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变电站是电力系统中的重要组成部分，其主要功能是进行电能的变换、分配、控制和保护。
变电站的基本构成通常包括以下几个主要部分：
1. 变压器：变电站中的主要设备之一，用于将电力系统中的电压进行升降，以适应不同电压等级的传输和分配。
2. 开关设备：包括断路器、刀闸等，用于控制电能的流动和实现系统的分段操作。
断路器用于开关电路，而刀闸主要用于隔离电路。
3. 继电保护设备：用于检测电力系统中的异常情况，如过载、短路等，并通过对开关设备的控制实现系统的自动保护。
4. 电流互感器和电压互感器：用于对电流和电压进行测量和监测，为继电保护设备提供输入信号。
5. 控制设备：包括各种监测、测量、通信和自动化设备，用于实现对电力系统的远程监控、操作和数据采集。
6. 接地设备：用于确保变电站设备和结构的良好接地，提高系统的安全性和稳定性。
7. 电源系统：包括直流电源和备用电源，用于供电给变电站的控制设备和继电保护设备，以确保它们在断电情况下仍能正常运行。
8. 建筑和设施：变电站通常包括设备大厅、控制室、办公室、道路、防火墙等建筑和设施，以提供良好的工作环境和安全保障。
以上是变电站的基本构成，实际变电站的设计和布局可能会根据不同的用途、电压等级和规模而有所不同。
同时，变电站的技术水平和智能化程度不断提高，新型的数字化、自动化技术也逐渐应用于变电站的建设和运行。
变压器变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。
变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。
变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。
电压高低与绕组匝数成正比电流则与绕组匝数成反比。
变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。
变压器的电庄需与电力系统的电压相适应。
为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。
按分接头切换方式变压器有带负荷有载)调压变压器和无负荷无载)调压变压器。
有载调压变压器主要用于受端变电站。
电压互感器和电流互感器。
它们的工作原理和变压器相似它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流)按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。
在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V/，电流互感器二次电流为5A或1A。
电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路,请注意:绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。
开关设备。
它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。
断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。
在我国，220kV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。
隔离开关（刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。
它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。
变电站的原理
变电站是电力系统中的重要组成部分，其主要功能是进行高压电能的变换、传输和配电。
变电站由变压器、刀闸、断路器、互感器、绝缘子等设备组成。
其工作原理如下：
1. 变压器：变电站中的变压器负责将输送到变电站的高压电能进行变压，提高或降低电压水平。
变压器采用工作原理为电磁感应，通过线圈的磁场变化来实现电能的变换。
2. 刀闸和断路器：刀闸和断路器用于控制电流的通断和分配。
刀闸主要用于切断、连接电路以及通过不同性能的隔离开关使电气设备带电检修。
断路器主要用于电路的断开和闭合，以保护电力设备免受过电流、短路等故障的影响。
3. 互感器：互感器是用来测量电压、电流和功率等参数的设备。
它通过电磁感应原理将高压电网的电压和电流进行降压和降流，以便用来供测量仪表进行读取、计算和保护控制等功能。
4. 绝缘子：绝缘子用于将导线与支柱或设备之间隔离，以防止电流泄漏或发生短路。
绝缘子通常由绝缘材料，如陶瓷或聚合物制成，具有良好的绝缘性能。
变电站的工作原理是将输送到变电站的高压电能经过变压器的变换和互感器的测量后，由刀闸和断路器进行控制和分配，最后通过绝缘子对电流进行隔离，将不同电压等级的电能送往不同的电力用户。
变电站在电力系统中起到了传输、变换和配电的重要作用。
变电站主要设备标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]输变电系统是一系列电气设备组成的。
发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1-2给出了变电站主要设备的示意图。
图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等，这些都是输变电系统中必不可缺的设备。
图1-2 变电站主要设备示意图1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4—互感器；5—避雷器；6—隔离开关；7—断路器下面，对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
（1）输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
