变电站站用电系统(课堂PPT)

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开关柜分类： 按断路器安装方式划分：移开式〔手车式〕、固定式。 按安装地点划分：户内、户外。 按柜体构造可划分：金属封锁铠装式开关柜、金属封锁间隔式开关柜﹑金属封
锁箱式开关柜、敞开式开关柜。
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开关柜构造
A-母线室 B-断路器室 C-电缆室 D-仪表室
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开关柜主要元件 1.手车：主要分隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、所用变手车。 2.隔分开关 3.互感器 4.接地开关 5.避雷器 6.综合形状显示仪 7.柜体
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气体绝缘全封锁组合电器—GIS 定义：全部或部分采用气体而不采用途于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封
锁开关设备。它是由断路器、母线、隔分开关、电压互感器、电流互感器、避雷 器、套管7 种高压电器组合而成的高压配电安装。
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GIS的优点：构造紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵敏、安装方便、平安性强 、环境顺应才干强，维护任务量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。
南知晓星、广州伊林、南京顺特。
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断路器 断路器功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在维
护安装作用下自动跳闸、切除短路缺点。 断路器全型号：
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断路器分类： 按照灭弧介质和灭弧方式划分：多油式断路器、少油式断路器、紧缩空气高压断
路器、真空断路器、SF6断路器。 SF6断路器分类： 按电压等级划分：三相联动、分相操作 按构造方式划分：支柱式、落地罐式、气体绝缘组合电器用断路器(GIS〕、插拔
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35kV及以下电流互感器全型号
□□□□□—□ 第一位字母：L—电流互感器。
第二位字母： 一次绕组方式：M—母线式； F—多匝式； D—单匝式；Q—线圈式； 安装方式：A—穿墙式；B—支持式；R—装入式；Z—支柱式；

维护保养策略与周期安排
维护保养策略
根据设备类型、运行状况及厂家 建议，制定针对性的维护保养策 略，如定期清扫、紧固、润滑等
。
周期安排
按照设备运行时间、负荷情况等因 素，合理安排维护保养周期，确保 设备处于良好状态。
维护保养记录
详细记录维护保养项目、时间、人 员等信息，为设备管理和故障分析 提供依据。
拓展学习资源推荐（书籍、网站等）
电力知识网
专注于电力行业知识分享与交流，包 括变电站技术、电力系统分析等领域 。
中国知网
涵盖各领域学术论文和期刊杂志，可 查找变电站相关领域的最新研究成果 和文献资料。
THANK YOU
倒闸操作原则及注意事项
01
倒闸操作的定义和目的
解释倒闸操作的概念及其在变电站运行中的作用，明确其对于改变系统
运行方式、检修设备等的必要性。
02
倒闸操作的基本原则
阐述倒闸操作应遵循的基本原则，如停闸操作的注意事项
提醒员工在进行倒闸操作时需注意的事项，如正确填写操作票、核对设
详细记录设备运行状态、 参数变化、异常情况等， 为设备维护保养提供依据 。
常见故障类型及处理方法
电气故障
包括设备过热、放电、绝 缘损坏等，处理方法包括 停电检修、更换损坏部件 等。
机械故障
如轴承磨损、机构卡涩等 ，需进行润滑、调整或更 换故障部件。
自动化系统故障
包括监控系统失灵、保护 装置误动等，需检查软硬 件配置、重新设定参数或 更换故障模块。
备名称和编号、检查开关位置等，以避免误操作引发事故。
03
变电站设备巡视与维 护保养方法
设备巡视制度及要求
01
02
03
设备巡视制度

