變電所電氣設(shè)備包括哪些?

 變電所電氣設(shè)備包括哪些?

1、變電所的作用：變電所是連接發(fā)電廠、電網(wǎng)和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，主要有匯集和分配電力、控制操作、升降電壓等功能。

2、變電所的構(gòu)成：變壓器、高壓配電裝置、低壓配電裝置和相應(yīng)建筑物。3、變電所分類

⑴按作用分類

①升壓變電所：建在發(fā)電廠和發(fā)電廠附近，將發(fā)電機(jī)電壓升高后與電力系統(tǒng)連接，通過(guò)高壓輸電線路將電力送至用戶。

②降壓變電所：建于電力負(fù)荷中心，將高壓降低到所需各級(jí)電壓，供用戶使用。

③樞紐變電所：匯集電力系統(tǒng)多個(gè)大電源和聯(lián)絡(luò)線路而設(shè)立的變電所，其高壓側(cè)主要以交換電力系統(tǒng)大功率為主，低壓側(cè)供給工礦企業(yè)和居民生活用電等。⑵按管理形式分類

①有人值班變電所：所內(nèi)有常駐值班員，對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視、維護(hù)、操作、管理等，此類變電所容量較大。

②無(wú)人值班變電所：不設(shè)常駐值班員，而是由別處的控制中心通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備或指派專人對(duì)變電所設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)，遇有操作隨時(shí)派人切換運(yùn)行設(shè)備或停、送電。⑶按結(jié)構(gòu)型式分類

①屋外變電所：一次設(shè)備布置在屋外。高壓變電所用此方式。

②屋內(nèi)變電所：電氣設(shè)備均布置在屋內(nèi)，市內(nèi)居民密集地區(qū)或污穢嚴(yán)重的地區(qū)、電壓在110KV以下用此方式。⑷按地理?xiàng)l件分類

地上變電所、地下變電所。4、變電所的規(guī)模

按電壓等級(jí)、變壓器總?cè)萘亢透骷?jí)電壓出線回路數(shù)表示。

電壓等級(jí)以變壓器的高壓側(cè)額定電壓表示，如35、110、220、330、500KV變電所。

變壓器總?cè)萘客ǔＲ匀�所主變壓器的容量總和�?lái)表示。

各級(jí)電壓出線回路數(shù)，根據(jù)變電所的容量和工業(yè)區(qū)用戶來(lái)確定。如一變電所有5條35KV輸電線路、4條110KV輸電線路、3條10KV用戶配電線路，該所共有出線12回。5、變電所的電氣一次設(shè)備構(gòu)成：變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、架空母線、消弧線圈、并聯(lián)電抗器、電力電容器、調(diào)相機(jī)等設(shè)備。

6、變壓器

⑴作用：變換電壓，將一種等級(jí)的電壓變換成同頻率的另一種等級(jí)的電壓。⑵變壓器的分類

①按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩�、三相變壓器�?/p>

②按用途分：升壓變壓器、降壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器。

③按繞組分：雙繞組變壓器（每相各有高壓和低壓繞組）、三繞組變壓器（每相有高、中、低三個(gè)繞組）以及自耦變壓器（高、低壓側(cè)每相共用一個(gè)繞組，從高壓繞組中間抽頭）⑶變壓器結(jié)構(gòu)

①鐵芯：用涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成，用以構(gòu)成耦合磁通的磁路，套繞組的部分叫芯柱，芯柱的截面一般為梯形，較大直徑的鐵芯疊片間留有油道，以利散熱，連接芯柱的部分稱鐵軛。

②繞組：是變壓器的導(dǎo)電部分，用絕緣材料的銅線或鋁線繞成圓筒形，然后將圓筒形的高、低壓繞組同心地套在芯柱上，低壓繞組靠近鐵芯，高壓繞組在外邊，這樣放置有利于繞組鐵芯間的絕緣。

