变电站值班员专业知识讲座.ppt

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1、变电站值班员变电站值班员专业知识变压器工作原理变压器工作原理变压器变压器-利用利用电磁感应原理电磁感应原理，从一个电路向另一，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件递或作为信号传输的重要元件 1.1.变压器变压器 -静止的电磁装置静止的电磁装置 变压器可将一种电压的交流电能变换为变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率同频率的的另一种电压的交流电能另一种电压的交流电能 变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。个绕组。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次

2、绕与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组组 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组组一、变压器分类及用途一、变压器分类及用途电力变压器：电力系统传输电能的升压变压器/降压变压器/配电变压器等。电炉变压器(专用)给电炉(如炼钢炉)供电。电焊变压器(专用)给电焊机供电。整流变压器(专用)：给直流电力机车供电。仪用变压器：用在测量设备中。电子变压器：用在电子线路中。变压器的类型和结构变压器的类型和结构1、类型、类型除了按以上用途分类外，变压器还可以按相数除了按以上用途分类外，变压器还可以按相数/绕绕组数目组数目/铁心形式铁心形式/冷却方式等特征分

3、类。冷却方式等特征分类。按相数分：单相按相数分：单相/三相三相/多相等多相等按绕组数：双绕组按绕组数：双绕组/自耦自耦/三绕组三绕组/多绕组多绕组铁心形式：心式铁心形式：心式/壳式壳式冷却方式：干式冷却方式：干式/油浸式等油浸式等环氧树脂浇注干式变压器330KV变压器高燃点全密封变压器直流变压器220KV变压器110KV变压器图中：1-箱盖2-箱壳3-高，低压出线绝缘套管4-拆卸式散热器5-净油器6-安全气道7-储油柜8-箱盖吊攀9-油位计10-吸湿器11-吊攀12-车架变压器油箱变压器油箱油箱是油浸式变压器的外壳，器身就放置在灌满了变压器油的油箱内。变压器油有两种作用，一方面作为绝缘介质；另

4、一方面作为散热的媒介，即通过变压器油的循环，将绕组和铁芯中散发出来的热量，带给箱壁或散热器、冷却器进行冷却。油箱都是用钢板焊接成的，其结构要求具有一定的机械强度，除了应满足变压器在运行时的一些要求外，还应满足变压器在检修和运输时的一些要求。变压器主要部件是绕组和铁心(器身)。绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。除了电磁部分，还有油箱/冷却装置/绝缘套管/调压和保护装置等部件。(1)铁心型式：心式(结构简单工艺简单应用广泛)/壳式(用在小容量变压器和电炉变压器)。材料：一般由0.35mm/0.5mm冷轧(也用热轧)硅钢片叠成。铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放

5、，将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁阻，便于磁通流通。铁心柱截面形状：小型变压器做成方形或者矩形；大型变压器做成阶梯形。容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向/横向)。2)绕组一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。(3)油/油箱/冷却/安全装置器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用：在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。1油箱/2储油柜/3气体继电器/4为安全

6、气道。变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀并流进储油柜中。储油柜使变压器油与空气接触面变小,减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的速度。从而减缓了油的变质。故障时,热量会使变压器油汽化,触动气体继电器发出报警信号或切断电源。如果是严重事故，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。吸湿器是一个圆形的容器，它是目前使用得较多的一种悬挂式吸湿器。上端通过联管接到油枕，下端有孔与大气相通。在变压器运行中，绝缘油的温度变化时，油枕要发生吸气和排气作用，空气就是通过吸湿器而进出油枕的。吸湿器下端的空气进口处设有油封装置。在容器内部装满硅胶或氯化钙等吸潮剂，用以除去吸入

7、空气中的尘埃和水分，所以吸湿器又叫做空气滤过器。通常把吸湿器安装离地面1.5-2m的高度，以便于检查和维护。吸湿器净油器净油器是用来改善运行中的绝缘油特性，防止油过快老化的装置，也称为温差循环滤器。其主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐，通过上、下油阀门和连接法兰装到变压器的油箱上。罐内充满硅胶之类的吸附剂。在运行中，由于上、下油层之间的温差，使得绝缘油从上向下经过净油器形成对流，绝缘油与吸附剂接触之后，其中的水分、渣滓、酸和氧化物等被吸附剂吸收，从而使油质保持清洁，延长绝缘油的使用年限。电容式瓷套管电容式瓷套管变压器的瓷套管，是将变压器内部的高、低压引线引到油箱的外部，不但作为引线对地的绝缘，

