份变电一次设备基础知识Word下载.docx

份变电一次设备基础知识Word下载.docx

《份变电一次设备基础知识Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《份变电一次设备基础知识Word下载.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

2.5%/11.5/38.5KV的意义

⑶额定电流：

指变压器在额定容量下，允许长期通过的线电流。

⑷阻抗电压（短路电压或短路阻抗）：

把变压器的二次线圈短路，在一次绕组上慢慢升压，当二次绕组上的短路电流等于其额定值时，一次侧所施加的电压Ud称为短路电压。

铭牌上通常用Ud对一次额定电压Ue比值的百分数uk表示。

如uk=8%，或写成阻抗电压的百分值uk%=8。

⑸空载电流：

二次开路，一次加额定电压所流入电流叫空载电流。

它以占额定电流的百分数来表示，空载电流的大小决定于变压器的容量、磁路结构、硅钢片的质量等因素，高压试验中常把空载电流和空载损耗的变化情况，做为判断变压器在运行中曾发生过某些故障的依据。

⑹空载损耗：

二次开路，一次加额定电压时变压器所吸取的功率叫空载损耗。

这损耗主要是此情况下铁芯中的损耗和

涡流现象引起的，变压器运行后，空载损耗与以往的数值有显著差异时，说明变压器有缺陷。

⑺短路损耗：

二次短路，一次通以额定电流时变压器所吸收的动率叫短路损耗。

主要指变压器在运行中各侧线圈中的电阻发热所引起的损耗，此时的铁芯磁通密度小损耗可忽略不计。

利用短路损耗可以检查线圈结构的正确性（新建或大修后）。

⑻变压器的接线组别：

变压器每一侧都有三个线圈，可连接成星形或三角形；

每一相的一、二次线圈还有不同的极性关系和不同的首、尾标号方法。

上述种种因素，就构成了变压器各侧有不同的接线组合，影响着各侧电压、电流的相位和数值大小的关系。

故变压器各侧按线圈间的电压、电流的相位关系的接线，就叫做变压器的接线组别。

3、变压器结构

1）铁芯：

铁芯是变压器的磁路部分，变压器的一、二次线圈都绕在铁芯上，威力提高磁路的导磁系数和降低铁芯内的涡流损耗，铁芯通常用厚度为0.35毫米表面涂有绝缘漆的硅钢片制成。

2）绕组：

绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铝线或铜线绕成。

接在高压电网的绕组称为高压绕组；

接在中压、低压电网的绕组称为中、低压绕组。

高、中、低绕组同心地套在铁芯柱上，为了便于绕组和铁芯的绝缘以及线圈分接头的引出，通常低压绕组靠近铁芯。

3）油箱与变压器油：

油箱是变压器的外壳，变压器的线圈与铁芯置于油箱中，油箱内注满变压器油，油箱和变压器的油作用是绝缘和冷却。

4）绝缘套管：

变压器的引出线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，以使带电的引线和接地的油箱绝缘。

35KV及以下套管为单体磁质绝缘套管；

110KV以上为全密封高压油浸纸绝缘电容式套管。

5）冷却装置：

变压器运行时，有铁损、铜损及附加损耗，这些损耗转变为热量，使变压器有关部分温度升高。

大型变压器采用强迫油循环导向风冷（ODAF）装置，使变压器上部的热油用潜油泵抽出，经冷却器风冷却后，再有潜油泵打入变压器油箱底部，形成变压器油的循环。

6）净油器（热衡吸）：

又叫温差过滤器，是用来改善运行中的绝缘油特性，防止绝缘油劣化的装置。

7）油枕与呼吸器：

油浸式变压器的油箱内充满了变压器油，当油的温度发生变化时，其体积会膨胀或缩小，这就会引起油面的升高和降低。

油枕起到随时补充油的作用，使变压器的箱壳内总是充满着变压器的油，当变压器油温变化时，可通过连接在油枕上部的呼吸器调节油位的变化程度（呼吸器的检查），采用油枕可使油与空气相接触的面积大大减小，同时油枕内用胶囊隔膜密封油面，防止油的老化和氧化，保证了油的绝缘强度。