2021
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变电站交流系统
2021
5
一、站用变电源接线方式
变电站交流系统
1 •分别接于同一电压等级的两段母线（一台接 10kVⅠ段母线，另一台接10kVⅡ段母线）
2 •分别接于不同电压等级的母线（一台接10kV母线，
另一台接35kV母线）
3 •一台接于本站10kV母线，另一台接于35kV联络线
的线路侧
主供 站用 变低 压侧 空开
备用 站用 变低 压侧 空开
备自 投切 换装 置
2021
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变电站交流系统
自动控制 常用电源 备用电源 断电再扣
自动控制 •按下为自动切换方式，弹出为手动切换方式 常用电源 •指站用电源由主供站用变供电 备用电源 •指站用电源由备用站用变供电
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变电站交流系统
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变电站交直流系统概述
概述： 交流系统
•变电站“交流系统”又称站用电系统，是保证变电站安 全可靠地输送电能的一个必不可少的环节。 •作用：为变压器冷却系统、主变调压机构，场地检修电 源，直流充电机，机构箱、端子箱（加热驱潮、照明）， 隔离开关电动操作电源，UPS装置、SF6气体监测装置， 正常及事故排风装置，生活用电及全站照明等提供交流 电源。
停电检修进行分头调整
2021
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变电站交流系统
二、站用电源的切换 国网公司变电运维定期轮换制度中，包含了站用变的
定期切换要求，规定每季进行一次定期切换，目的是检验 站用电备自投功能是否正常。
站用电的切换方法
通过拉合断路器
站用电源控制装置
自动切换装置 低压侧二次空开
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1.通过拉合断路器进行切换

智能化运维技术
运用大数据、人工智能等技术，实现变电站交直流系统的智能化运 维和管理。
未来发展趋势与挑战
发展趋势 更高程度的数字化和智能化。
更高效的能量转换和传输技术。
未来发展趋势与挑战
• 更完善的系统安全和稳定性保障措施。
未来发展趋势与挑战
01
面临挑战
02
03
04
技术标准和规范的统一和完善。
设备兼容性和互操作性问题。
监控系统的功能及组成
实时监测变电站交直流系统的运行状态，包括电压、电流、温度等参数。
保护设备的配置及作用
配置过流保护、过压保护、欠压保护等设备，确保系统安全运行。
监控与保护设备的运行与维护
介绍设备的日常巡视、定期维护、故障处理等操作。
04
CATALOGUE
变电站交直流系统运行与维护
系统运行方式及调度管理
巡视检查
定期对变电站交直流系统进行巡 视检查，包括设备外观、运行状
态、信号指示等方面的检查。
定期维护
按照维护计划对变电站交直流系统 进行定期维护，包括设备清洁、紧 固、调试、更换易损件等。
预防性试验
定期开展预防性试验，对系统绝缘、 接地、保护等功能进行检测和评估， 确保系统安全可靠运行。
故障诊断与处理流程
运行方式
变电站交直流系统通常采 用分段母线、双电源供电 等方式，确保系统稳定性 和可靠性。
调度管理
系统调度应遵循“统一调 度、分级管理”的原则， 实现对变电站交直流系统 的实时监控和调度。
自动化控制
采用先进的自动化控制技 术，实现对变电站交直流 系统的自动调节和控制， 提高系统运行效率。
设备巡视检查与定期维护
数字化通信技术

放电时间计算：
例1：如梧州变电站110V蓄电池的额定容量是900Ah，如果以0.1C（C为 电池容量）即90Ah的电流(额定放电电流)给电池放电，请问可以持续多 长放电时间？
该电池可以持续工作时间：t=900Ah/90mA=10h（实际工作时间因电 池的实际容量的个别差异而有一些差别）
第二部分 直流系统组成及部件的作用
蓄电池的容量一般分为额定容量和实际容量两种；
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节 变电站直流系统的构成
➢ 蓄电池的容量及放电时间计算： 额定容量是指充足电的蓄电池在25℃时，以10h放电率放出的电能。
QN=IN·tN 式中 QN——蓄电池的额定容量，A·h； IN ——额定放电电流，即10小时率的放电电流，A； tN ——放电至终止电压的时间，一般为10h。
流母线。 ➢ 直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电
缆。 ➢ 均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方式，一般充电电压较
高，常用作快速恢复电池容量。 ➢ 浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一般电压较低，常用来
平衡电池自放电导致的容量损失，也可用来恢复电池容量。
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第二部分 直流系统组成及部件的作用
第三小节 变电站直流系统的构成
➢ 蓄电池的容量及放电时间计算：
蓄电池的容量（Q）)是蓄电池蓄电能力的重要标志。是指定的放电
条件（温度放电电流、终止电压）下所放出的电量称为蓄电池的容
量，单位用A•h（安培小时）表示； 蓄电池放电至终止电压的时间称放电率，单位为h（小时率）
为实现两路交流输入的自动切换； (3) 直流馈电：将直流输出电源分配到每一路输出； (4) 配电监控：将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信

