高压电器设备基本知识介绍[1]

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,/56,1,/56,高压电器设备基本知识介绍,2,/56,第一节 变压器,1,、变压器的类型,按用途分为电力变压器、调压变压器、试验变压器、整流变压器、各种小型电源变压器、仪表变压器、自耦变压器和各种专用变压器。,按相数分为单绕组变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。,按冷却方式分为油浸变压器、干式变压器、三绕组变压器、充气变压器、风冷变压器和强迫油循环变压器。,按调压方式分为无载调压变压器和有载调压变压器 按铁芯形式分为壳式变压器和芯式变压器。,按中心点绝缘分为全绝缘变压器和半绝缘变压器。,3,/56,变压器,2,、变压器的主要组成部分,铁芯、绕组、油箱、油枕、呼吸器、防爆管（泄压器）、散热器、绝缘管、分接开关、瓦斯继电器、温度计、净油器。,4,/56,变压器,3,、瓦斯继电器的作用,是变压器的重要保护元件。当变压器内部发生故障时，油中产生的气体或油气流动时，瓦斯继电器的动作，发出信号或作用于变压器跳闸，以保护变压器。,发生故障后，可以通过瓦斯继电器的视窗观察气体的颜色，并取所进行分析，从而对故障性质作出判断。,5,/56,变压器,4,、变压器的运行油温标准,为确保变压器正常运行和其绝缘强度，防止变压器油劣化。对运行中的油浸式变压器，运行人员必须认真监视上层油温不超过标准；,油浸式自冷、风冷式为,95,；强迫油循环风冷式为,85,。当运行人员发现接近上述极限温度时，应按现场规程增加投入冷却器的数量或申请转移负荷，并加强巡视和监视。,6,/56,变压器,5,、变压器有载分接开关操作的一般规定,（,1,）、正常情况下，一般使用远方电气控制逐级调压，同时监视分接位置指示灯与机械指示灯与机械指示器的档位一致、电压的变化在规定的调压范围内及对应的电流变化正常（间隔应在,1,分钟以上，每调一个分接头计为一次），并作好记录。,（,2,）、两台有载调压变压器并联运行时，其调压操作应在变压器,85%,额定负荷以下轮流逐级进行。,（,3,）、当有载调压变压器过载,1.2,倍时，禁止分接开关变换操作并闭锁。,7,/56,变压器,6,、变压器油位变化的因素,在正常情况下变压器的油位变化是随着油温的变化而变化的。而油温的变化直接影响变压器油的体积，使油位发生变化。影响油温（即油位）变化的因素有负荷、环境温度和冷却装置的运行状况等。,8,/56,变压器,7,、变压器的正常运行状态,（,1,）、变压器运行时的响声是连续均匀的,“,嗡嗡,”,声，冷却器运行时风机、潜油泵的运转响声也均匀无杂声。,（,2,）、变压器的电流、电压、有功、无功、油位（本体应略高于分接）、油温（就地与远方温度计指示差小于,5,）等参数均在其铭牌或规程规定的范围内。,（,3,）、变压器的各类保护均应处于正常运行状态。,9,/56,变压器,8,、变压器的异常运行状态,严重漏油；油位过高、过低或不正常升高；在正常负荷和冷却条件下油温不正常升高；冷却装置故障；内部声音不正常；套管破损放电或接头发热、瓦斯继电器内气体不断集聚，轻瓦斯连续动作发信号；正常或事故过负荷；有载调压装置故障。,10,/56,变压器,9,、运行变压器缺油的危害,变压器油位过低会使轻瓦斯动作；缺油严重时，铁芯、绕组会暴露在空气中容易受潮，并可能绝缘击,穿。,11,/56,变压器,10,、怎样根据变压器的声音异常判断故障性质？,（,1,）、变压器正常运行发出均匀的,“,嗡嗡,”,声，但如果有较高且沉闷的,“,嗡嗡,”,声，可能是过负荷运行、电流大、铁芯振动力增大引起，应监视变压器负荷变化。,（,2,）、变压器内部有短时的,“,哇哇,”,声，可能是大动力设备启动，负荷突然增大，产生高次谐波；也可能是电网中发生过电压和雷电波侵入或穿越性短路等。,（,3,）、变压器内部有间隙的,“,哼哼,”,声，忽粗忽细、忽高忽低，可能是系统中铁磁谐振，或有断线、接地故障。