8、而且担负着固定引线的作用。因此，必须具有制造标准中规定的电气强度和足够的机械强度。变压器瓷套管中的导体是载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负载电流；短路时通过短路电流，因此瓷套管必须具有良好的热稳定性。变压器瓷套管有各种各样的外型，如下图油浸式电力变压器的冷却方式，按容量的大小，可分为以下几种：1、自然油循环自然冷却（油浸自冷式）2、自然油循环风冷（油浸风冷式）3、强迫油循环水冷却4、强迫油循环风冷却变压器的额定值(1)额定电压额定电压U1N/U2N单位为V或者kV。U1N为正常运行时1次侧应加的电压。U2N为1次侧加额定电压、2次侧处于空载状态时的电压。三相变压器中，额定电压指的是线电压

9、。(2)额定容量额定容量SN单位为VA/kVA/MVASN为变压器的视在功率。通常把变压器1、2次侧的额定容量设计为相同。(3)额定电流I1N/I2N单位为A/kA。是变压器正常运行时所能承担的电流，在三相变压器中均代表线电流。(3)额定频率额定频率fN单位为Hz,fN=50Hz此外，铭牌上还会给出三相联接组以及相数m/阻抗电压Uk/型号/运行方式/冷却方式/重量等数据。额定容量：变压器的主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。双绕

10、组变压器的额定容量即为绕组的额定容量，（由于变压器的效率很高，通常一，二次侧的额定容量设计成相等）多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定。其额定容量为量大的绕组额定容量；当变压器容量由冷却方式而变更时，则额定容量是指量大的容量。我国现在变压器的额定容量等级是按1.26的倍数增加的，如容量有100、125、160、200kVA等，只有30kVA和63000kVA以外的容量等级与优先数系有所不同。变压器的容量大小与电压等级也是密切相关的。电压低，容量大时电流大，损耗增大；电压高，容量小时绝缘比例过大，变压器尺寸相对增大，因此，电压低的容量必小。电压高的容量必大。三额定电流额定电流变压器的额定电

11、流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数（单相为1，三相为）,而并得的电流经绕组线端的电流。因此变压器的额定电流就是各绕组的额定电流，是指线电流，也以有效值表示（要注意组成三相的单相变压器）额定频率额定频率额定频率是指对变压器所设计的运行频率，我国标准规定频率为50HZ。三额定电流额定电流变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数（单相为1，三相为）,而并得的电流经绕组线端的电流。因此变压器的额定电流就是各绕组的额定电流，是指线电流，也以有效值表示（要注意组成三相的单相变压器）额定频率额定频率额定频率是指对变压器所设计的运行频率，我国标准规定频率为50HZ。

12、空载电流和空载损耗空载电流和空载损耗空载电流是指当向变压器的一个绕组（一般是一次侧绕组）施加额定频率的额定电压时，其它绕组开路，流经该绕组线路端子的电流，称为空载电流I。其较小的有功分量Ioa用以补偿铁心的损耗，其较大的无功量Ior用于励磁以平衡铁心的磁压降。空载电流Io通常Io以额定电流的百分数表示：Io%=(Io/IN)*100=0.13%空载电流的有功分量Ioa是损耗电流，所汲取的有功功率称空载损耗Po，即指当以额定频率的额定电压施加于一个绕组的端子上，其余各绕组开路时所汲取的有功功率。忽略空载运行状态下的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因此，空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。阻抗电

13、压和负载损耗阻抗电压和负载损耗双绕组变压器当一个绕组短接（一般为二次侧）另一绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz，多绕组变压器则有任意一对绕组组合的Uz。通常阻抗电压以额定电压百分比表示Uz%=(Uz/UN)*100%(且应折算到参考温度)一个绕组短接（一般为二次）。另一绕组流通额定电流时所汲取的有功功率称为负载损耗PR.负载损耗最大一对绕组的电阻损耗附加损耗附加损耗包括绕组温度损耗，并绕导线的环流损耗，结构损耗和引线损耗，其中电阻损耗也称为铜耗，负载损耗也要折算到参考温度。七温升和冷却方式温升和冷却方式温升，变压器温升，对于空气冷却变压器是指测量部分的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却

