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1、变电站设备讲解变电站设备讲解大唐国际卓资风电场刘昌华Tel：第一部分 基础知识（1）生产和转换电能的设备：）生产和转换电能的设备：（2）开关电器：）开关电器：（3）限流电器：）限流电器：（4）载流导体：）载流导体：（5）补偿设备：）补偿设备：（6）互感器：）互感器：（7）防御过电压设备：）防御过电压设备：（8）绝缘子）绝缘子（9）接地装置）接地装置1、一次设备、一次设备直接参与电能的发、输、配、用的设备直接参与电能的发、输、配、用的设备发电机、变压器、电动机发电机、变压器、电动机断路器、隔离开关、熔断器断路器、隔离开关、熔断器分裂电抗器、普通电抗器分裂电抗器、普通电抗器母线、架空线、电缆母线、
2、架空线、电缆调相机、电容器、消弧线圈、并联电抗器调相机、电容器、消弧线圈、并联电抗器电流互感器、电压互感器电流互感器、电压互感器避雷针、避雷线、避雷器避雷针、避雷线、避雷器2、二次设备、二次设备（1）测量表计）测量表计（2）绝缘监察装置）绝缘监察装置（3）控制和信号装置）控制和信号装置（4）继电保护装置）继电保护装置（5）自动装置）自动装置（6）直流电源设备）直流电源设备（7）塞流线圈（高频阻波器）塞流线圈（高频阻波器）对一次设备进行测量、监视、保护、控制的设备。对一次设备进行测量、监视、保护、控制的设备。3、电气接线和配电装置的概念、电气接线和配电装置的概念（1）电气主接线（一次接线）电气主
3、接线（一次接线）一次设备按预期的生产流程所连接形成的电路。一次设备按预期的生产流程所连接形成的电路。（2）二次接线）二次接线二次设备按预期的生产流程所连接形成的电路。二次设备按预期的生产流程所连接形成的电路。（3）配电装置）配电装置 按主接线图，由母线、开关设备、保护电器、测量电器按主接线图，由母线、开关设备、保护电器、测量电器及必要的辅助设备等组建而成的，接受和分配电能的电工及必要的辅助设备等组建而成的，接受和分配电能的电工建筑物。建筑物。在一定的周围媒质（环境）计算温度下，设备所允许长期在一定的周围媒质（环境）计算温度下，设备所允许长期通过的最大电流值，此时其绝缘部分和载流部分的长期最大通
4、过的最大电流值，此时其绝缘部分和载流部分的长期最大发热温度不超过其长期允许发热温度。发热温度不超过其长期允许发热温度。4、额定电压、额定电流及工作频率、额定电压、额定电流及工作频率（1）额定电压）额定电压（3）频率：频率：工频，低频，高频，超高频工频，低频，高频，超高频（2）额定电流额定电流电流与温度的关系电流与温度的关系使设备工作于技术和经济性能最佳的电压使设备工作于技术和经济性能最佳的电压5 5、短路的一般概念短路的一般概念（1）什么是短路什么是短路（2）产生短路的原因产生短路的原因 电力系统中一切电力系统中一切不正常不正常的的相与相相与相之间或之间或相与地相与地之间发生之间发生通路通路的
5、情况称作短路，短路是电力系统的的情况称作短路，短路是电力系统的严重故障。严重故障。n电气设备绝缘受损、老化；电气设备绝缘受损、老化；n气象条件恶化气象条件恶化(雷击过电压闪络、大风、覆冰等雷击过电压闪络、大风、覆冰等)；n违规操作违规操作(带负荷拉刀闸、未拆地线合闸送电等带负荷拉刀闸、未拆地线合闸送电等)；n其它原因；其它原因；（3）三相系统中可能发生的短路类型：三相系统中可能发生的短路类型：对称短路：对称短路：三相短路三相短路f(3)；不对称短路：不对称短路：单相接地短路单相接地短路f(1)、两相短路、两相短路f(2)、两相短路接地两相短路接地f(1.1)；f(3)f(2)f(1)f(1.1
6、)abcn大的短路电流所产生的大的短路电流所产生的电动力效应电动力效应使电气设备受到使电气设备受到 严重的机械损坏；严重的机械损坏；n短路电流使设备短路电流使设备发热发热而损坏；而损坏；n短路使系统短路使系统电压电压大幅度大幅度下降下降，对用户影响很大，如，对用户影响很大，如 电动机的运行；电动机的运行；n破坏系统破坏系统稳定稳定，造成大面积停电；，造成大面积停电；n对通讯的对通讯的干扰干扰；短路电流短路电流比正常值比正常值大大许多倍，许多倍，系统电压系统电压严重严重下降下降。（4）短路的现象短路的现象（5）短路的后果短路的后果6、开关电气设备中的电弧、开关电气设备中的电弧 特点：特点：（1）