③分接開(kāi)關(guān)：利用改變繞組匝數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行調(diào)壓。將繞組引出的若干個(gè)抽頭叫分接頭，用以切換分接頭的裝置稱分接開(kāi)關(guān)；分接開(kāi)關(guān)又分為無(wú)載分接開(kāi)關(guān)和有載分接開(kāi)關(guān)，無(wú)載分接開(kāi)關(guān)只能在變壓器停電情況下，才能切換；有載分接開(kāi)關(guān)可以在帶負(fù)荷情況下進(jìn)行切換。

④保護(hù)裝置：

a、儲(chǔ)油柜（油枕）：調(diào)節(jié)油量，減少油與空氣間的接觸面，從而降低變壓器油受潮和老化的速度。

b、吸濕器（呼吸器）用以保持油箱內(nèi)壓力正常，吸濕器內(nèi)裝有硅膠，用以吸收進(jìn)入油枕內(nèi)空氣中的水分。

c、安全氣道（防爆筒）：它的出口處裝有玻璃或薄鐵板，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，油氣流沖破玻璃向外噴出，以降低油箱內(nèi)壓力，防止爆破。

d、氣體繼電器：當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，變壓器油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體使其動(dòng)作，切斷變壓器電源，保護(hù)變壓器。

e、凈油器（熱虹吸過(guò)濾器）：利用油的自然循環(huán)，使油通過(guò)吸附劑進(jìn)行過(guò)濾、凈化，防止油的老化。

f、溫度計(jì)：用以測(cè)量監(jiān)視變壓器油箱內(nèi)上層油溫，掌握變壓器的運(yùn)行狀況。⑷變壓器的冷卻

①油浸自冷式：鐵芯和繞組直接浸于變壓器箱體的油中，變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量經(jīng)變壓器油傳遞到油箱壁和散熱器管，利用管壁和箱體的輻射和周圍空氣對(duì)流，把熱量帶走，從而降低變壓器溫升。

②油浸風(fēng)冷式：為了加快變壓器油的冷卻，在散熱器上裝有風(fēng)扇，以加速空氣的對(duì)流，使油迅速冷卻，達(dá)到降低變壓器溫升的目的。

③強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷式：裝有特殊油泵，強(qiáng)迫油在散熱器內(nèi)循環(huán)，用風(fēng)扇加速散熱器冷卻或利用特制設(shè)備將水通過(guò)散熱器將變壓器油內(nèi)熱量帶走，達(dá)到冷卻變壓器的目的。7、斷路器

⑴斷路器的作用：通過(guò)斷路器將設(shè)備投入（接通）或退出（斷開(kāi)）運(yùn)行。當(dāng)電氣設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，由繼電保護(hù)動(dòng)作控制斷路器，使故障設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中迅速切除，保證電力系統(tǒng)內(nèi)無(wú)故障設(shè)備的運(yùn)行。

⑵斷路器的構(gòu)成：開(kāi)斷元件、支持絕緣的元件、傳動(dòng)元件、基座以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。

⑶斷路器分類

①按電壓等級(jí)分類：按電壓等級(jí)分有高壓斷路器（10、35、110、220、330、500KV）和低壓斷路器（400V）。

②按滅弧介質(zhì)分類：少油或斷路器（油僅用來(lái)滅弧，帶電部分的絕緣用瓷或有機(jī)絕緣材料，用油少）、多油式斷路器（油既作絕緣，又用來(lái)滅弧，用油多）、空氣斷路器（用壓縮空氣既作絕緣，又用來(lái)滅弧）、真空斷路器、六氟化硫斷路器（以SF6氣體作滅弧和絕緣）以及自動(dòng)產(chǎn)氣和磁吹斷路器等。

③按安裝環(huán)境分類：屋外式和屋內(nèi)式。⑷斷路器的主要技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行基本要求

⑴主要技術(shù)參數(shù)：額定電流、額定電壓、額定開(kāi)斷電流、分閘時(shí)間、合閘時(shí)間以及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定電流等。

