電力系統(tǒng)主設(shè)備ppt課件

1、1,電力系統(tǒng)一次設(shè)備講 義,2,變電站的主要電氣設(shè)備,主變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、高壓熔斷器和負荷開關(guān)、互感器、避雷器、消弧器、站用變壓器、電力電容器、電抗器、母線、繼電保護及自動裝置、直流系統(tǒng)等。,3,電力變壓器,1、變壓器的工作原理 當一次線圈加上電壓，流過交流電流時，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通（電生磁）。這些磁通中的大部分，既匝鏈著本線圈，也匝鏈著中壓、低壓線圈，故我們稱它為主磁通。在主磁通的作用下，三側(cè)的線

2、圈分別會感應(yīng)起電勢E1、E2和E3（磁生電）。由于二次線圈和一次線圈的匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2、E3的大小也不同。這就是變壓器能變壓的道理。,4,2、變壓器銘牌數(shù)據(jù)意義⑴ 額定容量：指變壓器在額定電壓、額定電流下連續(xù)運 行時，電能所輸送的功率。單位是KVA。 對于三相變壓器容量表示為： S = Ue Ie KVA 式中Ue 為線電壓 Ie為線電流 單位：（KV、A） ⑵ 額定電壓：指變壓器長時間運行

3、時所能承受的工作電壓。電力變壓器均有分接抽頭，分頭之間的電壓稱為分接級電壓，銘牌上的Ue值通常指中間抽頭的額定電壓值。電壓比（變比）是指變壓器各側(cè)額定電壓之間的比值。 例如：220±3 2×2.5%/11.5/38.5KV的意義⑶ 額定電流：指變壓器在額定容量下，允許長期通過的線電流。,5,⑷ 阻抗電壓（短路電壓或短路阻抗）：把變壓器的二次線圈短路，在一次繞組上慢慢升壓，當二次繞組上的短路電流等于其額定值時，一次側(cè)

4、所施加的電壓Ud稱為短路電壓。銘牌上通常用Ud對一次額定電壓Ue比值的百分數(shù)uk表示。如uk=8%，或?qū)懗勺杩闺妷旱陌俜种祏k%=8。 ⑸ 空載電流：二次開路，一次加額定電壓所流入電流叫空載電流。它以占額定電流的百分數(shù)來表示，空載電流的大小決定于變壓器的容量、磁路結(jié)構(gòu)、硅鋼片的質(zhì)量等因素，高壓試驗中常把空載電流和空載損耗的變化情況，做為判斷變壓器在運行中曾發(fā)生過某些故障的依據(jù)。 ⑹ 空載損耗：二次開路，一次加額定電壓時變壓器所吸

5、取的功率叫空載損耗。這損耗主要是此情況下鐵芯中的損耗和,6,渦流現(xiàn)象引起的，變壓器運行后，空載損耗與以往的數(shù)值有顯著差異時，說明變壓器有缺陷。 ⑺ 短路損耗：二次短路，一次通以額定電流時變壓器所吸收的動率叫短路損耗。主要指變壓器在運行中各側(cè)線圈中的電阻發(fā)熱所引起的損耗，此時的鐵芯磁通密度小損耗可忽略不計。利用短路損耗可以檢查線圈結(jié)構(gòu)的正確性（新建或大修后）。 ⑻ 變壓器的接線組別：變壓器每一側(cè)都有三個線圈，可連接成星形或三角形；

6、每一相的一、二次線圈還有不同的極性關(guān)系和不同的首、尾標號方法。上述種種因素，就構(gòu)成了變壓器各側(cè)有不同的接線組合，影響著各側(cè)電壓、電流的相位和數(shù)值大小的關(guān)系。故變壓器各側(cè)按線圈間的電壓、電流的相位關(guān)系的接線，就叫做變壓器的接線組別。,7,3、變壓器結(jié)構(gòu)1）鐵芯：鐵芯是變壓器的磁路部分，變壓器的一、二次線圈都繞在鐵芯上，威力提高磁路的導(dǎo)磁系數(shù)和降低鐵芯內(nèi)的渦流損耗，鐵芯通常用厚度為0.35毫米表面涂有絕緣漆的硅鋼片制成。2）繞組：繞組是

7、變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的鋁線或銅線繞成。接在高壓電網(wǎng)的繞組稱為高壓繞組；接在中壓、低壓電網(wǎng)的繞組稱為中、低壓繞組。高、中、低繞組同心地套在鐵芯柱上，為了便于繞組和鐵芯的絕緣以及線圈分接頭的引出，通常低壓繞組靠近鐵芯。3）油箱與變壓器油：油箱是變壓器的外殼，變壓器的線圈與鐵芯置于油箱中，油箱內(nèi)注滿變壓器油，油箱和變壓器的油作用是絕緣和冷卻。,8,4）絕緣套管：變壓器的引出線從油箱內(nèi)穿過油箱蓋時，必須經(jīng)過絕緣套管，以使帶電的引線

8、和接地的油箱絕緣。35KV及以下套管為單體磁質(zhì)絕緣套管；110KV以上為全密封高壓油浸紙絕緣電容式套管。5）冷卻裝置：變壓器運行時，有鐵損、銅損及附加損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使變壓器有關(guān)部分溫度升高。大型變壓器采用強迫油循環(huán)導(dǎo)向風冷（ODAF）裝置，使變壓器上部的熱油用潛油泵抽出，經(jīng)冷卻器風冷卻后，再有潛油泵打入變壓器油箱底部，形成變壓器油的循環(huán)。6）凈油器（熱衡吸）：又叫溫差過濾器，是用來改善運行中的絕緣油特性，防止絕緣油劣化的