,12,/56,变压器,（,4,）、变压器有,“,噼啪,”,和,“,嗤嗤,”,的放电声，若声音沉闷可能是内部发生局部放电；若声音清脆可能是套管裂纹、破损或污染严重、设备线卡接触不良放电。,（,5,）、变压器若有,“,咕噜,”,、,“,咕噜,”,的沸腾声，可能是绕组发生短路故障或接头接触不良引起严重过热。,（,6,）、变压器有爆裂声，可能是变压器内部绝缘击穿严重的放电。,（,7,）、变压器内部有,“,叮当叮当,”,锤击声及,“,呼呼,”,刮大风声，可能是铁芯夹金件松动或个别零件松动。,13,/56,第二节 互感器,1,、电流互感器的作用,（,1,）、将一次回路中的高电压和大电流变为二次回路中的标准值（,100V,、,5A,或,1A,）。使二次设备实现标准化、低压化和简单经济化。,（,2,）、实现了二次设备和工作人员与一次高电压的隔离，保证了设备和人身的安全。,（,3,）、二次回路可不受一次回路的限制，接线灵活，维护调试方便。,14,/56,互感器,2,、电流互感器的运行规定,（,1,）、电流互感器的负荷电流应不超过其额定值的,110%,。长时间过负荷运行会使测量误差增大和绕组过热或损坏。,（,2,）、正常运行情况下，严禁造成二次回路开路运行。否则会产生几千伏的高电压，危及人身和设备安全。并且二次回路必须一点（保护）接地。,（,3,）、电流互感器与电压互感器的二次回路不允许互相连接。,（,4,）、油浸式电流互感器应装设油位计和呼吸器（,110KV,及以上的都应采用全密封式或带微正压的金属膨胀器）。,15,/56,互感器,3,、电流互感器为什么不允许开路？,电流互感器一次电流大小与二次负载的电流大小无关，互感器正常时，由于阻抗很小，接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次绕组电动势不大。当电流互感器开路时，阻抗无限增大，二次电流等于零，二次电流所产生的磁化力等于零，一次电流全部变成励磁电流，在二次绕组产生很高的电动势，其峰值可达几千伏。威胁人身安全，或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。另外铁芯磁通密度过度增大，可能造成铁芯强烈过热而损坏。,16,/56,互感器,4,、电流互感器二次回路开路现象有哪些？,二次回路开路的现象有：电流表指示为零，功率表指示降低或摆动，电能表转慢或停止；母差电流回路断线光字牌亮；电流互感器声音异常增大或发热、冒烟，二次回路端子接头有放电、打火等现象。,17,/56,互感器,5,、电流互感器的故障处理程序,（,1,）、当发现电流互感器有二次开路、内部异常音响、严重漏油、温度升高或冒烟等故障现象时，应停电进行检查处理。,（,2,）、检查二次回路、端子、互感器是否断线（开路）、过负荷等。,（,3,）、停运前，应要求调度转移负荷，并且只拉开相应断路器即可。如需对电流互感器做试验，应打开相应的二次端子。,18,/56,互感器,6,、电压互感器用途,电压互感器是将电力系统中的高电压变为标准低电压的仪用变压器。它的一次侧额定电压与电力系统的额定电压相同，二次侧额定电压为,100V,，其主要作用有：,（,1,）、由于二次侧测量仪表与一次侧高压隔离开，不但提高了仪表的安全性和可靠性，而且还降低了仪表的绝缘水平和表耗功率；,（,2,）、由于电压互感器二次额定电压都是,100V,，从而使仪表制造标准化、规范化，并可降低仪表成本；,（,3,）、一台互感器可同时接入几种仪表，如线电压表、相电压表及电度表等。,19,/56,互感器,7,、电压互感器的运行规定,（,1,）、电压互感器的运行电压不超过其额定电压的,110%,（宜,105%,）。运行中不得造成二次侧短路。,（,2,）、油浸式应装设油位计和呼吸器（,110KV,及以上的都应采用全密封式或带微正压的金属膨胀器）。,（,3,）、,6,35KV,高压熔断器的额定电流一般为,0.5A,，二次熔断器的额定电流一般为,6A,。