1）导线。
导线的主要功能就是引导电能实现定向传输。
导线按其结构可以分为两大类：一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线；另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆。
电线中最简单的是裸导线，裸导线结构简单、使用量最大，在所有输变电设备中，它消耗的有色金属最多。
电缆的用量比裸导线少得多，但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点，所以也占有特殊地位。
电缆不仅可埋在地里，也可浸在水底，因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。
电缆的制造比裸导线要复杂得多，这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。
输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。
此外，还有供通信用的通信电缆等。
2）变压器。
变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。
为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗，发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输，而在输电线路的负荷端，输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。
电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。
根据升压和降压的不同作用，变压器又分为升压变压器和降压变压器。
例如，要把发电站发出的电能送入输变电系统，就需要在发电站安装变压器，该变压器输入端（又称一次侧）的电压和发电机电压相同，变压器输出端（又称二次侧）的电压和该输变电系统的电压相同。
输变电系统是一系列电气设备组成的。
发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1—2给出了变电站主要设备的示意图。
图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等，这些都是输变电系统中必不可缺的设备。
图1—2 变电站主要设备示意图1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4-互感器;5-避雷器；6-隔离开关；7-断路器下面，对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
(1）输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
1)导线.导线的主要功能就是引导电能实现定向传输.导线按其结构可以分为两大类：一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆.电线中最简单的是裸导线，裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中，它消耗的有色金属最多。
电缆的用量比裸导线少得多，但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。
电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底，因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆.电缆的制造比裸导线要复杂得多，这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。
输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。
此外，还有供通信用的通信电缆等。
2）变压器。
变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。
为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输，而在输电线路的负荷端，输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。
电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。
根据升压和降压的不同作用，变压器又分为升压变压器和降压变压器。
例如，要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器,该变压器输入端（又称一次侧)的电压和发电机电压相同，变压器输出端（又称二次侧）的电压和该输变电系统的电压相同。
变电站主要电气设备变电站是连接电网与用电负荷的重要电力设施，起到电能转换、分配和控制的作用。
以下是变电站主要电气设备的介绍。
1. 变压器变压器是变电站的核心设备之一，主要功能是进行电能转换和传递。
它能将高电压的交流电转换为低电压的交流电，或者反过来。
在电网中，变压器的作用是将电压升高或降低，以满足不同地区、不同用电负荷对电能的需求。
通常，变压器分为主变压器和配变压器两种形式。
2. 断路器断路器是变电站中必不可少的设备之一，主要用于切断电路，以实现对电网的控制和维护。
当电路发生故障或超载时，断路器会自动切断电路，防止故障扩大和事故发生。
在变电站中，常用的断路器有空气断路器和真空断路器两种类型。
3. 隔离开关隔离开关一般用于开关电路，与断路器不同的是，隔离开关不直接切断电流，而是将电路与主电路隔离。
它的作用是使电路在运行过程中可以灵活调整，方便维护和检修。
4. 接地开关接地开关是变电站中用于将电气设备、电缆等接地的重要设备之一，可有效地防止电气设备的接地故障，以保证变电站的安全运行。
