1、变电站的主要一次设备专题培训课件
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主要用于开断负荷电流以及电力系统中出 现的各种故障电流。
实验表明，开关开断电路时，只要电路中 电压大于10~20V，电流大于80~100mA，开关 的触头间就会出现电弧。在大气中开断交流 100kV、5A的电流，电弧长度超过7m，电流更 大时，电弧长达二三十米，此类电弧统称开弧， 在高压配电装置中，如果没有灭弧装置而发生 开弧是极其危险的。
1、变电站的主要 一次设备
变电站主要设备介绍1
主变压器
变电站主要设备介绍2
隔避离雷开器关
电母压线互（感支器持式管母、 电悬流断吊互路式感器管器母、软母）
1.1主变压器
变压器的用途是将电网电压进行转换以便 实现电能传递。
1.1.1变压器的分类
按绝缘介质的不同可分为：油浸式、SF6气 体绝缘和环氧树脂浇注绝缘式。变电站的主变 压器一般都采用油浸式变压器。
现场组装式变压器最重件可限制在 60t（单相250MVA）以内，变压器本体紧 凑，占地面积小（为三台单相变压器的 50%以下），简化附件、简化进出线设备。 尽管增加了工厂分解与现场组装工序，且 绝缘设计需增加10%的裕度，但由于现场 组装式变压器耗材相对较少，其价格介于 三相一体与三台单相变压器之间。
按相数分类可分为单相变压器和三相变压 器。一般情况下，只要运输条件许可，在工程 设计中都选用三相共体变压器。
芯式变压器铁芯结构（三相三源自文库柱带两旁柱）
三相变压器的器身装配
220kV三相变压器
油箱及底座
散热器
出线套管 储油柜
按变压器组装方式的不同可分为三相 组合变压器和现场组装式变压器。
通常，220kV变电站大多采用三相共 体变压器，少数运输困难的工程则采用三 相组合式变压器（如：广西的城关变、云 南的紫溪变）。500kV变电站一般都采用 单相变压器，云南的个别工程有选用现场 组装式变压器（墨江变、永丰变等）。
垂直伸缩式隔离开关
操动机构
动触支头持瓷瓶
静触头
水平伸缩式隔离开关
0kV组合式水平伸缩、双静触头、三接地隔离开
三接地
水平伸缩 双静触头
双柱式水平开启式隔离开关
三柱式水平开启式隔离开关
1.4 电流互感器
是一种专门用作变换电流的设备，将大电 流变成小电流，并起隔离高电压的作用。
1.4.1 电流互感器的分类
1.3.1 隔离开关的分类
户外隔离开关结构形式主要取决于绝缘支柱 、断口形式和运动方式，变电站常用的隔离开 关有：垂直伸缩式、水平伸缩式（含组合式、 双静触头、三接地）、双柱水平开启式、三柱 水平旋转开启式。
通常，母线隔离开关选用垂直伸缩式或水平 伸缩式，线路采用水平伸缩式、三柱水平开启 式或双柱水平开启式。
500kV落地罐式断路器
220kV落地罐式断路器
1.3 隔离开关
隔离开关是一种具有明显断开间隙，而没 有灭弧装置的开关，主要用于保证电气设备的 安全检修；此外，隔离开关也用于电路的切换 操作，如在运行中用隔离开关将电路从工作母 线切换到备用母线，投切电压互感器和避雷器 等。
隔离开关没有灭弧装置，不能开断负荷电 流和短路电流，只有在断路器断开的情况下， 才能对隔离开关进行分合闸操作。
1.2.1 断路器的分类
落地罐式SF6断路器的主要部件都装在接地 的金属罐中，出线套管下端装有套管式电流互 感器。由于断路器采用接地的金属外壳结构， 故其绝缘性能受大气条件和环境影响小，且重 心低、结构稳固，抗震能力强。在设备价格方 面罐式断路器稍稍超出了瓷柱式断路器加独立 CT 的价格； 在占地方面则两者差别不大。落 地罐式SF6断路器在广西很少使用，主要用于
1.1.2 现场组装式变压器现场组装过程
在变电站安装现场需搭建一个 15×30m的无尘净化、防尘空调临时厂房， 配置75t吊车，变压器的整体组装工作将 在该厂房内完成，现场组装时间约需40天。
组装的主要步骤如下：
铁芯拼装
线圈套装
插装上铁扼
装配调压开关、引线
总装配
主变压器的灭火装置
