变电站设备原理应用培训资料Word文档下载推荐.doc
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用做10KV输电负荷的开断及故障电流的及时切除。
4.10KV高压电缆：
l从10KV线路下来后，经绞联聚乙烯高压电缆进入10KV高压柜内，实现电能的传输。
l运行维护注意事项：
通过电流表，电压表监视其运行电流，电压不超过规定值，通过温度计测量电缆的外皮温度。
巡视检查电缆头应清洁，引出线应紧固，户外电缆头，冬季无挂冰现象。
检查引线无过热，无烧熔现象。
检查电缆外皮应无机械损伤。
5.电压互器
与普通变压器相同，按电磁感应原理工作，一次侧流过励磁电流I1时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通通过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生二次电压。
通过电压互感器将高电压变成电压采集，计量，保护等二次装置可以应用低电压，并使测量仪表和继电器与高压装置在电气方面隔离，保证设备和人员的全。
检查绝缘子应清洁，无破损，无裂纹，无放电现象。
油位应正常，油色应透明不发黑。
内部声音应正常，无放电及剧烈电磁振动声，无焦嗅味。
一次侧引线头连接应良好，无松动，无过热，二次回路的电缆及导线应无腐蚀和损伤，二次接线无短路现象。
检查电压互感器一次侧中性点接地及二次接地应良好。
端子箱应清洁。
瓷质部分因清洁，无损坏，无裂纹，无放电痕迹。
6.干式变压器
1）干式变压器不同于一般油式变压器，它的线圈是用电气和机械强度较高的环氧树脂浇注的，具有尺寸小、重量轻、耗电量少、噪音低、绝缘、防火、防潮情况好，以及安全可靠、安装方便。
维护简单等特点。
2）巡视检查注意事项：
高低压侧电缆接头无过热，根据变压器采用的绝缘等级，其温升不超过规定值。
变压器运行声音正常，无异味，瓷瓶无裂纹，无放电痕迹，变压器室内通风良好，温度正常，室内屋顶无渗漏，漏雨现象。
7.氧化物避雷器：
l正常运行电压下，氧化锌电阻呈现出极高的电阻，通过它的电流只有微安级，对电网运行影响极小。
用于防止感应雷过电压或雷电波侵入，它直接并联于发电厂和变电站的主要设备母线上。
避雷器出现瓷套管破裂或爆炸，造成永久性接地故障时，人员避免靠近，应设法改变运行方式，并用断路器将其断开，氧化锌避雷器应定期测量泄露电流
8.接地刀
为设备检修或提供安全接地点，保证人员安全。
分合接地刀时应严格按照工作票制度执行，并严格遵守接地装置的闭锁措施，没有电厂总工许可不能认为解除接地闭锁装置。
9.高压容断保险
它是一中简单的保护电气，它串接在电路中，当电路发生短路或过复合和，熔断保险断开电路，使其他电气设备得到保护。
10．隔离小车柜
在厂用电高压柜内，实现厂用干式变压器检修状态的可靠隔离。
应保证隔离小车柜处于工作位置和实验位置，不能处于中间状态。
当投入小车时，应保证母线为非带电状态。
11．过电压保护器
l对干式变压器高压侧及10KV高压母线进行过电压保护。
防止变压器在极端过电压条件下绝缘击穿。
注意监测电压保护器动作次数。
12．零序电流互感器
检测三相进线负荷电流的不平衡状况，为接地保护装置提供选择接地线路的保护电流。
l注意事项：
运行时注意监测三项负荷电流情况，及时判别零序电流互感器二次电流反映的信息情况。
二、无功补偿装置
1.电压调节变压器
l原理：
和普通有载调压变压器原理相同，通过调节变压器的分接变比来调节电容器的输出容量。
与主变压器维护项目相同。
2.串联电抗器
串联电抗器串接在高压回路中，它是一个不带铁芯的线性电感线圈。
当串联在母线侧时，可以限制短路电流。
限制电容器组投入时的涌流和高频率斜波，抑制电容器组连接回路中产生高次谐波的谐振；
减少电网中谐波源对电容器过负荷的影响。
减少电容器组断路器两相重燃时的涌流以利灭弧。
3.并联电容器
l电容器相当与无功源。
并联电容器并接在母线上，类似于系统上的一个容性负载，它吸收系统的容性无功功率，相当于向系统输送感性无功。
可以提高系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少线路上电压和功率的损耗。