7、电弧具有较高的电导（弧柱区电场强度低）。触头间）电弧具有较高的电导（弧柱区电场强度低）。触头间只要有电弧，就仍有电流，电路就没有断开。只要有电弧，就仍有电流，电路就没有断开。（2）电弧的温度极高。外层达）电弧的温度极高。外层达3000C4000C，弧心达弧心达6000C 7000C，乃至上万度，会烧损触头及设备，甚至乃至上万度，会烧损触头及设备，甚至引起爆炸。引起爆炸。（3）电弧电流密度大（）电弧电流密度大（10000A/cm2）。）。定义：定义：电弧是一种介质放电现象电弧是一种介质放电现象电弧的形成电弧的形成（1）利用气体吹弧）利用气体吹弧 交流电路的熄弧措施交流电路的熄弧措施（2）采用多断
8、口灭弧）采用多断口灭弧（3）利用与固定绝缘介质接触灭弧）利用与固定绝缘介质接触灭弧（4）将长电弧分成多个短电弧）将长电弧分成多个短电弧第二部分 电气设备的作用和原理一、绝缘子和母线一、绝缘子和母线（1）作用）作用（2）抗弯破坏荷重）抗弯破坏荷重（1）材料：电工瓷，钢化玻璃，聚乙烯）材料：电工瓷，钢化玻璃，聚乙烯足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性（2）基本要求）基本要求 用来支持和固定裸载流体，并使裸导体与地绝用来支持和固定裸载流体，并使裸导体与地绝缘，或者用于使装置和电器中处在不同电位的载流缘，或者用于使装置和电器中处在不同电位的载流导体之间相互绝
9、缘。导体之间相互绝缘。1、绝缘子、绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子户内式支柱绝缘子，户内式支柱绝缘子，户外式支柱绝缘子户外式支柱绝缘子套管绝缘子套管绝缘子户内式套管绝缘子，户内式套管绝缘子，户外式套管绝缘子户外式套管绝缘子（3）分类）分类水内冷母线水内冷母线（1）作用）作用汇集和分配电能汇集和分配电能（2）敞露母线）敞露母线矩形母线矩形母线槽形母线槽形母线2、母线、母线减少接地故障，避免相间短路。减少接地故障，避免相间短路。减少母线周围钢结构发热。减少母线周围钢结构发热。减少相间电动力。减少相间电动力。母线被封闭后，通常采用微正压方式运行，这样可以防母线被封闭后，通常采用微正压方式运行，这样可以防止
10、绝缘子结露，提高了运行的可靠性，并且为母线强迫通止绝缘子结露，提高了运行的可靠性，并且为母线强迫通风冷却创造了条件。风冷却创造了条件。封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便，简化了对土封闭母线由工厂成套生产，施工安装简便，简化了对土建结构的要求，运行维护工作量较小。建结构的要求，运行维护工作量较小。（3）金属外壳的封闭母线）金属外壳的封闭母线采用金属外壳封闭母线的优点采用金属外壳封闭母线的优点运行注意事项运行注意事项冷却方式冷却方式（1）严格控制母线温度。）严格控制母线温度。（2）金属外壳牢固接地。）金属外壳牢固接地。（3）保证安装正确。）保证安装正确。（4）防潮、防露。）防潮、防露。（5）表面
11、涂漆完好。）表面涂漆完好。自然风冷、人工通风冷却、水冷自然风冷、人工通风冷却、水冷封闭母线的分类封闭母线的分类共相封闭母线共相封闭母线分相封闭母线：不全连分相封闭母线，全连分相封闭母线分相封闭母线：不全连分相封闭母线，全连分相封闭母线二、架空线路和电缆二、架空线路和电缆导线导线传输电能；传输电能；避雷线避雷线将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击；击；杆塔杆塔支持导线和避雷线，使导线与导线、导线与大支持导线和避雷线，使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离；地之间保持一定的安全距离；绝缘子绝缘子使导线与杆塔保持绝缘；使导线与杆塔保持绝缘；金具金具连
12、接导线或将导线固定在绝缘子上，以及将绝连接导线或将导线固定在绝缘子上，以及将绝缘固定在杆塔上，也可作连接绝缘子或保护绝缘子和导缘固定在杆塔上，也可作连接绝缘子或保护绝缘子和导线等用。线等用。1、架空线路、架空线路导电线芯导电线芯传输电能；传输电能；绝缘层绝缘层使导线芯与导电线芯、导电线芯与保护层互相隔绝；使导线芯与导电线芯、导电线芯与保护层互相隔绝；保护层保护层保护绝缘层，并有防止绝缘油外溢和防止外界水分保护绝缘层，并有防止绝缘油外溢和防止外界水分潮气入侵的作用。潮气入侵的作用。2、电缆、电缆三、高压断路器三、高压断路器1、作用、作用（1）控制作用）控制作用:正常时接通、断开负荷电流。正常时接
13、通、断开负荷电流。（2）保护作用：故障时接通、断开短路电流。）保护作用：故障时接通、断开短路电流。3、类型、类型2、符号、符号QF，DL（1）额定电压（）额定电压（2）额定电流（）额定电流（3）额定开断电流）额定开断电流（4）动稳定电流（）动稳定电流（5）热稳定电流（）热稳定电流（6）关合电流）关合电流（7）全开断时间（）全开断时间（8）操作循环）操作循环4、技术参数、技术参数（1）额定电压额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。（2）额定电流。额定电流是