油枕侧面上部安装了磁力式电接点油位表，用来指示油面的变化和发出报警信号。

8）压力释放阀：

当变压器内部发生剧烈的突发性故障时，油箱内的压力将迅速升高，为防止因压力过分升高而引发油箱爆炸事故。

动作后即释放箱体内部压力并发出报警信号。

9、瓦斯气体继电器：

利用法兰将瓦斯继电器安装在油枕与变压器油箱盖的连接管之间，运行中瓦斯继电器充满油，当变压器内部发生轻微故障而产生气泡时，它们会首先聚集在瓦斯继电器的上部空间，并迫使油面下降，使上开口杯失去浮力自身质量加重，从而反向偏转，使磁铁靠近干簧管动作。

下接点挡板式原理相同。

10、测温装置：

⑴电触点压力式温度计，此感温包放在变压器上部的油中，通过毛细管压力式温度计相连，电接点提供冷却装置启动辅助冷却器之用，同时试发变压器上层油温高信号。

⑵电阻式温度计，是利用电桥原理构成的，一部分是动圈式温度指示仪，另一部分为热电阻检测部分，系一铜和铂元件，插在变压器箱盖上的上层油温测温管内。

⑶绕组温度计和变压器上部测温管内的标准水银温度计。

4、变压器的运行标准和规定

⑴允许运行电压的标准：

变压器的运行电压一般不应高于该运行分接头额定电压的105%。

以防止铁芯过饱和出现高次谐波而产生过电压、过热并使铁芯损坏，同时对二次电压质量产生影响。

主变过负荷1.2倍以上时（运行中考虑过负荷），禁止操作主变有载调压装置。

⑵允许温度和温升的标准：

绝缘材料的耐热能力比金属低，包着线圈的纸质绝缘材料的耐热能力限制了变压器的温升值，国标规定：

一般油浸电缆纸或纸板等，按A级绝缘材料考虑，其最高耐热温度为105℃，我国南北统一规定的最高环境温度（最高气温）为40℃，故油浸式变压器线圈温升不得超过105℃—40℃=65℃，而强油循环风冷变压器线圈最高温升不得超过55℃。

所谓变压器线圈的最高允许温度为105℃，并不是说，线圈可以长期处在这个温度下运行，如果连续处在105℃这个温度下运行，绝缘会很快的损坏。

变压器在运行中能被运行人员直接监视的温度是上层油温，上层油温不超过限值，中、下、内层也不会超过；

针对线圈最高允许温度105℃这个数值，考虑线圈对周围油的温差和中低部对上层油的温差为10℃左右，故规定主变上层油温不得超过95℃；

为了防止变压器油的过速劣化（老化）这个角度出发，希望上层油温不要经常超过85℃。

⑶变压器负荷运行的有关规定：

A、正常周期性负载的运行：

变压器在额定使用条件下，全年可按额定电流运行。

B、长期急救周期性负载的运行：

要求变压器长时间在环境温度较高，或超过额定电流下运行，这种运行方式可能持续几个星期或几个月，将导致变压器老化加速，但不直接危及绝缘的安全，但应尽量减少出现这种运行方式的机会。