9、裝置。,9,7）油枕與呼吸器：油浸式變壓器的油箱內(nèi)充滿了變壓器油，當油的溫度發(fā)生變化時，其體積會膨脹或縮小，這就會引起油面的升高和降低。油枕起到隨時補充油的作用，使變壓器的箱殼內(nèi)總是充滿著變壓器的油，當變壓器油溫變化時，可通過連接在油枕上部的呼吸器調(diào)節(jié)油位的變化程度（呼吸器的檢查），采用油枕可使油與空氣相接觸的面積大大減小，同時油枕內(nèi)用膠囊隔膜密封油面，防止油的老化和氧化，保證了油的絕緣強度。油枕側(cè)面上部安裝了磁力式電接點油位表，用來指

10、示油面的變化和發(fā)出報警信號。8）壓力釋放閥：當變壓器內(nèi)部發(fā)生劇烈的突發(fā)性故障時，油箱內(nèi)的壓力將迅速升高，為防止因壓力過分升高而引發(fā)油箱爆炸事故。動作后即釋放箱體內(nèi)部壓力并發(fā)出報警信號。,10,9、瓦斯氣體繼電器：利用法蘭將瓦斯繼電器安裝在油枕與變壓器油箱蓋的連接管之間，運行中瓦斯繼電器充滿油，當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障而產(chǎn)生氣泡時，它們會首先聚集在瓦斯繼電器的上部空間，并迫使油面下降，使上開口杯失去浮力自身質(zhì)量加重，從而反向偏轉(zhuǎn)，使磁鐵

11、靠近干簧管動作。下接點擋板式原理相同。,11,10、測溫裝置：⑴ 電觸點壓力式溫度計，此感溫包放在變壓器上部的油中，通過毛細管壓力式溫度計相連，電接點提供冷卻裝置啟動輔助冷卻器之用，同時試發(fā)變壓器上層油溫高信號。⑵ 電阻式溫度計，是利用電橋原理構(gòu)成的，一部分是動圈式溫度指示儀，另一部分為熱電阻檢測部分，系一銅和鉑元件，插在變壓器箱蓋上的上層油溫測溫管內(nèi)。⑶ 繞組溫度計和變壓器上部測溫管內(nèi)的標準水銀溫度計。,12,4、變壓器的運行標

12、準和規(guī)定 ⑴ 允許運行電壓的標準：變壓器的運行電壓一般不應(yīng)高于該運行分接頭額定電壓的105%。以防止鐵芯過飽和出現(xiàn)高次諧波而產(chǎn)生過電壓、過熱并使鐵芯損壞，同時對二次電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響。主變過負荷1.2倍以上時（運行中考慮過負荷），禁止操作主變有載調(diào)壓裝置。⑵ 允許溫度和溫升的標準：絕緣材料的耐熱能力比金屬低，包著線圈的紙質(zhì)絕緣材料的耐熱能力限制了變壓器的溫升值，國標規(guī)定：一般油浸電纜紙或紙板等，按A級絕緣材料考慮，其最高耐熱溫度為10

13、5℃，我國南北統(tǒng)一規(guī)定的最高環(huán)境溫度（最高氣溫）為40℃，故油浸式變壓器線圈溫升不得超過105℃—40℃=65℃，而強油循環(huán)風冷變壓器線圈最高溫升不得超過55℃。,13,所謂變壓器線圈的最高允許溫度為105℃，并不是說，線圈可以長期處在這個溫度下運行，如果連續(xù)處在105℃這個溫度下運行，絕緣會很快的損壞。變壓器在運行中能被運行人員直接監(jiān)視的溫度是上層油溫，上層油溫不超過限值，中、下、內(nèi)層也不會超過；針對線圈最高允許溫度105℃這個數(shù)值，

14、考慮線圈對周圍油的溫差和中低部對上層油的溫差為10℃左右，故規(guī)定主變上層油溫不得超過95℃；為了防止變壓器油的過速劣化（老化）這個角度出發(fā)，希望上層油溫不要經(jīng)常超過85℃。⑶ 變壓器負荷運行的有關(guān)規(guī)定：A、正常周期性負載的運行：變壓器在額定使用條件下，全年可按額定電流運行。,14,B、長期急救周期性負載的運行：要求變壓器長時間在環(huán)境溫度較高，或超過額定電流下運行，這種運行方式可能持續(xù)幾個星期或幾個月，將導(dǎo)致變壓器老化加速，但不直接危

15、及絕緣的安全，但應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運行方式的機會。當變壓器有嚴重缺陷或絕緣有薄弱點、冷卻系統(tǒng)有故障時，不宜超額定電流運行。 C、短期急救負載的運行：要求變壓器大幅度超額定電流運行。這種負載可能導(dǎo)致繞組熱點溫度達到危險的程度。在這種情況下，應(yīng)盡量減少時間，一般不超過0.5小時。當變壓器有嚴重缺陷或絕緣有薄弱點，冷卻系統(tǒng)有故障時，不宜超額定電流運行。,15,5、變壓器的操作規(guī)定A、 主變壓器停電時先停低壓側(cè)，后停中壓側(cè)，再停高壓側(cè)，送

16、電時與此相反，主變送電前應(yīng)投入冷卻裝置。B、主變壓器送電前，差動、瓦斯保護均應(yīng)投入運行，運行中不得同時停用。C、變壓器重瓦斯保護，當進行下列操作時，將重瓦斯保護由跳閘改接信號： a. 在瓦斯繼電器或二次回路上工作時； b. 變壓器除取油樣外，其它所有地方打開放氣，打開進、出油閥門，熱虹吸潛油泵的閥門時； c. 開、閉瓦斯繼電器連接管上的閥門時； d. 當油位計出現(xiàn)假油面，需要打開各個放氣閥及呼吸器進行