5. 电流互感器电流互感器是一种测量电路中电流大小的设备，可将高电流电路中的电流转换为低电流的信号输出。
通过它，可以实现对电路电流的准确测量和控制，在电力系统中起到了至关重要的作用。
6. 电压互感器电压互感器是对高压电流进行测量时必不可少的设备，可将高电压信号转换为低电压信号输出。
它主要用于电网电压的检测和计量，能够准确地将高电压信号转换为适宜的低电压信号，方便测量和控制。
7. 继电保护装置继电保护装置是电力系统中非常重要的设备，其主要作用是在电气设备发生故障时及时切断电路，实现对电路的保护。
同时，它能够监控电流、电压等电气参数，并对其进行处理，以确保电力系统的安全运行。
变电站中的电气设备涉及范围广泛，种类繁多。
这些设备不仅直接关系着电力系统的安全稳定运行，也为实现电能的高效传输和利用提供了有力的保障。
变电站的主要一次设备变电站是电力系统中重要的组成部分，主要起到输电、变压、配电和保护等功能。
而变电站中的一次设备是变电站运行中不可或缺的组成部分，本文将介绍变电站的主要一次设备及其作用。
1. 发电机发电机是电力系统的起始设备，是将机械能转换为电能的装置。
发电机具有大功率稳定性好的特点，其主要作用是将机械能转换为电能，使得电力能够传输到更远的地方。
2. 变压器变压器是变电站中最重要的设备之一，主要作用是将高电压输电线路中的电压降到低电压，以供给用户使用。
同时，在输电过程中需要提高电压以降低电流，以避免输电损耗。
因此，变压器在电力系统中具有非常重要的作用。
3. 局部放电监测设备局部放电是变压器和其他一次设备中最常见的故障形式之一。
因此，为了提高变压器的可靠性和安全性，局部放电监测设备成为了变电站中非常重要的设备之一。
该设备能够实时监测设备中是否有电气放电的现象出现，以及放电的具体位置，为调度和维护人员提供故障诊断的依据。
4. 低压电容器低压电容器是变电站中电能质量控制的重要设备之一。
该设备通过补偿传输过程中产生的无功功率，使得电力系统的质量得到了提高。
低压电容器还能够降低电压的波动和提高电压的稳定性，从而提高了系统的可靠性和减少了电能损耗。
5. 保护装置保护装置是保障电力系统运行的重要设备之一。
在电力系统运行过程中，各种故障都会在一定范围内出现，如果这些故障不能及时检测和隔离，就会对设备和人员造成不可挽回的损失。
因此，保护装置能够及时检测和隔离各种故障，保障电力系统的运行安全。
保护装置分为电流保护装置、电压保护装置和差动保护装置等。
6. 电容器电抗器设备在电力系统中，电容器和电抗器是实现无功补偿的重要设备。
电容器能够补偿电力系统中的电感性负荷，电抗器则能够补偿由电容器引起的过电压。
通过控制电容器和电抗器的投切，能够使得电力系统中的无功功率得到控制，从而提高电力系统的质量。
7. 断路器断路器是变电站中保障设备运行稳定和安全的重要装置之一。
变电站设备
变电站设备是将输电线路的高压电能变换成适合传送和分配的低压电能的设备。
主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器、电容器、电抗器、接地装置、保护装置等。
变压器是变电站最重要的设备，用于将输送的高压电能变换成适合传输和分配的低压电能。
断路器用于控制和保护电力系统，能够快速切断和合并电路，以保护设备和人员安全。
隔离开关用于分离和定位电气设备，实现变电站设备的安全操作和维护。
组合电器是变电站的基本设备，包括电流互感器、电压互感器、计量装置等，用于进行电能计量和监测。
电容器和电抗器用于调节电流和电压，平衡电力系统的负荷和电压。
接地装置用于将电力系统的接地电阻降到合理的范围内，保证系统的接地安全。
保护装置用于监测电力系统的运行状态，并在故障发生时及时采取措施，保护设备和线路。
变电站设备根据其功能和额定电压的不同，可分为高压设备和低压设备。
高压设备主要包括变压器、断路器和隔离开关，用于对输电线路的高压电能进行变换和控制。
低压设备主要包括组合电器、电容器和保护装置，用于对低压电能进行监测和调节。
变电站设备的选择和配置应根据电力系统的负荷需求、供电方式、用电设备的特点和运行条件等因素进行，并遵循相关的国家和行业标准。
输变电系统就是一系列电气设备组成的。
发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1-2给出了变电站主要设备的示意图。
图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关与断路器等电气设备外,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器与继电保护装置等,这些都就是输变电系统中必不可缺的设备。
图1-2 变电站主要设备示意图
1—变压器;2—导线;3—绝缘子;4—互感器;5—避雷器;6—隔离开关;7—断路器
下面,对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
(1)输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
1)导线。
导线的主要功能就就是引导电能实现定向传输。
导线按其结构可以分为两大类:一类就是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类就是外包特殊绝缘层与铠甲的称为电缆。
电线中最简单的就是裸导线,裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中,它消耗的有色金属最多。
电缆的用量比裸导线少得多,但就是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。
电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底,因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。
电缆的制造比裸导线要复杂得多,这主要就是因为要保证它的外皮与导线间的可靠绝缘。
