包括变压器、断路器、隔离开关等电气设备。
3.3 输电线路输电线路是输电网中用于电能传输的线路，包括高压输电线路和中压配电线路。
高压输电线路通常采用架空线路，而中压配电线路则采用电缆或绝缘导线。
3.4 配电站配电站是输电网的终点，它负责将电能从输电线路分配给终端用户。
变电站设备讲解
三、高压断路器
1、作用
（1）控制作用: 正常时接通、断开负荷电流。
（2）保护作用：故障时接通、断开短路电流。
2、符号 QF，DL
油：灭弧介质
3、类型 空 SF6气：：
真空： 磁吹：
4、技术参数
（1）额定电压（2）额定电流（3）额定开断电流
（4）动稳定电流（5）热稳定电流（6）关合电流
（7）全开断时间（8）操作循环
（3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路 器能可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电 流电I流k，为它：表1.6示、断3.路15器、的6.3断、路8、能1力0、。1我2.国5、规1定6、额2定0、开2断5、 31.5、40、50、63、80、100kA等
（4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的最 大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电 流，它表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动 力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械 强度所决定
2、二次设备
对一次设备进行测量、监视、保护、控制的设备。
（1）测量表计 （2）绝缘监察装置 （3）控制和信号装置 （4）继电保护装置 （5）自动装置 （6）直流电源设备 （7）塞流线圈（高频阻波器）
3、电气接线和配电装置的概念
（1）电气主接线（一次接线）
一次设备按预期的生产流程所连接形成的电路。
就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。由电 弧电离所产生的电子，被SF6气体和由它分解产生的卤族分子 和原子强烈的吸附，因而带电粒子的移动性显著降低，并由 于负离子与正离子极易复合还原为中性分子和原子。因此， 弧隙空间导电性的消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低， 从而促使电弧熄灭。
(3) 真空断路器的灭弧原理
变电站一次电气设备原理介绍ppt
t
a)熄灭
b)重燃
四、交流电弧的灭弧方法
• 1、提高触头的分闸进度
——迅速拉长电弧，E↓，冷却与扩散↑
• 2、采用多断口灭弧——拉长迅速↑，行程↓， 灭
弧时间↓提高了灭弧能力
• 3、吹弧——加强冷却和扩散
横吹——将电弧吹弯吹长 纵吹——将电弧吹细
4、利用固体介质的狭缝狭沟灭弧
——冷却， 表面吸附电子，加强复合。 如：介质纵缝灭弧罩
③气体介质的压力：真空度F↓→自由行程缩短→离子浓度↑→复合↑
真空中电子数目少→磁撞游离↓→扩散↑
④介质特性：包括气体的介电强度、导热系数、热容量、电负荷
⑤电极材料：铜、银、铜钨、银钨合金
具有熔点高、导热能力强、热容量大的特点，可减少热电子发射和弧 柱中的金属蒸气。
3.1.2 交流电弧的特性及熄灭
第三章 主要电气一次设备原理
发电厂变电站的主要电气设备有： 高压开关电器、互感器 限流限压设备、导体等
3-1 电弧的基本理论
教学内容
• 掌握电弧的形成及熄灭条件 • 熟悉电弧形成的物理过程、特性 • 掌握交流电弧的特性及熄灭条件 • 掌握开关电器常用的熄弧方法
3.1.1 电弧的形成和熄灭
一、概述
• 3—2 交流电弧电流有何特点？什么叫介质强度 恢复过程？什么叫电压恢复过程？熄灭交流电 弧的条件是什么？
3.2 高压开关电器
开关电器的分类 • 高压开关 、低压开关 • 户内 、户外 • 既能开断正常工作电流又能开断故障电流——断路器
只开断电压——隔离开关类 能开断正常工作电流和过电流——负荷开关类 只能开断故障电流——熔断器
④电弧是一束游离的气体，质量极轻，极易变 形。电弧在气体或液体的流动作用下或电动 力作用下，能迅速移动、伸长或弯曲。
变电站的主要一次设备
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目录
变电站的定义和作用
添加标题
变电站的定义：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。
变电站的作用：变电站的主要作用是变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压，以确保电力系统的稳定运行和满足用户的需求。同时，变电站也是电力系统中重要的监控和保护设施，可以监测和控制电力系统的运行状态，及时发现和处理故障，保障电力系统的安全和稳定。
母线：用于汇集和分配电能，确保设备之间的连接和运行稳定。
电流互感器和电压互感器：用于将高电压或大电流转换为低电压或小电流，以便于测量和保护设备的正常运行。