检查电容器所在母线电压，应不超过额定电压的110%，检查通过电容器的三相电流、应平衡；
通过电容器的电流不超过130%，否则应停用电容器；
检查外壳、不应有胀鼓、渗漏油等现象；
检查声音，电容器内部无放电声或其他异常声音，检查绝缘子和瓷套管，应清洁、完好、无损伤和放电痕迹，检查电容器的环境温度，最高为40℃，外壳温升不超过15-20℃，即外壳最高温度不应超过55-60℃，在正常情况下，室外电容器最低环境温度不低于-40℃，否则应停用电容器。
检查各电气接头，应接触良好，无发热现象。
检查放电线圈（避雷器）等保护设备完好。
电容器的投切，一般应按就地补偿无功功率，无功不倒送系统为原则进行，其具体操作应按有关电压曲线参数关系决定；
与我场有载调压变压器配合进行；
电压在规定范围内时，而无功过多或不足，应切除或投入变压器。
4.避累器
5.放电线圈
l电容器为储能元件，退出运行时，两极的电压可达1.4倍的额定电压，这个能量不能在短时间内靠自身的高绝缘电阻放电至安全电压，如在此合闸，必然产生很高的合闸电压，危机设备和人身安全。
装设放电线圈后，断路器断开后，短时间内将电容器组的电压放电到安全电压。
6.接地隔离刀：
为电容器组检修时提供一个可靠的接地保证。
三、主变压器及其附件
1.主变压器器身：
主变器身由变压器箱体，三相高低压绕组，铁芯，变压器油，有载调压开关，绕组支架等组成。
2.散热器：
变压器额定运行时，由于绕组和铁芯的能量损耗转变为热能传递给变压器油，变压器油温会升高，为了把热量带走，必须采用一定的冷却方式。
对于中小容量的变压器，大都采用油浸自冷式，通过变压器自身油的对流运动，将热量通过散热器传递给周围空气。
3.储油柜：
为了防止变压器油受潮，油箱是密封的，当变压器油受到热胀冷缩时，对变压器器身产生很大的压力，严重时可能使变压器爆裂，为此在油箱上部装有储油柜，储油柜内的油随变压器油受到热胀冷缩而高低变化。
4.瓦斯继电器：
当变压器内发生故障时，会使变压器油分解大量气体，气体通过瓦斯继电器时，继电器会发出信号，供保护装置使用。
轻瓦斯发出报警信号，提醒运行人员进行监视，重瓦斯动作调闸，切除运行变压器。
5.有载调压装置：
可以实现变压器带负荷切换电压分接头，实现电压的时时调节。
6.压力释放器：
当变压器发生严重故障时，会产生巨大的冲击力，通过压力释放可以将压力油及产生的气体释放出器身，保护变压器器本体不发生炸裂。
7.绝缘套管：
变压器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。
8.中性点隔离开关：
根据不同的电网运行方式，对中性点引出的变压器需要运行在中性点接地和不接地两种运行方式。
通过中性点隔离开关来切换这两种方式。
9.间隙放电间隔：
当变压器运行在中性点不接地方式时，由于出线故障或操作原因产生中性点过电压，为了避免变压器的绝缘受到伤害，装设间隙放电间隔，过电压压时，中性点会通过放电间隙对地放电，
10.间隙零序电流互感器：
中性点不接地运行方式时，中性点过电压时会对地放电，放电电流会通过间隙零序电流互感器接入保护装置，通过保护装置实现对主变的保护。
11.零序电流互感器：
当中性点为接地运行方式时，中性点过电压对地放电，放电电流会通过中性点零序电流互感器接入保护装置，通过保护装置实现对主变的保护。
四、主变压器高压侧进行间隔
1.氧化物避雷器
2.电磁式电流互感器
3.SF6断路器：
在灭弧室内通过SF6气体作为灭弧介质的高压断路器，它具有开断能力强，断口电压高，允许连续分断次数多较多的特点。
4.隔离刀：
为检修设备时提供明显的分断点，保证人员的安全。
5.接地刀：
为设备检修时提供可靠的接地点，保证人员安全。
五、110KV线路出线间隔
1.隔离刀组合
2.SF6断路器
3.电磁式电流互感器
4.电容式电压互感器
六、母线PT间隔
1.隔离刀
2.接地刀闸
3.电容式电压互感器：
利用串联电容器分压的原理，在被测装置和地之间串接若干相同的电容器，将电容器串分成主电容器和分压电容器，分压电容器得到的二次电压经单项变压器变换即可得到二次设备可以应用的电压值。
4.氧化物避雷器
七、综合自动化装置
1.故障录波屏：
当一次设备或母线，线路发生故障时，通过录波启动元件实现对故障状态的电量波行进行录制，为故障后的分析工作提供依据，使故障分析得出科学准确的结论。
