变电站运行技术一次

变电站运行技术一次第1页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第一节变电站主要配电设备的种类1、变压器2、断路器3、隔离开关4、电流互感器5、电压互感器6、阻波器7、电容器8、滤波器9、电抗器10、避雷器第2页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器1、图片第3页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器2、目录变压器概述变压器工作原理变压器的结构变压器的型号与参数变压器的并联运行变压器日常操作变压器常见故障及事故处理第4页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器3、变压器概述电力变压器是发电厂和变电站中的重要设备之一，随着电力系统的发展，电压等级越来越高，在电能输送过程中升压和降压的层次必然增多。目前，变压器总容量比发电机总容量高8～10倍，可见，变压器在电力系统中所占的地位有多重。我们学好、用好变压器对电能的利用，减少变压器的总能量损耗，有重要意义。第5页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器4、变压器工作原理两个匝数不同等的线圈，绕在同一个闭合铁芯变压器上。当一次绕组有交变电流流过时，在铁芯中产生交变磁通，在二次绕组中感应电势E1，其方向用右手螺旋定则为顺时针方向；在接负载侧绕组N2（二次绕组）感应得交变电势E2，在负载回路中有负荷电流I2。二次绕组N2电势与磁通变化率和二次绕组匝数成正比，其方向与原绕组电势相反。当磁感应强度不变时，原副绕组的匝数比就等于原副绕组的电压比。所以当原副绕组匝数不等时，它的感应电势也不等，于是改变匝数就可以达到改变电压的目的。第6页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器5、变压器的结构铁芯：由0.35~0.5毫米的冷轧硅钢片叠压成梯形截面芯柱的心式或壳式铁芯，铁芯叠片间留有油槽，利于铁芯内部冷却变压器油：用来冷却变压器本体和作为油箱与线圈之间的绝缘油箱：由铁板焊成，用来盛装变压器本体和变压器油，油箱上装有散热器、油枕、呼吸器等附件。大型变压器油箱做成钟罩式，检修吊装时，只起吊油箱罩，不吊沉重的油箱本体温度计：水银（酒精）温度计、膨胀型温度计、电阻型温度计绝缘套管：用来引出高低压线圈的引出线，及作为引线和油箱之间的绝缘。冷却装置：冷却方式。油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环冷却：分为水冷和风冷、导向冷却等第7页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器4、变压器工作原理型号意义：型号分为三部分，第一部分为拼音字母组合，第一位字母S表示三相，D表示单相；第二位字母表示冷却方式，F表示油浸风冷，J表示油浸自冷，SP表示强油循环水冷，FP强油循环风冷；第三位字母表示带有附加装置；Z表示装有带负载调压装置，L表示有防雷装置，S表示三线圈；第四位字母表示线圈材料，L表示吕材，T表示铜材。第二部分表示额定容量，单位为千伏安。第三部分表示高压测电压，单位千伏第8页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备型号SSP8-50000/110三相强迫油循环水冷设计序号容量电压等级第9页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器6、变压器的参数额定容量：变压器的视在功率，表示长期正常工作允许的最大功率，单位用千伏安短路损耗：把变压器二次线圈短路，一次线圈通入额定电流，此时变压器所消耗的功率。简称铜损。短路电压：变压器二次线圈短路，一次线圈电压升高，当二次线圈的短路电流等于额定值时，此时在一次测所加电压叫短路电压，表示限制短路电流的能力或短路损失情况第10页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备空载电流：当变压器在额定电压下二次侧空载时，一次线圈流过的电流。它决定着切除空载变压器时过电压的倍数空载损耗：变压器在额定电压下，二次侧空载时，变压器所产生的损耗。简称铁损。与变压器铁芯硅钢片的性质及制造工艺和施加的电压有关。因此应尽量避免变压器过电压运行接线形式和组别：如Y0/-11，表示原边为星形接线，副边为三角形，11表示组别。决定高低压侧之间电压相位关系的标志。第11页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器6、变压器的运行1）、并联运行的意义：加强供电的可靠性有利于变压器检修有利于经济运行用户是逐年增加的，可以分期安装变压器，以减少初次投资第12页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备2）、并联运行条件接线组别相同电压比相等阻抗电压相等容量差不大于三分之一第13页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备变压器新投运或大修后前应考虑以下问题：