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备变压器的主要功能是将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成 变压器的种类变压器的种类电力变压器：用于电力系统中的升压和降压仪用变压器：用于测量仪器和保护装置中特种变压器：用于特定场合，如整流、矿用、试验等 变压器的结构变压器的结构铁芯：由硅钢片叠成，构成磁路线圈：绕在铁芯上，形成初级和次级线圈绝缘材料：保证线圈之间的绝缘 变压器的原理变压器的原理当一次线圈接上交流电源时，产生交变磁场交变磁场在二次线圈中产生感应电动势感应电动势的大小与线圈匝数成正比，从而实现了电压的变换
添加标题
变电站的主要设备
01
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05
02
04
06
避雷器：用于保护设备免受雷电和操作过电压的损害。
断路器：用于切断或接通电流，确保设备在故障或维护时能够安全停运。
变压器：用于将高电压转换为低电压或将低电压转换为高电压，以满足不同电压等级的需求。
变电站主要电气设备
变电站主要电气设备变电站是连接电网与用电负荷的重要电力设施，起到电能转换、分配和控制的作用。
以下是变电站主要电气设备的介绍。
1. 变压器变压器是变电站的核心设备之一，主要功能是进行电能转换和传递。
它能将高电压的交流电转换为低电压的交流电，或者反过来。
在电网中，变压器的作用是将电压升高或降低，以满足不同地区、不同用电负荷对电能的需求。
通常，变压器分为主变压器和配变压器两种形式。
2. 断路器断路器是变电站中必不可少的设备之一，主要用于切断电路，以实现对电网的控制和维护。
当电路发生故障或超载时，断路器会自动切断电路，防止故障扩大和事故发生。
在变电站中，常用的断路器有空气断路器和真空断路器两种类型。
3. 隔离开关隔离开关一般用于开关电路，与断路器不同的是，隔离开关不直接切断电流，而是将电路与主电路隔离。
它的作用是使电路在运行过程中可以灵活调整，方便维护和检修。
4. 接地开关接地开关是变电站中用于将电气设备、电缆等接地的重要设备之一，可有效地防止电气设备的接地故障，以保证变电站的安全运行。
5. 电流互感器电流互感器是一种测量电路中电流大小的设备，可将高电流电路中的电流转换为低电流的信号输出。
通过它，可以实现对电路电流的准确测量和控制，在电力系统中起到了至关重要的作用。
6. 电压互感器电压互感器是对高压电流进行测量时必不可少的设备，可将高电压信号转换为低电压信号输出。
它主要用于电网电压的检测和计量，能够准确地将高电压信号转换为适宜的低电压信号，方便测量和控制。
7. 继电保护装置继电保护装置是电力系统中非常重要的设备，其主要作用是在电气设备发生故障时及时切断电路，实现对电路的保护。
同时，它能够监控电流、电压等电气参数，并对其进行处理，以确保电力系统的安全运行。
变电站中的电气设备涉及范围广泛，种类繁多。
这些设备不仅直接关系着电力系统的安全稳定运行，也为实现电能的高效传输和利用提供了有力的保障。
变电站电气设备与主接线
认识变电站
断路器
（2）空气断路器。空气断路器是以压缩空气作为灭 弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性， 取用方便 。
变压器
变压器的作用：变换电压，以利于功率传输，电压经升压 变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性， 达到远距离送电的目的。降压变压器能把高电压变为用户 所需的各级使用电压，满足用户需要。
变压器的类型: （1）干式 （2）油浸式：自冷、风冷、强油风冷、强油水冷
认识变电站
变压器
认识变电站
认识变电站
隔离开关类型： 按安装地点分，可分为户内式和户外式 按刀闸运动方式分，可分为水平旋转式、垂直旋转式和插入
式； 按每相支柱绝缘子数目分，可分为单柱式、双柱式和三柱式
； 按操作特点分，可分为单极式和三极式；
按有无接地刀闸分，可分为带接地刀闸和无接地刀闸。
认识变电站
220kV隔离开关（合位）
继电保护的正确动作是确保大电网安全、稳定的关键
认识变电站
高压电力系统中的继电保护实例
控制
高压断路器（开关）
继电保护装置
高压电力系 统中，断开短路电 流是通过高压开关 和继电保护装置配 合来完成的。
变电站中的断路器
电缆沟
电气控制室
认识变电站
3.电力系统继电保护的任务
A ）当电力系统出现故障时，给控制主设备（如输电线路、 发电机、变压器）的断路器发出跳闸信号，将发生故障的主 设备从系统中切除，保证无故障部分继续运行。
两台断路器、一条线路（或一组变压器）组成的 “串”，叫做 “不完整串”。每一串的中间断路器 称为联络断路器（中开关），两边断路器称为母线断 路器（或边开关）。
变电所的主要电气设备(1)
变电所的主要电气设备(1)
变电所是电力系统的重要组成部分，是输变电过程中实现电能转化、
电压变换和电流分配的关键环节。
其中，变电所的主要电气设备包括：
一、变压器
变压器是变电所最基本的设备之一，其主要作用是实现电能的电压变换。
在变电站中，变压器通常用来将高压输电线路中的电压升高，以
满足远距离输电的需要，也可以将电压降低以适应不同电力消费者的