14、变压器是指测量部分的温度与冷却器入口处的水温之差（一般按运行在海拔高度1000m及以下）油浸式变压器线圈和顶层油温升限值是这样得来的,因为A级绝缘在98产生的绝缘损坏为正常损坏，而保证变压器正常寿命的年平均气温是20，线圈最热点与其平均温度之差为13K，所以线圈温升限值为98-20-1365K。油正常运行的最高温度为95，最高气温为40，所以顶层油温升限值为95-4055K电压互感器和电流互感器电压互感器和电流互感器电压互感器和电流互感器原理和作用电压互感器和电流互感器原理和作用互感器和变压器的工作原理相同互感器和变压器的工作原理相同,都是运用电磁感都是运用电磁感应原理来工作的应原理来工作的.

15、变压器的作用是将一种等级的电压变换成另一种等级的同频率的电压,它只能实现电压的变换,不能实现功率的变换.互感器分为电压互感器和电流互感器.电压互感器的作用作用是供给测量仪表,继电器等电压,从而正确的反映一次电气系统的各种运行情况.使测量仪表,继电器等二次电气系统与一次电气系统隔离,以保证人员和二次设备的安全,将一次电气系统的高电压变换成同意标准的低电压值(100伏,100/1.732伏,100/3伏).电压互感器的工作原理相当于2次侧开路的变压器，用来变压，在二次侧接入电压表测量电压（可以并联多个电压表）。电压互感器的二次侧不能短路。电流互感器的工作原理相当于2次侧短路的变压器，用来变流，在二

16、次侧接入电流表测量电流（可以串联多个电流表）。电流互感器的二次侧不能开路。电压互感器在正常运行中，二次负载阻抗很大，电压互感器是恒压源，内阻抗很小，容量很小，一次绕组导线很细，当互感器二次发生短路时，一次电流很大，若二次熔丝选择不当，保险丝不能熔断时，电压互感器极易被烧坏。运行中当电流互感器二次侧开路后，一次侧电流仍然不变，二次侧电流等于零，则二次电流产生的去磁磁通也消失了。这时，一次电流全部变成励磁电流，使互感器铁芯饱和，磁通也很高，互感器铁芯饱和，磁通也很高，将产生以下后果：(1)由于磁通饱和，其二次侧将产生数千伏高压，且波形改变，对人身和设备造成危害。(2)由于铁芯磁通饱和，使铁芯损耗增

17、加，产生高热，会损坏绝缘。(3)将在铁芯中产生剩磁，使互感器比差和角差增大，失去准确性，所以电流互感器二次侧是不允许开路的。电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相，三相星形和不完全星形电流互感器原理电流互感器和变压器很相像，变压器接在线路上，主要用来改变线路的电压，而电流互感器接在线路上，主要用来改变线路的电流，所以电流互感器从前也叫做变流器。后来，一般把直流电变成交流电的仪器设备叫做变流器，把改变线路上电流大小的电器，根据它通过互感的工作原理，叫做电流互感器。根据发电和用电的不同情况，线路上的电流大小不一，而且相差悬殊，有的只有几安，有的却大至几万安。要直接测

18、量这些大大小小的电流，就需要根据线路电流的大小，制作相应为几安直到几万安不同的许多电流表和其他电气仪表。这样就会给仪表制造带来极大的困难。此外，有的线路是高压的，例如22万伏或1万伏等高压输电供电线路，要直接用电气仪表测量高压线路上的电流，那是极其危险的，也是绝对不允许的。如果在线路上接入电流互感器变电流，那么就可以把线路上大大小小的电流，按不同的比例，统一变成大小相近的电流。只要用一种电流规格的电气仪表，例如通用的电流为5A的电气仪表，就可以通过电流互感器，测量线路上小至几安和大至几万安的电流。由此可见，电流互感器除了可以将线路上大小不一的电流变成一定大小的电流，以便于测量之外，还可以起到与

19、线路绝缘的作用，以保证操作人员和仪表的安全。电流互感器的基本结构和变压器很相像，它也有两个绕组，一个叫原边绕组或一次绕组；一个叫副边绕组或二次绕组。两个绕组之间有绝缘，使两个绕组之间有电的隔离。电流互感器在运行时一次绕组W1接在线路上，二次绕组W2接电气仪表，因此在测量高压线路上的电流时，尽管原边电压很高，但是副边电压却很低，操作人员和仪表都很安全。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。LZZ-10 LZZ-10 L L 电流互感器电流互感器 Z

