变电所简介资料优秀PPT.ppt

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1、变电所的简介赵虎2012213121变电所(substation)就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和安排的场所。为保证电能的质量以及设备的平安，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）限制以及输配电线路和主要电工设备的爱护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。变电所的分类露天变电所，变压器位于露天地面；半露天变电所，变压器位于露天地面，但其上方有顶板或挑檐；附设变电所，其一面或数面墙与建筑物的墙共用，且变压器室的门和通风的窗向建筑物外开，当配电装置 位于建筑物墙内时称为内附式变电所，当配电装置位于建筑物墙外时称

2、为外附式变电所；独立变电所，为一独立建筑物；杆上变电所，变压器用台架安装在电杆上，不设遮拦和围墙；户外箱式变电站。变电所的主要组成设备 变压器 高压断路器 互感器 隔离开关 母线 消弧线圈 防雷措施变压器作用:变压器是利用电磁感应的原理制成的一种静止的电气设备,他把某一电压等级的沟通电能转换成频率相同另一种或几种电压等级的沟通电能.是电力系统中的重要设备分类按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、

3、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。变压器的构造 器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）调压装置 油箱和冷却装置变压器 爱护装置(包括储油柜、压力释放阀、吸湿器）测温装置、净油器、气体继电器 出线套管 变压器油 其他附件（包括油位计、放油阀、铭牌等）变压器构造铁芯：变压器铁芯和绕组是变压器的最基本的部件，是变压器的磁路部分，为了提高磁路的磁导率和降低铁芯的内的涡流损耗。绝缘套管：变压器的引出线从油箱内穿过油箱盖时必需经过绝缘套管，一使带电的引线和接地的油箱绝缘。1

4、、一般10KV以下的套管接受的是单体瓷制绝缘套管2、60KV及以下的接受的是瓷制充油式绝缘套管3、110KV及以上的接受全密封油浸纸式电容式套管 油箱和变压器油 油箱是变压器的外壳，变压器的油即起冷却作用有加强绝缘，在北方用的是45#油变压器构造变压器油主要指标绝缘强度、粘度、酸价、闪点、凝固点，水溶性酸等油箱爱护装置 油枕、呼吸器、防爆管 油枕的作用：供油膨胀之用,可使油面高度超过箱盖和套管的高度使绝缘使绝缘套管也充溢变压器油,以增加引出线的绝缘强度.呼吸器的作用:当变压器由于负荷或环境温度的变更而使变压器内的油体积发生膨胀,迫使油枕内的气体通过呼吸器产生呼吸以清除空气中的杂务.同时防止油枕

5、内的绝缘油与大气干脆接触将潮气带进变压器内.所以装设呼吸器保持变压器内变压器油的强度.变压器构造防爆管的作用:是爱护变压器的平安8000KVA以上的变压器皆应设这种爱护装置.变压器冷却装置的作用:保证变压器散热良好.变压器的接线方式：Yy0 Yd1 Yd11 变压器爱护概述:变压器是电力系统中重要的供电元件,它发生故障的时候将给供电牢靠性和系统的正常运行带来严峻的后果.变压器的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、断线以及铁心的烧毁和套管、引出线的故障。当变压器外部发生故障时，由于其绕组中将流过较大的短路电流，会使变压器温度上升，变压器长时间过负荷过励磁运行，也将引起绕组和铁心的过热和绝

6、缘损坏。电量爱护 1、差动速断爱护 2、比率差动爱护 3、后备爱护(高后备,低后备)4、中性点间隙接地保 护 5、零序过流爱护 变压器爱护:非电量爱护：1、本体轻、重瓦斯 2、有载轻、重瓦斯 3、压力释放 4、温度爱护爱护的范围与原理：1、差动速断爱护、比率差动爱护 范围是变压器绕组，套管引出线等的故障 2、原理 差动速断爱护是利用动作电流躲避变压器励磁涌流影响的最简洁的爱护的方法。正常时励磁涌流是(1%5%)Ie,当变压器空载投入或外部故障切除后电压复原时则要出 现励磁涌流,涌流值可达到68倍额定电流,而变压器严峻故障时,短路电流很大2030额定电流此时电流互感器严峻饱和短路电流二次波形发生