17、疏通處理或進行其它工作時； e. 主變潛油泵檢修更換放氣時； 在上述工作完畢，經(jīng)2小時試運行后，方可將瓦斯保護改跳閘。,16,6、巡視檢查1）巡視檢查周期 a. 正常情況下，每天至少一次；每周至少一次夜間巡視。 b. 下列情況應(yīng)進行特殊巡視或增加巡視次數(shù)： ⑴新設(shè)備或經(jīng)過檢修、改造的變壓器在投運的72小時內(nèi)； ⑵有嚴重缺陷時； ⑶天氣突變（大風、大霧、大雪、冰雹、寒流等）時；

18、 ⑷雷雨后； ⑸高溫、負荷高峰期間； ⑹過負荷期間。,17,2）巡視檢查項目 a. 聲音正常； b. 溫度正常，油枕的油位應(yīng)與溫度對應(yīng)，無滲、漏油； c. 套管的油位正常，無破損、裂紋；無嚴重油污（特別是涂有長效涂料的套管）、無放電聲及放電痕跡； d. 各冷卻器手感溫度相近，風扇運轉(zhuǎn)正常； e. 吸濕器完好，吸附劑（硅膠不變色）干燥； f. 引線接頭等無發(fā)熱現(xiàn)象； g. 壓力釋放

19、器或防爆膜正常完好； h. 有載分接開關(guān)的分接位置及電源指示應(yīng)正常； i. 瓦斯繼電器內(nèi)無氣體； j. 各控制箱和二次端子箱關(guān)閉、封堵嚴密，無受潮現(xiàn)象； k. 干式變壓器的外表應(yīng)無積污。,18,6、變壓器的故障分析與事故處理 A、輕瓦斯保護動作后的處理 嚴密監(jiān)視動作的變壓器運行情況（電壓、電流及聲音變化等）及動作的次數(shù)，間隔時間等，此時重瓦斯跳閘不能解除。 對變壓器外部進行檢查，變壓器油位、溫度

20、，瓦斯繼電器油位，壓力釋放器，呼吸器，套管有無裂紋和噴油等現(xiàn)象，細聽變壓器內(nèi)部是否有異?，F(xiàn)象。 收集瓦斯繼電器內(nèi)部氣體進行鑒別，利用備好的注射器取瓦斯氣體，進行觀察和點火試驗，注意：取氣體時不得碰觸重瓦斯試驗探針，根據(jù)氣體的顏色和可燃性，判斷其故障性質(zhì)：如鑒別為無色，無味，不可燃的氣體，說明油內(nèi)排出的是空氣，如鑒別為可燃性氣體，應(yīng)立即報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，采取必要的措施。,19,如是輕瓦斯多次動作發(fā)信號，且發(fā)信號時間間隔較短，則變壓器內(nèi)

21、部有輕微故障應(yīng)立即報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。 收集氣體和點燃氣體的方法：將注射管接入瓦斯繼電器的排氣孔，打開放氣閥，緩慢將注射管活塞向外拉，直到注射管見油為止，將注射管向地面成45度角，將管內(nèi)所多取的油排出，再將注射管向上，將已燃的火移近注射口5—10毫米，如見火苗為蘭色，表明該氣體為可燃的。 a. 無色無味，不可燃為空氣。 b. 黃色不易燃為木質(zhì)故障。 c. 淡灰色帶強烈臭味，可燃為紙質(zhì)故障。 d. 灰黑

22、色易燃的為油故障,20,B、重瓦斯動作后的處理 立即對故障變壓器進行外部檢查，有無明顯故障。收集瓦斯氣體進行點燃分析。外部檢查及氣體點燃無異常，立即報告領(lǐng)導(dǎo)，根據(jù)命令停用瓦斯保護，對主變壓器試送電。 經(jīng)檢查，氣體可燃或外部有明顯異?，F(xiàn)象，如壓力釋放閥動作，變壓器溫度異常升高，油色、油位不正常，未做內(nèi)部檢查，變壓器不得送電。,21,C、聲音異常： 系統(tǒng)接地或產(chǎn)生諧振過電壓時，將產(chǎn)生粗細不均勻的“尖響噪聲”； 過

23、負荷時的“嗡嗡……”聲增大。變壓器內(nèi)部有水“沸騰”聲，且溫度異常上升，油位升高，則應(yīng)判斷為變壓器繞組發(fā)生短路故障，或分接開關(guān)因接觸不良引起嚴重過熱放電打火。 D、油溫異常升高： 若在同樣條件下（冷卻條件、負荷大小、環(huán)境溫度），上層油溫比平時高出10℃以上時，則可認為時變壓器內(nèi)部故障引起。,22,電壓互感器及電流互感器,1、電壓互感器的原理、結(jié)構(gòu)及銘牌數(shù)據(jù)意義 ① 電壓互感器實際上是一個降壓變壓器，它的一次線圈匝數(shù)很多，二

24、次線圈匝數(shù)很少，一次側(cè)并聯(lián)地接在電力系統(tǒng)中，二次側(cè)可并接儀表、繼電保護和自動裝置的電壓線圈等負載，由于這些負載阻抗很大，通過的電流很小，因此，電壓互感器的工作狀態(tài)相當于變壓器的空載運行。電壓互感器一次側(cè)作用著一個恒壓源，它不受互感器二次負載的影響（因電壓互感器二次線圈阻抗很小，吸取系統(tǒng)功率很?。?23,,24,② 電壓互感器二次回路不允許短路，因為其正常運行時二次基本上是開路狀態(tài)，二次繞組匝數(shù)少，阻抗較小。若二次短路后，鐵芯中的磁勢

