变电站设备讲解
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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。
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。