电力基础业务知识

一、输变电变电站变电站，改变电压的场所。

为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。

变电站的主要设备是开关和变压器。

按规模大小不同，小的称为变电所。

变电站大于变电所。

变电所：一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站：包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。

变电站：“改变电压、控制和分配电能的场所。

规模小的称为变电所”。

变电站（SUBSTATION）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。

变电站主要可分为：枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站(27.5KV、50HZ）；1000KV、750KV、500KV、330KV、220KV、110KV、66KV、35KV、10KV、6.3KV等电压等级的变电站；10KV变电所；箱式变电站。

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。

变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。

变电站在特定的环境中；是将AC—DC—AC转换过程。

像海底输电电缆以及远距离的输送中。

有些采用高压直流输变电形式。

直流输电克服交流输电的容抗损耗。

具有节能效应。

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。

在中国，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，六氟化硫全封闭组合电器（GIS）得到广泛应用。

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，后集中组成一个整体外壳，并充以六氟化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已在变电站投入运行。

它的缺点是价格较贵，制造和检修工艺要求高。

二、配电（低压）开关站在远距离输电线路中间，用断路器将线路分段断开的工程设施。

又称中间开关站或开闭所。

开关站与变电所的区别在于：①没有主变压器；②进出线属同一电压等级；③站用电的电源引自站外其他高压或中压线路。

开关站的主要功能是：①将长距离输电线路分成若干段，以降低工频过电压水平和操作过电压水平；②当线路发生故障时，由于在开关站的两侧都装设了断路器，所以仅使一段线路被切除，系统阻抗增加不多，因此提高了系统的稳定性，增加了远距离输电线路的输送容量；③发生故障时只切除一段故障线路，缩小了事故范围。

开关站通常应用于超高压远距离输电线路中。

一般来说开关站电压等级是10KV及其以上的，就是将电网来的电分给几个或者更多的变电所用，然后变电所再将之降压给工业、生活用电；或者是发电厂用于高压输电。

电缆分支箱随着配电网电缆化进程的发展，当容量不大的独立负荷分布较集中时，可使用电缆分支箱进行电缆多分支的连接，因为分支箱不能直接对每路进行操作，仅作为电缆分支使用，电缆分支箱的主要作用是将电缆分接或转接。

1）电缆分接作用。

在一条距离比较长的线路上有多根小面积电缆往往会造成电缆使用浪费，于是在出线到用电负荷中，往往使用主干大电缆出线，然后在接近负荷的时候，使用电缆分支箱将主干电缆分成若干小面积电缆，由小面积电缆接入负荷。

这样的接线方式广泛用于城市电网中的路灯等供电、小用户供电。

2）电缆转接作用。

在一条比较长的线路上，电缆的长度无法满足线路的要求，那就必须使用电缆接头或者电缆转接箱，通常短距离时候采用电缆中间接头，但线路比较长的时候，根据经验在1000m以上的电缆线路上，如果电缆中间有多中间接头，为了确保安全，会在其中考虑电缆分支箱进行转接。

电缆分支箱广泛用于户外，随着技术的进步，现在带开关的电缆分支箱也不断增加，而城市电缆往往都采用双回路供电方式，于是有人直接把带开关的分支箱称为户外环网柜，但目前这样的环网柜大部分无法实现配网自动化，不过已经厂家推出可以配网自动化的户外环网柜了，这也使得电缆分支箱和环网柜的界限开始模糊了。

随着电力工业现代化建设事业的迅速发展，电网改造已全方位启动。

地下主线电缆在一定的距离需要实现多回路分支配电时，采用电缆分支箱作为配电的重要配套设备是既经济又方便安全的一种办法。

10kV电缆分支箱的选型(1)热缩材料为主材的空气绝缘型，该产品为早期产品，已属淘汰之列。

(2)橡塑外套为主材作为防护型的电缆分支箱。

在长期运行中易发生内界面分离及外露端头龟裂，使绝缘和密封受损，因此该产品的发展受到限制。

(3)三元乙丙橡胶(EPDM)为主材的电缆接头密封型电缆分支箱。

其材质偏硬，而EPDM 为可燃性材料，易发生爬电或起弧容易燃烧，同时，防潮防水及抗老化的性能也较弱，达不到长期运行免维护的要求。

EPDM为有毒物质，对环保也存在不利因素。

(4)带电可拔插式电缆接头型电缆分支箱。

我国的供电系统为三相变压器供电，在拔插时不可能做到同时带电拔插，这样拔插将会造成中性点严重偏移，短时间内形成两相供电，严重造成大面积停电事故，对供电及设备带来不必要的经济损失。

