史上最全变电站各类设备讲解

概述
➢ PT间隔
PT汇控柜
PT
刀闸（接地刀闸）
二.变压器
变压器
常见的两种变压器：
干式变压器
油浸式变压器
变压器
• 变压器的主体构造： 1、铁芯 2、绕组
•变压器的结构——铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置
变压器
• 变压器的附件：
• 1-铭牌； 2-信号式温度计； • 3-吸湿器； 4-油标； • 5-储油柜； 6-安全气道 • 7-气体继电器； 8-高压套管； • 9-低压套管； 10-分接开关； • 11-油箱； 12-放油阀门； • 13-器身； 14-接地板； • 15-小车
一、隔离开关的基本知识
• 2、对隔离开关的基本要求： – 具有明显的断点。 – 应有可靠的绝缘。 – 具有足够的热稳定、动稳定。 – 操作性能好。 – 结构简单、动作可靠。 – 带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构
一、隔离开关的基本知识
• 3．隔离开关的技术参数和型号 – 额定电压（kV） – 最高工作电压（kV） – 额定电流（A） – 热稳定电流（kA） – 极限通过电流峰值（kA）
运行要求
• 含水量的要求： • 危害：1、对于气体本身无影响，但是如果在固体绝缘表
面凝水，则会降低沿面闪络电压，造成闪络放电；2、水 分在电弧作用下参与SF6气体分解，产生腐蚀性氟化物等 有毒气体。降低绝缘部件的绝缘电阻和破坏金属件的表面 镀层。
• 工作：1、测微水。2、吸附剂。 • 巡视要求：
真空断路器
地绝缘的作用。
变压器工作原理
变压器三相绕组接线 有两种： 1、星形联结 记作：“Y”或“y” 2、三角形联结 记作：“D”或“d”
变压器
• 变压器的分类：
• 用途：升压变压器、降压变压器； • 相数：单相变压器和三相变压器； • 线圈数：双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器； • 铁心结构：心式变压器和组式变压器； • 调压方式：无载调压变压器、有载调压变压器； • 冷却介质和冷却方式：油浸式变压器和干式变压器等；
• 储油柜 • 高压侧套管 • 低压侧套管 • 油位计 • 瓦斯继电器 • 压力释放阀 • 油温度计 • 绕组温度计 • 呼吸器 • 放油阀 • 散热风扇 • 油箱
1、铁芯 变压器的铁芯是磁路部分。变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。
2、绕组 绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铝线或铜线烧制而成。
一、隔离开关的基本知识
• 1．隔离开关的作用 ——隔离电源：电气设备检修时，用隔离开关将需 要检修的电气设备与带电的电源隔离，形成明显 可见的断开点，以保证检修人员和设备的安全。 ——倒换线路或母线：用隔离开关将电气设备或线 路从一组母线切换到另一组母线上。 ——关合与开断小电流电路：关合和开断电压互感 器、避雷器电路；等等
• 额定短路关合电流：关合操作时，在电流出现后的瞬态过 程中，流过断路器一极的电流的第一个大半波的峰值。等 于额定峰值耐受电流。
• 额定操作顺序： • O-T-CO-T1-CO(重合闸方式)：分-重合闸时间(供电弧彻
底熄灭)-合分-强送时间-合分。T为0.3s或者0.5s，T1为 180s。 • CO-T2-CO 合分-间断时间-合分 ，T2为15s。
几个问题
• 1、线路停电拉合顺序？ • 先线路侧，后母线侧。原因？？ • 2、可应用的场合 • 1电力网无故障时拉合PT • 2、无雷电活动时拉合避雷器 • 3、拉合220kV及以下母线和直接连在母线上的设备的电
一.GIS设备
气体绝缘电气设备（GIS）—Gas Insulated Switchgear
• GIS由断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器、避 雷器、母线、连线和出现终端等部件组合而成， 全部封闭在充SF6气体的金属外壳中。
• 与传统敞开式配电装置相比，GIS具有下列突出优 点。 1、大大节省占地面积和空间体积。 2、运行安全可靠。 3、有利于环保，使运行人员不受电场合磁场影响 4、安装工作量小、检修周期长。
油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌满变压器油。