14、指断路器可以长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A（3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流Ik，它表示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等（4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的
15、最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定（5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示断路器承受短路电流热效应的能力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。（1）通断元件：）通断元件：（2）支撑绝缘元件：）支撑绝缘元件：（3）中间传动机构：）中间传动机构：（4）基座：）基座：（5）操作机构：）操作机构：5、基本结构、基本结构绝绝缘缘支支撑撑中中间间传传动动通断元件通断元件基基 座座操操动动机机构构主电路的接通或断开
16、主电路的接通或断开带电部分与地绝带电部分与地绝缘缘实现开关分、合实现开关分、合6、型号表示方法（、型号表示方法（GB标准）标准）高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：7、灭弧原理、灭弧原理(1)、油断路器的灭弧 这类断路器用油作灭弧介质，电弧在油中燃烧时，油受电弧的高温作用而迅速分解、蒸发，并在电弧周围形成气泡。能有效地冷却电弧，降低弧隙电导率，促使电弧熄灭。在油断路器中设置了灭弧装置（室），使油和电弧的接触紧密，气泡压力得到提高。当灭弧室喷口打开后，气体、油和油蒸气本身形成一股气流和液流，按照具体的灭弧装置结构，可垂直于电弧横向吹弧，平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方式吹向电弧，对电弧
17、实行强力有效的吹弧，这样，就加速去游离过程，缩短燃弧时间，从而提高了断路器的开断能力，电流过零时灭弧。(2)、SF6断路器的灭弧原理断路器的灭弧原理 SF6断路器用SF6气体作为灭弧介质。SF6气体是理想的灭弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。（a）热化学性，即SF6气体有良好的热传导特性 由于SF6气体有较高的导热率，电弧燃烧时，弧心表面具有很高的温度梯度，冷却效果显著，所以电弧直径比较小，有利于灭弧。同时SF6在电弧中热游离作用强烈，热分解充分，弧心存在着大量单体的S、F及其离子等，电弧燃烧过程中，电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就
18、比较容易熄灭。（b）SF6气体的强负电性 就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。由电弧电离所产生的电子，被SF6气体和由它分解产生的卤族分子和原子强烈的吸附，因而带电粒子的移动性显著降低，并由于负离子与正离子极易复合还原为中性分子和原子。因此，弧隙空间导电性的消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低，从而促使电弧熄灭。(3)真空断路器的灭弧原理 真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于
19、电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失，电弧随之熄灭。此时，弧柱残余的质点继续向外扩散，断口间的介质绝缘强度迅速恢复，只要介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭。8、油断路器油断路器 采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级电压电网中。户内油断路器灭弧室户内油断路器灭弧室SF