25、失去平衡，在二次回路中會產(chǎn)生很大的短路電流，造成繼電保護和自動裝置誤動作，甚至燒毀互感器。 ③ 電壓互感器一次線圈中性點必須接地（工作接地），二次線圈的中性點必須接地（保護接地）。 ④ 35KV及以下電壓互感器一般采用電磁型干式、環(huán)氧樹脂澆注和油浸式三種。35KV采用JDJJ型或JDJ型，三個單相一次星形接線，二次線圈兩套，其一主線圈接保護和表計，輔助線圈接成開口三角形用來反映系統(tǒng)接地零序電壓的變化。,25,⑤ 銘

26、牌技術(shù)參數(shù)：A、變比及額定電壓：35000/100/100/V；220000//100/100 B、等級與容量：由于電壓互感器的誤差隨它的負荷值改變而改變，所以其容量是和一定的準確度相適應(yīng)的。一般說的電壓互感器的額定容量指的是對應(yīng)于最高準確度的容量值。負荷功率越大，準確度會降低。,26,2、電壓互感器的運行與操作規(guī)定① 電壓互感器在額定容量下允許長期運行,但在任何情況下,不允許超過最大容量運行。② 電壓互感器在運行中不

27、能短路。如果在運行中,發(fā)生短路現(xiàn)象,二次電路的阻抗值大大減少,就會出現(xiàn)很大的短路電流,使二次線圈嚴重過熱而燒毀。因此,在運行中值班人員要注意檢查高、低壓側(cè)熔斷器應(yīng)良好,如果發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱及熔斷現(xiàn)象,應(yīng)及時處理。③ 在雙母線接線中,兩個母線上的電壓互感器如需二次并列運行時,則應(yīng)先將一次側(cè)實連,即合上母聯(lián)開關(guān),然而再合上電壓互感器二次并列小開關(guān)。否則,若高壓側(cè)電壓不平衡,低壓側(cè)并列后回路內(nèi)會產(chǎn)生較大的環(huán)流,容易引起低壓熔斷器熔斷,致使保護裝置

28、失去電壓互感器電源。,27,④ 電壓互感器在運行中,發(fā)生一次側(cè)高壓熔斷器熔斷時,運行人員應(yīng)正確判斷,匯報領(lǐng)導(dǎo),停用有關(guān)保護及自動裝置,然后拉開電壓互感器的隔離開關(guān),取下二次側(cè)熔絲(或斷開電壓互感器二次小開關(guān))。在排除電壓互感器本身故障后,更換熔斷的高壓熔絲,將電壓互感器投入運行,正常后投上保護及自動裝置。⑤ 造成電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷的原因有:1)互感器內(nèi)部線圈發(fā)生匝間、層間或相間短路及一相接地等故障。2)電壓互感器一、二次回路

29、故障,可能造成電壓互感器過電流。若電壓互感器二次側(cè)熔絲容量選擇不合理,也有可能造成一次側(cè)熔絲熔斷。,28,3)當中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時,其他兩相電壓升高倍;或由于間歇性電弧接地,可能產(chǎn)生數(shù)倍的過電壓。這些過電壓都會使互感器鐵芯飽和,將使電流急劇增加而造成熔絲熔斷。 4)系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振。在中性點不接地系統(tǒng)中,由于發(fā)生單相接地或用戶電壓互感器數(shù)量的增加,使母線或線路的電容與電壓互感器的電感構(gòu)成振蕩回路,在一定的條件下,會引起

30、鐵磁諧振故障。這時,電壓互感器上將產(chǎn)生過電壓或過電流。電流的激增,除了造成一次側(cè)熔絲熔斷外,還常導(dǎo)致電壓互感器的燒毀事故。,29,⑥ 在電壓互感器運行中,發(fā)生二次側(cè)熔絲熔斷(或電壓互感器小開關(guān)跳閘),運行人員應(yīng)正確判斷,匯報領(lǐng)導(dǎo),停用有關(guān)保護及自切裝置。造成電壓互感器二次側(cè)熔絲熔斷的原因有:1)二次回路導(dǎo)線受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地,便可能發(fā)展成二相接地短路。2)電壓互感器內(nèi)部存在著金屬性短路,也會造成電壓互感器二次電路短路。在

31、二次短路后,其回路阻抗減少,所以通過二次電路的電流增加,導(dǎo)致二次側(cè)熔絲熔斷。 3）二次熔絲熔斷時,運行人員應(yīng)及時調(diào)換二次熔絲。若更換后再次熔斷,則不應(yīng)再更換,應(yīng)查明原因后再處理。,30,10KV非接地系統(tǒng)允許單相接地運行1-2小時，這是因為在中性點不直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，由于故障電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對于負荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下都允許運行1-2小時，而不必立即跳閘，但是在單相接地以后，其他

32、兩相的對地電壓要升高√3倍。如果長期運行，對于某些在額定電壓下磁通就飽和的電壓互感器會因嚴重飽和而使電壓互感器燒壞。 由以上分析可以看出，若10KV系統(tǒng)發(fā)生預(yù)告信號應(yīng)立即去檢查，防止10KV系統(tǒng)長期帶接地點運行。,31,⑧ 電壓互感器的操作。 電壓互感器投入運行時，一般在母線送電前投入運行（本系統(tǒng)有諧振者除外），相應(yīng)母線停電后，即退出運行。 電壓互感器送電時，先合一次刀閘，再投入二次保險