当变压器有严重缺陷或绝缘有薄弱点、冷却系统有故障时，不宜超额定电流运行。

C、短期急救负载的运行：

要求变压器大幅度超额定电流运行。

这种负载可能导致绕组热点温度达到危险的程度。

在这种情况下，应尽量减少时间，一般不超过0.5小时。

当变压器有严重缺陷或绝缘有薄弱点，冷却系统有故障时，不宜超额定电流运行。

5、变压器的操作规定

A、 

主变压器停电时先停低压侧，后停中压侧，再停高压侧，送电时与此相反，主变送电前应投入冷却装置。

B、主变压器送电前，差动、瓦斯保护均应投入运行，运行中不得同时停用。

C、变压器重瓦斯保护，当进行下列操作时，将重瓦斯保护由跳闸改接信号：

a.在瓦斯继电器或二次回路上工作时；

b.变压器除取油样外，其它所有地方打开放气，打开进、出油阀门，热虹吸潜油泵的阀门时；

c.开、闭瓦斯继电器连接管上的阀门时；

d.当油位计出现假油面，需要打开各个放气阀及呼吸器进行疏通处理或进行其它工作时；

e.主变潜油泵检修更换放气时；

在上述工作完毕，经2小时试运行后，方可将瓦斯保护改跳闸。

6、巡视检查

1）巡视检查周期

a.正常情况下，每天至少一次；

每周至少一次夜间巡视。

b.下列情况应进行特殊巡视或增加巡视次数：

⑴新设备或经过检修、改造的变压器在投运的72小时内；

⑵有严重缺陷时；

⑶天气突变（大风、大雾、大雪、冰雹、寒流等）时；

⑷雷雨后；

⑸高温、负荷高峰期间；

⑹过负荷期间。

2）巡视检查项目

a.声音正常；

b.温度正常，油枕的油位应与温度对应，无渗、漏油；

c.套管的油位正常，无破损、裂纹；

无严重油污（特别是涂有长效涂料的套管）、无放电声及放电痕迹；

d.各冷却器手感温度相近，风扇运转正常；

e.吸湿器完好，吸附剂（硅胶不变色）干燥；

f.引线接头等无发热现象；

g.压力释放器或防爆膜正常完好；

h.有载分接开关的分接位置及电源指示应正常；

i.瓦斯继电器内无气体；

j.各控制箱和二次端子箱关闭、封堵严密，无受潮现象；

k.干式变压器的外表应无积污。

6、变压器的故障分析与事故处理

A、声音异常：

系统接地或产生谐振过电压时，将产生粗细不均匀的“尖响噪声”；

过负荷时的“嗡嗡……”声增大。

变压器内部有水“沸腾”声，且温度异常上升，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路故障，或分接开关因接触不良引起严重过热放电打火。

B、油温异常升高：

若在同样条件下（冷却条件、负荷大小、环境温度），上层油温比平时高出10℃以上时，则可认为时变压器内部故障引起。

电压互感器及电流互感器

1、电压互感器的原理、结构及铭牌数据意义

① 

电压互感器实际上是一个降压变压器，它的一次线圈匝数很多，二次线圈匝数很少，一次侧并联地接在电力系统中，二次侧可并接仪表、继电保护和自动装置的电压线圈等负载，由于这些负载阻抗很大，通过的电流很小，因此，电压互感器的工作状态相当于变压器的空载运行。

电压互感器一次侧作用着一个恒压源，它不受互感器二次负载的影响（因电压互感器二次线圈阻抗很小，吸取系统功率很小）。

② 

电压互感器二次回路不允许短路，因为其正常运行时二次基本上是开路状态，二次绕组匝数少，阻抗较小。

若二次短路后，铁芯中的磁势失去平衡，在二次回路中会产生很大的短路电流，造成继电保护和自动装置误动作，甚至烧毁互感器。

③ 

电压互感器一次线圈中性点必须接地（工作接地），二次线圈的中性点必须接地（保护接地）。

④ 

35KV及以下电压互感器一般采用电磁型干式、环氧树脂浇注和油浸式三种。

35KV采用JDJJ型或JDJ型，三个单相一次星形接线，二次线圈两套，其一主线圈接保护和表计，辅助线圈接成开口三角形用来反映系统接地零序电压的变化。

⑤ 

铭牌技术参数：

A、变比及额定电压：

35000/100/100/V；

220000//100/100

B、等级与容量：

由于电压互感器的误差随它的负荷值改变而改变，所以其容量是和一定的准确度相适应的。

一般说的电压互感器的额定容量指的是对应于最高准确度的容量值。

负荷功率越大，准确度会降低。

2、电压互感器的运行与操作规定

①电压互感器在额定容量下允许长期运行,但在任何情况下,不允许超过最大容量运行。

②电压互感器在运行中不能短路。

如果在运行中,发生短路现象,二次电路的阻抗值大大减少,就会出现很大的短路电流,使二次线圈严重过热而烧毁。

因此,在运行中值班人员要注意检查高、低压侧熔断器应良好,如果发现有发热及熔断现象,应及时处理。

③在双母线接线中,两个母线上的电压互感器如需二次并列运行时,则应先将一次侧实连,即合上母联开关,然而再合上电压互感器二次并列小开关。

否则,若高压侧电压不平衡,低压侧并列后回路内会产生较大的环流,容易引起低压熔断器熔断,致使保护装置失去电压互感器电源。

④电压互感器在运行中,发生一次侧高压熔断器熔断时,运行人员应正确判断,汇报领导,停用有关保护及自动装置,然后拉开电压互感器的隔离开关,取下二次侧熔丝（或断开电压互感器二次小开关）。