20、Z 支柱式支柱式 Z Z 浇注式浇注式 10 10 额定电压（额定电压（kVkV）LMZB7-10GYW1 LMZB7-10GYW1 L L 电流互感器电流互感器 M M 母线式母线式 Z Z 浇注式浇注式 B B 带保护级带保护级 7 7 设计序号设计序号 10 10 额定电压（额定电压（kVkV）GYW1 GYW1 高原污秽高原污秽 高压断路器高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关。高压开关用以完成电路的转换，高压隔离开关。高压开关用以完成电路的转换，有较大的危险性。有较大的危险性。1)1)、高压断路器、高压断路器 高压断路器是高压

21、开关设备中最重要、最复杂高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。高压断路器有强有力的灭弧装置，的开关设备。高压断路器有强有力的灭弧装置，既能在正常情况下接通和分断负荷电流，又能借既能在正常情况下接通和分断负荷电流，又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。路电流。断路器分断电路时，如电弧不能及时熄灭，断路器分断电路时，如电弧不能及时熄灭，不但断路器本身可能受到严重损坏，还可不但断路器本身可能受到严重损坏，还可能迅速发展为弧光短路，导致更为严重的能迅速发展为弧光短路，导致更为严重的事故。事故。按照灭弧介质和灭弧方式，高压断路器按

22、照灭弧介质和灭弧方式，高压断路器可分为可分为少油断路器、多油断路器、真空断少油断路器、多油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、固体产气断路器和磁吹断路器。固体产气断路器和磁吹断路器。高压断路器必须与高压隔离开关串联使用，由断路器接通和分断电流，由隔离开关隔断电源。因此，切断电路时必须先拉开断路器后拉开隔离开关；接通电路时必须先合上隔离开关后合上断路器。为确保断路器与隔离开关之间的正确操作顺序，除严格执行操作制度外，10kv系统中常安装机械式或电磁式连锁装置。高压断路器的型号及含义 每台高压开关设备均有其产品型号，产品的全型号能表明该产品的类

23、型及一般参数。高压断路器全型号的表示方法及其含义如下。2）高压隔离开关作用：在设备检修时，造成明显断开点，使检修设备与电力系统隔离。原则上刀闸不能用于开断负荷电流，但在电流很小（如开断避雷器的泄漏电流，电压互感器的励磁电流）和容量很低（如断路器的旁路刀闸断开转移电流）的情况下，可以视为例外。操作刀闸的注意事项是什么？操作刀闸前先注意开关确在断开位置合刀闸操作要领：迅速果断，但刀闸终了用力不可过猛，使合闸终了时不发生冲击，操作完毕检查是否合上，合闸后应使刀闸完全进入固定触头，并检查接触的严密性拉刀闸时的操作要领：开始时慢而谨慎，当刀闸片刚离开固定时应迅速，特别是切断变压器的空载电流，架空线路、电

24、缆的充电电流，架空线路的小负荷电流，切断合环电流时，拉刀闸应更迅速果断，以便能迅速消弧，操作完毕后，应检查刀闸每相确实已在断开位置，并应使刀片尽量拉到头。停电时先拉线路侧刀闸，送电时先合母线侧刀闸原因目的是为了缩小事故范围在停电时，可能的误操作有：开关未断，先拉开刀闸带负荷拉刀闸开关已断，误拉刀闸带负荷拉刀闸如果先拉母线侧刀闸，弧光短路点在开关内，将造成母线短路；如果先拉线路侧刀闸，弧光短路点在开关外，开关保护跳闸，能切断故障，缩小事故范围。在送电时，如开关在合闸位置去合刀闸：如先合线路侧刀闸，后合母线侧刀闸，等于用母线侧刀闸带负荷送电，线路一旦发生弧光短路，便造成母线故障，扩大事故。如先合母