输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。
此外,还有供通信用的通信电缆等。
2)变压器。
变压器就是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。
为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输,而在输电线路的负荷端,输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。
电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。
根据升压与降压的不同作用,变压器又分为升压变压器与降压变压器。
例如,要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器,该变压器输入端(又称一次侧)的电压与发电机电压相同,变压器输出端(又称二次侧)的电压与该输变电系统的电压相同。
这种输出电压比输入电压高的变压器即为升压变压器。
当电能送到电力用户后,还需要很多变压器把输变电系统的高电压逐级降到电力用户侧的
220V(相电压)或380V(线电压)。
这种输出端电压比输入端电压低的变压器即为降压变压器。
除了升压变压器与降压变压器外,还有联络变压器、隔离变压器与调压变压器等。
例如,几个邻近的电网尽管平时没多少电能交换,但有时还就是希望它们之间能够建立起一定的联系,以便在特定的情况下互送电能,相互支援。
这种起联络作用的变压器称为联络变压器。
此外,两个电压相同的电网也常通过变压器再连接,以减少一个电网的事故对另一个电网的影响,这种变压器称为隔离变压器。
3)开关设备。
开关设备的主要作用就是连接或隔离两个电气系统。
高压开关就是一种电气机械,其功能就就是完成电路的接通与切断,达到电路的转换、控制与保护的目的。
高压开关比常用低压开关重要得多,复杂得多。
常见的日用开关才几两重,而高压开关有的重达几十吨,高达几层楼。
这就是因为它们之间承受的电压与电流大小很悬殊。
按照接通及切断电路的能力,高压开关可分为好几类。
最简单的就是隔离开关,它只能在线路中基本没有电流时,接通或切断电路。
但它有明显的断开间隙,一瞧就知道线路就是否断开,因此凡就是要将设备从线路断开进行检修的地方,都要安装隔离开关以保证安全。
断路器也就是一种开关,它就是开关中较为复杂的一种,它既能在正常情况下接通或切断电路,又能在事故下切断与接通电路。
除了隔离开关与断路器以外,还有在电流小于或接近正常时切断或接通电路的负荷开关。
电流超过一定值时切断电路的熔断器以及为了确保高压电气设备检修时安全接地的接地开关等都属于高压开关。
4)高压绝缘子。
高压绝缘子就是用于支撑或悬挂高电压导体,起对地隔离作用的一种特殊绝缘件。
由于电瓷绝缘子的绝缘性能比较稳定,不怕风吹、日晒、雨淋,因此各种高压输变电设备(尤其就是户外使用的),广泛采用高压电瓷作为绝缘,如:架空导线必须通过绝缘子挂在电线杆上才能保证绝缘,一条长500km的 330kV输电线路大约需要14万个绝缘子串。
高压绝缘子的另一大类就是高压套管,当高压导线穿过墙壁或从变压器油箱中引出时,都需要高压套管作为绝缘。
除了高压电瓷作为绝缘子外,基于硅橡胶材料的合成绝缘子也获得了广泛应用。
(2)输变电的保护设备主要有互感器、继电保护装置、避雷器等。
1)互感器。
互感器的主要功能就是将变电站高电压导线对地电压或流过高电压导线的电流按照一定的比例转换为低电压与小电流,从而实现对变电站高电压导线对地电压与流过高电压导线的电流的有效测量。
对于大电流、高电压系统,不能直接将电流与电压测量仪器或表计接入系统,这就需要将大电流、高电压按照一定的比例变换为小电流、低电压。
通常利用互感器完成这种变换。
互感器分为电流互感器与电压互感器,分别用于电流与电压变换。
由于它们的变换原理与变压器相似,因此也称为测量变压器。
互感器的主要作用:① 互感器可将测量或保护用仪器仪表与系统一次回路隔离,避免短路电流流经仪器仪表,从而保证设备与人身安全;② 由于互感器一次侧与二次侧只有磁联系,而无电的直接联系,因而降低了二次仪表对绝缘水平的要求;③ 互感器可以将一次回路的高压统一变为100V或100/3V的低电压,将一次回路中的大电流统一变为5A的小电流。
这样,互感器二次侧的测量或保护用仪器仪表的制造就可做到标准化。
2)继电保护装置。
继电保护装置就是电力系统重要的安全保护系统。
它根据互感器以及其她一些测量设备反映的情况,决定需要将电力系统的哪些部分切除与哪些部分投入。
虽然继电保护装置很小,只能在低电压下工作,但它却在整个电力系统安全运行中发挥重要作用。
3)避雷器。
避雷器主要用于保护变电站电气设备免遭雷击损害。
变电站主要采用避雷针及避雷器两种防雷措施。
避雷针的作用就是不使雷直接击打在电气设备上。
避雷器主要安装在变
电站输电线路的进出端,当来自输电线路的雷电波的电压超过一定幅值时,它就首先动作,把部分雷电流经避雷器及接地网泄放到大地中,从而起到保护电气设备的作用。
(3)其她电力设备。
除了上述设备外,变电站一般还安装有电力电容器与电力电抗器。
1)电力电容器。
电力电容器的主要作用就是为电力系统提供无功功率,达到节约电能的目的。
主要用来给电力系统提供无功功率的电容器,一般称为移相电容器;而安装在变电站输电线路上以补偿输电线路本身无功功率的电容器称为串联电容器,串联电容器可以减少输电线路上的电压损失与功率损耗,而且由于就地提供无功功率,因此可以提高电力系统运行的稳定性。
在远距离输电中利用电容器可明显提高输送容量。
2)电力电抗器。
电力电抗器与电力电容器的作用正好相反,它主要就是吸收无功功率。
对于比较长的高压输电线路,由于输电线路对地电容比较大,输电线路本身具有很大的无功功率,而这种无功功率往往正就是引起变电站电压升高的根源。
在这种情况下安装电力电抗器来吸收无功功率,不仅可限制电压升高,而且可提高输电能力。
电力电抗器还有一个很重要的特性,那就就是能抵抗电流的变化,因此它也被用来限制电力系统的短路电流。