操作票填写
• （4）检查负荷分配。 • （5）装、拆临时接地线。 • （6）安装或拆除控制回路或电压互感器回路 的保险。 • （7）切换保护回路。 • （8）检验是否确无电压。 • 3.操作票必须由操作人在接受指令后操作前填 写。经监护人，值班负责人审核后方可操作。
变电站培训课件
变电站一次设备图
电力系统
• 电力系统由发电厂、变电站、输配电 装置、电力网的线路和用户用电设备 组成的（即发、输、变、配、用电）
一次设备
• 发电机、变压器、开关、刀闸、母线、 架空线路、电缆线路等叫一次系统。
二次系统的概念及分类
• 监视和测量、计量仪表、继电保护及自动装置 用的电器、开关、控制和信号设备以及操作电 缆和控制电缆等叫二次系统。 • 按性质分交流电流回路、交流电压回路和直流 回路三种。 • 按系统用途分测量仪表回路、继电保护和自动 装置回路，开关控制和信号回路，开关和刀闸 电气闭锁回路和操作电源回路。
压缩空气断路器等。
1.六氟化硫断路器
SF6断路器灭弧室结构和工作示意图
LN2-10型高压SF6断路器
1—接线端子；2—绝缘筒(内有气缸和 触头)；3—下接线端子；4—操动机构 箱；5—小车；6—断路弹簧
1—静触头；2—绝缘喷嘴；3—动 触头；4—气缸(连同动触头由操 动机构传动)；5—压气活塞(固 定)；6—电弧
2.真空断路器
ZN12B型35kV户内真空断路 器
ZN28A-12户内交流高压真空断路器
倒闸操作的技术规定
• 1.送电时，先合上母线侧刀闸，再合线 路侧刀闸，最后合上开关。停电时顺序 相反，严禁带负荷拉、合闸。 • 2.带联络线的操作：停送电时，同一系 统要用开关进行并列、解列，不德用刀 闸并列或解列。 • 3.母线停电操作：电压互感器应最后停 电，送电时应先合电压互感器。

0
IL UA
L
IL
IC
I I (1)
(1)
C.B
C.A
C UC
U (1) A
U0 U (1)
B
UB
IC
消弧线圈电阻很小，感抗很大。 一相接地时, 接地点的电流减小，不再发生电弧。
一般采取过补偿运行方式。现已采用微机自动跟踪补偿技术。 此系统需装设高灵敏的小电流接地选线装置以实现选择性保护。
续上页
三、电源中性点经小电阻接地的电力系统
运行要求：安全、可靠、优质、经济
三、现代电力系统的发展趋势
发展趋势
能源结构的多样性和互补性 控制和调度手段的先进性 输电方式的新颖性
第二节 电力系统的额定电压
一、电力系统中各元件额定电压的确定
额定电压——指保证设备正常运行且能获得最佳技术经济效果
的电压。
1. 三相交流电网（线路）额定电压（线值）
低压/kV 0.38、0.66、1 (1.14)
IC 3IC0
零序 电流
估算：
IC
UN (loh 35lcab ) 350
电缆线路对地电容电流比架 空线路大。
当IC超过规定值时，会产生断续电弧致使电网出现暂时过电压， 危及电气设备安全。
续上页
二、电源中性点经消弧线圈接地的电力系统
UA
UB O
UC
IL
U (1) A
U (1) B
U (1) C
对供电方式无特殊要求
第五节 供电工程设计的主要内容 和程序
一、用户供电工程设计的主要内容 用户供电工程的设计应严格按照现行的国家标准规范和 有关技术经济政策的要求，力争使设计方案技术先进、电能 质量稳定、安全性能可靠和经济指标合理。