33、器或快速小開關(guān)，停電時與此相反。母線充電后應(yīng)檢查該母線三相電壓指示正確。 電壓互感器單元接地或本身內(nèi)部有劈啪聲或其它噪聲，禁止用隔離開關(guān)切除故障電壓互感器，應(yīng)采用斷路器切除。,32,4、 電壓互感器的故障分析及處理法..電壓互感器實際上就是一種容量很小的降壓變壓器,其工作原理、構(gòu)造及連接方式都應(yīng)與電力變壓器相同。正常運行時,應(yīng)有均勻的輕微的嗡嗡聲,運行異常時常伴有噪聲及其它現(xiàn)象：〈1〉電壓互感器響聲異常：若系統(tǒng)出現(xiàn)諧振或

34、饋線單相接地故障,電壓互感器會出現(xiàn)較高的"哼哼"聲。如其內(nèi)部出現(xiàn)劈啪聲或其它噪聲,則說明內(nèi)部故障,應(yīng)立即停用故障電壓互感器?！?〉高壓熔斷器熔體,接連熔斷2—3次?！?〉電壓互感器因內(nèi)部故障過熱〈如匝間短路、鐵芯短路〉產(chǎn)生高溫,使其油位急劇上升,并由于膨脹作用產(chǎn)生冒油。,,33,,,（4）電壓互感器內(nèi)發(fā)生臭味或冒煙,說明其連接部位松動或互感器高壓側(cè)絕緣損傷等。 (5)繞組與外殼之間或引線與外殼之間有火花放電,說

35、明繞組內(nèi)部絕緣損壞或連接部位接觸不良。（6）電壓互感器因密封件老化而引起嚴重漏油故障等。處理該異常狀態(tài)時,禁止使用隔離開關(guān)或取下高壓熔斷器等方法停用故障的電壓互感器,應(yīng)采用由高壓斷路器切斷故障互感器所處母線的方式停用故障電壓互感器。,34,5、電流互感器的結(jié)構(gòu)及銘牌數(shù)據(jù)意義 ① 電流互感器工作原理：電流互感器是在閉合鐵芯上繞上幾個繞組所組成的,如圖所示。一次繞組匝數(shù)(ω1)較少,串接在需要測量電流的回路中,一次繞組流過的電流(I1)

36、就是被測回路的電流，它隨著負荷大小而變化，電流的變化范圍很大。二次繞組的匝數(shù)(ω2)較多,串接在測量儀表或繼電保護回路里。因測量儀表、繼電保護回路的阻抗很小,所以電流互感器二次繞組回路在正常工作時接近于短路狀態(tài)。一次電流流經(jīng)一次繞組產(chǎn)生磁勢（I1ω1）,總是被二次繞組感應(yīng)產(chǎn)生的磁勢（I2ω2）所平衡。故有：I1ω1= I2ω2此磁勢平衡關(guān)系式表明,電流互感器的一、二次電流與它們的匝數(shù)成反比 。,35,電流互感器工作原理特點A、電流

37、互感器工作時二次繞組不能開路。電流互感器正常工作時,二次繞組所串接的負載(電流線圈)阻抗很小,接近于工作在短路狀態(tài)下,所以在二次繞組中產(chǎn)生的電勢也不大。這表明電流互感器正常工作時鐵芯內(nèi)的主磁通量是很小的。當電流互感器二次繞組開路時,相當于負載阻抗變?yōu)闊o限大,二次電流及二次去磁的磁勢均為零,而一次電流的大小又不隨二次開路而變小,則很大的一次磁勢將在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生很大的主磁通量,使二次繞組中產(chǎn)生很高的電勢,可有幾千伏。二次回路出現(xiàn)高電壓將威脅人

38、身安全,造成儀表、保護裝置、電流互感器二次繞組等絕緣的損壞。,36,B、電流互感器的一次電流變化范圍很大。因為一次繞組串接在被測回路中,所以一次電流可在零至額定電流之間大范圍內(nèi)變動。在短路情況下,電流互感器還需變換比額定電流大數(shù)倍甚至數(shù)十倍的短路電流。一次電流在很大范圍內(nèi)變化時,互感器仍要保持測量所需的準確度。 C、電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動穩(wěn)定的要求。由于電流互感器是串聯(lián)在一次系統(tǒng)的電路中,當電網(wǎng)發(fā)生短路時,短路電流要

39、通過相應(yīng)電流互感器的一次繞組,因此,電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足熱穩(wěn)定和電動穩(wěn)定的要求。,37,③ 銘牌數(shù)據(jù)意義：A、額定電壓：電流互感器一般只標額定電壓,即一次繞組所接線路的線電壓,與電壓互感器的額定一次電壓相同。因此它不是一次繞組的端電壓,而是指一次繞組對二次繞組和地的絕緣水平,只說明電流互感器的絕緣強度而與容量無關(guān)。 B、額定一次電流和二次電流：額定一次電流是決定互感器誤差和溫升的一個參數(shù),它取決于系統(tǒng)的額定電流,通常系統(tǒng)中常

40、見到的有200、300、600、1200、1500A等。額定二次電流則是一個標準電流一般為5A或1A它取決于二次設(shè)備的標準化。,38,C、變比：額定電流比指額定一次電流與二次電流之比,一般不以其比值表示,而寫成比式。 如：200/5 2×300/5 600/5 2×600/5 D、額定負荷：額定負荷系指電流互感器二次所接電氣儀表、儀器或繼電保護及自動裝置、連接導(dǎo)線等的總阻抗,其值是變化的

