电力系统一次设备讲义

问题：当低压侧系统电压偏低时，该如何调档？
4. 变压器的运行标准和规定
① 允许运行电压的标准：变压器的运行电压一般不应 高于该运行分接头额定电压的105%。以防止铁芯 过饱和出现高次谐波而产生过电压、过热并使铁芯 损坏，同时对二次电压质量产生影响。主变过负荷 1.2倍以上时（运行中考虑过负荷），禁止操作主变 有载调压装置。
问题：为什么电压互感器二次侧不允许短路？
2. 电压互感器的运行与操作规定
① 电压互感器在额定容量下允许长期运行,但在任何情 况下,不允许超过最大容量运行。
② 电压互感器在运行中不能短路。如果在运行中,发生 短路现象,二次电路的阻抗值大大减少,就会出现很 大的短路电流,使二次线圈严重过热而烧毁。因此, 在运行中值班人员要注意检查高、低压侧熔断器应 良好,如果发现有发热及熔断现象,应及时处理。
② 允许温度和温升的标准：绝缘材料的耐热能力比金 属低，包着线圈的纸质绝缘材料的耐热能力限制了 变压器的温升值，国标规定：一般油浸电缆纸或纸 板等，按A级绝缘材料考虑，其最高耐热温度为 105℃，油浸式变压器线圈温升不得超过65℃，强 迫油循环风冷变压器的最高上层油温不得超过85℃。
所谓变压器线圈的最高允许温度为105℃，并不 是说，线圈可以长期处在这个温度下运行，如果连续 处在105℃这个温度下运行，绝缘会很快的损坏。变 压器在运行中能被运行人员直接监视的温度是上层油 温，上层油温不超过限值，中、下、内层也不会超过； 针对线圈最高允许温度105℃这个数值，考虑线圈对 周围油的温差和中低部对上层油的温差为10℃左右， 故规定主变上层油温不得超过95℃；为了防止变压器 油的过速劣化（老化）这个角度出发，希望上层油温 不要经常超过85℃。
③ 额定电流：指变压器在额定容量下，允许长期通过 的线电流。
⑦ 短路损耗：二次短路，一次通以额定电流时变压器 所吸收的动率叫短路损耗。
⑧ 变压器的接线组别：变压器每一侧都有三个线圈， 可连接成星形或三角形；根据每一相的一、二次线 圈不同的极性关系，构成了变压器各侧有不同的接 线组合，影响着各侧电压、电流的相位和数值大小 的关系。故变压器各侧按线圈间的电压、电流的相 位关系的接线，就叫做变压器的接线组别。
② 电压互感器二次回路不允许短路，因为其正常运行 时二次基本上是开路状态，二次绕组匝数少，阻抗 较小。若二次短路后，铁芯中的磁势失去平衡，在 二次回路中会产生很大的短路电流，造成继电保护 和自动装置误动作，甚至烧毁互感器。
③ 电压互感器一次线圈中性点必须接地（工作接地）。 二次线圈的中性点必须接地（保护接地）,防止高低 压绕组间绝缘击穿时造成设备和人身事故。
电力变压器
1. 变压器的工作原理
当一次线圈加上电压，流过交流电流时，在铁芯中就 产生交变磁通（电生磁）。这些磁通中的大部分，既 匝链着本线圈，也匝链着中压、低压线圈，故我们称 它为主磁通。在主磁通的作用下，三侧的线圈分别会 感应起电势E1、E2和E3（磁生电）。由于二次线圈 和一次线圈的匝数不同，感应电势E1和E2、E3的大 小也不同。这就是变压器能变压的道理。
详细见下图
问题：电压互感器的二次侧绕组接地的作用？
4. 电流互感器的结构及铭牌数据意义
型号：LVQB-110W2
① 电流互感器工作原理：电流互感器是在闭合铁芯上绕 上几个绕组所组成的,如图所示。一次绕组匝数(N1) 较少,串接在需要测量电流的回路中,一次绕组流过的 电流(I1)就是被测回路的电流，它随着负荷大小而变 化，电流的变化范围很大。二次绕组的匝数(N2)较多, 串接在测量仪表或继电保护回路里。因测量仪表、继 电保护回路的阻抗很小,所以电流互感器二次绕组回 路在正常工作时接近于短路状态。一次电流流经一次 绕组产生磁势（I1N1）,总是被二次绕组感应产生的 磁势（I2N2）所平衡。
2. 变压器铭牌数据意义
型号的意义:
SSZ11-31500/35 ① 额定容量：指变压器在额定电压、额定电流下连续
运行时，电能所输送的功率。单位是KVA。对于三 相变压器容量表示为：S = Ue Ie （ KVA） 式中Ue 为线电压,Ie为线电流。单位：（KV、A） ② 额定电压：指变压器长时间运行时所能承受的工作 电压。电压比是指变压器各侧额定电压之间的比值。
电压互感器及电流互感器
1. 电压互感器的原理、结构及铭牌数据意义
① 电压互感器实际上是一个降压变压器，它的一次线 圈匝数很多，二次线圈匝数很少，一次侧并联地接 在电力系统中，二次侧可并接仪表、继电保护和自 动装置的电压线圈等负载，由于这些负载阻抗很大， 通过的电流很小，因此，电压互感器的工作状态相 当于变压器的空载运行。电压互感器一次侧作用着 一个恒压源，它不受互感器二次负载的影响（因电 压互感器二次线圈阻抗很小，吸取系统功率很小）。
② 电流互感器的一次电流变化范围很大。因为一次绕 组串接在被测回路中,所以一次电流可在零至额定电 流之间大范围内变动。在短路情况下,电流互感器还 需变换比额定电流大数倍甚至数十倍的短路电流。 一次电流在很大范围内变化时,互感器仍要保持测量 所需的准确度。
