变电站一二次设备作用及原理（转载--变电站一次设备知识全解）

来源：电工电力论坛

一文告知！变电站一次设备知识全解

一次设备

变压器

变压器的作用：变换电压，以利于功率传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。降压变压器能把高电压变为用户所需的各级使用电压，满足用户需要。

变压器的类型:（1）干式（2）油浸式：自冷、风冷、强油风冷、强油水冷。

变压器型号由字母和数字两部分组成

例：SZ-50000/110，“S”代表“三相”，“Z”代表“有载调压”，“50000”是额定容量数，“110”是高压绕组额定电压等级数；

SG-100/10表示是一台三相干式空气自冷电力变压器，100kVA，高压侧额定电压为10kV；

SFFZ7—40000/220三相风冷分裂有载调压变；

0SFPSZ—250000/220自耦三相强迫油循环风冷三绕组有载调压变。

断路器

断路器的作用：高压断路器可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，在系统发生故障事与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行

断路器分类：

据断路器安装地点，可分为户内和户外两种。根据断路器使用的灭弧介质，可分为以下几种类型：

（1）油断路器。油断路器是以绝缘油为灭弧介质。又可分为多油断路器和少油断路器。

（2）空气断路器。空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。

（3）真空断路器。真空断路器是在高度真空中灭弧。

（4）六氟化硫（SF6）断路器。

SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点。近年来SF6断路器发展很快，在高压和超高压系统中得到广泛应用。尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。

例如ZN4-10/600型断路器，表示该断路器为室内式真空断路器，设计序号为4，额定电压为10kV，额定电流为600A。

高压断路器主要参数

（1）额定电压：额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级，它决定了断路器的绝缘水平。

（2）额定电流：额定电流是在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。

（3）额定开断电流：额定开断电流是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。

（4）关合电流：关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。

隔离开关

隔离开关（刀闸）的作用：主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时,应先拉断路器后拉隔离开关.送电时,应先合隔离开关后合断路器。如果误操作，将引起设备损坏甚至人身伤亡。

隔离开关类型：

按安装地点分，可分为户内式和户外式；

按刀闸运动方式分，可分为水平旋转式、垂直旋转式和插入式；

按每相支柱绝缘子数目分，可分为单柱式、双柱式和三柱式；

按操作特点分，可分为单极式和三极式；

按有无接地刀闸分，可分为带接地刀闸和无接地刀闸。

隔离开关的型号及含义标示如下：

隔离开关的运行及操作

（1）隔离开关倒闸操作前，必须加用相应的继电保护。

（2）隔离开关允许进行下列操作

断开、合上电压互感器、避雷器（无雷雨时）

断开经断路器和隔离开关闭合的220kV母线环流（拉闸前先将断路器操作电源退出）。

断开一个半断路器接线方式的500kV母线环流(仅两串运行情况下，拉闸前先将环路断路器操作电源退出)。

断开、合上220kV空母线。

（3）尽量避免用500kV隔离开关切合线路。

（4）禁止用隔离开关向500kV母线充电。

（5）严禁用隔离开关断开、合上运行中空载变压器、空载线路。

电流互感器

电流互感器的作用：它们的工作原理和变压器相似，它把高电压设备和母线的大电流（即设备和母线的负荷或短路电流）按规定比例变成供测量仪表、继电保护及控制设备使用的小电流。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，工作在近似短路状态,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。

电压互感器

电压互感器电压互感器的作用：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。

电容式电压互感器的优点：

（1）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做高频载波通讯的耦合电容。

（2）电容分压式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式电压互感器高。

（3）体积小，重量轻，成本低。

（4）在高压配电装置中占地面积很小。

缺点：

误差特性和暂态特性比电磁式电压互感器差，输出容量较小。

组合电器（GIS）

组合电器(GIS)：为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修周期长，无触电事故和电噪声干扰等优点。它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。

电容器

电力电容器的作用：电容器的功用就是无功补偿。通过无功就地补偿，可减少线路能量损耗；减少线路电压降，改善电压质量；提高系统供电能力。

耦合电容器和高频阻波器

耦合电容器的作用：在电力载波通道中，耦合电容是使强电和弱电两个系统通过电容耦合，给高频讯号构成通路，并阻止高压工频电流进入弱电系统，使强电系统和弱电系统隔离，保证人身安全。

高频阻波器的作用：高频阻波器又叫塞流线圈，它是电力载波通讯设备中必不可少的组成元件之一。它与耦合电容器.结合滤波器、高频电缆、高频通讯机（载波机）等组成电力线路高频通讯通道。

高频阻波器起到阻止高频电流向变电站或分支线的泄漏，达到减少高频能量损耗的作用。

母线

母线的作用：汇集、分配和传送电能。在变电站的各级电压配电装置中，母线是将变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导体

母线包括：一次设备部分的主母线和设备连接线。按母线的使用材料可为：铜母线、铝母线、铝合金母线（有铝锰合金和铝镁合金两种）等。

电力电缆

电力电缆主要用于：发电厂、变电站的进出线；跨越海峡、山谷及江河地区；大城市缺少空中走廊的地区；国防等特殊需要的地区。

电力电缆的优点：防潮、防腐、防损伤，不占地面、不占用空中走廊、不妨碍观瞻，基本不受外力和气象条件影响、运行安全可靠。缺点：造价高、敷设麻烦、维护检修不便、难于发现和排除故障。

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