THANKS
感谢观看
作用
在变电站中，直流系统为二次设备提供 可靠的电源，确保在交流电源失电的情 况下，二次设备能够正常工作，维护电 力系统的稳定运行。
直流系统组成结构
充电装置
将交流电源转换为直流 电源的装置，通常采用
高频开关电源模块。
蓄电池组
储存电能的装置，在交 流电源失电时，为二次 设备提供持续的直流电
源。
直流馈线屏
01
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电源故障
检查电源线路和开关，更换损 坏的电源模块或保险丝。
电池故障
对电池进行充放电测试，更换 老化或损坏的电池。
充电模块故障
检查充电模块的输入输出电压 和电流，更换故障模块。
监控系统故障
检查监控系统的硬件和软件， 恢复或更换故障部件。
预防性维护与保养措施
定期检查
定期对直流系统的各个部件进行 检查，包括电源、电池、充电模
直流馈线屏
将直流电源分配至各个用电设备，实现直流电源的合理分配 和供电。直流馈线屏的配置需根据用电设备的数量和功率进 行选择。
充电装置
为蓄电池组提供充电电流，确保蓄电池组在浮充或均充状态 下保持充足电量。充电装置的配置需根据蓄电池组的容量和 充电要求进行选择。
监控系统
实时监测直流系统的运行状态和参数，及时发现并处理故障， 确保直流系统的稳定运行。监控系统的配置需根据变电站的 规模和实际需求进行选择。
确保直流系统设备的高质量和可靠性，降低故障率。
设立安全防护区域
在变电站内划定直流系统安全防护区域，限制非授权人员进入。
定期进行安全检查和评估
对直流系统进行定期的安全检查和评估，及时发现和消除安全隐患。

站用电
照明用电
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空调用电
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站用电
保护装置
2020/10/28
监控设备
通信机柜
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站用电
变压器的冷却风扇
2020/10/28
端子箱加热器
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站用电
开关和刀闸分合动力用电
2020/10/28
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站用电
通风用电
2020/10/28
检修用电
门禁用电
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站用电
配电变压器
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主变压器
其
它
全变 电
低压 母线
停站
了
1#站 用变 压器
2#站 用变 压器
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状态信息 监测不了
开关刀闸 操作不了
站用电
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站用电
蓄电池组
UPS电源
提供直流电,将直流电逆变成交流电,交直流电源都有了
2020/10/28
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站用电
效益提升
怎么才 能做到?
2020/10/28
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站用变压器
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主变压器
低压 母线
站ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电
1#主变压器 2#主变压器
其
它
变
电 站
低压 母线
母线 分段
1#站用 变压器
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2#站用 变压器
1#站用 变压器
2#站用 变压器
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站用变压器 我提供交流电
2020/10/28
站用电
我要直流电
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整流装置
交流电
~_
站用变压器
直流电
站用电

❖ 10、最大需量电能表、多费率电能表的准确度等 级，可按所接入回路所采用 的电能表准确度等级确 定
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变电站直流系统
六、变电站直流系统
❖ 1、220V及110V直流系统应该采用蓄电池 组，48V及以下的直流系统可采用蓄电池组， 也可以由220V或110V用直流电源变换器获得
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变电站控制系统
❖ 2、断路器采用灯光接线时，应采用双 灯监视，红灯监视合闸，绿灯监视跳闸
❖ 3、在主控室控制断路器时，应同时启 用音响报警系统
❖ 4、断路器的防跳回路，一般采用电流 启动，电压自保持的防跳接线
电流启动防跳继电器的时间，不应 大于跳闸脉冲发出到断路器跳开的时间
一、什么是变电站二次系统
❖ 二次设备按照一定的规则连接起来以实现某种 技术要求的电气回路称为二次回路
❖ 二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次 设备取得电的联系。二次设备是对一次设备进行控 制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、 继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等
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变电站测量系统
❖ 对于一般的频率测量，宜采用测量范围 为45～55Hz的指针式频率表，其 测量基本误 差的绝对值不应大于0.25Hz；监视电力系统 频率变化的频率表，应采 用测量范围为45～ 55Hz的数字频率表，其测量基本误差的绝对 值不应大于 0.02Hz
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五、变电站计量系统
❖ 1、电能计量装置应满足发电、供电、用电三方 面准确计量的要求， 以作为考核电力系统技术经济
指标和合理计费的依据