⑵運(yùn)行基本要求：工作可靠性、足夠的開(kāi)斷能力、滿足電力系統(tǒng)要求的分閘時(shí)間、能實(shí)現(xiàn)重合閘、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低。

8、隔離開(kāi)關(guān)

⑴隔離開(kāi)關(guān)的作用：將電氣設(shè)備與帶電部分隔離開(kāi)，以保證電氣設(shè)備能安全地進(jìn)行檢修或故障處理；改變運(yùn)行方式（如在雙母線接線的電路中，可將設(shè)備或線路從一組母線切換至另一組母線上）⑵隔離開(kāi)關(guān)的分類

①按安裝地點(diǎn)分類：屋內(nèi)型和屋外型

②按絕緣支柱數(shù)目分類：?jiǎn)瘟⒅�式、雙立柱式、三柱式。

③按用途分類：輸配電用、發(fā)電機(jī)引出線用、變壓器中性點(diǎn)接地用和快分用四種。

④按斷口兩側(cè)閉市接地刀情況分類：?jiǎn)谓拥�、雙接地和不接地三種。

⑤按觸頭運(yùn)動(dòng)方式分類：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式。

⑥按現(xiàn)用操動(dòng)機(jī)構(gòu)分類：手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)操作等。

⑦按極數(shù)分為單極和三極隔離開(kāi)關(guān)。⑶對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的基本要求

①就有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別是否與電源斷開(kāi)。

②斷開(kāi)點(diǎn)之間，應(yīng)有可靠的絕緣，即就有足夠的距離，在惡劣的氣象條件下或過(guò)電壓相間閃絡(luò)的情況下，不致從斷開(kāi)點(diǎn)擊穿，以保證檢修人員的人身安全。

③運(yùn)行中應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性，尤其不能因電動(dòng)力作用而自動(dòng)斷開(kāi)，否則將會(huì)造成重大事故。

④結(jié)構(gòu)就盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，對(duì)帶有接地刀的隔離開(kāi)關(guān)，必須有閉鎖裝置，保證先斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)再合上接地刀或先斷開(kāi)接地刀再合上隔離開(kāi)關(guān)的操作要求。

9、互感器

互感器是將高電壓和大電流變換成適合儀表或保護(hù)裝置使用的低電壓和電流。⑴作用：

①互感器與測(cè)量?jī)x表配合，對(duì)設(shè)備和線路的電壓、電流、功率等進(jìn)行測(cè)量。

②互感器與繼電器或保護(hù)裝置配合，對(duì)電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

③互感器能使測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置與電氣設(shè)備的高電壓隔離，保證運(yùn)行值班員的人身安全和二次設(shè)備的安全。

④將電路的電壓、電流變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，以利儀表、繼電器等二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。⑵互感器的分類

①電壓互感器的類型

a、電磁式電壓互感受器：?jiǎn)蜗喔墒�、三芯五柱式、單相油浸式及串�?jí)油浸式等。

b、電容式電壓互感器：?jiǎn)蜗嘤徒�式，它由電容分壓器和電磁單元�?gòu)成。

②電流互感器的類型

①干式電流互感器：貫穿式、母線式、支持式三種，用天發(fā)電機(jī)回路及開(kāi)關(guān)柜中。

②油浸式電流互感器，多用于屋外配電裝置。

③串級(jí)式電流互感器，幾個(gè)中間電流互感器相互串聯(lián)而成。

④次箱式電容型電流互感受器10、消弧線圈：主要用于中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí)，補(bǔ)償接地電容電流，使其值在允許的范圍內(nèi)。