7、严峻畸变,完全可能出现间断角和各种高次谐波,利用二次谐波次制动的原理比率制动爱护 可能拒动,因此用差动速断爱护作为协助爱护能 快速跳闸。比率差动爱护的原理是将变压器各侧的电流互感器按循环电流法接线,在变压器 正常和外部短路时,其各侧流入和流出的一次电流之和为零爱护不动作,当变压器 内部发生短路时,连接变压器各侧的电源都向变压器供应短路电流,各侧所供短路 电流之和,使爱护动作,瞬时切除故障,因此纵联差动爱护能正确的区分变压器的内 外故障.影响比率差动爱护的三个因素 1、正常时变压器励磁涌流很小为Ie电流的 1%5%，空 载投入或外部故障切除后的电压复原时，则出现励磁涌流。2、有载调压，带负荷调档

8、产生不平衡电流。3、变压器两侧互感器变比、相位不同。以上三点都可能影响差动的灵敏度,为了削减或消退不平衡电流的影响,使变压器外部短路时引起差动爱护误动,在电流差动的基础上引入制动量以改善继电器特性,叫比率差动.后备爱护:为了消退变压器外部相间短路所引起的变压器过电流,依据其容量和电网的不同,装设后备爱护.1、过电流爱护。一般用与降压变压器2、复合电压起动的过电流爱护。一般用于升压变压器、电网联络变压器和过电流爱护不符合灵敏性要求的降压变压器。3、负序电流和单元件的低电压起动的过电流爱护，可用于发电机变压器组4、过负荷爱护间隙接地的接地爱护：为防止工频过电压对变压器的危害，对220KV中性点不干

9、脆接地变压器接受的经放电间隙接地方式，放电电压的整定均等于变压器额定相电压值，间隙长度约为300350MM。当系统发生单相接地故障时，有关中性点干脆接地的变压器全部断开后，带电源的中性点不干脆接地变压器因接地点未消退而引起电网零序电位上升使放电间隙放电，降低了对地电压，为防止变压器绝缘损坏，爱护接受零序电流与零序电压并联起动时间元件方式，在放电间隙放电，有零序电流时，通过零序电流爱护切除变压器。若放电间隙不放电，则利用零序过电压切除变压器。放电间隙零序电流的专用电流互感器，设在放电间隙干脆接地一端，当放电间隙放电，中性点通过零序电流时，该爱护动作跳闸，零序电流一般整定为100A。零序过电压的零

10、序电压值按1.8倍相电压整定.变压器中性点间隙接地爱护，为防止间隙性弧光放电而拒动，零序电流元件和零序电压元件共同时间元件，并使电压电流元件返回时略带延时，爱护动作时间为0.30.5秒。零序电流爱护:用于变压器中性点干脆接地。作用是爱护母线，同时也对相邻线路接地故障和变压器内部接地故障起后备爱护作用 变压器故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、断线以及套管铁心的烧毁和套管引出线的故障。当变压器外部故障时，由于其绕组中将流过较大的短路电流，会使变压器温度上升。变压器长时运行间过负荷或过励磁运行，也将引起绕组和铁心的过热和绝缘损坏，这是变压器的异样运行状态。对变压器内部故障主要接受气体爱护和

11、纵联差动爱护。气体爱护只能爱护油箱内部各种故障，纵联差动爱护虽能爱护油箱内、外的部分单相及相间短路，但对绕组断线却不能动作。油箱内部绕组断线故障，由于断线处电弧的作用，气体爱护能动作。一、变压器并列运行的条件：1、各变压器各变压比应相等2、各变压器的阻抗电压应相等3、绕组的接线组别应相等4、并列运行变压器容量比一般不应超过 3：1 并需核定相位后方可并列。二、变压器发生下列异样应停电处理 1、变压器着火 2、端子过热熔断，形成非全相运行 3、储油柜、压力释放阀嘭油冒烟 4、外壳裂开、大量冒油 5、套管有严峻裂开和放电现象高压断路器高压断路器作用:高压短路器的本身具有强力消弧装置,在正常运行时它