,110KV,及以上的一次侧一般不装设熔断器，二次侧用快速空气开关，额定电流一般为,6A,。,20,/56,互感器,8,、电压互感器的不正常运行状态有哪些？,（,1,）、内部有劈啪声响或其它噪声。,（,2,）、温度过高、冒烟、有渗漏油或有异味。,（,3,）、带接地故障运行。,（,4,）、瓷绝缘有破损、放电、引线及外壳之间有火花放电。,（,5,）、高压保险连续熔断,2,3,次。,21,/56,互感器,9,、电压互感器停用时应注意：,（,1,）、注意该电压互感器所带保护及自动装置，为防止误动可将有关保护装置停用；,（,2,）、电压互感器装有切换装置时，确认不会造成失压，其所带保护或自动装置可以不停用；,（,3,）、停用电压互感器时，应将二次开关或熔断器断开，防止反充电。,22,/56,互感器,10,、电压互感器的二次侧为什么必须接地？,电压互感器的二次侧接地属于保护接地，假如互感器的一、二次绝缘损坏，高电压有可能串到二次侧，对人身和设备都会造成危害，所以二次侧必须接地。,23,/56,互感器,11,、互感器的危机缺陷有哪些？,（,1,）、设备漏油，从油位指示器中看不到油位。或,SF6,气体压力表为零。,（,2,）、设备内部有放电声。,（,3,）、主导流部分接触不良，引起发热变色。,（,4,）、设备严重放电或瓷瓶部分有明显裂纹。,（,5,）、绝缘污秽严重，有污闪可能。,（,6,）、设备的试验、油化验等主要指标超过规定不能继续运行。,（,7,）、电压互感器二次电压异常波动。,24,/56,互感器,12,、电压互感器及二次回路的故障处理程序,（,1,）、当电压互感器一次或二次保险熔断，或回路接触不良，将会出现电压表指示为零或三相电压不平衡，电度表转慢，保险熔断，保护发出,“,电压回路断线,”,、,“,单相接地,”,等信号。,（,2,）、应首先通过测量判断是保险熔断还是单相接地，若发现一次保险熔断，应拉开隔离开关摇测电压互感器绝缘，或用万用表检测线圈的完整性，如绝缘良好时，更换保险后投入运行。,（,3,）、二次保险熔断或快速开关跳闸后，若检查二次回路良好，立即更换保险或合上二次快速开关。,25,/56,互感器,（,4,）、若不是保险熔断及二次快速开关跳闸，则应检查回路有无断线或接触不良等情况。,（,5,）、当发现电压互感器有漏油、喷油、冒烟、内部有异常声响、严重发热或火花放电现象时应立即停运。,26,/56,第三节 高压开关电器,1,、高压断路器常见的类型,（,1,）、油断路器：采用变压器油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质的断路器称为少油式断路器；采用变压器油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质以及带电部分与接地外壳之间绝缘介质的断路器称为多油式断路器。,（,2,）、压缩空气断路器：采用压缩空气作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质的断路器。其灭弧能力强、动作迅速，但结构复杂、耗材较多。,（,3,）、真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，其灭弧速度快、寿命长、体积小。,27,/56,高压开关电器,（,4,）、六氟化硫（,SF6,）断路器：采用具有优良灭弧和绝缘性能的,SF6,气体作为灭弧介质的断路器。其开断能力强、体积小，但结构复杂、耗材多。,28,/56,高压开关电器,2,、高压断路器的运行规定,（,1,）、断路器的运行电压不应经常超过其额定电压的,110%,。,（,2,）、断路器的负荷电流一般不应超过其额定开断容量。,（,3,）、断路器安装地点的系统短路容量不应大于其额定开断容量。,（,4,）、严禁将拒绝跳闸的断路器投入运行。禁止用杠杆或千斤顶将电磁机构的断路器进行带电合闸。,（,5,）、严禁对运行中的断路器进行慢分或慢合试验。,29,/56,高压开关电器,（,6,）、断路器无论是什么样的机构均应经常保持足够的操作能源。