消弧線圈是一個(gè)帶有鐵芯的電感線圈，鐵芯具有間隙，以使得到較大的電感電流，線圈的接地側(cè)有若干個(gè)抽頭，以便在一定的范圍內(nèi)分級(jí)調(diào)節(jié)電感的大小。消弧線圈一般接于變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)。11、并聯(lián)電抗器作用；削弱空載或輕載線路中的電容效應(yīng)，降低工頻過(guò)電壓；同時(shí)利用其中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地來(lái)補(bǔ)償潛供電流，加速潛供電弧的熄滅。12、電力電容器

⑴并聯(lián)補(bǔ)償電容器主要用于增加無(wú)功功率以及提高受電端電壓水平。

⑵串聯(lián)補(bǔ)償電容器用于220KV及以上的電力系統(tǒng)中，可以提高線路的輸送容量、系統(tǒng)穩(wěn)定性和合理分布并聯(lián)線間電容等。在110KV及以下的系統(tǒng)中，可以改善線路電壓水平，提高配電網(wǎng)絡(luò)輸送能力。

⑶靜止補(bǔ)償器由電容器和可控飽和電抗器組成，兼有調(diào)相機(jī)及電容器的優(yōu)點(diǎn)。13、調(diào)相機(jī)：實(shí)際上它是一個(gè)空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，裝于負(fù)荷中心的變電所，用以補(bǔ)充無(wú)功功率、改善功率因數(shù)。14、母線

⑴發(fā)電廠和變電所中各級(jí)電壓配電裝置的母線、各種電器之間的連接用導(dǎo)線以及發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備與相應(yīng)的配電裝置之間的連接導(dǎo)線稱母線。⑵作用：匯流、分配、傳輸電力。⑶母線通常采用鋁材；持續(xù)電流較大時(shí)，而且位置又狹窄的變壓器出線端以及環(huán)境對(duì)鋁有腐蝕時(shí)，選用銅材；110KV及以上的配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)線時(shí)，必須有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和安全系數(shù)，一般常用鋁錳合金材料。

⑷導(dǎo)線（體）的截面形狀

①矩形母線：在35KV以上的屋外配電裝置，大多數(shù)采用矩形截面母線，矩形母線散熱較好。

②圓形線圈：35KV以上的屋外配電裝置中，大多數(shù)采用圓形截面母線。因?yàn)閳A形截面導(dǎo)線無(wú)電場(chǎng)集中的現(xiàn)象，不會(huì)引起電暈。在110KV及更高電壓的屋外配電裝置中，一般采用鋼芯鋁芯鋁絞線或管形母線。

③大電流母線：對(duì)于大容量發(fā)電機(jī)，因工作電流很大，可采用多條矩形母線來(lái)增加載流量。每條的截面相同，用母線厚度相同的距離，以利散熱。當(dāng)每相三條矩形母線不能滿足要求時(shí)，可采用槽形母線。

④水內(nèi)冷母線：載流能力比普通母線高幾倍，用于水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)繞組中。15、絕緣子

⑴絕緣子作用：用來(lái)支持導(dǎo)線，并使其絕緣的器件。

⑵絕緣子的分類

①按用途分：高壓絕緣子：電站電器絕緣子和線路絕緣子。

低壓絕緣子用于低壓架空線路、低壓布線、通信線路等。

②按主絕緣材料分：瓷絕緣子、玻璃絕緣子、有機(jī)材料絕緣子和復(fù)合絕緣子。

③按結(jié)構(gòu)分：A型、B型和高壓套管。高壓套管供導(dǎo)線穿過(guò)墻壁、箱殼等，并使導(dǎo)體與墻壁、箱、殼等絕緣。高壓套管分充液套管、充氣套管、油浸紙?zhí)坠芎碗娙萏坠艿取?6、變電所二次回路的概念

⑴組成：變電所的電氣二次回路由測(cè)量?jī)x表、監(jiān)察裝置、信號(hào)裝置、控制和同步裝置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等組成。