20、6断路器灭弧室9、SF6断路器断路器采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛应用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合，在我国推荐在7.240.5选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海拔地区。SF6断路器灭弧断路器灭弧室室10、真空断路器、真空断路器利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空断路器，现已大量应用在7.240.5KV电压等级的供（配）电网络上也主要用于频繁操作及要求高速开断的场合。真空断路器灭弧室真空断路器灭弧室真空断路器四、高压隔离开关四、高压隔离开关 高压隔离开关主要是用来隔离高
21、压电源、以保证安全高压隔离开关主要是用来隔离高压电源、以保证安全检修，因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间检修，因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙。它的另一结构特点是没有专门的灭弧装置，因此它隙。它的另一结构特点是没有专门的灭弧装置，因此它不能带负荷操作。但它允许通断一定的小电流，如励磁不能带负荷操作。但它允许通断一定的小电流，如励磁电流不大于电流不大于2A 的空载变压器，充电电容电流不大于的空载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔的空载线路以及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔离开关主要有离开关主要有GN19系列、系列、GN6、GN
22、9系列。系列。1、作用、作用（1）保证高压电气装置检修的安全）保证高压电气装置检修的安全（2）切换电路）切换电路（3）开断小电流电路开断小电流电路2、特点、特点（1）触头在空气中，明显可见的断开点触头在空气中，明显可见的断开点（2）无灭弧装置）无灭弧装置3、符号、符号QS 4、组成部分、组成部分隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座部分组成。部分组成。5、技术参数、技术参数（1）额定电压额定电压。额定电压是指隔离开关能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中隔离开关采用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220
23、KV、330KV、500KV)。（2）额定电流额定电流。额定电流是指隔离开关可以长期通过的工作电流。隔离开关长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A（3）动稳定电流动稳定电流。隔离开关在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定（4）热稳定电流热稳定电流。
24、热稳定电流是隔离开关在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示隔离开关承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。隔离开关的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。单柱式单柱式双柱式双柱式三柱式三柱式1、用途和结构、用途和结构1）负荷开关的用途与它的结构特点是相对应的，从结构上看，）负荷开关的用途与它的结构特点是相对应的，从结构上看，负荷开关主要有两种类型，一种是独立安装在墙上、架构上负荷开关主要有两种类型，一种是独立安装在墙上、架构上的，其结构类似于隔离开关；另一种是安装在高压开关柜中，的，其结构类似于隔离开关；另一种是安装在高压开关柜中，特别是采用真空或特别是采用真空或SF6
25、气体的，则更接近于断路器。负荷开气体的，则更接近于断路器。负荷开关的用途是包含了这两种类型的负荷开关的综合用途。关的用途是包含了这两种类型的负荷开关的综合用途。2）负荷开关具有简易的灭弧装置，因而可分、合负荷开关本）负荷开关具有简易的灭弧装置，因而可分、合负荷开关本身额定电流身额定电流 之内的负荷电流。它可用来分、合一定容量的变之内的负荷电流。它可用来分、合一定容量的变压器、电容器组，一定容量的配电线路。压器、电容器组，一定容量的配电线路。3）配有高压熔断器的负荷开关，可作为断流能力有限的断路）配有高压熔断器的负荷开关，可作为断流能力有限的断路器使用。这时负荷开关本身用于分、合正常情况下的负荷