2.母线保护屏：
1）保护类型配置：
采用数字式母线保护装置，设有差动保护、母联失灵及死区保护、断路器失灵保护、充电保护、过流保护、非全相保护。
本站为单母线接线方式，主要应用其中的差动保护。
2）保护范围：
它的保护范围为主变压器高压侧断路器到110KV出线断路器之间的所有母线，针对保护范围内的各种故障类型，保护均会可靠动作，对母线外的区外故障可靠制动。
3）保护装置运行注意事项：
运行中可以操作的项目：
l查看：
零漂、刻度、版本、定值，装置信息和运行工况
l打印：
报告、定值、采样值、装置信息和运行工况
l操作：
根据调度令投退压板、修改时钟、复归可以复归的告警。
运行中不可以进行操作的项目：
l运行中，不允许不按指定操作程序随意按动面板上键盘。
l特别不允许随意操作如下命令：
①开出传动
②修改定值，固化定值
③设置运行CPU数目
④改变装置在通信网中地址
l严禁带电插拔插件
3.光纤差动保护屏：
保护为四方公司生产的CSC-163数字线路保护装置，设有光纤差动、接地距离、相间距离、TV断线后过流、零流、过负荷、重合闸、失灵启动保护。
从110KV出线断路器到巴音杭盖变电站的整个输电线路。
同母线保护装置。
4.主变压器保护屏
CSC-326GD差动保护装置配置有变压器差动保护，CSC-326GH高后备保护装置配置有复压闭锁方向过流保护，复压闭锁过流保护，零序过流保护，间隙过流保护，间隙过压保护，零序选跳，过负荷，启动风冷，闭锁调压，CSC-326GL中低后备保护装置配置有复压闭锁方向过流保护，电流限时限速断保护，零序过压保护，过负荷，非电量保护装置是针对变压器本体上开关量的保护，开关量信号有主变重瓦斯，轻瓦斯，有载调压重瓦斯，轻瓦斯，主变油温超高，压力释放阀动作，储油柜油位低。
变压器保护装置保护范围为变压器低压侧进线断路器道变压器高压侧断路路之间的母线和变压器本体。
l运行工况中的所有项目、定值操作中的定值调阅、报告管理中的所有
l装置设置中的所有项目（注意不能更改）、装置信息中的所有项目。
l可以打印定值、报告。
l根据调度令投退压板、根据调度令切换定值区、修改时钟、复归可以
复归的告警。
运行中不可以操作的项目：
①更改装置设置的相关内容（会影响到信号量的上送）
③装置测试（特别是开出测试）
④改变定值区
⑤改变出厂设置中的相关内容。
l严禁带电插拔插件！
5.10KV线路及电容器保护装置
1）10KV线路保护装置选用四方CSC-211线路保护装置，装置配置有三段式定时限过流保护，三段式定时限零序过流保护，小电流接地选线保护，过负荷保护，合闸加速保护，低周减载保护，低压解列，三相一次重合。
同时装置还具备相应的测量控制功能。
2）电容器保护选用四方CSC-221电容器保护测控装置，装置配制有三相式不平衡电压保护，两段式过流保护，两段式定时限过流保护，过压保护，欠压保护，自动投切功能。
同时还具有相应的测量控制功能。
6.主变测控屏
1）装置构成：
选用CSC-200E测控装置。
2）主要功能：
l间隔主接线图显示
l遥信（对站间隔的隔离刀，接地刀，断路器状态位置心好进行采集。
l遥控：
接受主站下发的命令，完成控制隔离刀，接地刀，断路器等装置的分合操作，复归收发信机，操作箱信号。
l交流采样：
对本间隔的电气量进行实时采集汇总，计算出相应量值传送给上位机进行显示。
l各种模拟量信号的采集（DC4-20mA，DC24V，DC0-5V，以及温度的采集。
l电度量的采集（能完成脉冲电度量采集）
l有载调压（本装置可采集主变分接头档位BCD码，能响应当地主站发出的命令（升，降，停）
7.公用测控屏
选用两套CSC-200E测控装置。
功能与主变测控装置相同。
测点主要针对变电站内公用设备，如无公补偿装置，厂用变压器。
8.无功补偿控制屏：
DWZT型电压无功自动调节装置根据输入的电流，电压信号，进行分接判断，发出命令，调节变电站主变分接头以调整电压保证母线电压的合格率。
调节电压调节器的输出电压以改变电容器无功输出量，并具有响应的显示和信号功能。
9.低周减载控制屏：
实现对系统有功无功的监测，当出现低频率时，自动切除部分负载，使系统稳定运行。
10.谐波监测屏：
