供配电系统的常用电气设备.pptx

第第4 4章章 供配电系统供配电系统(xtng)(xtng)的常用电气设的常用电气设备备4.1 概概 述述 4.2 电弧的产生(chnshng)及灭弧方法 4.3 电力(dinl)变压器 4.4 互感器互感器 4.5 熔断器熔断器 4.7 低压开关设备低压开关设备 4.6 高压开关设备高压开关设备 4.9 成套配电装置成套配电装置 4.8 避雷器避雷器 小结小结 第一页，共164页。4.1 4.1 概概 述述4.1.1 4.1.1 电气设备的定义电气设备的定义供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路(xinl)(xinl)器材器材和用电设备（如电动机、照明用具）等。和用电设备（如电动机、照明用具）等。4.1.2 4.1.2 电气设备的分类电气设备的分类1.1.按电压按电压(diny)(diny)等级分等级分（1 1）高压设备）高压设备交流交流50Hz50Hz、额定电压、额定电压(diny)1200V(diny)1200V以上以上直流、额定电压直流、额定电压(diny)1500V(diny)1500V以上以上（2 2）低压设备）低压设备交流交流50Hz50Hz、额定电压、额定电压(diny)1200V(diny)1200V及以下及以下直流、额定电压直流、额定电压(diny)1500V(diny)1500V及以下及以下2按设备所属回路分按设备所属回路分（1）一次回路及一次设备一次回路及一次设备 一次回路一次回路 供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路供配电系统中用于传输、变换和分配电力电能的主电路一次设备或一次电器一次设备或一次电器 设置在一次回路中的电气设备设置在一次回路中的电气设备（2）二次回路及二次设备二次回路及二次设备 二次回路二次回路 指用来控制指用来控制(kngzh)、指示、监测和保护一次回路运行的电路、指示、监测和保护一次回路运行的电路二次设备或二次电器二次设备或二次电器 设置在二次回路中的电气设备。设置在二次回路中的电气设备。第二页，共164页。3按在一次电路中的功能分按在一次电路中的功能分（1）变换设备）变换设备 用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设备，如变压用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设备，如变压器、互感器等。器、互感器等。（2）控制设备）控制设备 用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电气设备，如用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电气设备，如高低压断路器、开关等。高低压断路器、开关等。（3）保护设备）保护设备 用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气设备，如熔用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护用电气设备，如熔断器、避雷器等。断器、避雷器等。（4）补偿设备）补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电容器等。容器等。（5）成套设备）成套设备(装置装置)按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其相关按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其相关(xinggun)的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电屏、的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。动力和照明配电箱等。4.1 4.1 概概 述述第三页，共164页。4.2.1 电弧及其主要危害电弧及其主要危害电弧电弧 一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然一种高温、强光的电游离现象，开关电器和线路中一种必然(brn)的物理现象，是电流的延续。的物理现象，是电流的延续。1电弧的主要特征电弧的主要特征 （1）能量集中，发出高温、强光。）能量集中，发出高温、强光。（2）自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。）自持放电，维持电弧稳定燃烧所需电压很低。