26、电器使用。这时负荷开关本身用于分、合正常情况下的负荷电流，高压熔断器则用来切断短路故障电流。流，高压熔断器则用来切断短路故障电流。五、负荷开关负荷开关2、分类、分类 负荷开关种类较多，从使用环境上分，有户内式、户外式；负荷开关种类较多，从使用环境上分，有户内式、户外式；从灭弧形式和灭弧介质上分，有压气式、产气式、真空式、从灭弧形式和灭弧介质上分，有压气式、产气式、真空式、六氟化硫式等。六氟化硫式等。六、熔断器熔断器1、作用、作用 熔断器串联接入被保护电路，发生短路、过负荷时，熔断器串联接入被保护电路，发生短路、过负荷时，熔断器熔体熔断，保护电路中其他设备的安全。熔断器熔体熔断，保护电路中其他设
27、备的安全。3、构成、构成（1）熔管：）熔管：绝缘纤维，电工瓷绝缘纤维，电工瓷（2）熔体）熔体：铅、锡，锌，合金铅、锡，锌，合金（2）支持固定熔管的载流部分：）支持固定熔管的载流部分：铜，铜，铝铝（3）绝缘底座：）绝缘底座：电工瓷，环氧树脂电工瓷，环氧树脂2、符号、符号FU，RD4、分类、分类5、熔断原理、熔断原理熔断器工作包括以下四个物理过程：熔断器工作包括以下四个物理过程：（1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；（2）熔断体气化，电路开断；（）熔断体气化，电路开断；（3）电路开后的间隙又）电路开后的间隙又被击穿，产生电弧；（被击穿，产生电弧；（
28、4）电弧熄灭，熔断器的切断能力）电弧熄灭，熔断器的切断能力决定于最后一个过程。决定于最后一个过程。熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。（3）保护的选择性）保护的选择性（2）保护特性）保护特性I1I2t1t2FU0FU101tI额定电压，额定电流，熔体的额定电流，极限开断电流额定电压，额定电流，熔体的额定电流，极限开断电流6、技术特点、技术特点（1）参数）参数7、熔断器的选择、熔断器的选择（1）确定额定电压）确定额定电压（2）确定额定电流）确定额定电流（3）确定额定开断电流）确定额定开断电流（4）确定熔体额定电流）确定熔体额定电流对于不经常启动或启
29、动时间不长的电动机对于不经常启动或启动时间不长的电动机对于频繁启动或启动时间较长的电动机对于频繁启动或启动时间较长的电动机（5）考虑保护选择性的要求）考虑保护选择性的要求（1）低压熔断器）低压熔断器1-1-黄铜圈，黄铜圈，黄铜圈，黄铜圈，2-2-绝缘纸管，绝缘纸管，绝缘纸管，绝缘纸管，3-3-黄铜帽，黄铜帽，黄铜帽，黄铜帽，4-4-插刀，插刀，插刀，插刀，5-5-熔体，熔体，熔体，熔体，6-6-特种垫圈，特种垫圈，特种垫圈，特种垫圈，7-7-刀座刀座刀座刀座RM10型无填料封闭管式型无填料封闭管式RT0型有填料封闭管式型有填料封闭管式1-瓷波纹管，瓷波纹管，2-盖板，盖板，3-螺钉，螺钉，4-
30、熔断指示器，熔断指示器，5-指示器熔体，指示器熔体，6-工作熔体，工作熔体，7-插刀，插刀，8-石英砂，石英砂，9-熔体的引燃器，熔体的引燃器，10-锡桥，锡桥，11-熔体的变截面小孔熔体的变截面小孔（2）高压熔断器）高压熔断器1、户内（、户内（RN型）：型）：RN1型，型，RN2型型1-熔体，熔体，2-静触头座，静触头座，3-支持支持绝缘子，绝缘子，4-底座，底座，5-接线端接线端1-熔管，熔管，2-端盖，端盖，3-顶盖，顶盖，4-瓷心，瓷心，5-熔体，熔体，6-小锡球，小锡球，7-石英砂，石英砂，8-指示器熔体，指示器熔体，9-熔熔断指示器断指示器2、户外型高压熔断器的、户外型高压熔断器的
31、结构及工作原理结构及工作原理 户外型高压熔断器又称为跌开式熔断器，俗称跌落保险。正常情况下，熔管上部的动触头借助熔丝张力拉紧后，推上静触头内锁紧闭合保持闭合状态。当被保护的变压器或线路发生故障时，故障电流使熔丝熔断，在熔管内产生电弧，消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体，使熔管内压力急剧增大，气体向外喷出，形成对电弧有力的纵吹，使电弧迅速拉长去游离，在电流交流过零时电弧熄灭，同时由于熔丝管拉力消失，使锁紧机构释放，在静触头的弹力和自重的作用下，使熔管跌落下来，电弧被迅速拉长，即有利于灭弧，又形成明显的断开距离。交流交流1200V，直流直流1500V以下电路中起控制、保护、调以下电路中起控制、保