③ 变压器负荷运行的有关规定：
A. 正常周期性负载的运行：变压器在额定使用条件下， 全年可按额定电流运行。
B. 长期急救周期性负载的运行：要求变压器长时间在 环境温度较高，或超过额定电流下运行，这种运行 方式可能持续几个星期或几个月，将导致变压器老 化加速，但不直接危及绝缘的安全，但应尽量减少 出现这种运行方式的机会。当ห้องสมุดไป่ตู้压器有严重缺陷或 绝缘有薄弱点、冷却系统有故障时，不宜超额定电 流运行。
故有：I1N1= I2N2
此磁势平衡关系式表明,电流互感器的一、二次电流 与它们的匝数成反比 。
5. 电流互感器的工作原理特点
① 电流互感器工作时二次绕组不能开路。电流互感器正 常工作时,二次绕组所串接的负载(电流线圈)阻抗很小, 接近于工作在短路状态下,所以在二次绕组中产生的 电势也不大。这表明电流互感器正常工作时铁芯内的 主磁通量是很小的。当电流互感器二次绕组开路时, 相当于负载阻抗变为无限大,二次电流及二次去磁的 磁势均为零,而一次电流的大小又不随二次开路而变 小,则很大的一次磁势将在铁芯内产生很大的主磁通 量,使二次绕组中产生很高的电势,可有几千伏。二次 回路出现高电压将威胁人身安全,造成仪表、保护装 置、电流互感器二次绕组等绝缘的损坏。
表计只需用线电压时，可采用这种接线方式。
详细见下图
③ Yo-Yo接线
由三个单相互感器的一、二次侧均接成Yo型，可供给要求线电压的仪 表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。由于小电流接地系统在一 次电路发生单相接地时，另两个完好的相电压要升高到线电压，所以绝缘 监视电压表要按线电压选择，否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁 。
电力系统一次设备 讲义
学习内容
加深对变电站一次设备的了解，能熟练分清变电站 的一次设备；
了解每种一次设备的结构和具体作用； 作为值班人员并能掌握针对不同设备需要进行的一
般巡视项目和特殊巡视项目； 能够及时有效的排查设备运行中可能存在的故障。
变电站的主要电气设备
➢ 主变压器、 ➢ 电压互感器、电流互感器 ➢ 高压断路器、隔离开关 ➢ 电容器、电抗器 ➢ 消弧线圈 ➢ 避雷针、避雷器 ➢ 母线、电缆
⑦ 电压互感器的操作
电压互感器投入运行时，一般在母线送电前投入 运行（本系统有谐振者除外），相应母线停电后，即 退出运行。
电压互感器送电时，先合一次刀闸，再投入二次 保险器或快速小开关，停电时与此相反。母线充电后 应检查该母线三相电压指示正确。
电压互感器单元接地或本身内部有劈啪声或其它 噪声，禁止用隔离开关切除故障电压互感器，应采用 断路器切除。
④ 铭牌技术参数： 型号：JDJJ1-35
A. 变比及额定电压： 35000/ √3 /100/ √3 /100/ √3 /100
B. 等级与容量：由于电压互感器的误差随它的负荷值 改变而改变，所以其容量是和一定的准确度相适应 的。一般说的电压互感器的额定容量指的是对应于 最高准确度的容量值。负荷功率越大，准确度会降 低。
3. 电压互感器的接线
① 单相接线 该接法适用于测量相间电压。如果互感器一次绕
组的一端接在线路上，另一端接地，互感器可测量某 一相对地电压。 详细见下图
② V-V接线 两个电压互感器分别接于线电压上，一次绕组不能接地，二次绕组为保
护接地，这种接地方式适用于中性点非直接接地或经消弧线圈接地系统。
A. 只用两个单相电压互感器可以得到对称的三个线电压； B. 不能测量相电压； C. 一次绕组接入系统线电压，二次绕组电压为100V。当继电保护装置和测量
D. 系统发生铁磁谐振。在中性点不接地系统中,由于发 生单相接地或用户电压互感器数量的增加,使母线或 线路的电容与电压互感器的电感构成振荡回路,在一 定的条件下,会引起铁磁谐振故障。这时,电压互感器 上将产生过电压或过电流。电流的激增,除了造成一 次侧熔丝熔断外,还常导致电压互感器的烧毁事故。
⑥ 在电压互感器运行中,发生二次侧熔丝熔断(或电压互 感器小开关跳闸),运行人员应正确判断,汇报领导,停 用有关保护及自切装置。造成电压互感器二次侧熔丝 熔断的原因有:
视。 B. 下列情况应进行特殊巡视或增加巡视次数：
⑴新设备或经过检修、改造的变压器在投运的72小 时内； ⑵有严重缺陷时； ⑶天气突变（大风、大雾、大雪、冰雹、寒流等） 时； ⑷雷雨后； ⑸高温、负荷高峰期间； ⑹过负荷期间。
② 巡视检查项目 a.声音正常； b.温度正常，油枕的油位应与温度对应，无渗、漏
油； c.套管的油位正常，无破损、裂纹；无严重油污、无
放电声及放电痕迹； d.各冷却器手感温度相近，风扇运转正常； e.吸湿器完好，吸附剂（硅胶不变色）干燥； f.引线接头等无发热现象； g.有载分接开关的分接位置及电源指示应正常； h.各控制箱和二次端子箱关闭、封堵严密，无受潮现