（3）游离的气体，质轻易变。）游离的气体，质轻易变。2电弧的危害电弧的危害 （1）延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损）延长了电路的开断时间，从而使故障对供配电系统造成更大的损坏。坏。（2）高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。）高温使开关触头变形、熔化，从而导致接触不良甚至损坏。（3）高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人）高温可能造成人员灼伤甚至直接或间接的死亡，强光可能损害人的视力。的视力。（4）引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。）引起弧光短路，严重时造成爆炸事故。4.2 电弧电弧(dinh)的产生及灭弧的产生及灭弧方法方法第四页，共164页。4.2.2 4.2.2 电弧电弧(dinh)(dinh)的产生的产生1产生电弧的根本原因产生电弧的根本原因触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中的电子被游触头间很大电场强度和很高的温度导致触头本身的电子及触头周围介质中的电子被游离而形成电弧电流。离而形成电弧电流。2产生电弧的游离方式产生电弧的游离方式（1）高电场发射）高电场发射 强电场把触头表面的电子拉出，形成自由电子并发射到触头间隙中。强电场把触头表面的电子拉出，形成自由电子并发射到触头间隙中。（2）热电发射）热电发射 触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成自由电子向触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中形成自由电子向间隙四周发射出去。间隙四周发射出去。（3）碰撞游离）碰撞游离 高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成带正电的正离高速移动的自由电子碰撞中性质点，使中性质点游离成带正电的正离子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数越来越多，形成子和自由电子。不断的碰撞使触头间隙中正离子和自由电子数越来越多，形成“雪崩雪崩”现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生电弧。现象，当离子浓度足够大时，介质被击穿而产生电弧。（4）高温）高温(gown)游离游离 电弧形成后的高温电弧形成后的高温(gown)，加强了正离子和自由电子的游，加强了正离子和自由电子的游离。触头越分开，电弧越大，高温离。触头越分开，电弧越大，高温(gown)游离也越显著。游离也越显著。注：高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之初占主导作用注：高电场发射和热电发射的游离方式在触头分开之初占主导作用碰撞游离和高温碰撞游离和高温(gown)游离使电弧持续和发展游离使电弧持续和发展它们是互相影响，互相作用的。它们是互相影响，互相作用的。第五页，共164页。1 1电弧熄灭的条件电弧熄灭的条件去游离率大于游离率，即其中离子消失的速率大于离子产生的速率。去游离率大于游离率，即其中离子消失的速率大于离子产生的速率。2 2去游离方式去游离方式 （1 1）复合）复合 正、负带电质点重新结合为中性质点正、负带电质点重新结合为中性质点电弧中温度越低，电场强度电弧中温度越低，电场强度(qingd)(qingd)越弱，截面越小，介质的性质越稳定，越弱，截面越小，介质的性质越稳定，密度越高，复合愈快。密度越高，复合愈快。（2 2）扩散）扩散 电弧中的带电质点向电弧周围介质散发开去，使弧区带电质点电弧中的带电质点向电弧周围介质散发开去，使弧区带电质点的浓度减少。的浓度减少。电弧与周围介质的浓度差越大，电弧与周围介质的温度差越大，电弧截面越电弧与周围介质的浓度差越大，电弧与周围介质的温度差越大，电弧截面越小，扩散就越强烈。小，扩散就越强烈。3 3交流电弧的熄灭交流电弧的熄灭电流过零时，电弧将暂时熄灭，弧柱温度急剧下降，高温游离中止，去游离电流过零时，电弧将暂时熄灭，弧柱温度急剧下降，高温游离中止，去游离大大增强，阴极附近空间的绝缘强度大大增强，阴极附近空间的绝缘强度(qingd)(qingd)迅速增高。由于交流电流每迅速增高。由于交流电流每一个周期两次过零值，在熄灭交流电弧时，就是充分利用这一特点来加速电一个周期两次过零值，在熄灭交流电弧时，就是充分利用这一特点来加速电弧的熄灭。