25、线侧刀闸，后合线路侧刀闸，等于用线路侧刀闸带负荷送电，一旦发生弧光短路，开关保护动作，缩小事故。电力电容器电力电容器电力电容器是一种无功补偿装置。电力系统的负荷和供电设备如电动机、变压器、互感器等，除了消耗有功电力以外，还要“吸收”无功电力。如果这些无功电力都由发电机供给，必将影响它的有功出力，不但不经济，而且会造成电压质量低劣，影响用户使用。电容器在交流电压作用下能“发”无功电力(电容电流)，如果把电容器并接在负荷(如电动机)或供电设备(如变压器)上运行，那么，负荷或供电设备要“吸收”的无功电力，正好由电容器“发出”的无功电力供给，这就是并联补偿。并联补偿减少了线路能量损耗，可改善电压质量，

26、提高功率因数，提高系统供电能力。如果把电容器串联在线路上，补偿线路电抗，改变线路参数，这就是串联补偿。串联补偿可以减少线路电压损失，提高线路末端电压水平，减少电网的功率损失和电能损失，提高输电能力。电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容器、脉冲电容器等。移相电容器主要用于补偿无功功率，以提高系统的功率因数;电热电容器主要用于提高中频电力系统的功率因数;均压电容器一般并联在断路器的断口上作均压用;藕合电容器主要用于电力送电线路的通信、测量、控制、保护;脉冲电容器主要用于脉冲电路及直流高压整流滤波。电力电容器的保护(1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动继电保护或采用

27、瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，必须在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆炸(2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护：如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置 电容器不允许装设自动

28、重合闸装置电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项(1)在正常情况下，全所停电操作时，应先断开电容器组断路器后，再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。(2)事故情况下，全所无电后，必须将电容器组的断路器断开。(3)电容器组断路器跳闸后不准强送电。保护熔丝熔断后，未经查明原因之前，不准更换熔丝送电。(4)电容器组禁

29、止带电荷合闸。电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。处理故障电容器应注意的安全事项处理故障电容器应注意的安全事项处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两则的隔离开关，并对电容器组经放电电阻放电后进行。电容器组经放电电阻(放电变压器或放电电压互感器)放电以后，由于部分残存电荷一时放不尽，仍应进行一次人工放电。放电时先将接地线接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止，然后将接地端固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等，因此有部分电荷可能未放尽，所以检修人员在接触故障电容器之前，还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器

30、两极短接，然后方动手拆卸和更换。电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，而散热情况又欠佳，内部故障机会较多，制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大，所以运行中极易着火。因此，对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。消弧线圈消弧线圈是一种带铁芯的电感线圈。它接于变压器（或发电机）的中性点与大地之间，构成消弧线圈接地系统。正常运行时，消弧线圈中无电流通过。而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流

31、变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。消弧线圈的作用电网安装消弧线圈后，发生单相接地时消弧线圈产生电感电流，该电感电流补偿因单相接地而形成的电容电流，使得接地电流减小，同时使得故障相恢复电压速度减小，治理电容电流过大所造成的危害。同时由于消弧线圈的嵌位作用，它可以有效的防止铁磁谐振过电压的产生。消弧线圈补偿效果越好，对电网的安全保护作用越大，所以需要跟踪电容电流变化自动调谐的消弧线圈。中性点不接地的高压电网中，单相接地电容电流的危害主要体现为四点：弧光接地过电压的危害：弧光接地过电压的危害：当电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。当出现间歇性电弧

32、接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的35倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。造成接地点热破坏及接地网电压升高造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。交流杂散电流危害交流杂散电流危害电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸消弧线圈的作用是

33、当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。当消弧线圈正确调谐时，不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，还可以有效的抑制过电压的辐值，同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。所谓正确调谐，即电感电流接地或等于电容电流，工程上用脱谐度V来描述调谐程度V=（IC-IL）/IC当V=0时，称为全补偿，当V0时为欠补偿,V-测量部分测量部分-逻辑部分逻辑部分-执行部分执行部分-跳闸或跳闸或 信号信号|整定值整定值 接点部分接点部分 BCJ BCJ、TQTQ、HQHQ1 1、测量部分、测

34、量部分 测量部分的作用是测量被保护设备的有关参数，测量部分的作用是测量被保护设备的有关参数，以便判断设备所处的状态（正常状态、故障或不正常工作以便判断设备所处的状态（正常状态、故障或不正常工作状态）。状态）。2 2、逻辑部分、逻辑部分 逻辑部分的作用是根据测量部分输出的结果进行逻辑部分的作用是根据测量部分输出的结果进行逻辑判断，即判断被保护设备的状态，确定保护装置是否逻辑判断，即判断被保护设备的状态，确定保护装置是否动作，以及如何动作（瞬时或延时）等。动作，以及如何动作（瞬时或延时）等。3 3、执行部分、执行部分 执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后