摇侧变压器绝缘其吸收比R60/R15<1.3，应查明原因并加以消除呼吸器、散热器、以及储油柜与本体之间的阀门，均应打开套管、储油柜油位正常分接开关三相位置一致，压力释放阀无漏油，外壳接地良好，导体连接紧固启动风扇或潜油泵电动机转向正确，无剧烈振动。对瓦斯继电器进行排气，直至排尽为止变压器冷却系统断水、断电、工作电源中断，备用电源投入等保护动作正常变压器保护装置模拟动作正确，定值正确，电气仪表齐备，完好

第14页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备变压器送电时的要求：送电前应将变压器中性点接地。由电源侧充电，负荷侧并网，并尽可能用断路器接通电路第15页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器6、变压器的故障处理变压器温度不正常升高：检查变压器是否过负荷，三相电流平衡否；冷却器运行正常否，有关油、水阀门打开否，冷却水压正常否；将膨胀型、电阻型、酒精温度计指示进行比较，有无明显误差。若不属于上述问题，则认为是变压器内部故障，立即减少负荷，并汇报，做好停电准备。变压器遇下列情况应汇报，做好停电准备：变压器内部响声特别大且不均匀；套管裂纹，有闪络放电现象；油面下降过快，油色变化过速；套管接头发热，烧红变色；有杂物落在变压器上，随时威胁变压器安全运行时第16页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备变压器遇下列情况应立即停电检修：变压器本体或油枕大量漏油，且油面低于下限；压力释放阀向外喷油、喷火、喷烟；套管发生闪络，炸裂或端头熔断等；变压器着火；变压器内部响声异常增大，且有不均匀爆炸声；在正常负荷情况下，变压器温度不断上升，上层油温超过最大允许值变压器轻瓦斯保护动作时应：检查变压器油位是否降低，油色是否变化，是否漏油或二次回路是否有故障；收集瓦斯继电器内有无气体，观察气体的颜色；如系空气混入，排除空气，复归信号；如属可燃气体，在重瓦斯保护未动作前断开变压器电源第17页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备根据下表内容判断故障性质气体颜色故障性质无色无味不可燃空气混入黄色不易燃木质故障淡黄色带强烈臭味纸或纸板故障灰色或黑色易燃油故障第18页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备变压器着火处理：将着火变压器停电，拉开变压器各侧隔离开关，停用冷却装置，关闭防火门，启动消防泵，打开该变压器消防水阀进行灭火。还可采用干式灭火器、1211灭火器等灭火，不能扑灭时再用泡沫灭火器灭火，不得已时可用干沙灭火，地面上绝缘油着火，应用干沙灭火。灭火人员应戴上防毒面具。第19页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第二节变压器4、隔膜式储油柜