弧的熄灭。4.2.3 4.2.3 电弧电弧(dinh)(dinh)的的熄灭熄灭第六页，共164页。1速拉灭弧法速拉灭弧法是开关电器中最基本的灭弧方法是开关电器中最基本的灭弧方法(fngf)。高低压断路器中都装有强力的断路弹簧，目。高低压断路器中都装有强力的断路弹簧，目的就是加速触头的分断速度。的就是加速触头的分断速度。2冷却灭弧法冷却灭弧法 利用介质如油等来降低电弧的温度从而增强去游离来加速电弧的熄灭。利用介质如油等来降低电弧的温度从而增强去游离来加速电弧的熄灭。3吹弧灭弧法吹弧灭弧法 利用外力如气流、油流或电磁力来吹动电弧，使电弧拉长，同时也使电弧冷却，电弧中利用外力如气流、油流或电磁力来吹动电弧，使电弧拉长，同时也使电弧冷却，电弧中的电场强度降低，复合和扩散增强，加速电弧熄灭。的电场强度降低，复合和扩散增强，加速电弧熄灭。（1）按吹弧的方向）按吹弧的方向(相对电弧方向相对电弧方向)分分纵吹和横吹，如图纵吹和横吹，如图41a和图和图41b所示。所示。4.2.4 4.2.4 开关电器中常用开关电器中常用(chn yn)(chn yn)的灭弧方法的灭弧方法第七页，共164页。（2 2）按施加外力的性质来分，）按施加外力的性质来分，气吹、油吹、磁力吹和电动力吹等。气吹、油吹、磁力吹和电动力吹等。如图如图4242所示的低压刀开关迅速拉开刀闸时电动力吹弧使电弧所示的低压刀开关迅速拉开刀闸时电动力吹弧使电弧(dinh)(dinh)加加速拉长。速拉长。如图如图43所示采用所示采用(ciyng)专门的磁吹线圈来吹弧。专门的磁吹线圈来吹弧。4.2.4 4.2.4 开关电器开关电器(dinq)(dinq)中常用的灭中常用的灭弧方法弧方法第八页，共164页。如图如图4444所示利用铁磁物质钢片来吸动电弧所示利用铁磁物质钢片来吸动电弧(dinh)(dinh)，这相当于反向，这相当于反向吹弧。吹弧。4.2.4 4.2.4 开关电器中常用开关电器中常用(chn yn)(chn yn)的灭弧方法的灭弧方法第九页，共164页。4长弧切短灭弧法长弧切短灭弧法 如图如图 45所示，利用金属片（如钢栅片）将长弧切成若干短弧。当外施电压所示，利用金属片（如钢栅片）将长弧切成若干短弧。当外施电压(触头间触头间)小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭。低压小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭。低压(dy)断路器和部分刀开关断路器和部分刀开关的灭弧罩就是利用这个原理来灭弧的。的灭弧罩就是利用这个原理来灭弧的。4.2.4 4.2.4 开关开关(kigun)(kigun)电器中常用的灭弧方电器中常用的灭弧方法法第十页，共164页。5 5粗弧分细灭弧法粗弧分细灭弧法 将粗弧分成若干平行的细小将粗弧分成若干平行的细小(xxio)(xxio)电弧，增大了接触面，降低电弧的温度，从而使电弧，增大了接触面，降低电弧的温度，从而使带电质点的复合和扩散得到加强，使电弧加速熄灭。带电质点的复合和扩散得到加强，使电弧加速熄灭。6 6狭沟灭弧法狭沟灭弧法 如图如图4-64-6所示，陶瓷制成的绝缘灭弧栅使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧，冷却所示，陶瓷制成的绝缘灭弧栅使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧，冷却条件改善，电弧与介质表面接触使带电质点的复合增强，从而加速电弧的熄灭。如有条件改善，电弧与介质表面接触使带电质点的复合增强，从而加速电弧的熄灭。如有的熔断器在熔管中充填石英砂，就是利用狭沟灭弧原理。的熔断器在熔管中充填石英砂，就是利用狭沟灭弧原理。4.2.4 4.2.4 开关开关(kigun)(kigun)电器中常用的灭弧电器中常用的灭弧方法方法第十一页，共164页。7 7真空灭弧法真空灭弧法 将开关触头装在真空容器内，产生将开关触头装在真空容器内，产生(chnshng)(chnshng)的电弧（真空电弧）较小，且在的电弧（真空电弧）较小，且在电流第一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧电流第一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧的。的。