6、冷却装置 变压器的冷却装置是起散热的作用的。 自然冷却、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷
7、储油柜 (又称油枕) 储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通。
当变压器的油温变化时，其体积会膨胀或收缩。储油柜的作用就是保证油箱内总是 充满油，并减小油面与空气的接触面，从而减缓油的老化。 8、吸湿器
• 额定短路开断电流：断路器能开断的最大短路电流。
• 额定短时持续时间：在合闸状态下能够承载的额定短时耐 受电流的时间间隔。3s（220kV），4s（110kV及以下）
• 额定峰值耐受电流：在合闸状态下，能够承载的额定短时 耐受电流的第一个大半波的电流峰值。等于2.5倍额定短
时耐受电流。
断路器参数说明
• 容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大 型变压器。
三. 高压开关电器
高压断路器
开关电器
• 定义：能够开断、关合、承载运行线路的正常电流 ，并且能在规定时间内承载、关合或开断规定的异 常（短路）电流的电气设备。
• 正常情况下的分合频率不大，但在特殊情况下应频 繁分合（重合闸）
• 承担的任务：
10、气体继电器
气体继电器的安装示意图 1-气体继电器；2-油枕
位于储油柜与箱盖的联管之间。在变压器内部发生故障 (如绝缘击穿、匝间短
路、铁芯事故等)产生气体或油箱漏油等使油面降低时，接通信号或跳闸回路，保
护变压器。
11、高、低压绝缘套管
变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的，它起着固定引线和对
操动机构说明
• 操动机构：为断路器的重要组成部分，断路器只有依靠并 且必须依靠机械的传动操作才能实现对电路的开断和关合 、控制和保护。
• 由储能单元、分合闸控制及保护单元、机械联锁功能单元 组成。
• 要求： • 合闸：需要输出足够的合闸能量，以能使关合短路故障电
流时可靠关合到底而无停滞阻挡。 • 分闸：其分闸出力特性必须与断路器的灭弧室负载特性匹
变电站各类设备讲解
变电站设备
• 一、GIS设备 • 二、变压器 • 三、断路器 • 四、隔离开关 • 五、互感器 • 六、电容器 • 七、保护电器 • 八、继电保护 • 九、电气主接线
• 十、低压直流系统 • 十一、自动化系统 • 十二、通信系统 • 十三、安全保卫 • 十四、电度表 • 十五、事故照明系统 • 十六、排风排水 • 十七、治安防卫
二、隔离开关的主要结构类型
• 1、隔离开关的种类
– 按装设地点可分为户内式和户外式； – 按极数可分为单极和三极； – 按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式和三柱式； – 按动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式； – 按有无接地刀闸可分为带接地刀闸和不带接地刀闸； – 按操动机构可分为手动式、电动式、液压式； – 按用途可分为一般用、快分用和中性点接地用。
为了使储油柜内上部的空气保持干燥，避免工业粉尘的污染，储油柜通过吸湿器 与大气相通。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钻浸渍过的硅胶，它能吸收空气中的水 分。当它受潮到一定程度时，其颜色由蓝色变为粉红色。 9、压力释放阀 (又称防爆管、安全气道)
位于变压器的顶盖上，当变压器内部发生严重故障，而气体继电器失灵时，油箱 内部的气体便通过压力释放阀喷出，保护变压器不受严重损害。
• 原理说明：电动机工作，对合闸弹簧储能；合闸命令发出 ，储能保持装置接触弹簧释放能量，部分能量驱使断路器 的动静触头运动进行合闸，另一部分通过机械传动机构使 分闸弹簧储能，为分闸操作准备。同时合闸弹簧再次通过 电机进行储能，为下一次合闸准备。当有分闸需要时，经 过自由脱扣装置释放分闸弹簧储能来进行分闸操作。
➢ 主要由断路器、隔离开关、接地刀 闸、电流互感器、电压互感器、避 雷器、母线、套管等设备组成，系 户内高压成套输变电设备。
概述
➢ 线路及主变间隔
线路（主变）侧PT 线路（主变）侧避雷器 开关汇控柜 开关 开关操作机构箱 CT 刀闸（接地刀闸）
概述
➢ 母联间隔
母联开关汇控柜 开关操作机构箱 开关 CT 刀闸（接地刀闸）