12、可以带负荷接通和分断各种电气设备和输配电线路的电流,故障时他和爱护装置协作,能快速牢靠的切除故障电流,以防止事故范围扩大.断路器的分类:1、少油断路器 2、多油断路器 3、SF6断路器 4、真空断路器 SF6断路器结构：1、开断元件（动静触头、灭弧装置）2、支撑元件（用来支撑断路器的器身）3、底座 （用来支撑和固定断路器）4、操动结构（用来操动断路器分合闸）5、传动结构（将操动机构的分、合运动传 给导电杆和动触头）SF6绝缘气体的特点优点：无色、无味、无毒、不行燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特殊是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避开局部高温的可燃性。SF6的绝 缘性能远

13、远超过传统的油，其最高单元工作电压274KV，开断电流实力达到80KA。缺点：在温度达到200度时以上时起先分解分解生成物中有氢氟酸，这是一种强腐蚀和剧毒，且水分的凝合对沿边绝缘也是有害的。SF6的密度远大于空气密度，所以低凹地区的氧气将被SF6代替。技术参数：SF6额定工作压力0.35Mpa、最低工作电压0.25Mpa、年漏气率1%SF6断路器的维护与检修：巡察的具体内容：1、SF6气体压力表指示是否正常。2、分合闸指示牌是否正常。3、是否有任何异样声音和臭味 4、瓷套是否开裂、损坏，污脏。5、检查环境温度，若温度下降超过允许值，应起动加热器，防止气体液化，检查气体压力，通常应为0.40.6

14、Mpa(20)每年检查的内容:1、分合闸操作是否正常。2、弹簧储能是否到位3、协助开关切换是否正常。4、各紧部件的紧固状况。5、对传动部位加润滑油。定期检查的项目：1、定期进行SF6气体水分含量的测量2、每两年检查以下断路器回路电阻3、每五年对机械部位进行检修。有下列状况之一者进行大修：1、当巡察与正常检查查出异样状况2、当达到规定的机械寿命3、正常运行超过十年真空断路器特点真空断路器的优点：1、在密封的容器中熄弧，电弧和只炙热气体不外露，灭弧室独立，安 装简洁便利。2、触头间隙小，合闸功率小，机构简洁，运用寿命长。3、熄弧时间短，弧压低，开断次数多。4、动导杆的惯性小，适用与频繁操作。5、真

15、空开关开断后断口间介质复原快，介质不须要更换。6、灭弧介质和绝缘介质不用油，没有火灾和爆炸的危急。7、在真空开关管的运用年限内，触头部分不须要修理、检查一般可达 20年左右不须要检修。维护工作量小。真空开关的缺点：1、对开断感性小电流时，断路器灭弧实力较强的触头材料简洁产生截流，引起过电压，应实行相应的过电压爱护。2、产品一次投资价格较高。真空断路器的维护真空断路器的检修周期：1、结合季节性预防性试验对真空灭弧室断口接受工频耐压方法检验真空度。2、在正常操作次数达到2000次，开断额定短路电流10次后，应检查各部位的螺丝有无松动。3、真空开关停运、储存达20年后，应检查真空度。巡察的具体内容：

16、1、断路器开关位置指示是否正确。2、弹簧储能状态正确。互感器作用：互感器是一次系统和二次系统的间的联络元件，用分别向测量仪表、继电器的电压和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障状况，是一种专供测量仪表、限制及爱护设备用的特殊变压器。电压互感器分类：电流互感器 电压互感器 电压互感器一般经过隔离开关和熔断器接入高压电网,高压熔断器的作用是用来防止高压电网受电压互感器的本身及其引线故障的影响.电压互感器在运行中二次绕组必需牢靠接地,以防止绝缘击穿时二次侧穿入高压,危机人身和设备平安,该接地为爱护接地.电压互感器作用：将系统中的高压变成低压，供应测量、计量、爱护用。分类：电磁式电压互感器

17、电容式电压互感器按相数分：单相 三相按绝缘方式分：干式，浇注式、油浸式、和充气式。电容式电压互感器的原理：它是有电容分压器和电磁单元组成，高压电容器可兼做载波耦合电容器，由于这种电容式电压互感器具有分压器、中间变压器、和补偿电抗器、当电源突然发生变更（如一次接入电源或二次侧发生短路有突然消逝）此时有可能产生铁磁分频谐振，过电压幅值将达到额定值的24倍，因此电容式电压互感器加装阻尼装置，可以抑制谐振过电压。电压互感器的运用：电压互感器在正常运行时，几乎是在空载状态下，因为二次绕组所接的都是电压电压表、电能表和功率表的电压绕组，这些绕组阻值都很大，所以电压互感器基本上是工作在空载状态下。运行中严禁

