高压变电站简介 全部一次设备和二次线路

互感器在电力系统中的接线原理图
电 流 互 感 器
220kV电流互感器 型号 LB6-220 ，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。
电流互感器工作原理 ☆电流互感器是按电磁感应原理工作的，其结果与普通变压器相似。 它的一次绕组匝数很少，串联在电路里，其电流的大小取决于线路 的负载电流，由于接在二次侧的电流线圈的阻抗很小，所以电流互 感器正常运行时，相当于一台短路运行的变压器。 ☆利用一、二次绕组不同的匝数 比 就可以将系统的大电流变为小 电流来测量。
水力发电：占总的比例13.8％- 15.5％ 。利用水 能发电，可分为 堤 坝式、径流式 （如葛洲坝）、 抽水畜能三类； 水轮机组工作灵 活， 能迅速适应 负荷急剧变化， 一般从机组启动、 并网到带负荷只 需 几分钟即可完 成；通常运行寿 命50年。
核能发电：占总的比例3.5％- 4.5％，采用原子核裂变时释放出来的 能量发电。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器 来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
电压等级划分： 1000 kV及以上的电压称为特高压； 330 kV~750 kV称为超高压； 3 kV~200 kV称为高压，也有将220 kV列为超高压的； 3 kV~35 kV也可称为中压； 0.4 kV及以下则称为低压。
电网划分： 地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在 20~50km以内； 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半 径超过50km，联系较多发电厂的 网络； 超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络， 其主要任务 是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心， 同时还联系若干区域电 力网形成跨省、跨地区的大型电力 系统。
（3）高压断路器 高压断路器是电力 系统中 最重要最复 杂的电气设备之一。 它具有完善的灭弧 装置和 高速传动机 构，能接通和断开 各种情况下高压电 路中的电流，用以 完成主接 线运行方 式的改变和尽快切 除故障电路。
高压断路器 型号 HPL-245E1，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。
（4）隔离开关 隔离开关是一种没 有专门灭弧装置的 开关设备，在分闸 状态有明显可见的 断口，在合闸状态 能可靠地通过正常 工作电流和短路故 障电流，但不能用 其开断正常的工作 电流和短路故障电 流。
隔离开关的主要作用： 1．隔离电源：隔离开关断开点明显可见，隔离开关 的动触头和静触 头断开后，两者之间的距离应大于 被击穿时所需的距离，以保证安全。 2．倒闸操作：运行、备用、检修时用来配合断路器 协同完成倒闸操 作。如倒母线操作。 3．分、合小电流：隔离开关没有灭弧装置，因此仅 能用来分、合只 有电压没有负荷电流的电路。 否则在隔离开关的触头间形成强大电弧， 危及设备 和人身安全，造成重大事故。 一般只能在断路器已将电路断开的情况下，才能接 通断开。但隔离开 关也具有一定的分、合小电流的 能力。 如：能用来分、合电压互感器、 避雷器或分、合变 压器的接地中性点；分、合励磁电流不超过2A的空 载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路等。
（1）电力变压器 变压器是一种静止的电气设备，属于一种旋转速度为零的电机。电力 变压器在工作时，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二 次侧。同时根据输配电的需要将电压升高或降低。
变压器的分类 按用途分： 升压变压器：使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输 送； 降压变压器：使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处线 路供电 按相数分：单相变压器；三相变压器 按绕组分： 单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器） 双绕组变压器 三绕组 变压器 按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器。 按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分有： 油浸式变压器：冷却方式一般为自然冷却，风 冷却，强迫风冷却等； 干式变压器：绕组置于气体中（空气或六氟化硫气 体），或是浇注环氧树脂绝缘。 按铁芯结构分类：心式变压器和壳式变压器。
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Βιβλιοθήκη Baidu 一、电力系统的组成
1、发电企业
火力发电：常规发电，占总的发电量 80％，主要是燃煤机组，部分有 烧天然 气和燃油机组。将煤、油、天然气或其它燃料的化学能转换成 电能的工厂。 主要由燃烧、汽水、电气系统三部分组成；可分为凝气 式火电厂和热电厂两类，通常运行寿命25年。
油断路器
空气断路器
空气断路器以压缩空气 作为 灭弧介质。 优点： 具有灭弧能力强、动 作迅速等优点。 缺点： 结构复杂、工艺要求 高、有色金属消耗多。 用途：空气断路器用在 110KV及以上的电力系 统中。
SF6断路器
SF6断路器采用具有优良的灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为 灭弧 介质。 优点：具有开断能力强、动作快、体积小等优点。 缺点：金属 消耗多，价格较贵。SF6气体泄露与空气作用生成有 毒的低氟化硫， 危害人体健康。 用途： 110kV以上的高压系统。
（4）企业变电站：工矿企业专用变电站，电压一般为110KV， 中大企 业多为220KV。全所停电，引起该企业停电。 （5）终端变电站：在输电线路的终端，直接向用户供电，电压 多为 110KV。全所停电，引起用户停电。 （6）开关站：无变压器，只起汇集、分配电能的作用，电压为 10KV。 （7）其他行业用处的专业性的变电站，如：冶炼行业用 的整流型变电 站；地铁专用变电站、工矿变电站等等。