41、,所以規(guī)定有額定負荷。國家標準和IEC規(guī)定額定負荷均以VA(伏安)為單位。E、誤差限值和準確級：電流互感器符合變壓器原理,由此可知,當一、二次電流變化時,也由于其勵磁電流的大小、負荷大小及其性質(zhì)的不同,二次電流乘以電流比總是與一次電流有差值，若采用百分數(shù)表示,則稱為電流誤差。誤差隨著一次電流的增加而增加，當二次負載阻抗增加時，誤差也隨之增大。,39,7、電流互感器運行與操作規(guī)定 ① 電流互感器的負荷電流對獨立式電流互感器應(yīng)不超過其

42、額定值的110%,對套管式電流互感器,應(yīng)不超過其額定值的120%(宜不超過110%),如長時間過負荷,會使測量誤差加大和使繞組過熱或損壞。② 電流互感器在運行時,它的二次回路始終是閉合的,因其二次負荷電阻的數(shù)值比較小,接近于短路狀態(tài)。電流互感器的二次繞組在運行中不允許造成開路,因為出現(xiàn)開路時,在二次繞組中會感應(yīng)出一個很大的電動勢,這個電動勢可達數(shù)千伏,因此,無論對工作人員還是對二次回路的絕緣都是很危險的,在運行中要格外當心。,40,③

43、 油浸式電流互感器應(yīng)裝設(shè)金屬膨脹器或微正壓裝置,以監(jiān)視油位和使絕緣油免受空氣中的水分和雜質(zhì)影響(現(xiàn)在已改進為金屬膨脹器式全密封結(jié)構(gòu))。④ 電流互感器的二次繞組至少應(yīng)有一個端子可靠接地,它屬于保護接地。為了防止二次回路多點接地造成繼電保護拒動作,對電流差動保護等每套保護只允許有一點接地,接地點一般設(shè)在保護屏上。⑤ 電流互感器與電壓互感器的二次回路不允許互相連接。因為,電壓互感器二次回路是高阻抗回路,電流互感器二次回路是低阻抗回路。如果

44、接于電壓互感器二次,會造成電壓互感器短路；如果電壓回路接于電流互感器的二次,會使電流互感器近似開路。這樣是極不安全的。,41,⑥ 在運行中,電流互感器如有開路現(xiàn)象,會引起電流儀表、繼電保護的不正確動作(或指示)。運行人員在檢查中如聽到電流互感器有異聲,應(yīng)迅速進行檢查判斷。如二次端子有放電火花聲,此時應(yīng)先匯報領(lǐng)導(dǎo),停用有關(guān)保護，將一次電流減少或降到零,在做好安全措施后,將松開的端子接上,或?qū)⒍芜B接片接通。如電流互感器嗡嗡聲消失,則說明故

45、障已排除,電流互感器二次回路正常。如檢查發(fā)現(xiàn)互感器有焦味或冒煙等情況,則應(yīng)匯報調(diào)度,立即拉開該電流互感器的斷路器,進行隔離處理。,42,高壓斷路器與隔離開關(guān),一、對高壓斷路器的要求1、在正常情況下能開斷和關(guān)合負載電流，能開斷和關(guān)合空載長線或電容器組等電容性負荷電流，以及能開斷空載變壓器或高壓電動機等電感性小負荷電流。2、在電網(wǎng)發(fā)生故障時能將故障從電網(wǎng)上切除。3、要盡可能縮短斷路器切除故障的時間，以減輕電力設(shè)備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定

46、性。4、能配合自動重合閘進行多次合閘和斷開。,43,高壓斷路器的銘牌數(shù)據(jù)意義 1、高壓斷路器基本技術(shù)參數(shù)(1)、額定電壓：是指斷路器正常工作時的工作電壓，以kV為單位。(2)、最高工作電壓：在實際運行中，由于系統(tǒng)調(diào)壓的需要，電網(wǎng)的電壓允許在一定范圍內(nèi)變動，因此斷路器的實際工作電壓可能比額定高出10%~15%。斷路器應(yīng)能在最高工作電壓下長期運行，這一電壓稱為斷路器的最高工作電壓。(3)、額定電流：是指斷路器可以長期通過的工

47、作電流。 (4)、額定開斷電流（又稱額定短路開斷電流）：是指在額定電壓下斷路器能開斷而不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流，以KA為單位。,44,(5)、熱穩(wěn)定電流(又稱短時耐受電流)：是指在某一規(guī)定的短時間t內(nèi)斷路器能承載的電流有效值，用KA表示。短時耐受電流通過的時間，通常規(guī)定為1、2、3、5秒。一般規(guī)定取3s為標準。(6)、動穩(wěn)定電流(又稱峰值耐受電流)：是指斷路器在合閘位置時所能耐受的最大峰值電流，以KA表示。一般規(guī)定其

48、值應(yīng)為額定開斷電流的2.5倍。(7)、額定短路關(guān)合電流（又稱額定短路接通電流）：是指斷路器在額定電壓下能正常接通的最大短路電流(峰值)，以KA表示。斷路器在接通此電流時，不應(yīng)發(fā)生觸頭的熔焊或嚴重燒損。斷路器的額定短路關(guān)合電流應(yīng)等于其峰值耐受電流。,45,(8)、開斷時間(又稱全開斷時間)：是指從斷路器的操動機構(gòu)接到開斷指令起，到三相電弧完全熄滅為止的一段時間。開斷時間可劃分為分閘時間和燃弧時間兩部分。(9)、機械壽命及電壽命：機械壽

49、命即允許空載或正常負荷的分合次數(shù)，電壽命指連續(xù)分合額定短路電流的次數(shù)。檢修周期期間若開關(guān)切斷故障電流次數(shù)越多，則機械壽命次數(shù)越少。,46,高壓斷路器的運行規(guī)定1、各類型高壓斷路器，允許其按額定電壓和額定電流長期運行。2、斷路器的負荷電流一般不應(yīng)超過其額定值。在事故情況下，斷路器過負荷也不得超過10%，時間不得超過4h。3、斷路器安裝地點的系統(tǒng)短路容量不應(yīng)大于其銘牌規(guī)定的開斷容量。當有短路電流通過時，應(yīng)能滿足熱、動穩(wěn)定性能的要求。