《火力发电厂与变电站设计防火规范》规 定：单台容量为125MV A及以上的主变压器应 设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或 其他固定式灭火装置。目前变电站常用合成型 泡沫喷雾系统和排油注氮灭火装置。
合成泡沫喷雾灭火系统图
管道
喷氮头气瓶 （动力源） 储液罐
合成泡沫喷雾灭火系统的氮气瓶
合成泡沫喷雾灭火系统的储液罐
沙田变合成泡沫喷雾灭火系统在试喷
排油注氮灭火装置
注氮管
排油管（下端与 事故油池消连防通柜）
黄桥变排油注氮灭火装置
消防柜（内布 置有氮气瓶）
注氮管
排油管（下端与 事故油池连通）
1.2 断路器
按断路器绝缘的整体结构划分，SF6 断路器有两大类：瓷柱式和落地罐式。
瓷柱式SF6断路器属于积木式结构， 以陶瓷作为对地的主绝缘介质，灭弧 断口位于充SF6气体的高强度瓷套中， 灭弧单元由支持瓷套管支撑。
500kV瓷柱式断路器
操操动作机平构台
灭弧室 接线端子
支持瓷瓶
220kV瓷柱式断路器
35kV瓷柱式断路器
电流互感器按其绝缘结构可分为干式、油浸 式和气体绝缘三大类。
干式多用于0.5～110kV级电流互感器。目前 220kV及以上的电流互感器基本上均采用气体 绝缘型。油浸式电流互感器则很少使用。
干式电流互感器
油浸式电流互感器
220kV六氟化硫气体绝缘型电流互感器
1.5 电压互感器
是一种将一次线路的高电压按比例变换为 安全的标准电压，供仪表、保护和控制装置使 用的设备。
220kV变电站的主变压器容量一般有 150MVA、180MVA和240MVA三种。
500kV变电站的主变压器容量一般有 750MVA和1000MVA两种。
500kV单相变压器
天生桥二级水电站500kV壳式组合三相联络变压
龙滩水电站500kV组合三相变压器
500kV墨江变电站现场组装式三相变压器
1.2.1 断路器的分类
按其灭弧介质不同可以分为少油断路器、真 空断路器以及SF6断路器。110kV 及以上的断 路器如无特殊要求, 都应采用SF6 断路器。 35kV户外配电装置的断路器均选用SF6断路器， 户内开关柜可配真空断路器，也可配SF6断路 器。10kV一般均配真空断路器。
1.2.1 断路器的分类
实验表明，开关开断电路时，只要电路中 电压大于10~20V，电流大于80~100mA，开关 的触头间就会出现电弧。在大气中开断交流 100kV、5A的电流，电弧长度超过7m，电流更 大时，电弧长达二三十米，此类电弧统称开弧， 在高压配电装置中，如果没有灭弧装置而发生 开弧是极其危险的。
1、变电站的主要 一次设备
变电站主要设备介绍1
主变压器
变电站主要设备介绍2
隔避离雷开器关
电母压线互（感支器持式管母、 电悬流断吊互路式感器管器母、软母）
1.1主变压器
变压器的用途是将电网电压进行转换以便 实现电能传递。
1.1.1变压器的分类
按绝缘介质的不同可分为：油浸式、SF6气 体绝缘和环氧树脂浇注绝缘式。变电站的主变 压器一般都采用油浸式变压器。
现场组装式变压器最重件可限制在 60t（单相250MVA）以内，变压器本体紧 凑，占地面积小（为三台单相变压器的 50%以下），简化附件、简化进出线设备。 尽管增加了工厂分解与现场组装工序，且 绝缘设计需增加10%的裕度，但由于现场 组装式变压器耗材相对较少，其价格介于 三相一体与三台单相变压器之间。
按相数分类可分为单相变压器和三相变压 器。一般情况下，只要运输条件许可，在工程 设计中都选用三相共体变压器。
芯式变压器铁芯结构（三相三源自文库柱带两旁柱）
三相变压器的器身装配
220kV三相变压器
油箱及底座
散热器
出线套管 储油柜
按变压器组装方式的不同可分为三相 组合变压器和现场组装式变压器。
通常，220kV变电站大多采用三相共 体变压器，少数运输困难的工程则采用三 相组合式变压器（如：广西的城关变、云 南的紫溪变）。500kV变电站一般都采用 单相变压器，云南的个别工程有选用现场 组装式变压器（墨江变、永丰变等）。
垂直伸缩式隔离开关
操动机构
动触支头持瓷瓶
静触头
水平伸缩式隔离开关
0kV组合式水平伸缩、双静触头、三接地隔离开
三接地
水平伸缩 双静触头
