常用电气设备及其运行维护互感器等课件

WindPowerBasicTrainingWelcome互感器

互感器互感器是一种特殊的变压器，广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈或电流线圈供电。变换：将一次回路的高电压、大电流变为二次回路的低电压（100V）小电流（5A），供电给测量仪表和保护装置继电器的电压、电流线圈，使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜。隔离：互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A的变换设备。基本组成，包括铁心、一次绕组、二次绕组。工作原理类似于升压变压器，电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比

特点：一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。电流互感器电流互感器的接线形式电流互感器的接线形式指的是电流互感器与测量仪表或保护继电器之间的连接形式。单相式接线——仅反映三相电流平衡系统的运行状态，作一般恻量和过负荷保护。不完全星形接线——常用于6～10kV中性点不接地三相三线制系统中，可供功率表或电能表使用，仅取A相和c相电流。公用回线中流通的电流即为B相电流。节省了一个电流互感器。两相电流差接线：可用干6～10kV的过电流保护。三相星形接线：广泛用于负荷不平衡的三相四线制系统，也可用干一般的三相三线制系统．可测量电路的三相电流，监视各相负荷下对称情况。电流互感器运行注意事项电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝。二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极性端子，都用字母表明极性。一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪表串接。

电压互感器电压互感器

电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。

1．电磁式电压互感器电磁式电压互感器原理与变压器相同，但二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，近似于开路状态运行，相当于一台空载运行的小容量降压变压器。一次绕组与被测量电路并联二次绕组并接于测量表计和保护装置的电压线圈两端

（1）电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。电压互感器的特点容量很小，类似一台小容量变压器，但结构上要求有较高的安全系数电压互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很大，正常情况下，电压互感器在近于空载的状态下运行。（2）额定变比电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的额定互感比3．电压互感器的接线形式

a

用于35kV及以下电流系统，只能测得线电压；

b

用110kV及以上系统，只能测量相电压。

c

由两台单相电压互感器组成的V－V形接线（二次侧b相接地）可用来测量线电压．但不能测量相电压，用于35kV及以下系统。d一台三相五柱式电压互感器接线，一次绕组和基本二次绕组接成星形，中性点接地。可测量线电压，相电压．附加二次绕组每相的额定电压按100V设计，接开口三角形，一点接地。正常时两端电压为零，如果系统发生一相完全接地．两端出现100V电压，供绝缘监视继电器，使之发出一个故障信号（但不跳开断路器）。在3～35kV广泛应用。e

三台单相三绕组电压互感器构成Y／Y／△接线，可用于小接地系统，大接地系统.（一次系统中一相完全接地，开口三角形绕组两端的电压均为100V）。二者附加二次绕组的额定电压不同－－小接地系统为100V／3，大接地系统则为100VWindPowerBasicTrainingWelcome并联电容器

①并联电容器：原称移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量,降低线路损耗。②串联电容器:串联于工频高压输、配电线路中,用以补偿线路的分布感抗,提高系统的静、动态稳定性,改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。其基本结构与并联电容器相似。③耦合电容器：主要用于高压电力线路的高频通信，测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。④断路器电容器：原称均压电容器。主要用于并联在超高压断路器的断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀、并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。常用电力电容器并联电容器是一种无功补偿设备，通常将补偿电容器接在变电所的低压母线上，补偿变电所低压母线电源侧所有线路及变电所变压器上的无功功率。并联电容器并联电容器的作用并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负载，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，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，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。并联电容器简介电容器间隔主接线串联电抗器作用限制合闸涌流，降低合闸涌流倍数和频率。抑制、滤出高次谐波的作用。限制短路电流，提高母线电压。减少放电电流和助增电流。降低操作过电压。

串联电抗器放电线圈熔断器电力电容器组的分类

通过先串后并或者先并后串的模式接成电容器组。先并后串：先串后并：框架式集合式

并联电容器简介集合式集合式电容器组由大量带内熔丝的小单元集中装在大箱壳内组成

并联电容器简介电容器的接线方式

星型接线双星型接线三角型接线双三角型接线

H型接线

并联电容器简介WindPowerBasicTrainingWelcome防雷和接地装置

过电压与防雷

过电压（overvoltage）是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压的现象。按照过电压产生的原因不同，可分为外部过电压和内部过电压两大类。1.内部过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压称为内部过电压，又分为暂态过电压、操作过电压和谐振过电压三种。2.外部过电压