50、4、嚴禁將拒絕跳閘的斷路器投入運行。5、斷路器分閘后，若發(fā)現(xiàn)綠燈不亮而紅燈已熄滅,應(yīng)即刻取下斷路器的控制熔斷器，以防跳閘線圈燒毀。 6、嚴禁對運行中的高壓斷路器施行慢合慢分試驗,47,7、斷路器在事故跳閘后，應(yīng)進行全面詳細的檢查。對切除短路電流跳閘次數(shù)達到一定數(shù)值的高壓斷路器，應(yīng)視具體情況，進行解體檢修，未能及時停電檢修，應(yīng)申請停用重合閘。對于SF6斷路器和真空斷路器應(yīng)視故障程度和現(xiàn)場運行情況來決定是否進行檢修。8、斷路器元論是什

51、么類型的操動機構(gòu)(電磁式、彈簧式、氣動式、液壓式)，均應(yīng)經(jīng)常保持足夠的操作能源。9、采用電磁式操動機構(gòu)的斷路器禁止用手動杠桿或千斤頂?shù)霓k法帶電進行合閘操作。采用液壓(氣壓)式操動機構(gòu)的斷路器，如因壓力異常導(dǎo)致斷路器分、合閘閉鎖時，不準擅自解除閉鎖進行操作。 10、斷路器的金屬外殼及底座、機構(gòu)應(yīng)有明顯的接地標志并可靠接地。,48,11、當巡視檢查發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)立即停用故障斷路器(或用上一級斷路器斷開連接該斷路器的電源)進行處理

52、。(1)多油斷路器套管接地或有放電現(xiàn)象，瓷套爆炸。(2)油斷路器冒煙、起火；油斷路器內(nèi)部有放電聲，或內(nèi)部有異常聲響。(3)油斷路器嚴重漏油缺油，可能導(dǎo)致消弧室無油位時。(4)液壓、氣動機構(gòu)嚴重泄漏，壓力下降到發(fā)出操作閉鎖信號時。(5)SF6斷路器漏氣發(fā)出閉鎖信號。(6)真空斷路器出現(xiàn)真空損壞的絲絲聲。,49,斷路器運行中發(fā)生拒絕跳閘故障的判別與處理 斷路器的“拒跳”對系統(tǒng)安全運行威脅很大，一旦某一單元發(fā)生故障時,斷路

53、器拒動，將會造成上一級斷路器跳閘，稱為“越級跳閘”。這將擴大事故停電范圍，甚至有時會導(dǎo)致系統(tǒng)解列，造成大面積停電的惡性事故。因此“拒跳"”比“拒合”帶來的危害性更大。對“拒跳”故障的處理方法如下。(1)、根據(jù)事故現(xiàn)象，可判別是否屬斷路器"拒跳"事故。"拒跳"故障的特征為：信號掉牌顯示保護動作，但該回路紅燈仍亮，上一級的后備保護如主變壓器復(fù)合電壓過流、斷路器失靈保護等動作。在個別情況下后

54、備保護不能及時動作，元件會有短時電流表,50,指示值劇增，電壓表指示值降低，功率表指針晃動，主變壓器發(fā)出沉重嗡嗡異常響聲，而相應(yīng)斷路器仍處在合閘位置。確定斷路器故障后，應(yīng)立即手動拉開故障線路開關(guān)或主變開關(guān)。（2）、當上級后備保護動作造成停電時，若查明有分路保護動作，但斷路器未跳閘，應(yīng)拉開拒動的斷路器，恢復(fù)上級電源斷路器；若查明各分路保護均未動作(也可能為保護拒掉牌)，則應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無故障，若無故障應(yīng)拉開所有分路斷路器，合上電

55、源斷路器后，逐一試送各分路斷路器。當送到某一分路時電源斷路器又再跳閘，則可判明該斷路器為故障("拒跳")斷路器。這時應(yīng)隔離之，同時恢復(fù)其他回路供電。,51,(3)對"拒跳"斷路器的電氣及機械方面故障的分析判斷方法。1)斷路器拒跳故障查找方法。首先應(yīng)判斷是電氣回路故障還是機械方面故障，通過檢查分閘線圈判斷。 2)電氣方面原因,有：①控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件接觸不良，如控制開關(guān)觸點、

56、開關(guān)操作機構(gòu)輔助接點、防躍繼電器和保護回路等接觸不良；②液壓（氣動）機構(gòu)壓力降低導(dǎo)致跳閘回路被閉鎖；③SF6氣體壓力過低，密度繼電器閉鎖開關(guān)操作回路；④分閘線圈故障。,52,隔離開關(guān)1、隔離開關(guān)的用途與結(jié)構(gòu) 隔離開關(guān)又名隔離刀閘(簡稱刀閘),是高壓開關(guān)的一種。它與斷路器最根本的區(qū)別在于它沒有專用的滅弧裝置，因此,不能用來切斷負荷電流和短路電流，但它具有明顯的電路斷開點。使用時應(yīng)與斷路器配合，只有斷路器斷開電源后才能進行操作