对电能质量进行时时监控，并进行电能质量分析，为电力系统及设备运行工况分析提供依据。
11.交流电源屏：
为全站交流动力设备及站用生活用电提供电能分配。
12.电度表屏：
对全站的各个10KV支路及110KV出线电能进行计量，提供可靠的发电数据。
13.直流系统：
1）充电屏功能：
通过整流模块将交流电整流成直流电，为站内装置提供直流工作电源和操作电源，同时对蓄电池充电。
2）蓄电池屏功能：
接受直流充电屏的充电，以备在交流电源故障或整流模块故障时为直流回路提供不间断的直流供电。
3）直流馈电屏：
对直流系统供电进行分配。
一、常用低压电器：
（一）接触器：
1.工作用途：
用来分断或接通电动机的主回路或其他负载电路的控制回路的控制电器。
用他可以实现频繁的远距离自动控制。
它具有比工作电流大数倍乃至数十倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流，它是执行电器。
2.工作原理：
3.分类：
按驱动力不同可分为：
电磁式，气动式，和液压式。
按接触器主触点控制的电路中电流种类分为交流接触器和直流接触器
按触点的极数分为单极，双极，三极，四极，五极。
：
4.工作原理：
当交流接触器线圈通电后，在铁芯中产生磁通，由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下闭合，于是主回路接通。
同时，衔铁还带动辅助触点的动作，使原来断开的辅助触点闭合，而原来闭合的辅助触点断开。
当线圈断电或电压降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧的作用下打开，主，辅触点又恢复到原来的状态。
5.主要技术参数：
额定电压：
主触点的额定电压。
额定电流:
主触点的额定电流。
线圈额定电压：
交流和直流。
6.接触器的结构：
~
线圈
铁芯
衔铁
主触头
弹簧
辅助
触头
M
3~
电机
接触器
动作过程程
线圈通电
衔铁被吸合
触头闭合
电机接通
电源
电弧的产生和消除：
电弧就是气体放电，当动静触点在通电状态下脱离接触的瞬间，动静触点的间隙很小，电路电压几乎全都全部降落在触点之间，在触点形成很强的电场强度，以致对空气隙放电，在触头间歇中就形成了灼热的电子流即电弧。
电弧的产生即妨害了电路的及时分断，又会使触头受到损害，所以电磁式抵压电器都具有灭弧装置。
常用的灭弧方法有以下几种：
1）.磁吹灭弧：
使电弧处与电磁场中间，电磁场力吹长电弧，使其进入冷却装置。
广泛应用于直流接触器中。
2）.灭弧栅：
由许多灭弧栅片组成，一但产生电弧，电弧周围产生磁场，导磁的钢片将电弧
3）.吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧，交流电压过零时，佃户自然熄灭。
常
4）.多断点灭弧
（二）继电器：
1.作用：
根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。
其输入量有电流电压等电量，也可以为温度，时间，速度，压力等非电量，而输出则是触头的动作或是电路参数的变化。
2.种类：
按输入信号：
电压继电器，电流继电器，时间继电器，温度继电器，速度继电器，压力继电器。
按工作原理：
电磁式继电器，感应式继电器，电动式继电器，热继电器和电子式继电器。
按用途：
控制用，保护用继电器。
3.电磁式继电器：
和电磁式接触器工作原理相似，也由电磁机构和触点系统构成。
区别在于继电器可对多种输入量的变化做出反应，而解除器只有在一定的电压下动作，继电器用于切小电流控制回路和保护回路，接触器用来控制大电流电路。
继电器没有灭弧装置。
也没有主辅触点之分。
分类：
1）.电压继电器：
触点动作与线圈的电压大小有关的继电器。
欠电压继电器和过电压继电器。
文字符号：
ＫＶ
2）.电流继电器：
触点动作与线圈电流大小有关的继电器。
过电流继电器和低电流其电器。
ＫＩ
4.中坚继电器：
在控制回路中起信号的传递，放大，翻转和分路等中继作用的继电器。
它属于电压继电器的一种，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制。
ＫＡ。
5.热继电器：