用电需求。
二、断路器
断路器是变电站的基本保护设备之一，主要作用是在电路故障时及时
切断故障电路，保证电力系统的安全运行。
断路器还可以用来隔离和
切换电路，以便进行维修和检修。
三、隔离开关
隔离开关是用来隔离电路和电气设备的，主要目的是为了保证变电站
中各个设备之间的安全隔离。
当维护、检修或更换设备时，需要使用
隔离开关进行切断电路。
四、电容器
电容器通常用来提高电力系统的功率因数，以增加电能的有效性和实
用性。
在变电所中，电容器还可以用来降低系统的电压波动、改善电
力质量等。
五、电抗器
电抗器是变电所的一种重要设备，主要用于提高变电所的无功功率，
以调节电力系统的电压和电流。
电抗器的主要作用是将电压和电流按
照一定比例变化，以平衡电力系统的负荷和稳定系统运行。
六、接地设备
接地设备通常用来将电力系统中的电流引入地下，以保护人身和电气设备安全。
在变电所中，接地设备主要用来使电力系统与地面相连，从而形成一个安全的电气环境。
以上就是变电所的主要电气设备介绍，这些设备不仅在变电所的运行过程中起着至关重要的作用，也为我们的生活提供了稳定、可靠的电力保障。
变电站主要电气设备简介
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。
瓷柱式SF6断路器
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
隔离开关
二. 高压开关电器
隔离开关
隔离开关具有一定的自然灭弧能力，常用在 电压互感器与避雷器等电流很小的设备投入和 断开上，以及一个断路器与几个设备的连接处， 使断路器经过隔离开关的倒换更为灵活方便。
隔离开关的结构形式很多，户外刀闸按其绝 缘支柱结构的不同可分为单柱式，双柱式和三 柱式，常用产品结构形式一般为双柱式闸刀水 平旋转和伸缩式。
罐式SF6断路器结构
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
罐式SF6断路器
110kV少油断路器
少油断路器
220kV少油断路器
断路器就地操作箱
真空断路器
真空断路器的结构如图示。它由真空灭弧室（真空泡）、保 护罩（屏蔽罩）、动触头、静触头、导电杆、开合操作机构、 支持绝缘子、支持套管、支架等构成，其核心是真空灭弧室 （真空泡）。我省常用VS1,VD4等信号。
断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等
SF6断路器
一般来说,SF6断路器主 要由三部分组成：三 个垂直瓷瓶单元，每 一单元有一个气吹式 灭弧室；弹簧操作机 构及其单箱控制设备 ；一个支架及支持结 构。每个灭弧室通过 与三个灭弧室共连的 管子填充SF6气体。
瓷柱式SF6断路器
变电站电气设备
安全警示标识
在变电站的入口、关键设备附近等位置设置醒目的安全警示标识，提醒人员注意安全。
安全防护装置
配备完善的安全防护装置，如防误操作装置、紧急停送电装置等，确保操作人员的人身安全。
定期维护与检查
对电气设备进行定期维护和检查，确保设备的正常运行，及时发现并处理潜在的安全隐患。
A
B
C
D
噪声控制
采取有效的噪声控制措施，降低变电站运行过程中产生的噪声对周边环境的影响。
感谢您的观看。
将高电压转换为低电压，供测量或保护装置使用。
电压互感器
同时具有电流和电压转换功能。
组合互感器
用于检测三相不平衡电流或单相接地故障。
零序互感器
03
CHAPTER
电气设备运行与维护
定期对电气设备进行清洁，去除灰尘、污垢等杂质，保持设备良好的散热性能和绝缘性能。
清洁保养
定期对电气设备的螺丝、接线等进行紧固，确保设备的电气连接良好，防止因松动引起的故障。
紧固保养
对需要润滑的电气设备进行定期润滑，保证设备的机械运动顺畅，减少磨损和卡涩。
润滑保养
按照规定的要求，对电气设备进行预防性试验，检查设备的性能和绝缘状况，及时发现和处理潜在的故障隐患。
预防性试验
04
CHAPTER
安全防护与环境保护
设备隔离与区域划分
确保高压设备区域与低压设备区域、带电设备区域与不带电设备区域之间设有明显的隔离标识，并定期检查隔离设施的完好性。
废水处理
对变电站运行过程中产生的废水进行妥善处理，确保废水达标排放，防止对周边水体造成污染。
废气处理
对变电站运行过程中产生的废气进行妥善处理，确保废气达标排放，减少对周边空气质量的影响。
变电站主要设备
输变电系统是一系列电气设备组成的。
发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1—2给出了变电站主要设备的示意图。
图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等,这些都是输变电系统中必不可缺的设备.图1—2 变电站主要设备示意图1—变压器;2—导线；3—绝缘子；4—互感器；5-避雷器；6—隔离开关;7—断路器下面，对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
（1）输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
1）导线。