8 8六氟化硫（六氟化硫（SF6SF6）灭弧法）灭弧法 SF6SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，绝缘强度约为空气的气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，绝缘强度约为空气的3 3倍，而绝缘强倍，而绝缘强度的恢复速度约比空气快度的恢复速度约比空气快100100倍，可极大的提高开关的断流容量和减少灭弧所需倍，可极大的提高开关的断流容量和减少灭弧所需时间。时间。注：电气设备的灭弧性能往往是衡量其运行可靠性和安全性的重要指标之注：电气设备的灭弧性能往往是衡量其运行可靠性和安全性的重要指标之一。一。4.2.4 4.2.4 开关电器开关电器(dinq)(dinq)中常用的灭中常用的灭弧方法弧方法第十二页，共164页。4.2.5 4.2.5 对电气对电气(dinq)(dinq)触头的基本触头的基本要求要求1满足正常负荷的发热要求满足正常负荷的发热要求 触头必须接触紧密良好，尽量减少或避免触头表面产生氧化层，以降低触头必须接触紧密良好，尽量减少或避免触头表面产生氧化层，以降低接触电阻。接触电阻。2具有足够的机械强度具有足够的机械强度 能够经受规定的通断次数而不致发生机械故障或损坏。能够经受规定的通断次数而不致发生机械故障或损坏。3具有足够的动稳定度和热稳定度具有足够的动稳定度和热稳定度 具有足够的动稳定度指在可能发生的最大短路冲击电流通过时，触头不具有足够的动稳定度指在可能发生的最大短路冲击电流通过时，触头不至于因最大电动力作用而损坏至于因最大电动力作用而损坏具有足够的热稳定度指在可能最长的短路时间内通过最大短路电流时所具有足够的热稳定度指在可能最长的短路时间内通过最大短路电流时所产生的热量不致使触头烧损或熔焊产生的热量不致使触头烧损或熔焊(rn hn)。4具有足够的断流能力具有足够的断流能力 在开断规定的最大负荷电流或最大短路电流时，触头不应被电弧过度烧在开断规定的最大负荷电流或最大短路电流时，触头不应被电弧过度烧损，更不应发生熔焊损，更不应发生熔焊(rn hn)现象。现象。第十三页，共164页。4.3 4.3 电力电力(dinl)(dinl)变压变压器器4.3.1 概述概述 电力变压器（文字符号为电力变压器（文字符号为T或或TM）三相变压器额定容量在三相变压器额定容量在5KVA及以上，单相的在及以上，单相的在1KVA及以上的输变及以上的输变电用变压器，均称为电力变压器。它是供配电系统中最关键的一次设电用变压器，均称为电力变压器。它是供配电系统中最关键的一次设备，主要用于公用电网和工业电网中，将某一给定电压备，主要用于公用电网和工业电网中，将某一给定电压(diny)值的值的电能转变为所要求的另一电压电能转变为所要求的另一电压(diny)值的电能，以利于电能的合理值的电能，以利于电能的合理输送、分配和使用。输送、分配和使用。第十四页，共164页。4.3.2 4.3.2 电力电力(dinl)(dinl)变压器的分类及变压器的分类及特点特点 1.按功能分按功能分（1）升压变压器）升压变压器 在远距离输配电系统中，用来把较低电压升高为较高的电压级。在远距离输配电系统中，用来把较低电压升高为较高的电压级。（2）降压变压器）降压变压器 直接供电给各类用户的终端变电所，采用降压变压器。直接供电给各类用户的终端变电所，采用降压变压器。2按相数分按相数分（1）单相变压器）单相变压器 单相变压器一般供小容量的单相设备专用；单相变压器一般供小容量的单相设备专用；（2）三相变压器）三相变压器 三相变压器广泛用于供配电系统的变电所中；三相变压器广泛用于供配电系统的变电所中；3按绕组导体的材质分按绕组导体的材质分（1）铜绕组变压器）铜绕组变压器 铜绕组变压器的损耗更低，所以尤其是大容量的铜绕组变压器已铜绕组变压器的损耗更低，所以尤其是大容量的铜绕组变压器已得到更为广泛的应用得到更为广泛的应用（2）铝绕组变压器）铝绕组变压器4按绕组型式分按绕组型式分（1）双绕组变压器）双绕组变压器 用于变换一个电压的场所用于变换一个电压的场所(chn su)；（2）三绕组变压器）三绕组变压器 用于需两个电压的场所用于需两个电压的场所(chn su)，它有一个一次绕组，两个二，它有一个一次绕组，两个二次绕组；次绕组；（2）自耦式变压器）自耦式变压器 大多用在实验室中作调压用；大多用在实验室中作调压用；第十五页，共164页。5 按容量系列分，用按容量系列分，用 R10系列来确定变压器的容量，即按系列来确定变压器的容量，即按R10=1.26的倍数的倍数递增，常用递增，常用(chn yn)的有的有100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 KVA等。等。