32、护、调节、转换、通断作用。节、转换、通断作用。低压电器的作用：低压电器的作用：低压电器分类：低压电器分类：刀开关，组合开关，熔断器，低压断路器刀开关，组合开关，熔断器，低压断路器接触器，电磁启动器，主令电器，万能转换开关，控制继接触器，电磁启动器，主令电器，万能转换开关，控制继电器电器七、七、低压开关低压开关1、闸刀开关、闸刀开关（1）作用）作用 闸刀开关是一种最简单的低压开关，不与其他电器组闸刀开关是一种最简单的低压开关，不与其他电器组合时，主要用于隔离电源，保证检修安全，一般只能用手合时，主要用于隔离电源，保证检修安全，一般只能用手动方式操作。动方式操作。与其他电器的组合：与其他电器的组合
33、：与熔断器串联合成一个单元与熔断器串联合成一个单元刀开关熔断器组刀开关熔断器组可动部分由带熔体的载熔件组合可动部分由带熔体的载熔件组合熔断器式刀开关熔断器式刀开关与熔断器组合并加装辅助元件与熔断器组合并加装辅助元件低压负荷开关低压负荷开关（2）符号）符号Q2、接触器、接触器（1）作用）作用 用来远距离接通或断开低压电路中负荷电流。广泛使用来远距离接通或断开低压电路中负荷电流。广泛使用在频繁起动及控制电动机的回路中，但不宜用于具有导用在频繁起动及控制电动机的回路中，但不宜用于具有导电性灰尘多，腐蚀性强或有爆炸性气体的环境中。电性灰尘多，腐蚀性强或有爆炸性气体的环境中。额定电压，额定电流，动稳定电
34、流，热稳定电流额定电压，额定电流，动稳定电流，热稳定电流（3）技术参数）技术参数（2）符号）符号K 不具有过负荷保护、短路保护能力，但三极交流接不具有过负荷保护、短路保护能力，但三极交流接触器具有欠电压保护能力。触器具有欠电压保护能力。典型电路典型电路4、自动空气开关、自动空气开关（1）作用）作用 低压开关中性能最完善的，不仅可以切断电路的负荷低压开关中性能最完善的，不仅可以切断电路的负荷电流，而且可以作为短路、过负荷、欠电压保护，不宜频电流，而且可以作为短路、过负荷、欠电压保护，不宜频繁操作。繁操作。额定电压，额定电流，额定开断电流，动稳定电流，热稳定额定电压，额定电流，额定开断电流，动稳定
35、电流，热稳定电流电流（3）技术参数）技术参数（2）符号）符号K（4）构成）构成以以380V框架式为例框架式为例1-合闸操动机构，合闸操动机构，2-动触头，动触头，3-灭弧罩，灭弧罩，4-静触头，静触头，5-快速快速电磁铁，电磁铁，6-速饱和电流互感，速饱和电流互感，7-欠电压脱扣器，欠电压脱扣器，8-热脱扣器，热脱扣器，9-分励脱扣器分励脱扣器七、七、变压器变压器 变压器是静止电器，由铁心(磁路)及两个或两个以上的绕组(电路)组成，绕组之间由铁心中交变磁通联系(磁耦合)实现从一种电压(电流)变为另一种电压(电流)。一、变压器的用途一、变压器的用途一、变压器的用途一、变压器的用途按相数分为：按相
36、数分为：单相变压器，三相变压器，单相变压器，三相变压器，多相变压器多相变压器 按绕组分为：双绕组变压器按绕组分为：双绕组变压器,三绕组变压器，三绕组变压器，自耦变压器自耦变压器二二 、变压器的分类变压器的分类1 11 12 22-32-33 34 44 4(4)按冷却方式：油浸自冷变压器 (3)按用途分为：油浸水冷变压器干式空气自冷变压器 油浸风冷变压器升压变压器 降压变压器 隔离变压器三、变压器的基本工作原理和结构三、变压器的基本工作原理和结构1、基本工作原理 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在
37、两绕组中分别感应电动势。只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变电压的目的。2 2、基本结构基本结构一、铁心 变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。二、绕组三、油箱四、绝缘套管此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。3 3、型号与额定值型号与额定值一、型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式
38、等内容，表示方法为如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。二、额定值三者关系：此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。指长期运行时所能承受的工作电压指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流 铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。三、变压器的损耗 铜损耗也分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损