在排除电压互感器本身故障后,更换熔断的高压熔丝,将电压互感器投入运行,正常后投上保护及自动装置。

⑤造成电压互感器高压侧熔丝熔断的原因有:

1）互感器内部线圈发生匝间、层间或相间短路及一相接地等故障。

2）电压互感器一、二次回路故障,可能造成电压互感器过电流。

若电压互感器二次侧熔丝容量选择不合理,也有可能造成一次侧熔丝熔断。

3）当中性点不接地系统中发生一相接地时,其他两相电压升高倍;

或由于间歇性电弧接地,可能产生数倍的过电压。

这些过电压都会使互感器铁芯饱和,将使电流急剧增加而造成熔丝熔断。

4）系统发生铁磁谐振。

在中性点不接地系统中,由于发生单相接地或用户电压互感器数量的增加,使母线或线路的电容与电压互感器的电感构成振荡回路,在一定的条件下,会引起铁磁谐振故障。

这时,电压互感器上将产生过电压或过电流。

电流的激增,除了造成一次侧熔丝熔断外,还常导致电压互感器的烧毁事故。

⑥在电压互感器运行中,发生二次侧熔丝熔断（或电压互感器小开关跳闸）,运行人员应正确判断,汇报领导,停用有关保护及自切装置。

造成电压互感器二次侧熔丝熔断的原因有:

1）二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地,便可能发展成二相接地短路。

2）电压互感器内部存在着金属性短路,也会造成电压互感器二次电路短路。

在二次短路后,其回路阻抗减少,所以通过二次电路的电流增加,导致二次侧熔丝熔断。

3）二次熔丝熔断时,运行人员应及时调换二次熔丝。

若更换后再次熔断,则不应再更换,应查明原因后再处理。

10KV非接地系统允许单相接地运行1-2小时，这是因为在中性点不直接接地系统中发生单相接地时，由于故障电流很小，而且三相之间的线电压仍然保持对称，对于负荷的供电没有影响，因此，在一般情况下都允许运行1-2小时，而不必立即跳闸，但是在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高√3倍。

如果长期运行，对于某些在额定电压下磁通就饱和的电压互感器会因严重饱和而使电压互感器烧坏。

由以上分析可以看出，若10KV系统发生预告信号应立即去检查，防止10KV系统长期带接地点运行。

⑧电压互感器的操作。

电压互感器投入运行时，一般在母线送电前投入运行（本系统有谐振者除外），相应母线停电后，即退出运行。

电压互感器送电时，先合一次刀闸，再投入二次保险器或快速小开关，停电时与此相反。

母线充电后应检查该母线三相电压指示正确。

电压互感器单元接地或本身内部有劈啪声或其它噪声，禁止用隔离开关切除故障电压互感器，应采用断路器切除。

4、电压互感器的故障分析及处理法..

电压互感器实际上就是一种容量很小的降压变压器,其工作原理、构造及连接方式都应与电力变压器相同。

正常运行时,应有均匀的轻微的嗡嗡声,运行异常时常伴有噪声及其它现象：

〈1〉电压互感器响声异常：

若系统出现谐振或馈线单相接地故障,电压互感器会出现较高的"

哼哼"