（1）小型变压器）小型变压器 容量在容量在500KVA以下的变压器；以下的变压器；（2）中型变压器）中型变压器 容量在容量在6306300KVA之间的变压器；之间的变压器；（3）大型变压器）大型变压器 容量在容量在8000 KVA以上的的变压器；以上的的变压器；6按电压调节方式分按电压调节方式分（1）无载调压变压器）无载调压变压器 一般用于对电压水平要求不高的场所，特别是一般用于对电压水平要求不高的场所，特别是10KV及及以下的配电变压器；以下的配电变压器；（2）有载调压变压器）有载调压变压器 在在10KV以上的电力系统和对电压水平要求较高的场所以上的电力系统和对电压水平要求较高的场所主要采用有载调压变压器；主要采用有载调压变压器；7按安装地点分按安装地点分（1）户内式）户内式（2）户外式）户外式4.3.2 4.3.2 电力变压器的分类电力变压器的分类(fn li)(fn li)及特及特点点 第十六页，共164页。8按冷却方式和绕组绝缘分按冷却方式和绕组绝缘分（1）油浸式）油浸式 油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方式油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方式特点：绝缘和散热性能好，价格较低，便于检修；油的可燃性使其不便用于易燃易特点：绝缘和散热性能好，价格较低，便于检修；油的可燃性使其不便用于易燃易爆和安全要求较高的场合。爆和安全要求较高的场合。1）自冷式）自冷式 普通的中小容量的变压器采用；普通的中小容量的变压器采用；2）水冷式和强迫油循环冷却方式）水冷式和强迫油循环冷却方式 大容量的油浸式变压器采用；大容量的油浸式变压器采用；3）风冷式）风冷式 用通风机来加强变压器的散热冷却。一般用于大容量变压器用通风机来加强变压器的散热冷却。一般用于大容量变压器（2000KVA及以上）和散热条件较差的场所。及以上）和散热条件较差的场所。（2）干式）干式 浇注式、开启式、封闭式浇注式、开启式、封闭式特点：结构简单，体积小，重量轻，防火、防尘、防潮，价格贵，用在安全防火要特点：结构简单，体积小，重量轻，防火、防尘、防潮，价格贵，用在安全防火要求较高的场所，如大型建筑物内的变电所、地下变电所和矿井内变电所。求较高的场所，如大型建筑物内的变电所、地下变电所和矿井内变电所。（3）充气式（）充气式（SF6）利用充填的气体进行利用充填的气体进行(jnxng)绝缘和散热的变压器绝缘和散热的变压器特点：电气性能优良，用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电器配合，特点：电气性能优良，用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电器配合，组成成套装置。组成成套装置。4.3.2 4.3.2 电力电力(dinl)(dinl)变压器的分类变压器的分类及特点及特点 第十七页，共164页。9按用途分按用途分（1）普通）普通(ptng)变压器变压器（2）防雷变压器）防雷变压器（4）主变压器）主变压器 安装在总降压变电所的变压器安装在总降压变电所的变压器4.3.2 4.3.2 电力变压器的分类电力变压器的分类(fn(fn li)li)及特点及特点 4.3.3 电力电力(dinl)变压器的结构变压器的结构 1.变压器的基本结构变压器的基本结构（1）电路部分：）电路部分：一次绕组一次绕组 与系统电路和电源连接的绕组与系统电路和电源连接的绕组二次绕组二次绕组 与负载连接的绕组与负载连接的绕组 （2）磁路部分：）磁路部分：变压器的铁心（表面涂有绝缘漆膜的硅变压器的铁心（表面涂有绝缘漆膜的硅钢片交错叠成铁心）钢片交错叠成铁心）由铁轭和铁心柱组成由铁轭和铁心柱组成 第十八页，共164页。4.3.3 电力(dinl)变压器的结构2常用三相常用三相(sn xin)油浸式电力变压器油浸式电力变压器如图如图4-7所示所示图图4-7 三相油浸式电力变压器的结构三相油浸式电力变压器的结构1信号温度计信号温度计 2铭牌铭牌 3吸湿器吸湿器 4油枕油枕(储油柜储油柜)5油位指示器油位指示器6防爆管防爆管 7瓦斯继电器瓦斯继电器 8高压高压套管套管(to un)9低压套管低压套管(to un)10分接开关分接开关11油箱及散热油管油箱及散热油管 12铁心铁心 13绕组及绝缘绕组及绝缘 14放油阀放油阀 15小车小车 16接地端子接地端子第十九页，共164页。2）油箱的四种结构：）油箱的四种结构：散热管油箱散热管油箱 散热管的管内散热管的管内(un ni)两端与箱体内相通，油受热后，经散热两端与箱体内相通，油受热后，经散热管上端口流人管体，冷却后经下端口又流回箱内，形成循环，用于管上端口流人管体，冷却后经下端口又流回箱内，形成循环，用于1600KVA及以下的变压器。及以下的变压器。带有散热器的油箱带有散热器的油箱 用于用于2000KVA以上的变压器。以上的变压器。