39、耗等。变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。四、三相变压器四、三相变压器1、磁路系统一、组式磁路变压器二、心式磁路变压器特点是：三相磁路彼此无关联。特点是：三相磁路彼此有关联。三、三相变压器的连接组别连接组别可以用相量图来判断：若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到Y,y4、Y,y8连接组别。1、Y，y连接同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 也同相位，连接组
40、别为Y，y0。同理，若异名端在对应端，可得到Y，y6、Y,y10和Y,y2连接组别。三、三相变压器的连接组别若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到Y,d3、Y,d7连接组别。2、Y，d连接1 同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 相差3300，连接组别为Y，d11。同理，若异名端在对应端，可得到Y，d5、Y,d9和Y,d1连接组别。三、三相变压器的连接组别若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到Y,d5、Y,d9连接组别。2、Y，d连接2同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 相差300，连接组别为Y，d1。同理，若异名端在对应端
41、，可得到Y，d7、Y,d11和Y,d3连接组别。总之，对于Y，y（或D，d）连接，可以得到0、2、4、6、8、10等六个偶数组别；而Y，d（或D，y）连接，可以得到1、3、5、7、9、11等六个奇数组别。变压器的连接组别很多，为了便于制造和并联运行，国家标准规定，Y，yn0、Y，d11、YN，d11、YN，y0和Y，y0连接组为三相双绕组电力变压器的标准连接组别。其中前三种最为常用：Y,yn0 连接的二次绕组可以引出中线，成为三相四线制，用作配电变压器时可兼供动力和照明负载。Y,d11连接用于低压侧电压超过400V的线路中。YN,d11连接主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧可以接地。第
42、三部分 电气主系统一、电气主接线一、电气主接线（1）可靠性）可靠性（3）经济性）经济性（2）灵活性）灵活性1、基本要求、基本要求2、各种主接线的特点和接线方式、各种主接线的特点和接线方式类型类型单母线接线单母线接线（1）简单单母线接线）简单单母线接线构成：构成：一条母线；每一支路均装有一条母线；每一支路均装有1台断路器和隔离开关台断路器和隔离开关倒闸操作顺序：倒闸操作顺序：接通电路时，先合入断路器两侧的隔离开关，再合入断路器接通电路时，先合入断路器两侧的隔离开关，再合入断路器切断电路时，先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关切断电路时，先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关优点：优点：简单
43、清晰、设备少、投资少、运行操作方便，利于扩建简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便，利于扩建缺点：缺点：母线或母线侧隔离开关故障或检修，全站停电；母线或母线侧隔离开关故障或检修，全站停电；出线断路器检修，该支路需停电出线断路器检修，该支路需停电适用场合：适用场合：6110KV系统系统单母线接线QFQS1QS2（2）单母线分段接线）单母线分段接线构成：构成：将母线分段将母线分段优点：优点：在母线和母线隔离开关检修或发生短路故障时，只在母线和母线隔离开关检修或发生短路故障时，只有该母线段上的各支路必须停电。有该母线段上的各支路必须停电。运行方式：运行方式：分段断路器断开运行分段断路器断开运行分段断
44、路器闭和运行：双电源运行，用一备一分段断路器闭和运行：双电源运行，用一备一倒闸操作倒闸操作适用场合：适用场合：厂用电，所用电，中、小容量厂用电，所用电，中、小容量6110KV系统系统单母线分段接线QFdQSdQSd 1QF1QS11QS22QF2QS12QS2（2）单母线带旁路母线接线）单母线带旁路母线接线构成：构成：增加旁路母线；增加旁路母线；在各段工作母线与旁路母线之间增加旁路支路；在各段工作母线与旁路母线之间增加旁路支路；在各出线端与旁路母线之间增加旁路隔离开关在各出线端与旁路母线之间增加旁路隔离开关优点：优点：引出线的断路器检修时，该支路不需要停止供电引出线的断路器检修时，该支路不需要