(5)硅橡胶为主材电缆接头防洪型电缆分支箱。

其材质柔软，具有高弹性、高密度、全绝缘，材料密封性能良好、达到防潮、防水、抗老化、抗阻燃、耐电晕和长期运行免维护等优点。

因为硅橡胶与电缆采取过盈配合，径向收缩均匀度高，不会因热胀冷缩使内界面分离而产生内爬电击穿，同时对电缆本体有径向的持久压力，使内界面结合紧密可靠。

同时硅橡胶本质是无毒材料，对环保也有利。

(6)带SF6负荷开关分断的电缆分支箱。

由于该产品可实现环网柜的功能，而且价格又低于环网柜，在户外起到代替开关站的重要作用，有便于维护试验和检修分支线路，减少停电经济损失的特点，特别是在线路走廊和建配电房较困难的情况下，更显现其优越性。

带电可触摸与带电不可触摸的区别和选用带电可触摸电缆接头与带电不可触摸电缆接头的主要区别，是在于前者的硅橡胶电缆接头内部有半导体屏蔽层，外有导电屏蔽层、通过金融抱箍连接接地，确保电缆接头表面电位与接地相同；而后者同样为硅橡胶电缆接头，通过实测结果两者对地电压均为零值，但在实际运行中、后者表面可能产生感应静电。

如果使用在变电所内部的多回路并列运行中，需要检测其中一回路、而相邻回路带电运行时，使用可触摸电缆接头对安全是有利的。

但是使用在电缆分支箱中，根本不存在此类问题，因为设计是免维护产品，分支箱内并无任何二次线路需要维护与检修，而且分支箱外壳为IP33防护等级，箱体已可靠接地，在带电运行中不允许打开分支箱外壳，不存在带电触摸分支箱内部电缆接头的任何可能。

即使在不可抗外力的侵害下(如被汽车等外物强烈相碰撞)，使用可触摸与不可触摸的电缆接头，其两者结果都是相同的。

从运行中的可靠性角度分析、可触摸电缆接头由于表面覆盖导电层并经金属抱箍接地，因此无任何外绝缘爬距存在。

而不可触摸电缆接头的外层为强绝缘的硅橡胶，尚有许多外绝缘爬距存在。

显然，在相同的情况下，不可触摸电缆接头的运行可靠性高于可触摸电缆接头。

从经济上的角度考虑，不可触摸硅橡胶电缆接头的价格也低于可触摸型的电缆接头。

因此，以采用不可触摸硅橡胶电缆接头较为理想。

10kV电缆分支箱的安装使用条件和注意事项目前我国生产10kV户外电缆分支箱的品种繁多，因此，10kV电缆分支箱的安装施工就变得十分重要。

在电缆分支箱与电缆接头安装连接过程的操作方法是否正确、电缆头安装工艺是否熟悉、电缆分支箱内部组件与电缆接头部件组合的先后次序，是否按照厂家配套提供安装规范说明书进行操作等等，都将直接影响电缆分支箱的使用寿命和正常运行。

10kV电缆分支箱运行前注意事项(1)电缆分支箱在运行前，必须检查各分支电缆的接地线是否与箱体的接地端子连接紧固。

同时，箱体外壳必须与地网直接连接或有明显的接地点。

(2)电缆分支箱安装完工后，必须按照有关规定的试验标准和条件，对电缆和组件一起进行试验。

电缆分接箱电缆分接箱（Cable Distribution Box ）是一种用来对电缆线路实施分接、分支、接续及转换电路的设备，多数用于户外。

电缆分接箱按其电气构成分为两大类：一类是不含任何开关设备的，箱体内仅有对电缆端头进行处理和连接的附件，结构比较简单，体积较小，功能较单一，可称为普通分接箱；另一类是箱内不但有普通分接箱的附件，还含有一台或多台开关设备，其结构较为复杂，体积较大，连接器件多，制造技术难度大，造价高，可称为高级分接箱。

1. 普通分接箱普通分接箱内没有开关设备，进线与出线在电气上连接在一起，电位相同，适宜用于分接或分支接线。

通常习惯将进线回数加上出线回数称为分支数。

例如三分支电缆分接箱，它的每一相上都有三个等电位连接点，可以用作一进二出或二进一出。

电缆分接箱内含U，V，W三相，三相电路结构相同，顺排在一起。

2. 高级分接箱高级分接箱内含有开关设备，既可起普通分接箱的分接、分支作用，又可起供电电路的控制、转换以及改变运行方式的作用。