平顶油箱平顶油箱波纹油箱（瓦楞型油箱）波纹油箱（瓦楞型油箱）(2)高低压套管高低压套管 套管为瓷质绝缘管，内有导体，用于变压器一、二次绕组接入和引出端的固定套管为瓷质绝缘管，内有导体，用于变压器一、二次绕组接入和引出端的固定和绝缘。和绝缘。（3）瓦斯继电器）瓦斯继电器 容量在容量在800KVA及以上的油浸式变压器、户内式的变压器容量在及以上的油浸式变压器、户内式的变压器容量在400KVA及以及以上安装；其作用是在变压器油箱内部发生故障时进行瓦斯保护。上安装；其作用是在变压器油箱内部发生故障时进行瓦斯保护。4.3.3 电力(dinl)变压器的结构（1）油箱）油箱 箱体、箱盖、散热装置、放油阀箱体、箱盖、散热装置、放油阀1）箱体）箱体 箱体内箱体内(t ni)有绕组、铁心和变压器的油：有绕组、铁心和变压器的油：变压器油变压器油 既有循环冷却和散热作用，又有绝缘作用；既有循环冷却和散热作用，又有绝缘作用；绕组与箱体绕组与箱体(箱壁、箱底箱壁、箱底)有一定的距离，由油箱内的油绝缘。有一定的距离，由油箱内的油绝缘。第二十页，共164页。(4)储油柜（油枕）储油柜（油枕）内储有一定内储有一定(ydng)的油的油1）作用：补充变压器因油箱渗油和油温变化造成的油量下降，当变压器油发）作用：补充变压器因油箱渗油和油温变化造成的油量下降，当变压器油发生热胀冷缩时保持与周围大气压力的平衡生热胀冷缩时保持与周围大气压力的平衡2）储油柜附件：）储油柜附件：吸湿器吸湿器 与油枕内油面上方空间相连通，能够吸收进入变压器的空气中与油枕内油面上方空间相连通，能够吸收进入变压器的空气中的水分，以保证油的绝缘强度。的水分，以保证油的绝缘强度。（5）防爆管）防爆管 作用：作用：防止油箱发生爆炸事故。当油箱内部发生严重的短路故障时，防止油箱发生爆炸事故。当油箱内部发生严重的短路故障时，油的急剧分解产生大量油的急剧分解产生大量(dling)的瓦斯气体，导致油箱内部压力剧增从而的瓦斯气体，导致油箱内部压力剧增从而使防爆管的出口处玻璃会自行破裂，释放压力，并使油流向一定方向喷出。使防爆管的出口处玻璃会自行破裂，释放压力，并使油流向一定方向喷出。（6）分接开关）分接开关 作用：作用：用于改变变压器的绕组匝数以调节变压器的输出电压。用于改变变压器的绕组匝数以调节变压器的输出电压。4.3.3 电力(dinl)变压器的结构第二十一页，共164页。3环氧树脂浇注的三相干式环氧树脂浇注的三相干式(n sh)变压器（树脂绝缘干式变压器（树脂绝缘干式(n sh)变压变压器）器）图图4-8为环氧树脂浇注绝缘的三相干式为环氧树脂浇注绝缘的三相干式(n sh)电力变压器的结构图。电力变压器的结构图。图图4-8 环氧树脂浇注绝缘的三相环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器干式电力变压器1高压出线套管和接线端子高压出线套管和接线端子 2吊环吊环 3上夹件上夹件 4低压出线低压出线接线端子接线端子 5铭牌铭牌6环氧树脂浇注绝缘绕组环氧树脂浇注绝缘绕组 7上下夹件拉杆上下夹件拉杆(lgn)8警示警示标牌标牌 9铁心铁心 10下夹件下夹件11小车小车 12三相高压绕组间三相高压绕组间的连接导体的连接导体 13高压分接头连高压分接头连接片接片 4.3.3 电力(dinl)变压器的结构第二十二页，共164页。（1）结构特点：）结构特点：1）高低压绕组各自用环氧树脂浇注，并同轴套在铁心柱上；）高低压绕组各自用环氧树脂浇注，并同轴套在铁心柱上；2）高低压绕组间有冷却气道，使绕组散热；）高低压绕组间有冷却气道，使绕组散热；3）三相绕组间的连线也由环氧树脂浇注而成，使所有带电部分都不暴露在外。）三相绕组间的连线也由环氧树脂浇注而成，使所有带电部分都不暴露在外。（2）容量）容量 30KVA到几千到几千KVA，最高可达上万，最高可达上万KVA。（3）高压侧电压有高压侧电压有6、10、35KV；低压侧电压为低压侧电压为230/400V。注：我国生产的干式注：我国生产的干式(n sh)变压器有变压器有SC系列和系列和SG系列等。系列等。4.3.4 三相电力变压器的联结组别三相电力变压器的联结组别 电力变压器的联结组别定义电力变压器的联结组别定义(dngy)：变压器一、二次绕组采用的联结方式变压器一、二次绕组采用的联结方式的类型及相应的一、二次侧对应线电压的相位关系。的类型及相应的一、二次侧对应线电压的相位关系。常用的联结组别：常用的联结组别：Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11。4.3.3 电力(dinl)变压器的结构第二十三页，共164页。4.3.4 三相(sn xin)电力变压器的联结组别 1.