變電站一次設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理

變電站一次設(shè)備基本結(jié)構(gòu)及原理2013-4-20變電站

變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。1.樞紐變電站2.中間變電站3.地區(qū)變電站4.終端變電站5.企業(yè)變電站

樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高、中壓的幾個(gè)部分，匯集有多個(gè)電源和多回大容量聯(lián)絡(luò)線，變電容量大，電壓（指其高壓側(cè)，以下同）等級(jí)為330～500kV。全站停電時(shí)，將引起系統(tǒng)解列，甚至癱瘓。

中間變電站一般位于系統(tǒng)的主要環(huán)路線路中或系統(tǒng)主要干線的接口處，匯集有2～3個(gè)電源，高壓側(cè)以交換潮流為主，同時(shí)又降壓供給當(dāng)?shù)赜脩?，主要起中間環(huán)節(jié)作用，電壓等級(jí)為220～330kV。全站停電時(shí)，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。

地區(qū)變電站以對(duì)地區(qū)用戶供電為主，是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電站，電壓等級(jí)一般為110～220kV。全站停電時(shí)，僅使該地區(qū)中斷供電。

終端變電站位于輸電線路終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔(dān)功率轉(zhuǎn)送任務(wù)，電壓等級(jí)為110kV及以下。全站停電時(shí)，僅使其站供的用戶中斷供電。

企業(yè)變電站是供大、中型企業(yè)專用的終端變電站，電壓等級(jí)一般為35～110kV，進(jìn)線為1～2回。變電站電氣設(shè)備

為了滿足電能的生產(chǎn)、輸送和分配的需要，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、轉(zhuǎn)換、監(jiān)視、測量、調(diào)整、保護(hù)、切換和停止等操作。按電壓等級(jí)可分為高壓電器和低壓電器；按所起的作用不同，電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類。變電站電氣設(shè)備圖片變電站一次主設(shè)備

變電站中凡直接用來接受與分配電能以及與改變電能電壓相關(guān)的所有設(shè)備，均稱為一次設(shè)備或主設(shè)備。由于大都承受高電壓，故也多屬高壓電器或設(shè)備。它們包括主變壓器、斷路器、隔離刀閘、母線、互感器、電抗器、補(bǔ)償電容器、避雷器以及進(jìn)出變電所的輸配電線路等。由一次設(shè)備連接成的系統(tǒng)稱電氣一次系統(tǒng)或電氣主接線系統(tǒng)。一、電力變壓器變壓器組成部分及基本原理500kV電壓等級(jí)變壓器一般使用單相自耦變壓器，220kV及以下一般使用三相三繞組變壓器。冷卻型式主要為強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。變壓器型號(hào)含義變壓器的型號(hào)分兩部分，前部分由漢語拼音字母組成，代表變壓器的類別、結(jié)構(gòu)特征和用途，后一部分由數(shù)字組成，表示產(chǎn)品的容量（KVA）和高壓繞組電壓（KV）等級(jí)。漢語拼音字母含義如下：第1部分表示相數(shù)。D—單相（或強(qiáng)迫導(dǎo)向）；S—三相第2部分表示冷卻方式。J—油浸自冷；F—油浸風(fēng)冷；FP—強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷；SP—強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。第3部分表示電壓級(jí)數(shù)。S—三級(jí)電壓；無S表示兩級(jí)電壓其他：O—全絕緣；L—鋁線圈或防雷；O—自耦（在首位時(shí)表示降壓自耦，在末位時(shí)表示升壓自耦）；Z—有載調(diào)壓；TH—濕熱帶（防護(hù)類型代號(hào)）；TA—干熱帶（防護(hù)類型代號(hào)）ODFPS-1000MVA/1100kV釋義高壓斷路器高壓斷路器是電力系統(tǒng)的最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，它對(duì)維持電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行起著非常重要的作用。在負(fù)荷投入或轉(zhuǎn)移時(shí)，它應(yīng)該準(zhǔn)確地開、合。在設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等）出現(xiàn)故障或母線、輸配電線路出現(xiàn)故障時(shí)，它能自動(dòng)地將故障切除，保證非故障點(diǎn)的安全連續(xù)運(yùn)行。按滅弧介質(zhì)分，按操作機(jī)構(gòu)分，按安裝地點(diǎn)分……？解釋LW10B/CYT-252/2500真空斷路器真空斷路器的結(jié)構(gòu)如圖示。它由真空滅弧室（真空泡）、保護(hù)罩（屏蔽罩）、動(dòng)觸頭、靜觸頭、導(dǎo)電桿、開合操作機(jī)構(gòu)、支持絕緣子、支持套管、支架等構(gòu)成，其核心是真空滅弧室（真空泡）。我省常用VS1,VD4等信號(hào)。SF6斷路器一般來說,SF6斷路器主要由三部分組成：三個(gè)垂直瓷瓶單元，每一單元有一個(gè)氣吹式滅弧室；彈簧操作機(jī)構(gòu)及其單箱控制設(shè)備；一個(gè)支架及支持結(jié)構(gòu)。每個(gè)滅弧室通過與三個(gè)滅弧室共連的管子填充SF6氣體。我省常用有LW6B/10B，LW25/15,LW29/46等……隔離開關(guān)隔離開關(guān)雖然是高壓開關(guān)的較簡單的一種，但它的用量很大，約為斷路器用量的3～4倍。隔離開關(guān)的作用是在線路上基本沒有電流時(shí)，將電氣設(shè)備和高壓電源隔開或接通。思考，為了什么要隔開？設(shè)置刀閘的目的是什么？解釋GW16-252D/2500A-50隔離開關(guān)隔離開關(guān)具有一定的自然滅弧能力，常用在電壓互感器與避雷器等電流很小的設(shè)備投入和斷開上，以及一個(gè)斷路器與幾個(gè)設(shè)備的連接處，使斷路器經(jīng)過隔離開關(guān)的倒換更為靈活方便。隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式很多，戶外刀閘按其絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同可分為單柱式，雙柱式和三柱式，常用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式一般為雙柱式閘刀水平旋轉(zhuǎn)和伸縮式。我省常用GW16/17,GW35/36,GW5,GW4,GW6/7,GW10/11等。隔離開關(guān)圖片互感器互感器能按一定的比例將高電壓和大電流降低，以便用一般電氣儀表直接進(jìn)行測量。這樣既可以統(tǒng)一電氣儀表的品種和規(guī)格，提高準(zhǔn)確度，又可以使儀表和工作人員避免接觸高壓回路，保證安全?；ジ衅鞒擞糜跍y量外，還可以作為各種繼電保護(hù)裝置的電源?；ジ衅鞣譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。電流互感器能將電力系統(tǒng)中的大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A）。電壓互感器能將電力系統(tǒng)的高電壓變換成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V或100/√3V），供測量儀表和繼電器使用。電壓互感器-（PTvoltagetransformer）電壓互感器的作用是將電路上的高電壓變換為適合于電氣儀表及繼電保護(hù)裝置需要的低電壓。電壓互感器按原理分有電磁式和電容式兩種；按每相繞組數(shù)分有雙繞組和三繞組兩種；按絕緣方式可分為干式、澆注絕緣式和油浸式、SF6等。電壓互感器原理電容式電壓互感器，此類型PT被廣泛應(yīng)用于110～500KV中心點(diǎn)接地系統(tǒng)中電磁式電壓互感器，一般用在110kV及以下系統(tǒng)中。幾種常見接線方式電壓互感器銘牌電流互感器(CTcurrenttransformer)根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)，電流互感器可分為干式、澆注式、油浸式、套管式、SF6式五種形式。根據(jù)用途電流互感器一般可分為保護(hù)用、測量和計(jì)量用三種。區(qū)別在于計(jì)量用互感器的精度要相對(duì)較高，另外計(jì)量用互感器也更容易飽和，以防止發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)大的短路電流造成計(jì)量表計(jì)的損壞。根據(jù)原理可分為電磁式和電子式兩種。電流互感器結(jié)構(gòu)及原理電流互感器接線方式光電式電流互感器原理是：法拉第磁光效應(yīng)如果通過一次導(dǎo)線的電流為i，導(dǎo)線周圍所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度為H，當(dāng)一束線偏陣光通過該磁場時(shí)，線偏陣光的偏振角度會(huì)發(fā)生偏振，其偏振角θ的計(jì)算公式為：