第20页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第三节断路器1、图片

第21页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第三节断路器2、概述断路器一方面具有控制作用，即联通或切断一部分的电气设备或线路；另一方面具有保护作用，即故障时通过保护装置动作而分闸，将故障部分从电网中迅速切除，保证电网的安全。第22页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第四节隔离开关1、图片第23页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第四节隔离开关2、概述主要用途有：将电气设备与带电的电网隔离；改变运行方式。（倒母）接通和断开小电流电路。第24页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第五节电流互感器1、图片第25页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第五节电流互感器2、概述为了测量高压电路中电流大小而进行变流的一种电器设备。二次侧禁止开路。分为0.2、0.5、1、3、10五个测量准确等级，B为保护级。第26页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第六节电压互感器1、图片第27页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第六节电压互感器2、概述为了测量高压电路中电压大小而进行变压的一种电器设备。二次侧禁止短路。分为0.2、0.5、1、3四个测量准确等级。第28页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第七节阻波器第29页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第七节阻波器1、概述阻波器是由电感与电容并联构成，主要利用谐振原理使阻波器对高频信号呈高阻抗而对工频电流则只有很小的阻抗，这样使工频信号畅通无阻而将高频信号阻隔在线路上，以避免高频信号对系统的干扰，同时可利用此高频信号在两变电站或电厂之间进行通讯及实现高频保护。简单地说电力系统交流阻波器就是串联在输电线路的电抗器,外型看上去象个鸟笼子,其感抗XL=wL,频率w越高,感抗越大,所以对高频信号呈现很大的阻抗,对工频50HZ而言其阻抗可忽略不计.阻波器的配套设施还包括高频收/发信装置,以完成对高频信号的调制/解调及收发.阻波器连接在高压输电线载波信号的引入点和相邻电力系统元件(如母线、变压器等)之间，阻止载波信号流向通道以外的区段，以减少载波功率的损耗。第30页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第七节阻波器2、组成线路阻波器由主线圈、调谐装置、保护装置和附加装置组成。主线圈一般用裸铝扁线绕制成径向多层线圈，层间用环氧玻璃纤维布板分隔，外层采用无纬绑扎带加固，经浸渍绝缘树脂漆热固化处理，具有良好的整体强度，承受持续电流和短路电流，端架采用铝合金型材，具有良好的机械性能和导电性能。调谐装置由电容器、电感器、电阻器组成，与强流线圈构成谐振电路，对载波频率呈高阻扰，对于工频电流呈低阻抗，按绝缘要求，电容一般采用高压薄膜介质电容器。

保护装置主要是防止过电压的保护装置，一般采用避雷器，这种避雷器应采用阻波器专用氧化锌避雷器。

第31页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第七节阻波器3、相关知识500kV线路上也有为了起到阻塞作用而安装阻波器的，阻波器中的调谐元件是最容易损坏的，因此在阻波器安装时一定要详细记录阻波器的型号规格，尤其是调谐元件的型号和参数，以便损坏后购买。长距离的输电线路的全线速动保护是基于电流差动的原理,若架设与输电线路等长的导线来实现差动保护接线,显然在经济上是不合算的,而采用光纤通信投资也是很大的,因此利用电力载波来解决这个问题；当利用电力线路作为高频载波通道时,便需要在线路的出线端加装阻波器(线路两侧均需加装),以阻止高频信号窜入厂(站),造成对其他保护或通迅设施的干扰。第32页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第八节电容器1、图片第33页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第八节电容器2、概述

电容器主要用于工频高压及超高压交流输电线路中，以实现载波、通讯、测量、控制、保护及抽取电能等目的。第34页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第八节电容器2、分类按用途，电力电容器可分为以下

8

种。①

并联电容器。原称移相电容器。主要用于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。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。并联在超高压断路器断口上起均压作用，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。⑤电热电容器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。⑥脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。⑦直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。⑧标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置。第35页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第九节滤波器1、图片第36页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第九节滤波器2、概述滤波器是一种选频装置，它允许输入信号中的特定频率成分通过,同时抑制或极大地衰减其它频率成分。(又称此频带为阻带)。根据滤波器的选频特性，一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻四种。第37页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第九节滤波器3、幅频特性其对应的幅频特性如图2-10所示，图中虚线为理想滤波器的幅频特性。

第38页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第九节滤波器3、幅频特性

⑴低通滤波器通频带为0-fC2，fC2-∞为阻带。

⑵高通滤波器与低通滤波器相反,通频带为fC1-∞，f0-fC1为阻带。

⑶带通滤波器通频带为fC1-fC2，其它频率为阻带。

⑷带阻滤波器与带通滤波器相反，阻带为fC1-fC2，其它频率为通带。第39页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第九节滤波器4、相关知识

第40页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第十节电抗器第41页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第十节电抗器1、概述电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.

具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。又称依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。第42页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第十节电抗器2、电抗器的种类电力系统中所采取的电抗器，常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。按用途分为

7种：①限流电抗器。串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。②并联电抗器。一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。第43页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第十节电抗器2、电抗器的种类③通信电抗器。又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。④消弧电抗器。又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。⑤滤波电抗器。用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。⑥电炉电抗器。与电炉变压器串联，限制其短路电流。⑦起动电抗器。与电动机串联，限制其起动电流。第44页，共53页，2023年，2月20日，星期四第一章配电设备第十节电抗器3、相关知识

220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。

第45页，共53