57、。 隔離開關(guān)使需停電工作的設(shè)備與帶電部分實現(xiàn)可靠隔離(有明顯斷開點),且隨電壓的等級的不同，其斷口的絕緣距離按要求有所增加，因而可確保工作人員的安全。,53,2、隔離開關(guān)的異常及事故處理⑴、隔離開關(guān)接觸部分發(fā)熱在巡視設(shè)備時，對隔離開關(guān)接觸部分，可根據(jù)其觸頭部分的熱氣流、發(fā)熱或變色，并測得其觸頭部分的溫度是否超過70℃等方法來判斷其發(fā)熱的情況。造成發(fā)熱的原因通常是壓緊的彈簧式螺柱松動和表面氧化等。根據(jù)不同的接線方式分別進行處

58、理。②若系母線側(cè)隔離開關(guān)發(fā)熱，應(yīng)匯報要求減輕負荷。若因負荷關(guān)系不能停電又不能減輕負荷時，須加強監(jiān)視，當其發(fā)熱到比較嚴重的程度時，應(yīng)將其做事故處理一斷開其斷路器。,54,（2）、隔離開關(guān)瓷瓶有裂紋、破損其損壞程度不嚴重時,可以繼續(xù)運行,但是隔離開關(guān)瓷瓶有放電現(xiàn)象或者其損壞程度嚴重時,應(yīng)將其停電。注意：該隔離開關(guān)在操作時,不要帶電拉開,防止操作時資瓶斷裂造成母線或線路事故。例如,其回路的母線側(cè)隔離開關(guān)瓷瓶嚴重損壞,應(yīng)該將其所在母線停電,斷

59、開該回路斷路器和線路側(cè)隔離開關(guān),最后拉開該隔離開關(guān)。,55,（3）、隔離開關(guān)拒絕拉、合閘出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)分析其原因,禁止盲目強行操作,不同的故障原因應(yīng)采取不同的方法處理。① 若系防誤裝置(電磁鎖、機械閉鎖、電氣回路閉鎖、程序鎖)失靈,運行人員應(yīng)檢查其操作程序是否正確。若其程序正確應(yīng)停止操作,匯報站長,站長判斷確系防誤裝置失靈,方可解除其閉鎖進行操作,或作為缺陷處理,待檢修人員處理正常后,方可操作。 ② 若系隔離開關(guān)電動操動機構(gòu)

60、的電氣閉鎖回路或電機故障時,可以改為手動操作。,56,系統(tǒng)無功補償并聯(lián)電容器組 電容器的無功功率與電壓平方成正比,因此電壓變動時對電容器容量會有影響。此外,運行電壓升高,會使電容器溫度增加,壽命縮短,電壓過高會造成電容器損壞。 電容器運行時的電壓允許范圍為:電容器必須能在1.05倍額定電壓下長期運行,并在一晝夜中,在最高不超過1.1倍額定電壓下允許運行時間不超過6h。但當周圍空氣溫度24小時平均最高值低于標準10℃時,電容器能

61、在1.1倍額定電壓下長期運行。,57,電容器組的操作規(guī)定電容器組的操作應(yīng)遵守下列規(guī)則：〈1〉當全站停電時,應(yīng)先拉開電容器開關(guān),后拉開各出線開關(guān),送電時相反。事故情況下,全站無電后必須將電容器拉開。這是因為變電所母線無負荷后,母線電壓可能較高,可能超過電容器允許電壓,對絕不利。此外,無負荷空投電容器可能產(chǎn)生電容器與變壓器參數(shù)諧振導(dǎo)致過流保護動作?！?〉電容器開關(guān)跳閘或保險熔斷后不可強送電,因為可能為內(nèi)部故障引起,強送引起事故擴大。

62、〈3〉電容器組切除三分鐘后才可合閘。這是因為電容器再次切除后需l分鐘左右的放電時間,只有放電完了,電容器不帶電荷合閘才不會引起過電壓。 ⑷ 盡管電容器組可進行內(nèi)部自行放電，但仍有殘余電荷存在，若需要檢修時，必須人工放電，直至無火花和聲音為止。,58,倒閘操作注意事項1、斷路器操作有關(guān)規(guī)定(1)用控制開關(guān)拉、合斷路器,不要用力過猛,以免損壞控制開關(guān),操作時不要返回太快,以免斷路器合不上或拉不開 (2)斷路器操作后,

63、應(yīng)檢查與其相關(guān)的信號,如紅綠燈、顯示信號的變化,測量表計的指示。裝有三相電流表的設(shè)備,應(yīng)檢查三相表計,并到現(xiàn)場檢查斷路器的機械位置以判斷斷路器分合的正確性,避免由于斷路器假分假合造成誤操作事故。 (3)操作主變壓器斷路器停電時,應(yīng)先拉開負荷側(cè)、后拉開電源側(cè),送電時順序相反。(4)斷路器累計分閘或切斷故障電流次數(shù)(或規(guī)定切斷故障電流累計值)達到規(guī)定時,應(yīng)匯報上級。,59,2、隔離開關(guān)操作(1)拉合隔離開關(guān)前必須查明有關(guān)斷路器和隔離開

64、關(guān)的實際位置,隔離開關(guān)操作后應(yīng)查明實際分、合位置。(2)手動合上隔離開關(guān)時,必須迅速果斷。在隔離開關(guān)快合到底時,不能用力過猛,以免損壞支持部分。拉刀閘時應(yīng)慢而謹慎，如觸頭剛分離時發(fā)生弧光應(yīng)迅速合上并停止操作,立即檢查是否為誤操作而引起電孤。但在刀閘全部離開固定觸頭時，應(yīng)快速拉開，可避免電弧灼傷觸頭。 (3)手動拉開隔離開關(guān)時,應(yīng)慢而謹慎。值班人員在操作隔離開關(guān)前,應(yīng)先判斷拉開該隔離開關(guān)是否會產(chǎn)生弧光(切斷環(huán)流、充電電流時也會產(chǎn)生弧光