停电操作： 先断断路器QF，再断线路侧隔离开关QSL，最后断母线侧隔离开关QSB
1 、 不分段的单母线接线
（3）特点： ➢ 优点：简单、经济。
①接线简单（设备少）、清晰、明了； ②布置、安装简单，配电装置建造费用低； ③断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁,操作安全、 方便，母线故障的几率低； ④易扩建和采用成套式配电装置。 ⑤有利用电源互为备用及负荷间的合理分配；正常投切 与故障投切互不干扰，灵活方便。 ➢ 缺点：不够灵活可靠。 ①主母线、母隔故障或检修，全厂停电； ②任一回路断路器检修，该回路停电。
（1）接线形式：图-4
把单母线分成 二段或三段，在各 段之间接上分段断 路器或分段隔离开 关的接线 。
分段隔 离开关
分段断 路器
图-4
2、 分段的单母线接线
（2）运行方式
➢ 母线并联运行：QF闭合运 行
正常运行时：相当于不分 段的单母线接线。若电源1 停止供电，则电源2通过 QFd闭合向Ⅰ段母线供电， 不影响对负荷的供电，可靠 性高。
3、 单母线带旁路母线接线
（1）接线形式：图-5
旁路母线WBa是通
过旁路断路器QFa与
旁 路
主母线WB相连，通 母
过旁路隔离开关QSa 线
与每一出线相连。旁
主
路隔离开关QSa倒闸
母
操作用。
线
图-5
旁路隔 离开关
旁 路 断 路 器
3、 单母线带旁路母线接线
变电站运行的基本知识
教学要求： ➢熟悉电气主接线的基本形式、接线特点及应用 ➢学会电气主接线图读图方法； ➢掌握各种运行方式 ➢熟悉倒闸操作及如何进行安全措施布置 ➢熟悉设备巡检的相关内容及正确判断设备运行的 异常状况。 重 点：常用主接线的接线特点及适用范围

站用变的运行方式①
• DL_T_5155- 2002 • 220kV-500kV变电所所用电设计技术规程 • 4．1．1 • 220kV变电所宜从主变压器低压侧分别引接两台
容量相同，可互为备用，分列运行的所用工作变 压器。每台工作变压器按全所计算负荷选择。只 有一台主变压器时，其中一台所用变压器宜从所 外电源引接。 • 4．1．2 • 30kV一500kV 变电所的主变压器为两台（组）及
员密集场所需使用干变。油变采用在独立的变电 场所。 • 箱变内变压器一般采用箱变。户外临时用电一般 采用油变。 • 在建设时根据空间来选择干变和油变，空间较大 时可以选择油变，空间较为拥挤时选择干变。
SCB10干式站用变特点
• 1.线圈采用铜导线缠绕或箔绕，以玻璃纤维增强，环氧树脂不加填料 真空千燥脱气脱湿整体浇注，机顿强度高，抗短路，耐冲击能力强，
• 2.高压绕组首末端及中间分接抽头采用铜嵌件预埋结构，钢性好，便 于调档，美观整齐
• 3.铁芯采用优质晶粒取向冷轧硅钢片叠制，45度全斜多阶梯接缝。表 面用树脂绝缘涂层覆盖，耐潮湿，防锈，降低噪。
• 4.铁芯、夹件和线圈之阅采用弹性件夹紧，使线圈处于稳定压紧状态 ，以降低噪音
• 5.变压器按自冷设计，整体浇注的高(低)压线圈筒壁内部预留有纵向 通风道，可配备强迫风冷装置(冷却风机)，采用强迫风冷装置后，可 提高输出容量20%.
• 变压器Yyn0 接法：高压侧星形，低压侧星形且有中性线抽头，高压 与低压没有相位差
• 常用的三种联结组别有不同的特征： • 1、Y联结：绕组电流等于线电流，绕组电压等于线电压的1/√3，且可
以做成分级绝缘；另外，中性点引出接地，也可以用来实现四线制供 电。这种联结的主要缺点是没有三次谐波电流的循环回路。 • 2、D联结：D联结的特征与Y联结的特征正好相反。 • 3、Z联结：Z联结具有Y联结的优点，匝数要比Y形联结多15.5%。成 本较大。 • 采用Dyn11联结的好处： • 首先，有利于抑制高次谐波电流。第二，有利于单相接地短路故障的 切除。第三，能充分利用变压器的设备能力。