2.根据变电站在系统中的地位和作用： （1）枢纽变电站：在系统处于枢纽地位，一般为500或330KV。 全所 停电，引起系统解列或瘫痪。 （2）中间变电站：一般设在高压和超高压主要环线线路或系统 主要干 线的接口处，起中间环节作用，电压为 220~330KV。全所停电，引起 区域网解列。 （3）地区变电站：主要给所属地区供电，电压一般为 110~220KV。 全所停电，引起所属地区停电。
户
户
外
内
式
式
隔 离 开 关 的 分 类
单柱式
三 极 式
双柱式
单 极 式
三柱式
（5）互感器
互感器是一种特殊的变压器。
互感器分电压互感器和电流互感器两大类，它们是供电系统 中测量 和保护用的重要设备。 电压互感器是将系统的高 电压改变为标准的低电压 (l00V或 100/√3)
电流互感器是将高压系统 中 的电流或低压系统中的 大电 流改变为低压的标准 小电流 (5A或lA)。
风力发电：占总的比例0.8％- 0.9％ ，优点：清洁，环境效益好； 可 再生，永不枯竭； 基建周期短、投资少； 装机规模灵活； 技术相对 成熟。 缺点：噪声，视觉污染； 占用大片土地； 不稳定，不可控； 目前成本仍然很高。
其他发电：占总的比例0.5％0.8％
光伏发电
地热发电
潮汐发电
2、电网
电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电 力网，简称电网。它包含变电、输电、配电三个单元。电力网的任务 是输送与分配电能，改变电压。
二、变电站的种类
1.以变电站类型划分： （1)升压型变电站；把某种电压升高到另一种电压，进行输送。多用 在发电厂的升压变电站。 （2）降压型变电站；把某种电压降低适合于用户使用的电压进行配送。 一种电压变为另一种电压选用两个线圈的(绕组）双圈变压器。 一种电 压变为两种电压的选用三个线圈的三圈变压器。
隔离开关的分类： （1）按装设地点可分为户内式和户外式。 （2）按极数可分为单极和三极。 （3）按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式、三柱式。 （4）按隔离开关的动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式。 （5）按有无地刀可分为有接地隔离开关和无接地隔离开关。 （6）按所配操动机构可分为手动式、电动式、气动式、液压式。
3、用户
一级用户（负荷）； 突然停电会给用户造成重大经济损失设备损坏或 人 员伤亡的用户。如；大型矿山、大型钢铁厂等等。对一 级用户必须 有两个独立的电源供电，且当任何一个电源 失去后，能保证对全部一 级用户不间断供电。 二级用户（负荷）； 突然停电会给用户造成重大经济损失。一般制造 企 业；大型商场等等。对于二级负荷一般要有两个独立的 电源供电， 且当任何一个电源失去后，能保证对全部或 大部分二级用户的供电。 三级用户（负荷） ； 其他小工业用户，民用用户等等。对于三级负荷 一 般只需一个电源供电。
四、变电站电气设备
为了满足电能的生产、输送和分配的需要， 发电厂和变电站中安装有 各种电气设备，用于 实现起动、转换、监视、测量、调整、保护、 切换和停止等操作。 按电压等级可分为高压电器和低压电器； 按所 起的作用不同，电气设备可分为一次 设备和二次设备两大类。
1、变电站一次主设备
变电站中凡直接用来接受与分配电能以及与 改变电能电压 相关的所有设备，均称为一次设备 或主设备。由于大都承 受高电压，故也多属高压电器或设备。它们包括主变压器、 断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、 避 雷器以及进出变电所的输配电线路等。由一次设 备连接 成的系统称电气一次系统或电气主接线系 统。
原理：油断路器 利 用变压器油在 电弧 高温作用下 分解出 大量的氢 气进行灭 弧。 油断路器缺点： 1.易爆炸； 2.油泄 露； 3.维修周期短； 4.污染环境。
在多油断路器中，油不仅 作为绝缘介质，而 且还可 以作为灭弧介质。因此用 油量多，钢 材消耗也多；少油断路 器中，油只作为灭弧 介 质，因此用油量少、体 积小、耗用钢材少
三、变电站的作用
其功能是变换电压等级、汇集配送电功能，以满足电力系统与用户 的需要。 电是一种特殊产品，既产供销瞬间完成。发电厂是产的功能， 变电站起到供销的功能。发电厂的升压变电站 把发电机出口电压升到所 需要的电压，经必要的输电线 路把电能输送到较远的地方的降压变电站 把电压降到用户所使用的电压等级以满足用户的需要。 变电站是把一些电气设备组装起来，用以切断或接通必要的设备形成系 统的完整性，改变或调整电压，满足系统的需要。在电力系统中变电站 是输电和配电的集结点。 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，他通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
SF6断路器类型
“Y”布置
“T”布置
“I”布置
SF6断路器类型
落 地 罐 式
真空断路器
真空断路器是在高度真空中灭弧。 优点：是可以频繁操作，维护工 作量小，体积小等。 真空断路器用于灭弧的动、静触头封在真空泡 内，利用真空作为绝缘 介质和灭弧介质，因而带来了其它类型断路 器无法比拟的优点。 用途：电压等级较低（3～35KV）要求频繁操 作、户内装设的场合。
某220kV变电站SFSZ9-220/120000主变压器 ，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 电压变换成各级用户所需的低电压。
（2）母线 220kV母线 型号 LGJ-300/20 ，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。
电 压 互 感 器
220kV母线电压互感器 型号JDCF-220W2 ，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。
电压互感器工作原理 ☆互感器的高压绕组与被测电路并联，低压绕组与测量仪表电压线 圈并联。 ☆电压互感器是利用电磁感应原理工作的，类似于一台降压变压器。 ☆由于电压线圈内阻抗很大，电 压互感器运行时，相当于一台空载 变压器。 ☆二次侧不能短路，否则绕组被 烧毁。