导线的主要功能就是引导电能实现定向传输.导线按其结构可以分为两大类：一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线；另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆。
电线中最简单的是裸导线，裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中，它消耗的有色金属最多。
电缆的用量比裸导线少得多，但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点，所以也占有特殊地位。
电缆不仅可埋在地里，也可浸在水底，因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。
电缆的制造比裸导线要复杂得多，这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。
输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。
此外，还有供通信用的通信电缆等。
2)变压器。
变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。
为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗，发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输，而在输电线路的负荷端，输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。
电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器.根据升压和降压的不同作用，变压器又分为升压变压器和降压变压器。
例如，要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器，该变压器输入端(又称一次侧）的电压和发电机电压相同，变压器输出端(又称二次侧）的电压和该输变电系统的电压相同。
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第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏及以上的 电气设备称为高压设备。
变电站的电气设备及运行
一般我们习惯上称 220/380伏为低压 将3千伏～35千伏称为中压 110千伏、220千伏称为高压 330千伏、500千伏称为超高压
700千伏、1000千伏称为特高压
110kV母线电压互感器 型号 JDCF-110W 电气符号：TV 母线电压互感器把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、 计量、仪表装置使用。同时电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离，并使二次设 备简单化。
均压 环
避雷器本体
220kV氧化锌避雷器 型号 Y10W-200/520 电气符号：F 氧化锌避雷器利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过 避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄 放过电压的能量，达到保护的效果。
220kV母线 型号 LGJ-300/20 电气符号：WB 母线将各个电气间隔共同连接，其作用是汇集、分配和传送电能，使停送电 操作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。
灭弧室
操作 机构 箱
220kV高压断路器 型号 HPL-245E1 电气符号：QF 高压断路器用来开断电力系统正常时的负荷电流和空载电流，还可以与继电 保护与自动装置配合，快速切断短路电流。
变压器瓷 套管 硬母线
某220kV变电站SFSZ9-220/120000主变压器 电气符号：TM 主变压器在输变电网络中承担变换电压等级的作用，利用电磁感应的原理来 改变交流电压，升压变压器将低电压变换成能远距离输送的高电压，降压变 压器将高电压变换成各级用
• 枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等 级一般为330kV以上，连接多个电源，出现回路多，变电 容量大；全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解。 • 中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线或系统主干 线的接口处，电压等级一般为330——220kV，汇集2~3个电 源和若干线路。 • 地区变电站：地区变电站是某个地区和某个城市的主要变 电站，电压等级一般为220kV。 • 企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站， 电压等级35——220kV，1~2回进线。 • 终端变电站：终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷 处，高压侧10——kV引入线，经降压后向用户供电。