双柱式水平开启式隔离开关
三柱式水平开启式隔离开关
1.4 电流互感器
是一种专门用作变换电流的设备，将大电 流变成小电流，并起隔离高电压的作用。
1.4.1 电流互感器的分类
1.3.1 隔离开关的分类
户外隔离开关结构形式主要取决于绝缘支柱 、断口形式和运动方式，变电站常用的隔离开 关有：垂直伸缩式、水平伸缩式（含组合式、 双静触头、三接地）、双柱水平开启式、三柱 水平旋转开启式。
通常，母线隔离开关选用垂直伸缩式或水平 伸缩式，线路采用水平伸缩式、三柱水平开启 式或双柱水平开启式。
500kV落地罐式断路器
220kV落地罐式断路器
1.3 隔离开关
隔离开关是一种具有明显断开间隙，而没 有灭弧装置的开关，主要用于保证电气设备的 安全检修；此外，隔离开关也用于电路的切换 操作，如在运行中用隔离开关将电路从工作母 线切换到备用母线，投切电压互感器和避雷器 等。
隔离开关没有灭弧装置，不能开断负荷电 流和短路电流，只有在断路器断开的情况下， 才能对隔离开关进行分合闸操作。
1.2.1 断路器的分类
落地罐式SF6断路器的主要部件都装在接地 的金属罐中，出线套管下端装有套管式电流互 感器。由于断路器采用接地的金属外壳结构， 故其绝缘性能受大气条件和环境影响小，且重 心低、结构稳固，抗震能力强。在设备价格方 面罐式断路器稍稍超出了瓷柱式断路器加独立 CT 的价格； 在占地方面则两者差别不大。落 地罐式SF6断路器在广西很少使用，主要用于
1.1.2 现场组装式变压器现场组装过程
在变电站安装现场需搭建一个 15×30m的无尘净化、防尘空调临时厂房， 配置75t吊车，变压器的整体组装工作将 在该厂房内完成，现场组装时间约需40天。
组装的主要步骤如下：
铁芯拼装
线圈套装
插装上铁扼
装配调压开关、引线
总装配
主变压器的灭火装置
《火力发电厂与变电站设计防火规范》规 定：单台容量为125MV A及以上的主变压器应 设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或 其他固定式灭火装置。目前变电站常用合成型 泡沫喷雾系统和排油注氮灭火装置。
合成泡沫喷雾灭火系统图
管道
喷氮头气瓶 （动力源） 储液罐
合成泡沫喷雾灭火系统的氮气瓶
合成泡沫喷雾灭火系统的储液罐
沙田变合成泡沫喷雾灭火系统在试喷
排油注氮灭火装置
注氮管
排油管（下端与 事故油池消连防通柜）
黄桥变排油注氮灭火装置
消防柜（内布 置有氮气瓶）
注氮管
排油管（下端与 事故油池连通）
1.2 断路器
按断路器绝缘的整体结构划分，SF6 断路器有两大类：瓷柱式和落地罐式。
瓷柱式SF6断路器属于积木式结构， 以陶瓷作为对地的主绝缘介质，灭弧 断口位于充SF6气体的高强度瓷套中， 灭弧单元由支持瓷套管支撑。
500kV瓷柱式断路器
操操动作机平构台
灭弧室 接线端子
支持瓷瓶
220kV瓷柱式断路器
35kV瓷柱式断路器
电流互感器按其绝缘结构可分为干式、油浸 式和气体绝缘三大类。
干式多用于0.5～110kV级电流互感器。目前 220kV及以上的电流互感器基本上均采用气体 绝缘型。油浸式电流互感器则很少使用。
干式电流互感器
油浸式电流互感器
220kV六氟化硫气体绝缘型电流互感器
1.5 电压互感器
是一种将一次线路的高电压按比例变换为 安全的标准电压，供仪表、保护和控制装置使 用的设备。
220kV变电站的主变压器容量一般有 150MVA、180MVA和240MVA三种。
500kV变电站的主变压器容量一般有 750MVA和1000MVA两种。
500kV单相变压器
天生桥二级水电站500kV壳式组合三相联络变压
龙滩水电站500kV组合三相变压器
500kV墨江变电站现场组装式三相变压器
1.2.1 断路器的分类
按其灭弧介质不同可以分为少油断路器、真 空断路器以及SF6断路器。110kV 及以上的断 路器如无特殊要求, 都应采用SF6 断路器。 35kV户外配电装置的断路器均选用SF6断路器， 户内开关柜可配真空断路器，也可配SF6断路 器。10kV一般均配真空断路器。
1.2.1 断路器的分类