35、完成保护装置所担负的任务。如故障时保护装置所担负的任务。如故障时 动作于跳闸：不正动作于跳闸：不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。继电器的作用和分类继电器的作用和分类 继电器是组成继电保护装置的基本元件。当继电器是组成继电保护装置的基本元件。当输入继电器的物理量达到一定数值时，继电器就输入继电器的物理量达到一定数值时，继电器就动作，通过执行元件发出信号或动作于跳闸。动作，通过执行元件发出信号或动作于跳闸。继电器的种类很多，按照继电器的结构原理继电器的种类很多，按照继电器的结构原理可分为电磁型、感应型、磁电型、整流型、极化可分为电磁型、感应型、

36、磁电型、整流型、极化型、半导体型和其他类型；按照继电器反应物理型、半导体型和其他类型；按照继电器反应物理量的性质来分，可分为：电流、电压、功率方向、量的性质来分，可分为：电流、电压、功率方向、阻抗、周波继电器等；按照继电器反应电气量的阻抗、周波继电器等；按照继电器反应电气量的上开或下降，又可分为过量继电器和低量继电器。上开或下降，又可分为过量继电器和低量继电器。例如反应电流超过整定值而动作的继电器，称为例如反应电流超过整定值而动作的继电器，称为过电流继电路；反应电压低于整定值而动作的继过电流继电路；反应电压低于整定值而动作的继电器，称为低电压继电器。电器，称为低电压继电器。1继电器；继电器；2

37、继电器的触点和线圈引出线；继电器的触点和线圈引出线；3电流继电器；电流继电器；4电压继电器；电压继电器；5 时间继电器；时间继电器；6中间继电器，中间继电器，7信号继电器；信号继电器；8差动继电器；差动继电器；9瓦斯继电瓦斯继电器器一、定时限过电流保护一、定时限过电流保护 在电力系统中，当发生短路时，其特征之一在电力系统中，当发生短路时，其特征之一就是线路中的电流剧增。过电流保护就是利用这就是线路中的电流剧增。过电流保护就是利用这个特征，在电流增长到超过整定值时引起动作的个特征，在电流增长到超过整定值时引起动作的一种保护装置。过电流保护按时限特性分为定时一种保护装置。过电流保护按时限特性分为定

38、时限过电流保护和反时限过电流保护。所谓定时限限过电流保护和反时限过电流保护。所谓定时限过电流保护是指不管故障电流超过整定值多少，过电流保护是指不管故障电流超过整定值多少，其动作时间总是一定的。本教程只介绍定时限过其动作时间总是一定的。本教程只介绍定时限过电流保护。电流保护。（1 1）、定时限过电流）、定时限过电流保护的接线方式保护的接线方式过电流保护的结线过电流保护的结线方式有三相星形接线、方式有三相星形接线、两相不完全星形接线两相不完全星形接线和两相差接线，常用和两相差接线，常用的是两相不完全星形的是两相不完全星形接线。下图为定时限接线。下图为定时限过电流保护两相不完过电流保护两相不完全星形

39、接线的原理图。全星形接线的原理图。二、电流速断保护二、电流速断保护电流速断保护与过电流保护比较有两点区别：电流速断保护与过电流保护比较有两点区别：首先，电流速断保护的起动电流是按首先，电流速断保护的起动电流是按躲过被保护线路末端的最大短路电流整定的，因躲过被保护线路末端的最大短路电流整定的，因此继电器的起动电流要比过电流保护的起动电流此继电器的起动电流要比过电流保护的起动电流大很多；其次，瞬时电流速断保护是通过动作电大很多；其次，瞬时电流速断保护是通过动作电流的正确选择达到上下级保护动作的选择性，而流的正确选择达到上下级保护动作的选择性，而不是依靠动作时间阶差来达到动作选择性，因此不是依靠动作