配电配电(pi din)变压器的联结组别变压器的联结组别（1）Yyn0联结组别的示意图如图联结组别的示意图如图4-9所示所示 图图4-9 变压器变压器Yyn0联联结组别结组别a)一、二次绕组接线一、二次绕组接线(ji xin)b)一、二一、二次电压相量次电压相量 c)钟表表钟表表示示一一次次线线电电压压和和对对应应二二次次线线电电压压的的相相位位关关系系如如同同时时钟钟在在零零点点（12点点）时时时时针针与与分分针针的的位位置置一一样样。（图图中中一一、二二次次绕绕组组上上标标“”的的端端子子为为对对应应“同同名名端端”，即即“同同极极性性端端”）第二十四页，共164页。Yyn0联结组别的一次绕组采用星形联结，二次绕组为带中性线的星形联联结组别的一次绕组采用星形联结，二次绕组为带中性线的星形联结结1）特点）特点 线路中可能有的线路中可能有的3n(n=1、2、3)次谐波电流会注入公共的高次谐波电流会注入公共的高压电网中压电网中中性线的电流规定中性线的电流规定(gudng)不能超过相线电流的不能超过相线电流的25变压器一次绕组的绝缘强度要求较低（与变压器一次绕组的绝缘强度要求较低（与Dyn11比较），因而造价比比较），因而造价比Dyn11型的稍低。型的稍低。2）使用）使用 负荷严重不平衡或负荷严重不平衡或3n次谐波比较突出的场合不宜采用这种联次谐波比较突出的场合不宜采用这种联结结在在TN和和TT系统中由单相不平衡电流引起的中性线电流不超过二次绕组系统中由单相不平衡电流引起的中性线电流不超过二次绕组额定电流的额定电流的25%、且任一相的电流在满载都不超过额定电流时可选用、且任一相的电流在满载都不超过额定电流时可选用 4.3.4 三相电力(dinl)变压器的联结组别第二十五页，共164页。（2）Dyn11联联结结组组别别的的示示意意图图如如图图4-10所所示示，其其一一次次线线电电压压和和对对应应二二次次线线电电压压的的相相位位关关系系如同时钟在如同时钟在11点时时针点时时针(shzhn)与分针的位置一样。与分针的位置一样。4.3.4 三相(sn xin)电力变压器的联结组别图图4-10变压器变压器Dyn11联结联结(linji)组别组别一、二次绕组接线一、二次绕组接线 b)一、二次电一、二次电压相量压相量 c)钟表钟表表示表示第二十六页，共164页。其一次绕组为三角形联结，二次绕组为带中性线的星形联结其一次绕组为三角形联结，二次绕组为带中性线的星形联结1）特点）特点(tdin)抑制高次谐波抑制高次谐波 3n次谐波电流在其三角形的一次绕组中形次谐波电流在其三角形的一次绕组中形成环流，不致注入公共电网成环流，不致注入公共电网承受单相不平衡电流的能力远远大于承受单相不平衡电流的能力远远大于Yyn0联结组别的变压器联结组别的变压器 按规定，中性按规定，中性线电流容许达到相电流的线电流容许达到相电流的75%2）使用）使用 对于现代供电系统中单相负荷急剧增加的情况，尤其在对于现代供电系统中单相负荷急剧增加的情况，尤其在TN和和TT系统系统中，中，Dyn11联结的变压器得到大力的推广和应用。联结的变压器得到大力的推广和应用。4.3.4 三相电力(dinl)变压器的联结组别第二十七页，共164页。图图4-11 变压器变压器Yzn11联结联结(linji)组别组别a)一、二次绕组接线一、二次绕组接线 b)一、二次电压相量一、二次电压相量2防雷变压器的联结组别防雷变压器的联结组别防雷变压器通常防雷变压器通常(tngchng)采用采用Yzn11联结组别，如图联结组别，如图4-11所示。所示。4.3.4 三相(sn xin)电力变压器的联结组别第二十八页，共164页。其一次绕组采用星形联结，二次绕组分成两个匝数相同其一次绕组采用星形联结，二次绕组分成两个匝数相同(xin tn)的绕组，采用曲的绕组，采用曲折形（折形（Z）联结，）联结，特点特点有利于防雷有利于防雷 在同一铁心柱上的两半个绕组的电流正好相反，使磁动势相互抵在同一铁心柱上的两半个绕组的电流正好相反，使磁动势相互抵消。因此如果雷电过电压沿二次侧线路侵入时，此过电压不会感应到一次侧线路上；消。因此如果雷电过电压沿二次侧线路侵入时，此过电压不会感应到一次侧线路上；反之，如雷电过电压沿二次侧线路侵入，二次侧也不会出现过电压。反之，如雷电过电压沿二次侧线路侵入，二次侧也不会出现过电压。变压器二次绕组的用材量比变压器二次绕组的用材量比Yyn0型的增加型的增加15%以上。以上。4.3.5 三相电力变压器的铭牌三相电力变压器的铭牌(mngpi)及主要技及主要技术数据术数据电力变压器全型号的表示和含义如下：电力变压器全型号的表示和含义如下：4.3.4 三相电力(dinl)变压器的联结组别第二十九页，共164页。（1）额定电压）额定电压 U1N（线电压）（线电压）一次侧的额定电压一次侧的额定电压U2N（线电压）（线电压）二次侧的额定电压二次侧的额定电压用用KV表示，低压也可用表示，低压也可用V表示。