45、停止供电倒闸操作倒闸操作适用场合：适用场合：大、中容量大、中容量35110KV系统系统单母线分段带旁路接线1QFp1QSp11QSp22QFp2QSp12QSp21QSp1QF1QS11QS2特点：特点：检修母线时不影响正常供电。检修母线时不影响正常供电。检修任一母线隔离开关时，只影响本支路供电。检修任一母线隔离开关时，只影响本支路供电。工作母线发生故障后，所有支路能迅速恢复供电。工作母线发生故障后，所有支路能迅速恢复供电。可利用母联断路替代引出线断路器工作。可利用母联断路替代引出线断路器工作。双母线接线的设备较多，配电装置复杂。双母线接线的设备较多，配电装置复杂。双母线接线双母线接线（1）简
46、单双母线接线）简单双母线接线运行方式：运行方式：一套工作、一套备用方式；一套工作、一套备用方式；双母线同时运行。双母线同时运行。构成：构成：两条母线；母联支路；每支路两条母线；母联支路；每支路2个母线侧隔离开关个母线侧隔离开关倒闸操作：倒闸操作：倒母线倒母线双母线接线双母线接线1QFj1QSj11QSj21QF1QS1QS21QS3QS3QS2QF2QS2QS22QS（2）双母线分段接）双母线分段接线线（3）双母线分段带旁路接）双母线分段带旁路接线线3、一台半断路器接线、一台半断路器接线构成：构成：两条母线；至少两条母线；至少3个串，每串个串，每串3个断路器，个断路器，6个隔离开关个隔离开关特
47、点：特点：运行灵活可靠。运行灵活可靠。操作方便。操作方便。一般情况下，一台母线侧断路器故障或拒动，只影响一个一般情况下，一台母线侧断路器故障或拒动，只影响一个支路。支路。为提高可靠性，防止同名回路同时供停电，应将同名回路为提高可靠性，防止同名回路同时供停电，应将同名回路接到不同串上。接到不同串上。采用采用“交替布置交替布置”原则，即重要的同名支路交替接入不同原则，即重要的同名支路交替接入不同侧母线。侧母线。一台半断路器接线的二次线和继电保护比较复杂。一台半断路器接线的二次线和继电保护比较复杂。二、电力系统接地方式及无功补偿二、电力系统接地方式及无功补偿 由由发电机发电机、变压器变压器及及用电设
48、备用电设备通过输配电通过输配电线路线路连接连接的系统称为电力系统。的系统称为电力系统。中性点中性点直接接地系统直接接地系统特点：单相接地后，未特点：单相接地后，未接地相接地相及中性点电压及中性点电压不变不变，接地相接地相有很大的有很大的短路电流短路电流；系统出；系统出现现零序分量零序分量。中性点中性点不接地系统不接地系统特点：单相接地后，特点：单相接地后，中性点电压中性点电压升高至相电压升高至相电压，未接地相未接地相升高至线电压升高至线电压，无短路电流；，无短路电流；系统出现系统出现零序电压零序电压和和零序电容电流零序电容电流。中性点经补偿装置接地系统：中性点经补偿装置接地系统：消弧线圈补偿消
49、弧线圈补偿全补偿全补偿 I IL L=I=IC C X XL L=X=XC C 产生产生谐振过电压谐振过电压过补偿过补偿 I IL LIIC C 常用常用欠补偿欠补偿 I IL LIIC C 易形成易形成谐振过电压谐振过电压无功补偿无功补偿 作用：改变系统无功功率分布，实现调压，提高系统静作用：改变系统无功功率分布，实现调压，提高系统静态稳定性，减小线损。态稳定性，减小线损。方法方法调相机调相机电容器电容器静止补偿器静止补偿器调节灵活调节灵活并联补偿并联补偿减小线损效果好减小线损效果好串联补偿串联补偿改善电压质量效果好改善电压质量效果好第四部分 二次系统介绍一、互感器一、互感器作用作用：将电路
50、中大电流变成小电流，高电压变成低电压，将电路中大电流变成小电流，高电压变成低电压，作为测量仪表和继电器的交流电源。作为测量仪表和继电器的交流电源。特点特点（1）使二次侧设备与一次侧高压设备电气隔离，保证工作人）使二次侧设备与一次侧高压设备电气隔离，保证工作人员安全。员安全。（2）测量仪表和继电器实现标准化和小型化。）测量仪表和继电器实现标准化和小型化。（3）采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。）采用低压小截面控制电缆，实现远距离测量和控制。（4）一次电路发生短路时，能保护二次侧设备免受损害。）一次电路发生短路时，能保护二次侧设备免受损害。使用注意使用注意 二次侧必须有一点接地二次侧必