变电站培训资料

变电站培训资料编写：郭强审核：李长生二O一O年八月十八日目录第一章变电站主接线 (1)第二章变电站电气设备 (2)第三章变电站继电保护基本原理 (9)第四章变电站电气设备的巡视检查 (11)第五章变电站倒闸操作 (25)第六章变电站事故处理 (28)变电站是连接电力系统中接受电能并通过变换电压分配电能的场所。

它是电源线路和电力用户之间的中间环节，同时还通过同一电压等级的线路或变压器将电压等级不同的电网联系起来。

变电站主要由主变压器、高低压配电装置、载流导体、主控制室和相应的生产生活辅助建筑物等组成。

第一章变电站主接线变电站主接线是电气部分的主体，他是把电源线路、主变压器、断路器、隔离开关等各种电气设备通过母线或载流导体连接成为一个整体，并配置相应的互感器、避雷器、继电保护、测量仪表等构成变电站汇集和分配电能的一个完整系统的连接方式。

对变电站主接线要求是安全、可靠、灵活、经济。

1、安全包括设备安全和人身安全。

2、可靠就是变电站的接线应满足不同类型负荷不中断供电的要求。

3、灵活就是利用最少切换来适应不同的运行方式。

4、经济是在满足以上要求的条件下，保证需要的建设投资最少。

官亭变电站共有主变压器两台、35KV出线两条、10KV出线4条根据实际需要及在满足以上四个条件的情况下，主接线为单母线接线的接线运行方式。

第二章变电站电气设备变电站的电气设备通常分为一次设备和二次设备两大类。

一次设备是指用于输送和分配电能的电气设备，经由这些设备完成输送电能到电网和用户的任务，包括变压器、断路器、互感器、隔离开关、母线、瓷瓶、避雷器、电容器、电缆、输电线路等。

二次设备是指对一次设备的工作进行监视、测量、操作和控制的设备，包括测量表计、控制及信号装置、继电保护及自动化装置等。

一、概述1、变压器。

电力变压器的功能是用于变换电能，把低压电能变为高压电能以便输送；把高压电能变为低压电能以便使用。

2、断路器。

断路器是在电力系统正常运行和故障情况下，用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。

3、隔离开关。

隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电气设备。

它的主要功能是：1）建立明显的绝缘间隙断开点。

2）转换线路，增加线路连接的灵活性。

4、母线。

母线的作用是汇集和分配电能。

5、架空线路。

架空线路是电力系统的重要组成部分，它担负着把强大的电力输送到工矿、企业、城市和农村的任务。

6、熔断器。

熔断器是利用熔丝熔断特性的设备保护电器。

熔断器具有电阻值较大的熔丝或熔体，串联在电路中。

当过载或短路电流通过时，熔丝或熔体因电阻损耗过大、温度上升而熔断，实现断开电路。

7、避雷器。

避雷器是用作保护电力系统和电气设备的绝缘，使其不受雷击所引起的过电压和内部过电压而损坏的电器。

8、电压互感器和电流互感器。

电压互感器和电流互感器的作用是：1）给测量仪表、继电保护和其它二次设备提供信号。

2）使由它提供信号的二次设备标准化、小型化。

3）隔离一次和二次回路，保证运行人员和设备的安全。

二. 变压器1、变压器工作原理变压器的基本工作原理就是电磁感应原理。

变压器的一次绕阻通过交流电后在铁芯中将产生一个交变的磁通（电能转变为磁能），二次绕阻由铁芯中这个交变的磁通感应出一个电动势（磁能转为电能），由于变压器一、二次绕阻的匝数不同，所产生电磁感应电势也就不同，从而达到了变换电压及电流的作用。

2、变压器的结构组成变压器主要由：铁芯、绕阻、油箱与变压器油、绝缘套管、冷却装置、储油柜（油枕）和呼吸器等组成。

1）铁芯。

铁芯是变压器的磁路部分，变压器的一、二次绕组都绕在铁芯上。

2）绕组。

绕组是变压器的电路部分。

接到高压电网的绕组成为高压绕组；接到低压电网的绕组称为低压绕组。

3）油箱与变压器油。

油箱是油浸式变压器的外壳，变压器器身置于油箱内，箱内注满变压器油，油箱与变压器油的作用是绝缘和冷却。

4）绝缘套管。

绝缘套管的作用是使变压器的引出线与接地的油箱体绝缘。

5）冷却装置。

变压器运行时，有铁损、铜损及附加损耗，这些损耗将变成热量，使变压器有关部分温度升高。

油浸式变压器的散热过程如下：首先靠传导作用将绕组和铁芯内部的热量传到表面，然后通过变压器油的自然对流不断地将热量带到油箱壁和油管壁，再通过与油箱体有油路连接的散热器将变压器箱体内的散发到周围的空气中。

6）储油柜（油枕）。

当变压器油的体积随油的温度膨胀或缩小时，储油柜起储油及补油作用，从而保证油箱内充满油。

装设储油柜使变压器缩小了与空气的接触面，减少了油的劣化速度。

储油柜的侧面还装设了一个油位计，从油位计可以监视油位的变化。

7）呼吸器。

当储油柜内的空气随变压器油的体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器中的干燥剂吸收空气中的水分，对空气起过滤作用，从而保持变压器油的清洁。

三、断路器高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。

高压断路器在正常运行中用于接通高压电路和断开负载，在发生事故的情况下用于切断故障电路。

1、真空断路器的工作原理真空断路器利用高压真空中电流过零时等离子体迅速扩散熄灭电弧，完成开断电流的任务。

当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，在触头间将产生真空电弧，同时由于触头的特殊结构在触头间隙中产生适当的纵磁场，使真空电弧保持扩散并维持较低的电弧电压，在电流自然过零时残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，灭弧室断口的介质绝缘强度很快恢复，从而电弧被熄灭，达到分断的目的。