表示。（2）额定电流）额定电流 指变压器在容许温升下一、二次绕组长期工作所容许通指变压器在容许温升下一、二次绕组长期工作所容许通过的最大电流，分别用过的最大电流，分别用I1N（线电流）（线电流）一次侧额定电流一次侧额定电流I2N（线电流）（线电流）二次侧额定电流二次侧额定电流单位是单位是A（3）额定容量）额定容量 变压器在规定的环境条件下（最高气温为变压器在规定的环境条件下（最高气温为+40），室外），室外安装安装(nzhung)时，在规定的使用年限（一般以时，在规定的使用年限（一般以20年计）内能连续输出年计）内能连续输出的最大视在功率，通常用的最大视在功率，通常用KVA作单位。作单位。油浸式变压器顶层油温的温升，规定不得超过周围气温的油浸式变压器顶层油温的温升，规定不得超过周围气温的55，按规定，按规定的工作环境最高温度为的工作环境最高温度为+40计，则变压器顶层油温不得超过计，则变压器顶层油温不得超过+95。4.3.4 三相(sn xin)电力变压器的联结组别第三十页，共164页。4.3.6 电力变压器的并列(bngli)运行条件1.定义定义 两台及以上的变压器一、二次绕组两台及以上的变压器一、二次绕组(roz)的接线端分别并联连接投入运行，的接线端分别并联连接投入运行，即为变压器的并列运行。即为变压器的并列运行。2.条件条件（1）所有并列变压器的电压比必须相同，）所有并列变压器的电压比必须相同，即即U1NU2N，容许差值不得超过，容许差值不得超过5。原因原因 二次电压较高的绕组二次电压较高的绕组(roz)将向二次电压较低的绕组将向二次电压较低的绕组(roz)供给电流，这一供给电流，这一二次绕组二次绕组(roz)内的环流引起电能损耗，导致绕组内的环流引起电能损耗，导致绕组(roz)过热甚至烧毁。过热甚至烧毁。（2）并列变压器的联结组别必须相同）并列变压器的联结组别必须相同 就是一次电压和二次电压的相序和相位应分就是一次电压和二次电压的相序和相位应分别对应相同。别对应相同。理由：如图理由：如图4-12所示是一台所示是一台Yyn0联结和一台联结和一台Dyn11联结的变压器的相量图，它们的二联结的变压器的相量图，它们的二次电压出现次电压出现30的相位差，这一的相位差，这一U将在两台变压器的二次侧产生一个很大的环流，可将在两台变压器的二次侧产生一个很大的环流，可能导致变压器绕组能导致变压器绕组(roz)烧坏。烧坏。第三十一页，共164页。图图4-12 Yyn0联结联结(linji)和和Dyn11联结联结(linji)的变压器并列运的变压器并列运行时的相量图行时的相量图4.3.6 电力(dinl)变压器的并列运行条件（3）并列变压器的短路电压（阻抗电）并列变压器的短路电压（阻抗电压）须相等或接近压）须相等或接近(jijn)相等，容许相等，容许差值不得超过差值不得超过10%。原因：原因：并列运行的变压器的实际负载并列运行的变压器的实际负载分配和它们的阻抗电压值成反比，如果分配和它们的阻抗电压值成反比，如果阻抗电压相差过大，可能导致阻抗电压阻抗电压相差过大，可能导致阻抗电压小的变压器发生过负荷现象。小的变压器发生过负荷现象。（4）并列变压器的容量应尽量相同或）并列变压器的容量应尽量相同或相近，其最大容量和最小容量之比不易相近，其最大容量和最小容量之比不易超过超过31。理由：理由：如果容量相差悬殊，造成运行如果容量相差悬殊，造成运行的不方便。当并列变压器的性能不同时，的不方便。当并列变压器的性能不同时，可能导致变压器间的环流增加，还很容可能导致变压器间的环流增加，还很容易造成小容量的变压器发生过负荷情况。易造成小容量的变压器发生过负荷情况。第三十二页，共164页。4.4 4.4 互感器互感器1互感器互感器电流互感器和电压互感器的统称，又称仪用变压器或测量电流互感器和电压互感器的统称，又称仪用变压器或测量互感器。互感器。2作用：根据变压器的变压、变流原理将一次电量（电压、电流）转作用：根据变压器的变压、变流原理将一次电量（电压、电流）转变为同类型的二次电量，该二次电量可作为二次回路中测量仪表、保变为同类型的二次电量，该二次电量可作为二次回路中测量仪表、保护继电器等设备的电源或信号源护继电器等设备的电源或信号源3主要功能：主要功能：（1）变换功能）变换功能 将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表、继电器工作的小电压将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表、继电器工作的小电压和小电流。和小电流。（2）隔离和保护功能）隔离和保护功能 作为一、二次电路之间的中间