恢复供电
在故障排除后，按照调度 指令逐步恢复供电，确保 电网的安全稳定运行。
04
变电站的安全管理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
安全制度与规范
1 2
建立健全安全管理制度
包括安全责任制、安全检查制度、安全操作规程 等。
严格执行பைடு நூலகம்全规范
遵守电力行业相关安全标准和规定，确保变电站 运行安全。
02
变电站主要设备
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
变压器
变压器的作用
变压器的主要参数
将高电压变成低电压或低电压变成高 电压，以适应不同电气设备的需求。
额定电压、额定电流、额定功率、短 路阻抗等。
变压器的类型
根据用途可分为电力变压器、配电变 压器、干式变压器、油浸式变压器等 。
保护与控制装置的主要参数
动作电流、动作时间、返回系数、重合闸时间等。
03
变电站的运行与维护
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
运行方式与操作
运行方式
变电站可采用无人值班或少人值 班的方式运行，通过远程监控和 自动化系统实现设备的监测和控
制。
倒闸操作
倒闸操作是变电站运行中的重要环 节，包括设备的投入、退出、转换 等操作，必须严格遵守操作规程和 制度。
安全事故的预防与处理
制定应急预案
针对可能发生的安全事故，制定相应的应急预案，明确应对措施 和责任人。
加强事故预防
通过定期演练、安全检查等方式，预防安全事故的发生。
及时处理安全事故
一旦发生安全事故，应立即启动应急预案，组织人员进行救援和 处理，最大限度减少事故损失。

如能从变电站外引入可靠的低压站用备用电源时，亦 可装设一台站用变压器。
只有一回电源进线时，如果采用交流控制电源，宜在 电源进线断路器外侧装设一台站用变压器；如果采用 直流控制电源，并且主变压器为自冷式时，可在主变 压器最低电压级母线上装设一台站用变压器。
第三节 变电站的站用电 一、对站用电源的要求
第三节 变电站的站用电 三、站用电接线及供电方式
《发电厂变电站电气设备》 第十一章 自用电接线
（1）采用380／220V中性点直接接地的三相四线制， 动力与照明合用一个电源。
（2）站用电母线采用按工作变压器划分的分段单母 线，相邻两段工作母线间可配置分段或联络断路器， 各段同时供电、分裂运行，工作母线段间不装设自 动投入装置。
（3）对330～500kV变电站，当任一台工作变压器 退出时，专用备用变压器应能自动切换至失电的工 作母线段继续供电。
（4）站用电负荷由站用配电屏供电，对重要负荷采 用分别接在两段母线上的双回路供电方式。
第三节 变电站的站用电 三、站用电接线及供电方式
《发电厂变电站电气设备》 第十一章 自用电接线
1）各区域分别设置环形供电网络，并在环网中间设置刀开关 以开环运行。
2）各区域分别设置专用配电箱，向各间隔负荷辐射供电，配 电箱的电源进线一路运行，一路备用。
第三节 变电站的站用电 三、站用电接线及供电方式
《发电厂变电站电气设备》 第十一章 自用电接线
（7）330～500kV变电站的控制楼、通信楼，可根据负 荷需要，分别设置采用单母线接线、双回电源进线的专 用配电屏，向楼内负荷供电。
（5）强油风（水）冷主变压器的冷却装置、有载调压 装置及带电滤油装置，按下列方式共同设置可互为备 用双回路电源进线，并只在冷却装置控制箱内自动相 互切换。