声。

如其内部出现劈啪声或其它噪声,则说明内部故障,应立即停用故障电压互感器。

〈2〉高压熔断器熔体,接连熔断2—3次。

〈3〉电压互感器因内部故障过热〈如匝间短路、铁芯短路〉产生高温,使其油位急剧上升,并由于膨胀作用产生冒油。

（4）电压互感器内发生臭味或冒烟,说明其连接部位松动或互感器高压侧绝缘损伤等。

（5）绕组与外壳之间或引线与外壳之间有火花放电,说明绕组内部绝缘损坏或连接部位接触不良。

（6）电压互感器因密封件老化而引起严重漏油故障等。

处理该异常状态时,禁止使用隔离开关或取下高压熔断器等方法停用故障的电压互感器,应采用由高压断路器切断故障互感器所处母线的方式停用故障电压互感器。

5、电流互感器的结构及铭牌数据意义

①电流互感器工作原理：

电流互感器是在闭合铁芯上绕上几个绕组所组成的,如图所示。

一次绕组匝数（ω1）较少,串接在需要测量电流的回路中,一次绕组流过的电流（I1）就是被测回路的电流，它随着负荷大小而变化，电流的变化范围很大。

二次绕组的匝数（ω2）较多,串接在测量仪表或继电保护回路里。

因测量仪表、继电保护回路的阻抗很小,所以电流互感器二次绕组回路在正常工作时接近于短路状态。

一次电流流经一次绕组产生磁势（I1ω1）,总是被二次绕组感应产生的磁势（I2ω2）所平衡。

故有：

I1ω1=I2ω2

此磁势平衡关系式表明,电流互感器的一、二次电流与它们的匝数成反比。

电流互感器工作原理特点

A、电流互感器工作时二次绕组不能开路。

电流互感器正常工作时,二次绕组所串接的负载（电流线圈）阻抗很小,接近于工作在短路状态下,所以在二次绕组中产生的电势也不大。

这表明电流互感器正常工作时铁芯内的主磁通量是很小的。

当电流互感器二次绕组开路时,相当于负载阻抗变为无限大,二次电流及二次去磁的磁势均为零,而一次电流的大小又不随二次开路而变小,则很大的一次磁势将在铁芯内产生很大的主磁通量,使二次绕组中产生很高的电势,可有几千伏。

二次回路出现高电压将威胁人身安全,造成仪表、保护装置、电流互感器二次绕组等绝缘的损坏。

B、电流互感器的一次电流变化范围很大。

因为一次绕组串接在被测回路中,所以一次电流可在零至额定电流之间大范围内变动。

在短路情况下,电流互感器还需变换比额定电流大数倍甚至数十倍的短路电流。

一次电流在很大范围内变化时,互感器仍要保持测量所需的准确度。

C、电流互感器的结构应满足热稳定和电动稳定的要求。

由于电流互感器是串联在一次系统的电路中,当电网发生短路时,短路电流要通过相应电流互感器的一次绕组,因此,电流互感器的结构应能满足热稳定和电动稳定的要求。

③铭牌数据意义：

A、额定电压：

电流互感器一般只标额定电压,即一次绕组所接线路的线电压,与电压互感器的额定一次电压相同。

因此它不是一次绕组的端电压,而是指一次绕组对二次绕组和地的绝缘水平,只说明电流互感器的绝缘强度而与容量无关。

B、额定一次电流和二次电流：

额定一次电流是决定互感器误差和温升的一个参数,它取决于系统的额定电流,通常系统中常见到的有200、300、600、1200、1500A等。

额定二次电流则是一个标准电流一般为5A或1A它取决于二次设备的标准化。

C、变比：

额定电流比指额定一次电流与二次电流之比,一般不以其比值表示,而写成比式。

如：

200/52×

300/5600/52×

600/5

D、额定负荷：

额定负荷系指电流互感器二次所接电气仪表、仪器或继电保护及自动装置、连接导线等的总阻抗,其值是变化的,所以规定有额定负荷。

国家标准和IEC规定额定负荷均以VA（伏安）为单位。

E、误差限值和准确级：

电流互感器符合变压器原理,由此可知,当一、二次电流变化时,也由于其励磁电流的大小、负荷大小及其性质的不同,二次电流乘以电流比总是与一次电流有差值，若采用百分数表示,则称为电流误差。

误差随着一次电流的增加而增加，当二次负载阻抗增加时，误差也随之增大。

7、电流互感器运行与操作规定

①电流互感器的负荷电流对独立式电流互感器应不超过其额定值的110%,对套管式电流互感器,应不超过其额定值的120%（宜不超过110%）,如长时间过负荷,会使测量误差加大和使绕组过热或损坏。

