变电站一、二次设备的工作原理

变电站一次设备的基本工作原理

一：高压断路器（开关）

高压断路器是电力系统中改变运行方式，开合和关闭正常运行的电路，能开断和关合负荷电流、空载长线路或电容器组等容性负荷电流，以及能开断空载变压器电感性负荷电流的重要电气主设备之一。与继电保护装置配合，在电网发生故障时，能快速将故障从电网上切除。与自动重合闸配合能多次关合和断开故障设备，以保证电网设备瞬时故障时，能及时切除故障和恢复供电，提电网供电的可靠性。

二、隔离开关（刀闸）

高压隔离开关在结构上没有专门的灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流或短路电流。回路断路器拉开停电后，可以拉开隔离开关使停电设备与高压电网有一个明显的断开点，保证检修设备与带电设备进行可靠隔离，可缩小停电范围并保证人身安全。带接地开关的隔离开关，与隔离开关在机械上互相闭锁，可有效地杜绝在检修工作中发生带电合接地开关的恶性事故。

三、电压互感器

电压互感器相当于开路运行的变压器，将高低压降为二次回路的标准电压，供继自装置、仪表、计量装置使用。有单相和三相两种。

四、电流互感器

电流互感器把大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。它不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。

五、无功补偿

并联电容器、并联电抗器都是电网中的无功补偿装置，目的在于平衡系统无功，同时使电网电压保持在要求的范围内。其中电容器向系统提供容性无功，以补偿系统中电动机等的感性无功；电抗器向系统提供感性无功，以补偿系统中长距离输电线路等产生的容性无功。

六、消弧线圈的作用

小电流接地系统单相接地时，其接地电流为一电容电流，而消弧线圈为一电感线圈，其产生的电感电流可以补偿接地的电容电流，以减小故障点电流使电弧自行熄灭。

消弧线圈的三种补偿方式

（1）完全补偿：消弧线圈的电感电流完全补偿接地时的电容电流。由于此时感抗等于容抗，将可能激发起谐振。所以这种方式不可取。

（2）欠补偿：消弧线圈的电感电流不足以补偿接地时的电容电流。在这种运行方式下，如果有线路跳闸，可能会形成完全补偿，因而也是应该避免的。

（3）过补偿方式：即使有线路跳闸，也不会形成完全补偿。所以在实际运行中多采用这种运行方式。

六、交直流系统

变电站的站用电交流系统是保证变电站安全可靠地输送电能的一个必不可少的环节，站用电交流系统为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流装置提供变换用电源，另外站用电还提供站内的照明、生活用电以及检修、施工等电源。如果站用电失却将严重影响变电站设备的正常运行，甚至引起系统停电和设备损坏事故。因此，运行人员必须十分重视站用电交流系统的安全运行，熟悉站用电系统及其运行操作。

变电站内的直流系统是独立的电源系统，直流系统为变电站内的控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源；同时能供给事故照明用电。

七、母线：母线的作用是汇集、分配和交换电能。

八、故障录波器

故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。

（一）线路保护

1，扎1一号线线路保护都有哪些？定值是多少？限时时间？

答：距离I段投入0.79Ω，0S，距离II段投入1.49Ω，0.3S，距离III段投入17.0Ω，1.2S，距离II段加速投入，过流I段投入51.0A，0S，过流II段投入20.5A，0.3S，过流III段投入5.0A，10S，过流加速段投入20.5A，0S

2，距离保护的作用原理及保护范围？

距离保护是反映被保护线路始端电压和线路电流得比值而工作的一种保护，这个比值被称为测量阻抗Zj。当测量阻抗小于预先规定的整定阻抗ZZd时，保护动作。

保护范围：

距离保护Ⅰ段——保护到线路80～85％全长；

距离保护Ⅱ段——保护到线路全长；

距离保护Ⅲ段——保护到

相邻线路全长，作为远后备保护

（二）变压器保护

1，变压器非电量保护有哪些？定值？

答：重瓦斯，轻瓦斯，温度保护，

重瓦斯定值1.0米/秒，轻瓦斯250~300毫升，有载瓦斯1.0米/秒。

非电量保护中，本体重瓦斯及有载瓦斯跳闸，其它绕组过温、压力释放等发信号。

2，主变后备保护有哪些投入？

主变高压侧后备保护：过流III段经复压闭锁，间隙保护方式，过负荷I段投入，起动风冷I段投入，过载闭锁调压投入，TV断线保护投退原则，过流保护经III侧复压闭锁。

主变低压侧后备保护：过流I段经复压闭锁，过流II段经复压闭锁，过流III段经复压闭锁，过流IV段经复压闭锁，过流V段经复压闭锁，过负荷投入，零序电压报警投入，过流保护经I侧复压闭锁。3，差动保护范围？

答：保护范围：主变高压侧CT到主变低压侧CT之间。

4，重瓦斯保护原理？

当变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量的气体，会有很强烈的油流冲击挡板，瓦斯继电器的重瓦斯触点闭合，发出瞬时跳闸命令，跳开变压器两侧断路器。（一般整定在1m/s左右）

5，主变主保护都有哪些？

差动速断投入，比率差动投入，工频变化量差动保护投入，三次谐波闭锁投入。

（三）厂用变保护

厂用变保护都有哪些？定值？限时？

答：厂用变保护定值：过流I段投入5.0A，0S，过流II段投入0.5A1.0S，过流III段投入0.5A，1.0S，投重瓦斯跳闸，投非电量1跳闸，投非电量2跳闸，过负荷报警定值0.3A，8S。

（四）小接地电流系统中，为什么单相接地保护在多数情况下只是用来发信号，而不动作于跳闸?

答案：小接地电流系统中，一相接地时并不破坏系统电压的对称性，通过故障点的电流仅为系统的电容电流，或是经过消弧线圈补偿后的残流，其数值很小，对电网运行及用户的工作影响较小。为了防止再发生一点接地时形成短路故障，一般要求保护装置及时发出预告信号，以便值班人员酌情处理。