• 灭弧介质为真空，绝缘强度高，熄弧时间短。
四. 高压开关电器
隔离开关Biblioteka 一、隔离开关的基本知识——隔离开关又名刀闸，是高压电气装置中保证 工作安全的开关电器。
——高压隔离开关在分闸状态有明显的间隙，并 具有可靠的绝缘，在合闸状态能可靠的通过正 常工作电流和短路电流。
——没有专门的灭弧装置，不能用来开断负荷电 流和短路电流，隔离开关通常与断路器配合使 用。
3、绝缘 变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。
4、分接开关 变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕
组的线匝，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压的方法。这种 绕组抽出分接以供调压的电路，称为调压电路;变换分接以进行调压所采用的开关 ，称为分接开关。 5、油箱
•变压器的结构——铁芯、绕组、分接开关、绝缘、油箱、冷却器、保护装置
变压器
• 变压器的铭牌参数：
• 每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它
数据，便于用户了解变压器的运行性能。
电力变压器
产品型号 SL7－315/10 产品编号
额定容量 315kV·A 使用条件 户外式
额定电压 10000/400V 冷却条件 ONAN
配，满足分闸速度和时间要求。 • 合闸保持：使其保持合闸状态的保持机构。 • 辅助要求：自由脱扣、放跳跃、防失压慢分、计数、状态
指示。
弹簧式机构简介
• 以弹簧为主要储能元件，通过电机带动减速装置经过储能 系统实现。合闸命令发出时，经合闸线圈的电磁力脱扣储 能保持系统，已储能的弹簧释放能量并推动传动系统的运 动完成断路器的合闸操作。
• 单柱式 • 垂直伸缩式
• 单柱式 • 垂直剪刀式
双柱式 水平伸缩 式QS
三柱式QS
• 接地隔离开关（地刀） 作用：设备检修时，确保设备断电的基础上合上地刀， 放掉设备残余电荷，保证检修人员的人身安全。
主闸刀与地刀通过机械连锁装置和电气闭 锁回路达到主分——地合，地分——主合。
额定电流 18.2/454.7A 短路电压 4%
额定频率 50 Hz
器身吊重 765kg
相 数 三相
油 重 380kg
联接组别 Y yno
总 重 1525kg
制造厂
生产日期
图1－4电力变压器铭牌示意图
• 铁芯 • 绕组 • 调压分接头 • 调压机构箱 • 高压侧套管 • 低压侧套管 • 高压侧中性点 • 压力释放阀 • 瓦斯继电器 • 吸湿器 • 主变端子箱 • 散热风扇 • 油箱 • 储油柜
断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等
断路器参数说明
• 额定电压：断路器所在系统的最高电压。
•
规定：12，40.5，126，252kV。
• 额定电流：规定的使用和性能条件下持续通过的电流的有 效值。
• 额定短时耐受电流（热稳定）：在规定的短时间范围内， 断路器在合闸状态下能够承载的电流有效值，等于其额定 短路开断电流。
正常工作情况下，开合正常工作电流 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流 既用来开合正常工作电流，又开合过负荷电流或短路电流 只用来在检修时隔离电压
断路器
是电力系统中任务最繁重、地位最重要、结构最 复杂的开关电器。
对断路器的基本要求： ✓ 足够的开断能力 ✓ 尽可能短的动作时间 ✓ 高度的工作可靠性 高压断路器的类型 ✓ 按安装地点分 —--户内式、户外式 ✓ 按照使用的灭弧介质分 —- 油断路器、压缩空气
SF6断路器简介
• 概念：以SF6气体为灭弧和绝缘介质的断路器。具备开断 能力强，开断性能好，单断口电压高的性能。
• SF6气体特性：无色无味无毒不易燃烧的惰性气体；密度 是空气5.1倍。化学性质稳定不活泼，不易发生反应（高 压下可能发生化学变化，产生S 或F化合物，有毒，）；灭 弧能力理想，介质绝缘强度恢复快，比空气快100倍左右 。
基本构造
• 导电主回路：由动静触头构成，通过两者通断实现电路的 连接与断开。
• 灭弧室：使电路分断过程中缠上的电弧在密闭室内的高压 力下于数十毫秒内快速的熄灭，切断电路。
• 操动机构：通过若干机械环节使动触头按指定的方式和速 度运动，实现电路的开关与关合。
• 绝缘支撑及传动部件：通过绝缘实现对地电气隔离，传动 部件实现操作的传递。