18、将二次短路。否则产生很大的短路电流，将电压互感器烧毁。电流互感器：作用：是将高压电流和低压大电流变换成电压较底的小 电流，供应应仪表和爱护用。分类：安装地点：互内、互外 绝缘方式：干式、浇注式、油浸式、电流互感器的精确等级：是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定时的 最 大误差限值。依据测量时误差的大小可分为0.2 0.5 10P几个等级.电流互感器的接线方式:1、单相接线 2、星形接线 3、不完全星形接线 检修周期 电压互感器内部检修周期510年一次 电流互感器内部检修周期13年一次 检修项目：1、直观检查 2、绝缘试验 4、极性试验 5、误差测定 6、伏安特性 隔离开关作用：1、检修设

19、备和输电线路时，可以有明显的断 开点。2、变更运行方式时可以倒换母线。3、接地开关可与断路器协作能快速的切断故障点分类：1、单相 三相2、安装地点户内、户外3、按有无接地刀分，有带接地刀和不带接地刀。隔离开关隔离开关检修项目和周期检修周期：0.51小修一次 35年大修一次小修检修项目:1、清除隔离开关绝缘表面的污垢，检查有无机械损伤2、清除传动和操动机构袒露部分的灰尘和污垢，对主要环节加润滑油。3、进行35次分合试验视察其动作是否敏捷，机械联锁，电气联锁有无卡和不到位。大修检修项目：1、系统检修2、传动机构和操动机构3、按规定进行绝缘子绝缘试验4、机械联锁和电气连锁装置应正确牢靠。消弧线圈一、

20、消弧线圈的作用：当变压器的中性点通过消弧线圈接地系统中，当线路发生单相接地故障时，由通过消弧线圈的电感电流，抵消由线路对地电容产生的电容电流从而减小或消退因电容电流引起的故障点的电弧，避开故障扩大提高供电的牢靠性。二、消弧线圈的结构 事实上是一单台的铁心式并联电抗器，其铁心柱是有绝缘纸板构成的气隙和铁心交织放置后，用拉紧螺杆轴向拉紧而成，因消弧线圈可依据系统的运行状况随时调整分接头的位置，故消弧线圈具有较多的分接位置，以适应系统变更的须要。它和变压器一样也分油浸式和干式两种，分有载励磁调整和无载励磁调整。三、消弧线圈装设的条件 在不同电压等级的非干脆接地系统中，如电容电流IC超过下列数值时，中

21、性点应装设消弧线圈：1、10KV以下电网IC20A 2、20KV以上电网IC10A四、消弧线圈补偿的方式：1、欠补偿 2、过补偿 3、全补偿消弧线圈全补偿：全补偿运行时接地点电流为零，但是它也有严峻的缺点，因此时消弧线圈的感抗等于系统的容抗，是一个串联谐振的关系，而串联谐振的过电压危害电网的绝缘，因此全补偿方式不能接受。欠补偿：欠补偿一般状况下也不能接受，只有在消弧线圈容量不足，（或部分消弧线圈试验检修时、或故障状况下补偿电网的分区运行）临时运用，但消弧线圈欠补偿运行时，必需事先进行断线过电压的计算，最大中性点位移度不得超过70%，因为欠补偿状况下，假如切除部分线路（对地电容削减）时，可能使电网接近或者达到全补偿的方式，以致出现谐振过电压的机会增加。过补偿：过补偿不会发生谐振过电压，因此得到广泛的接受，防雷措施1）接受避雷针或避雷线对变压器作防直击雷爱护；2）接受阀型避雷器对变压器作防雷电侵入波爱护；3）利用变压器工作接地兼作避雷针和避雷器的防雷措施；4）将配电室进、出线处架空线绝缘子铁脚与变电所工作接地体相连接作防雷电侵入波爱护。