40、时间阶差来达到动作选择性，因此瞬时电流速断保护不采用时间继电器，其动作时瞬时电流速断保护不采用时间继电器，其动作时间为零秒，是快速保护。由于电流速断保护具有间为零秒，是快速保护。由于电流速断保护具有可靠的选择性和快速性，因此多用作线路（或其可靠的选择性和快速性，因此多用作线路（或其它电气设备）的主要保护。它电气设备）的主要保护。电流速断保护的缺点是具有末端死区。因为电流速断保护的动作电流是按躲过被保护线路末端的最大短路电流来整定的。因此，当被保护线路靠近末端发生短路故障时，瞬时速断保护就可能不动作。在被保护线路靠近末端，瞬时速断保护不能起到保护作用的区段，称为瞬时速断保护的死区。为了使在这段死

41、区内发生故障时，断路器也能跳闸，必须依靠过电流保护来动作。因此过电流保护必须和速断保护同时配合使用。二次识图常用电气符号：（常用电气符号：（GB315GB3156464电工设备文字符号编制通则电工设备文字符号编制通则GB4728GB47288787国家标准局，国家标准局，19901990年年1 1月月1 1日起施行）日起施行）LHLH电流互感器电流互感器TATA、YHYH电压互感器电压互感器TVTV、HCHC合闸接触器合闸接触器KMCKMC、HQHQ合闸线圈合闸线圈LCLC、TQTQ跳闸线圈跳闸线圈LTLT、LJLJ电流继电器电流继电器KAKA、YJYJ电压继电器电压继电器KVKV、SJSJ时

42、间继电器时间继电器KTKT、XJXJ信号继电器信号继电器KSKS、CJCJ差动继电器差动继电器KDKD、ZJZJ中间继电器中间继电器KMKM、JSJJSJ加速继电器加速继电器KATKAT、BCJBCJ保护出口继电器保护出口继电器KOMKOM、TBJTBJ跳跃闭锁继电器跳跃闭锁继电器KTLKTL、XMJXMJ信号脉冲继电器信号脉冲继电器KSPKSP、HWJHWJ合闸位置继电器合闸位置继电器KCPKCP、ZCHZCH自动重合闸装置自动重合闸装置ARCARC、WSJWSJ瓦斯继电器瓦斯继电器KGKG、XJJXJJ信号监信号监视继电器视继电器KMN KKKMN KK控制开关控制开关SASA、XDXD信

43、号灯信号灯HLHL、HDHD红灯红灯HR BDHR BD白灯白灯HWHW、LDLD绿灯绿灯HGHG、GPGP光字牌光字牌HPHP、FMFM蜂鸣蜂鸣器器HBHB、JLJL警铃警铃HAHA、LPLP连接片连接片XBXB、QPQP切换片切换片XSXS、BZTBZT备用备用自投自投ATSATS、KMKM控制母线控制母线WCWC、XMXM信号母线信号母线WSWS、SYMSYM事事故音响母线故音响母线WFAWFA、YBMYBM预告音响母线预告音响母线WWWW、SMSM闪光母线闪光母线WFMWFM、HMHM合闸母线合闸母线WOWO、FMFM辅助母线辅助母线W W、B B变压器变压器T T、F F发电机发电机

44、G G、DLDL断路器断路器QFQF、G G隔离开关隔离开关QSQS、XLXL线路线路WLWL、CJCJ纵联差动纵联差动LDLD、FKFK负荷开关负荷开关QLQL、DBDB电力变压器电力变压器TMTM、DDDD电笛电笛HWHW、C C电容器电容器CPCP、DKDK电抗器电抗器L L、LhLh消弧线消弧线圈圈LblowLblow、RDRD熔断器熔断器FUFU。继电器触点的图形符号1 1、动合触点（常开）；、动合触点（常开）；2 2、动、动断触点（常闭）；断触点（常闭）；3 3、切换触点；、切换触点；4 4、延时闭合的动合触点（常开）、延时闭合的动合触点（常开）；5 5、延时返回的动合触点（常、延

45、时返回的动合触点（常开）；开）；6 6、延时闭合和返回的动、延时闭合和返回的动合触点（常开）；合触点（常开）；7 7、延时闭合、延时闭合的动断触点（常闭）；的动断触点（常闭）；8 8、延时、延时开启的动断触点（常闭）；开启的动断触点（常闭）；9 9、延时闭合和开启的动断触点延时闭合和开启的动断触点（常闭）；（常闭）；1010、需人工复归的、需人工复归的动合触点（常开）；动合触点（常开）；1111、需人、需人工复归的动断触点（常闭工复归的动断触点（常闭)6KV6KV线路故障类型线路故障类型永久性短路故障、瞬时性短路故障、单相接地故永久性短路故障、瞬时性短路故障、单相接地故障。障。如果故障点距离变