外部过电压又称雷电过电压或大气过电压，是由大气中的雷云对地面放电而引起的，主要有直击雷过电压和感应雷过电压两种。雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性，故常称为雷电冲击波。雷电的危害雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压，在它的放电过程中会产生极大的破坏力。雷电的危害主要是以下几方面：

(1)雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾和爆炸。

(2)雷电的机械效应雷电产生强大的电动力可以击毁电杆，破坏建筑物，人畜亦不能幸免。

(3)雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电雷电击的基本形式①直击雷②感应雷③雷电波侵入④球形雷雷云对地放电示意图防雷装置由接闪器、接地引下线和接地体三部分组成。1.避雷针避雷针属于接闪器，头部呈尖形。避雷针的下端经引下线与接地装置焊接，形成可靠连接。避雷针通常安装在构架、支柱或建筑物上。一旦雷电经避雷针放电，强大的雷电流就经避雷针、引下线泄放至大地而避免了被保护物遭受雷击。2.避雷线避雷线的原理及作用与避雷针基本相同，它主要用于保护架空线路，因此又称为架空地线。避雷线一般架设在架空线路导线的上方，用引下线与接地装置连接，以保护架空线路免受直接雷击。防雷装置3.避雷网和避雷带避雷网和避雷带普遍用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷的侵害。避雷带、避雷网必须经1～2根引下线与接地装置可靠地连接。4.避雷器当雷电所产生的感应过电压沿架空线路侵入变配电所或其他建筑物内时，将发生闪络，甚至将电气设备的绝缘击穿。因此，在电气设备的电源进线端并联一种保护设备，令其放电电压低于被保护设备的绝缘耐压值，当过电压来临时，该保护设备立即对地放电，从而使被保护设备免受雷击。5.引下线引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线，其作用是将雷电流引入接地装置。6.接地装置将雷电流通过引下线引入大地的散流装置称为接地装置。接地装置由接地体和接地线组成。接地线是连接引下线和接地体的导线。避雷器的连接（1）架设避雷线（2）提高线路本身的绝缘水平（4）装设自动重合闸装置（5）装设避雷器架空线路的防雷保护

升压站防雷保护主要有两个重要方面:一是要防止建筑物和户外配电装置遭受直击雷；二是防止过电压雷电波沿进线侵入升压站，危及电气设备的安全。升压站的防雷保护常采用以下措施:（1）防直击雷一般采用装设避雷针（线）来防直击雷。（2）雷电波的侵入安装避雷线并可靠地接地，同时在进线上安装避雷器即可满足要求。

升压站防雷保护变压器防雷保护电气设备的某金属部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。工作接地是为了保证电气设备在正常的情况下可靠的工作而进行的接地。保护接地是将电气设备的金属外壳、配电装置的构架、线路的塔杆等正常情况下不带电，但可能因绝缘损坏而带电的所有部分接地。雷电保护接地是给防雷保护装置（避雷针、避雷线、避雷网）向大地泄放雷电流提供通道。防静电接地是为了防止静电引起易燃易爆气体或液体发生火灾或爆炸，而对贮气体或液体管道、容器等设置的接地。接地及接地装置WindPowerBasicTrainingWelcome导线和绝缘子

载流导体电力系统中的各个电气设备都由载流导体相互连接，组建成电路。导体材料：铜、铝、铝合金、钢材料导体分类：硬导体和软导体导体形状：应满足下列要求电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）；机械强度高；散热良好（与导体放置方式和形状有关）；有利于提高电晕起始电压；安装、检修简单，连接方便。载流导体载流导体母线将电气装置中各截流分支回路连接接在一起的导体。它是汇集和分配电能的载体，又称汇流母线。连接导体是将发电厂和变电站内部电气设备进行连接的导体。跳线其实也是连接导体，不过为了跨越某一设备或建筑物，需要提升高度，所以称为跳线。架空线通过铁塔、水泥杆塔架设在空气中的导线，一般为裸导线。由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等组成电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，用来连接电路、电器等。载流导体绝缘子绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间，能够耐受电压和机械应力作用的器件。电站绝缘子电器绝缘子线路绝缘子支持绝缘子，穿墙套管，出线套管WindPowerBasicTrainingWelcomeGIS

气体绝缘全封闭组合电器（GIS）GaslnsulatedSwitchgear将变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，按照电气主接线的要求依次连接组成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳内。GIS的特点

小型化；可靠性高；安全性好；杜绝对外部的不利影响；安装周期短；维护方便，检修周