高压设备的作用和工作原理最新修改.docx

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高压设备的作用和工作原理最新修改

变电站高压电器的作用和工作原理

高压电器设备（断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、电容器、变压器、电抗器、负荷开关、高压熔断器、避雷器、避雷针）

一断路器（QF）

断路器（QF）：

一、高压断路器的作用

高压断路器是发电厂、变电所以及各类配电装置中不可缺少的电气设备，高压断路器是电力系统中最重要的开关设备。

它们的作用是：

（1）能切断或接通高压线路的空载电流。

（2）能切断与闭合高压线路的负荷电流。

（3）能切断与闭合高压线路的故障电流（短路电流）。

当系统中发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；

（4）与继电保护配合，可快速切除故障，保证系统安全运行。

设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员的安全。

高压断路器的基本要求

断路器在电力系统中承担着非常重要的任务，不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。

因此，断路器必须满足以下基本要求。

（1）工作可靠；

（2）具有足够的开断能力；

（3）具有尽可能短的切断时间。

（4）具有自动重合闸性能

（5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能

（6）结构简单、价格低廉

二、高压断路器的分类和特点

高压断路器的分类

1.按安装地点分类

高压断路器按安装地点可分为屋内式和屋外式两种。

2.按所采用的灭弧介质分类

（1）油断路器（多油断路器和少油断路器）

（2）真空断路器

（3）SF6断路器

高压断路器的特点

（1）多油断路器。

结构简单，制造方便，便于在套管上加装电流互感器，配套性强；耗钢、耗油量大、体积大、重量重；属自能式灭弧结构。

多油断路器应用范围35kV、110kV线路。

（2）少油断路器。

结构简单，制造方便，可配用各种操动机构；比多油断路器油量少、重量轻；采用积木式结构，便于制成各种电压等级产品。

少油断路器应用范围10kV线路。

（3）真空断路器。

灭弧室材料及工艺要求高；体积小、重量轻；触头不易氧化；灭弧室的机械强度比较差，不能承受较大的冲击振动。

真空断路器应用范围10kV线路。

（5）六氟化硫断路器。

结构简单，工艺及密封要求严格，对材料要求高；体积小、重量轻；用于封闭式组合电器时，可大量节省占地面积。

六氟化硫断路器应用范围35kV以上线路。

二隔离开关（QS）

隔离开关（QS）：

高压隔离开关具有明显的断开点，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能够通断一定的小电流。

它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的复合电源，更不能用来切断短路电流。

因隔离开关具有明显的断开点，只能在空载情况下进行拉开、闭合操作。

因此它通常与断路器配合使用。

在操作隔离开关时，应该注意操作顺序，在断开断路器后，检查断路器确在断开位置，先拉线路侧隔离开关，再拉母线隔离开关；送电时先合母线隔离开关，再合线路侧隔离开关。

而且在操作隔离开关前，先注意检查断路器却实在断路位置后才能操作隔离开关。

三电流互感器（CT\TA）

电流互感器（CT\TA）：

与电气设备串联，是把大的一次电流变小的二次电流，用来进行继电保护、测量等用途。

如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

二次额定电流为5A

改变变比：

接线时应注意：

1、在运行中二次侧不能开路。

2、注意极性。

3、二次侧一端要安全接地。

4、不能长时间过负荷运行，否则造成铁芯发热，绝缘老化，甚至烧毁。

电流互感器运行中二次测为什么不能开路？

电流互感器在正常运行时，就会在二次绕组两端产生很高的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。

再者，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。

电流互感器运行中二次测为什么二次侧一端要安全接地？

是防止一次绝缘不好而使其击穿，特别是高压，当绝缘击穿后，高压会直接加到二次设备上，烧毁设备，伤及人员，而二次接地后，就解决了这个问题。

四电压互感器（PT\TV）

电压互感器（PT\TV）：

与电气设备并联，是把大的一次电压变小的二次电压，用来进行继电保护、测量等用途。

如变比为10000/100的电压互感器，可以把实际为10000V的电流转变为100V的电压。

二次额定电压为100V

接线时应注意：

1、在运行中二次侧不能短路。

2、注意极性。

3、二次侧一端要安全接地。

电流互感器运行中二次测为什么二次侧一端要安全接地？

电流互感器的二次侧有一端必须接地，防止其一、二次线圈绝缘击穿时，一次侧高压窜入二次侧。

高压会直接加到二次设备上，烧毁设备，伤及人员。

五电容器（C）

电容器（C）：

是电力系统的无功电源之一，用于提高电网的功率因数。

串联补偿和并联补偿

ａ、串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。

这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。

ｂ、并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。

这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。

改善功率因数的措施有多项，其中最方便的方法是并联补偿电容器。

六变压器（T）

变压器工作原理

电力变压器是静止的电气设备，起升高或降低电压的作用。

单位有VAKVAMVA

其基本工作原理是电生磁和磁生电的作用。

变压器的原理如图所示。

变压器的结构：

一次线圈、二次线圈、铁芯。

在负载情况下，当一次边接通电源时，铁芯内产生磁通，一次线圈和二次线圈内都产生感应电动势，并符合以下关系：

即变压器的电流近似与匝数成反比。

变压器一次电流与二次电流之比称作变压器的变流比。

由以上规律可以知道，变压器高压侧电流小，而低压侧电流大。

变压器分类及技术参数

1）典型变压器的铭牌

铭牌中标有变压器的型号、额定技术参数及其他提供给用户的必备资料。

相数代号为：

S表示三相、D表示单相。

结构特征代号为：

L表示铝绕组、Z表示有载调压、F表示风冷、G表示线圈外绝缘介质为空气（干式）式）等。

2）主要参数：

额定容量、额定电压、额定电流、额的频率。

七电抗器（L）

电抗器（L）：

电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈，常在出线断路器处串联电抗器。

增大短路阻抗，限制短路电流和滤波作用，维持母线电压水平的作用。

保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

八高压负荷开关（QL）

高压负荷开关（QL）：

具有简单的灭弧装置，因此能通断一定的空载电流和负荷电流，但不能通断短路电流。

可起高压电源隔断作用，起一个明显的分断点。

九高压熔断器（FU）

高压熔断器（FU）：

它串联在电路中使用。

保护对象有变压器，电动机，电压互感器，电容器及电力线路等。

当电路中通过短路电流或过负荷电流时，利用熔体产生的热量使它自身熔断，切断电路，以达到保护的目的。

十避雷器（F）

  避雷器避雷器的最大作用也是最重要的作用就是防止线路过电压以保护电气设备。

避雷器是使雷电流流入大地，使电气设备不产生高压的一种装置，主要类型有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。

十一避雷针

避雷针

是避免直雷的有效方法。

变电站对直击雷的防护变电站对直击雷的防护。

避雷器与避雷针的区别：

避雷器的是防止线路过电压以保护电气设备，而避雷针是避免直击雷的有效的作用。