46、电所较近，且短路电流很大，如果故障点距离变电所较近，且短路电流很大，超过速断保护整定值时，则速断保护动作，重合超过速断保护整定值时，则速断保护动作，重合闸重合一次，故障为瞬时故障时，重合成功。闸重合一次，故障为瞬时故障时，重合成功。那么变电所重合闸动作光字牌亮，掉牌未复归光那么变电所重合闸动作光字牌亮，掉牌未复归光字牌亮，速断信号继电器和重合闸信号继电器掉字牌亮，速断信号继电器和重合闸信号继电器掉牌，发出事故音响。牌，发出事故音响。我们以我们以18011801图纸为例，其动作过程如下：图纸为例，其动作过程如下：A A 正常运行情况：正常运行情况：在线路正常运行情况下，线路上没有短路电流通过，因

47、此连接在线路正常运行情况下，线路上没有短路电流通过，因此连接在电流互感器二次侧的在电流互感器二次侧的1LJ1LJ、2LJ2LJ、3LJ3LJ、4LJ4LJ励磁线圈没有大电流通过，励磁线圈没有大电流通过，继电器不动作。继电器不动作。B B 当线路故障发生在速断保护范围时，线路上有短路电流通过，电当线路故障发生在速断保护范围时，线路上有短路电流通过，电流继电器流继电器1LJ1LJ、2LJ2LJ、3LJ3LJ、4LJ4LJ均有电流通过，达到均有电流通过，达到1LJ1LJ、2LJ2LJ起动电流，起动电流，因为因为3LJ3LJ、4LJ4LJ起动时还要经时间延时，所以速断先动作。起动时还要经时间延时，所以

48、速断先动作。通路为：通路为：+KM-1RD+KM-1RD1LJ1LJ（2LJ2LJ）-1XJ-1XJ1LD1LDBCJBCJ2RD-KM2RD-KM +KM +KMBCJBCJ接点接点BCJBCJ线圈线圈DL DL TQ TQ 2RD-KM2RD-KM 接通跳闸回路，断路器跳闸。接通跳闸回路，断路器跳闸。+KM+KM1RD-21 23-1RD-21 23-重合闸重合闸-HWJ-HWJ常闭接点常闭接点-2RD-KM-2RD-KM 接通，起动重合闸回路。接通，起动重合闸回路。-开关合闸。开关合闸。C C 重合闸回路：重合闸回路：重合闸充电回路：重合闸充电回路：当短路器合闸后，重合闸继电器当短路器合

49、闸后，重合闸继电器LCHLCH的电容的电容C C经经+KM+KM1RD1RD21 23-4R-C-2RD-KM 21 23-4R-C-2RD-KM 充电，直至充电，直至充电充满。充电充满。重合闸的合闸回路：重合闸的合闸回路：当线路发生故障当线路发生故障,继电保护装置动作断路器跳闸后，经下继电保护装置动作断路器跳闸后，经下回路起动重合闸。回路起动重合闸。+KM-1RD-21 23-ZCH17-12-ZJ1+KM-1RD-21 23-ZCH17-12-ZJ1、ZJ2-ZJZJ2-ZJ线线圈圈-XJ-XJ线圈线圈-QP-QPTBJTBJ动断触点动断触点-DL-DL动断触点动断触点-HC-HC-合闸。

50、合闸。断路器合上后，其辅助触点断路器合上后，其辅助触点DLDL断开，重合闸复归，断开，重合闸复归，C C再次再次开始充电，准备下次动作。开始充电，准备下次动作。重合闸的放电回路重合闸的放电回路当手动操作使断路器跳闸，不需要重合闸动作时，将重合当手动操作使断路器跳闸，不需要重合闸动作时，将重合闸放电回路接通。闸放电回路接通。C+-6R-KK2 4-2RD-KM ZJ C+-6R-KK2 4-2RD-KM ZJ 不能起动。不能起动。重合闸只能动作一次的原因：重合闸只能动作一次的原因：当重合闸动作之后，使断路器合闸送电到永久性故障后，当重合闸动作之后，使断路器合闸送电到永久性故障后，继电保护装置动作