⑵作用：保證電氣一次設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的重要組成部分。

⑶任務(wù)：監(jiān)視電氣一次設(shè)備和電力系統(tǒng)的工作狀況、控制電氣一次設(shè)備，并在電氣一次設(shè)備及電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能使故障部分迅速退出運(yùn)行或給值班員提供信號(hào)，以便采取措施及時(shí)處理。17、測(cè)量和監(jiān)視：為保證電氣設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須裝設(shè)測(cè)量?jī)x表以及記錄型儀表、同步設(shè)置、絕緣監(jiān)察裝置，這些儀表和裝置與電壓互感器、電流互感器的二次繞組相連接。18、信號(hào)回路

⑴、事故信號(hào)：當(dāng)電氣一次設(shè)備或電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，如任何一臺(tái)斷路器因故障引起掉閘后，隨即發(fā)出音響信號(hào)和閃光信號(hào)，提醒運(yùn)行人員，采取措施進(jìn)行處理。事故信號(hào)就具重復(fù)動(dòng)作的性質(zhì)。

⑵、預(yù)告信號(hào)：變電所設(shè)備發(fā)生不正常運(yùn)行和異常運(yùn)行時(shí)，必須發(fā)出預(yù)告音響信號(hào)，同時(shí)發(fā)出光字信號(hào)，通知運(yùn)行值班員電氣設(shè)備發(fā)生了異常運(yùn)行狀況，或提示運(yùn)行人員注意設(shè)備有可能引起事故。19、操作電源：變電所中，對(duì)斷路器或其他電氣設(shè)備遠(yuǎn)距離控制，對(duì)操作、信號(hào)、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置等運(yùn)行，要有專用電源供電，此電源為直流電源。⑴蓄電池組直流系統(tǒng)：由蓄電池組、充電機(jī)和浮充電機(jī)等組成一套獨(dú)立的直流系統(tǒng)。它擔(dān)負(fù)變電所全部電氣設(shè)備的操作電源、信號(hào)電源、繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的電源等到。當(dāng)變電所內(nèi)交流電源消失時(shí)，還供給事故照明及重要設(shè)備的電源。⑵硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng)：采用硅整流器裝置，從交流系統(tǒng)獲得的直流電源，要求有可靠的交流電源。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，交流電壓下降，從而使直流系統(tǒng)電壓也下降，嚴(yán)重時(shí)引起繼電保護(hù)裝置拒絕動(dòng)作。為了讓保護(hù)裝置可靠動(dòng)作和保證故障設(shè)備的斷路器跳閘，利用電容儲(chǔ)能裝置釋放電能，使保護(hù)可靠地動(dòng)作。⑶復(fù)式整流直流系統(tǒng)：采用復(fù)式整流裝置和硅整流電容儲(chǔ)能裝置作為直流電源，節(jié)省了建設(shè)投資費(fèi)用，缺點(diǎn)是當(dāng)交流電源全部消失時(shí)，不失去操作電源的危險(xiǎn)。20、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置

⑴繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的基本要求：可靠性、安全性、靈敏性、選擇性、速動(dòng)性。⑵繼電保護(hù)分類：主保護(hù)和后備保護(hù)。主保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)，就首先正確可靠地動(dòng)作，在最短時(shí)間內(nèi)或不帶時(shí)限地切除保護(hù)范圍內(nèi)的故障。如變壓器的差動(dòng)保護(hù)、輸電線路的高頻保護(hù)、距離保護(hù)、零序電流保護(hù)等。

后備保護(hù)是當(dāng)被保護(hù)電氣設(shè)備、輸電線路的主保護(hù)或斷路器失靈時(shí)起作用的保護(hù)，如變壓器、輸電線路的過(guò)流保護(hù)。⑶安全自動(dòng)裝置：如輸電線路自動(dòng)重合閘裝置，廠用電備用電源自動(dòng)投入裝置，變電所母線或分段母線備用電源自動(dòng)投入裝置，自動(dòng)按頻率減載裝置，電氣制動(dòng)和自動(dòng)切機(jī)裝置等。