2、真空断路器的特点1）采用真空灭弧，开断能力强，电寿命常，机械寿命达10000次。

2)结构简单，免维护，不检修周期长。

3）绝缘性能好，抗污秽能力强。

4）可配弹簧和电磁操动机构，机械性能可靠，可频繁操作。

5）无火灾和爆炸隐患。

四. 隔离开关1、基本原理隔离开关又叫隔离刀闸，是高压开关的一种。

隔离开关没有专用的灭弧装置，不能用来切断负荷电流和短路电流，但他具有电动力稳定性和热稳定性，不因短路电流通过而自动分开或烧坏触头。

2、用途1）隔离电源，使停电工作的设备与带电部分实现可靠隔离，即有明显的断开点。

2)分、合无阻抗并联支路。

3)接通或断开小电流电路。

3、基本结构隔离开关基本由下列各部分组成：1、接线端。

连接母线和设备。

2、触头。

包括动、静触头或两个可动触头。

3、绝缘子。

包括支持绝缘子、操作绝缘子。

4、传动机构。

接受操动机构的力，用拐臂、连杆、操作绝缘子等传给触头实现分合闸。

5、操动机构。

通过传动装置，控制隔离开关分、合并供给操动力。

6、支持底座。

将上述各部件组合固定。

五、互感器互感器在电网的电能计量、继电保护、自动控制等装置中用于变换电压或电流，隔离高压电压，保障工作人员与设备安全。

在电网中运行数量多，长期处于运行状态，其工作可靠性对整个电力系统的安全运行具有重要意义。

一.电压互感器电压互感器是将电力系统的高电压变成一定标准低电压（100V 或100/√3V）的电气设备。

1.电压互感器的工作原理电压互感器从结构上讲是一种小容量、大电压比的降压变压器，基本原理与变压器相同。

但是电压互感器不输送电能仅作为测量和保护用的标准信号源。

2.电压互感器的作用电压互感器的作用，是使一次回路的高电压变为二次回路的标准低电压，使仪表和保护装置标准化，还可以使仪表等二次设备和高电压隔离，降低二次设备的绝缘水平，使其结构简单，造价便宜，安装方便，便于集中控制。

3.电压互感器的特点1）电压互感器二次回路的负载是计量表计的电压绕组和继电保护及自动装置的电压绕组，其阻抗很大，二次工作电流小，相当于变压器的空载运行。

2）电压互感器二次侧绕组不能短路。

由于电压互感器的负载是阻抗很大的仪表电压绕组，短路后二次回路阻抗仅仅是二次绕组阻抗，因此会在二次回路中产生很大的短路电流，影响表计的指示，造成继电保护回路误动，甚至烧毁互感器。

3）由于互感器一次侧与线路有直接连接，其二次绕组及零序电压绕组的一端必须接地，以免线路发生故障时，在二次绕组和零序电压绕组上感应出高电压，危及仪表，继电器和人身安全。

电压互感器一般是中性点接地，若无中性点，则一般是采用b相二次绕组一点接地。

4）变比。

电压互感器的变比KK=一次侧额定电压/二次侧额定电压二.电流互感器电流互感器是将电力系统中的大电流变成一定标准的小电流（5 A或1 A）的电气设备。

1.电流互感器的工作原理电流互感器的基本工作原理和变压器基本相同，所不同的是电流互感器只利用了变压器变换电流的作用。

2.电流互感器的作用电流互感器与测量仪表相配合，可以测量电力线路或电气设备的电流;与继电保护装置相配合，可对电力系统进行保护。

同时也使测量仪表和继电保护装置标准化，并与高电压隔离。

3.电流互感器的特点1）电流互感器在运行时，二次回路始终是闭合的，因为其二次负荷电阻的数值比较小，接近于短路状态。

电流互感器的二次绕组在运行中不允许开路，因为出现开路时，在二次侧绕组中会感应出一个很大的电动势，这个电动势可达数千伏，无论对工作人员还是对二次回路的绝缘都是很危险的。

2）电流互感器的二次绕组至少应有一个端子可靠接地，它属于保护接地。

3）电流互感器与电压互感器的二次回路不允许互相连接。

第三章变电站继电保护基本原理运行中的电力系统，由于雷击、倒杆、内部过电压或运行人员的误操作等原因均会造成电力系统的故障和不正常运行状态。

1、电力系统常见的故障也是最危险的故障即短路故障。

短路故障的形式主要由三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。

短路的特点之一是会产生很大的短路电流，凡是有短路电流流经的电气设备将严重发热和受到很大电动力的作用，从而引起设备的损坏。

短路故障的另一危害是电压和频率下降，影响用户的正常用电。

2、电力系统的不正常运行状态，即电气设备的运行参数偏离了规定允许值。

常见的不正常工作状态有：过负荷、温度过高等。

不正常工作状态将引起绝缘损坏，严重时可能发展成为故障。

在电力系统中，除应积极采取措施消除和减少发生故障的可能性以外，若故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。

切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电器元件的保护装置才有可能满足这个要求。

继电保护装置，就是指能反应电力系统中电器元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

一、继电保护装置的基本任务：1、发生故障时，应自动的、迅速的、有选择性的将故障设备从系统中切除，使故障设备免遭更严重的损坏，保证无故障部分继续运行。

2、发生不正常工作状态时，根据运行维护条件确定保护动作于信号还是动作于跳闸。

二、对继电保护的基本要求：1、选择性。

选择性是指当系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，保证系统中非故障部分继续运行，使停电范围尽量缩小。