隔离开关动 触头
隔离开关静 触头
支柱绝 缘子 三相 联动 杆
220kV隔离开关 型号 GW23A-252DW 电气符号：QS 造成明显断开点，为设备检修创造可靠条件。无灭弧装置，所以不能开断负 荷电流和故障电流。
支柱绝 缘子
220kV电流互感器 型号 LB6-220 电气符号：TA 电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统 一的电流。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回 路电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。
集合式 电容器
10kV电容器成套装置 电容器型号 BAMH2 12/√3-6000-1*3W 串联电抗器型号 CKDGKL-10-120/415.7-6W 电容器组用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电 压质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。
水电厂
核电厂
工厂
220kV
枢纽变 电站
火电厂
电气化铁路
110kV
110kV
变 电 所
风力发电机
居民
终端变 电所
变电站的电气设备及运行
一次系统
系统
二次系统
一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的 系统，称为一次系统。 二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、 控制的系统，称为二次系统。
一次设备
电气设备
二次设备
电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次 系统的设备，称为二次设备。
变电站的电气设备及运行
①生产和转换电能的设备 ②开关电器。用来接通或断开电路。 ③限流电器 ④载流导体
电气一次设备
⑤补偿设备 ⑥仪用互感器 ⑦防御过电压设备 ⑧绝缘子 ⑨接地装置
变电站的电气设备及运行
①测量表计：电压表，电流表，电 能表，录波器等 ②继电保护和自动装置：各种继电器、 自动装置
变电站的电气设备及运行
三、电气设备的额定容量
额定容量的规定条件与额定电流相同。变压器额定容 量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有 功功率，所以一般以有功功率(kW)表示；当其额定容 量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多 用有功功率表示。
变电站一次电气设备
• • • • • • • • • • 变压器 母线 高压断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 避雷器 电抗器 高压电容器 变电站其他设备
第1 章 电力系统的基本概念
了解我国电力工业发展概况 掌握电力系统的基本概念 了解变电站的常见类型 了解常用电气设备 掌握额定电压的确定方法
• 电力系统=发电厂+变电站+输电线路+用户
• 两大电网公司：国家电网公司和中国南方 电网有限公司 • 电力系统的发展方向：大容量，超高压， 远距离
变电站的类型
电气二次设备
③操作电器：各类型的操作把手、按 钮等，实现对电路的操作控制。
④直流电源设备：蓄电池组、直流发电 机等，共给控制、保护用的直流电源及 厂用直流负荷。
变电站的电气设备及运行
电气设备的额定参数 一、电气设备的额定电压 额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是电气设备 设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时，电气设备的技术 经济性能能够达到最佳状态，保证可靠长期运行。 第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压 第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压
变电站的电气设备及运行
二、电气设备的额定电流 电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时， 其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限 值所允许长期通过的最大电流值。
我国采用的周围介质额定温度如下： ①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、互感器等) 的额定周围空气温度取为40℃。 ②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。 ③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。