式中：V為磁光玻璃的verdet常數(shù)，L為光線在磁光玻璃中的通光路徑長度。光電式電流互感器結(jié)構(gòu)及原理圖電流互感器銘牌避雷器

避雷器是用來限制過電壓，保護(hù)電氣設(shè)備絕緣的電器。通常將它接于導(dǎo)線和地之，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。

避雷器的類型主要有保護(hù)間隙，管型避雷器、閥型避雷器、氧化鋅避雷器等。這里主要介紹氧化鋅避雷器。避雷器的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)

最簡單的避雷器是保護(hù)間隙，它由主間隙和支持瓷瓶所組成。保護(hù)間隙有一定限制過電壓的效果，且結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉，但它的氣隙結(jié)構(gòu)使得保護(hù)效果較差。有時(shí)不能可靠熄弧，發(fā)展成相間短路時(shí)，需由相應(yīng)的斷路器來切除。金屬氧化物避雷器（1）結(jié)構(gòu)簡化、尺寸和重量減小。（2）保護(hù)特性好。（3）吸收過電壓能量的能力大。（4）氧化鋅避雷器特別適用于作直流保護(hù)、電器保護(hù)。（5）氧化鋅避雷器在用于波阻抗低的系統(tǒng)（多回線、電容器組、電纜回路）中，性能優(yōu)異。目前在系統(tǒng)中廣泛使用無功補(bǔ)償裝置

變電所是無功功率的交換樞紐，它既是無功電源，整個(gè)電網(wǎng)40％～50％電力電容器安裝在各級(jí)變電所內(nèi)；又向負(fù)荷輸送無功功率，同時(shí)變電所也消耗無功功率。有一個(gè)重要概念讀者必須了解，電網(wǎng)有功損耗占有功負(fù)荷10％以下，而無功功率損耗卻占無功負(fù)荷的30％～50％。1、利用過激磁的同步電動(dòng)機(jī)2、利用調(diào)相機(jī)做無功率電源3、異步電動(dòng)機(jī)同步化4、電力容器作為補(bǔ)償裝置并聯(lián)電容器電容器可分為紙膜電容器和金屬化電容器。電容器由外殼和芯子組成，芯子由若干個(gè)元件和絕緣件疊壓而成，元件用電容器紙或膜紙復(fù)合，或用純薄膜作介質(zhì)和鋁鉑作極板卷制而成。

為適應(yīng)各種電壓，元件可按成串聯(lián)或并聯(lián)。電容器內(nèi)部設(shè)有放電電阻，電容器從電網(wǎng)斷開后能自行放電，一般情況，l0min后即可降至75V以下。電容器的型號(hào)含義如下并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置補(bǔ)償電容器組限流電抗器

思考1.