当电动机出现长时间过载时能自动切断电路，按照过载程度而改变动作时间的电器。
热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，实现三相交流电动机的过载保护。
由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护，它不同于过流继电器和熔断。
发热元件
功能：
过载保护
热继电器
结构：
I
常闭触头
双金
属片
扣板
热继电器由热元件，双金属片，触头系统构成。
当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使金属片弯曲，但不能使继电器动作，当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移变大，经一定时间，带动常闭触点断开，电机控制回路断开，电机主回路接触器断开，达到保护电机的目的。
热继电器的符号
串联在主电路中
串联在控制电路中
KH
6.时间继电器：
从得到输入信号开始（线圈通电或断电），经过一定的延时后才输出信号（触点的闭合或断开）的继电器。
1）.延时方式：
通电延时，接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化，当输入信号消失后，输出瞬时复原。
2）.断电延时，接受输入信号后，瞬时产生相应得输入信号，当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。
7.速度继电器：
按速度原则动作的继电器。
它主要应用在三相笼型异步电动机的反接制动中。
感应式速度继电器主要由定子，转子，和触点三部分组成，其转子的轴与被控电机的轴相联结，当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，到达一定转速时，定子在感应电流和力矩的作用下跟随转动，到达一定的角度时，转在定子轴上的摆锤推动动触点动作，使常闭触点闭合，常开触点断开，当电机转速低于某一数值时，定子产生的转矩减小，触点在簧片的作用下返回到原额来位置，是对应的触点恢复到原来的状态。
8.液位继电器：
例如浮球式，电磁式。
9.固态继电器：
采用固体半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关。
由于固态继电器的接通和断开没有机械接触部件，因而具有控制功率小，开关速度快，工作频率高，使用寿命长，抗干扰能力强和动作可靠等一系列特点。
（三）开关电器
1.刀闸开关：
一种机构简单，应用广泛的手动电器，主要用于接通和切断长期工作设备的电源及不经常启动及制动容量小于5.5KW的异步电动机。
依靠手动来实现触刀插入触点座与脱离触点座的控制。
按刀数可分为单极，双极和三极。
刀开关在安装时，刀柄要向上，不得倒装，避免由于重力自由下落，而引起误动和合闸。
接线时应将电源线接在上端，负载线接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离防止意外的发生。
刀闸开关
控制对象：
380V，5.5kW以下小电机
考虑到电机较大的起动电流，刀
闸的额定电流值应如下选择：
（3~5）*异步电机额定电流
电路符号
QS
2.低压断路器：
（1）作用：
也称自动空气开关，用于分配电能，不频繁启动地异步电动机以及对电源线路及电动机等的保护。
当发生严重过载，短路或欠压等故障时能自动切断电路。
（2）结构及原理：
触头，灭弧系统和各种脱口器。
脱扣器包括过电流脱扣器，失压脱扣器，热脱扣器，分磁脱扣器和自由脱扣器。
开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣器机构将触头锁在合闸的位置上，当电路发生故障时，通过各自的脱扣使自由脱扣机构动作实现自动跳闸保护。
1）.过流脱扣器：
当通过断路器的电流超过整定值时，强磁场的吸力克服弹簧的拉力拉动衔铁，使脱扣动作。
2）.欠压脱扣器：
与过流脱扣器的原理相反，当电源电压在额定电压时，失压脱扣器产生的磁力足以将衔铁吸合，使断路器保持合闸状态，
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