②电流互感器在运行时,它的二次回路始终是闭合的,因其二次负荷电阻的数值比较小,接近于短路状态。

电流互感器的二次绕组在运行中不允许造成开路,因为出现开路时,在二次绕组中会感应出一个很大的电动势,这个电动势可达数千伏,因此,无论对工作人员还是对二次回路的绝缘都是很危险的,在运行中要格外当心。

③油浸式电流互感器应装设金属膨胀器或微正压装置,以监视油位和使绝缘油免受空气中的水分和杂质影响（现在已改进为金属膨胀器式全密封结构）。

④电流互感器的二次绕组至少应有一个端子可靠接地,它属于保护接地。

为了防止二次回路多点接地造成继电保护拒动作,对电流差动保护等每套保护只允许有一点接地,接地点一般设在保护屏上。

⑤电流互感器与电压互感器的二次回路不允许互相连接。

因为,电压互感器二次回路是高阻抗回路,电流互感器二次回路是低阻抗回路。

如果接于电压互感器二次,会造成电压互感器短路；

如果电压回路接于电流互感器的二次,会使电流互感器近似开路。

这样是极不安全的。

⑥在运行中,电流互感器如有开路现象,会引起电流仪表、继电保护的不正确动作（或指示）。

运行人员在检查中如听到电流互感器有异声,应迅速进行检查判断。

如二次端子有放电火花声,此时应先汇报领导,停用有关保护，将一次电流减少或降到零,在做好安全措施后,将松开的端子接上,或将二次连接片接通。

如电流互感器嗡嗡声消失,则说明故障已排除,电流互感器二次回路正常。

如检查发现互感器有焦味或冒烟等情况,则应汇报调度,立即拉开该电流互感器的断路器,进行隔离处理。

高压断路器与隔离开关

一、对高压断路器的要求

1、在正常情况下能开断和关合负载电流，能开断和关合空载长线或电容器组等电容性负荷电流，以及能开断空载变压器或高压电动机等电感性小负荷电流。

2、在电网发生故障时能将故障从电网上切除。

3、要尽可能缩短断路器切除故障的时间，以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定性。

4、能配合自动重合闸进行多次合闸和断开。

高压断路器的铭牌数据意义

1、高压断路器基本技术参数

（1）、额定电压：

是指断路器正常工作时的工作电压，以kV为单位。

（2）、最高工作电压：

在实际运行中，由于系统调压的需要，电网的电压允许在一定范围内变动，因此断路器的实际工作电压可能比额定高出10%~15%。

断路器应能在最高工作电压下长期运行，这一电压称为断路器的最高工作电压。

（3）、额定电流：

是指断路器可以长期通过的工作电流。

（4）、额定开断电流（又称额定短路开断电流）：

是指在额定电压下断路器能开断而不妨碍其继续正常工作的最大短路电流，以KA为单位。

（5）、热稳定电流（又称短时耐受电流）：

是指在某一规定的短时间t内断路器能承载的电流有效值，用KA表示。

短时耐受电流通过的时间，通常规定为1、2、3、5秒。

一般规定取3s为标准。

（6）、动稳定电流（又称峰值耐受电流）：

是指断路器在合闸位置时所能耐受的最大峰值电流，以KA表示。

一般规定其值应为额定开断电流的2.5倍。

（7）、额定短路关合电流（又称额定短路接通电流）：

是指断路器在额定电压下能正常接通的最大短路电流（峰值），以KA表示。

断路器在接通此电流时，不应发生触头的熔焊或严重烧损。

断路器的额定短路关合电流应等于其峰值耐受电流。

（8）、开断时间（又称全开断时间）：

是指从断路器的操动机构接到开断指令起，到三相电弧完全熄灭为止的一段时间。

开断时间可划分为分闸时间和燃弧时间两部分。

（9）、机械寿命及电寿命：

机械寿命即允许空载或正常负荷的分合次数，电寿命指连续分合额定短路电流的次数。

检修周期期间若开关切断故障电流次数越多，则机械寿命次数越少。

高压断路器的运行规定

1、各类型高压断路器，允许其按额定电压和额定电流长期运行。

2、断路器的负荷电流一般不应超过其额定值