,（,7,）、液（气）压机构的断路器或,SF6,压力异常而分、合闸闭锁时，不准擅自解除闭锁进行操作。在机构储压过程中不宜进行分、合闸操作。,（,8,）、断路器的分、合闸指示器应易于观察，指示正确，金属外壳及底座应有明显的接地标志并可靠接地。,30,/56,高压开关电器,3,、对油断路器的正常巡视内容,（,1,）、油断路器的油面是否在指示器范围以内，油色有无变化，是否有渗油漏油现象。,（,2,）、绝缘套管、瓷件等有无裂纹、破损，密封是否良好，表面有无脏污或放电现象。,（,3,）、各连接点接触是否良好，有无过热现象。,（,4,）、操作机构的分、合闸指示与操作手把的位置、指示灯的显示是否与实际运行位置相符，操作机构的边杆有无裂纹。,（,5,）、少油断路器的软连接铜片有无断裂。,31,/56,高压开关电器,（,6,）、负荷电流是否在断路器或隔离开关的额定值范围内，分、合闸电路是否完好，其电源电压是否保持在正常范围内，利用气动、液压机构合闸的断路器，其压力指示是否在正常范围内。,（,7,）、金属外皮的接地线有无腐蚀、折断，接触是否坚固；直流系统有无接地现象。,（,8,）、室外断路器的操作箱是否进水，断路器的冬季保温设施是否正常。,（,9,）、运行过程中有无其他异常声响和气味。,32,/56,高压开关电器,4,、高压负荷开关,负荷开关是一种介于断路器和隔离开关之间的高压电器,在性能上与断路器相近,在结构上则与隔离开关相似,即有明显的断开点。,负荷开关具有简单的灭弧装置（灭弧装置是按额定电流设计的），它可以在额定电压和额定电流下分、合电路，但它不能切短路电流。将负荷开关与高压熔断器串联使用，可代替价格较贵的少油断路器，用来分、合负载电路，而熔断器则担负着切断短路电流的任务。,33,/56,高压开关电器,5,、隔离开关的作用和用途,（,1,）、隔离开关又称隔离刀闸，简称刀闸。是高压开关电器的一种。没有专门的灭弧装置，应与开关配合使用。,（,2,）、隔离开关能使停电工作的设备与带电部分可靠隔离，即具有明显的断开点，确保工作人员的安全。,（,3,）、接通或断开小电流的特定电路。,34,/56,高压开关电器,6,、隔离开关常见的类型,（,1,）、按绝缘支柱的数目可分为单柱、双柱、三柱式和,V,型。,（,2,）、按极数可分为单极、三极式。,（,3,）、按隔离开关的运行方式可分为水平旋转、垂直旋转、摆、插入式。,（,4,）、按操动机构可分为手动、电动、液压式。,（,5,）、按使用地点可分为户内、户外式。其中：户内式有单极和三极式，其可动触头装设与支持绝缘的轴垂直，并且大多为线接触。户内式一般用于,6,35KV,，采用手动操作机构，轻型的采用杠杆式手动机构，重型的（额定电流在,3000A,及以上）采用蜗轮式手动机构。,35,/56,高压开关电器,劣化极限,B,A,C,D,T,设备的稳定运行周期、合理的检修周期性,（即寿命周期）,消除劣化的最佳时期,户外式由于工作条件恶劣，绝缘和机械强度要求高，有单柱、双柱、三柱式和,V,型。,V,型一般用于,35,110KV,，采用手动操作机构；单柱、双柱、三柱或单极式一般用于,220KV,及以上，采用手动或电动操作机构。,36,/56,高压开关电器,7,、隔离开关的运行规定,（,1,）、隔离开关允许在额定电压、电流下长期运行。,（,2,）、各相与体质连接头在运行中的温度不应超过,70,。,（,3,）、带有接地刀闸的隔离开关应有可靠的机械闭锁。,37,/56,第四节 电抗器、电容器,1,、电抗器的分类,按照安装地点分为：母线电抗器（其作用是限制短路电流，维持母线电压）和线路电抗器（其作用是限制线路短路电流）。,38,/56,电抗器,2,、并联电抗器的作用,在,6,10KV,系统中常用的干式水泥电抗器（,NKL,）的主要作用是限制短路电流。,超高压并联电抗器：使用在,330,500KV,超高压距离输电线路中，安装在线路的末端。用于补偿线路的电容性充电电流，限制工频稳态电压升高和操作过电压，降低系统的绝缘水平，保证线路的可靠运行。,高压并联电抗器：电压等级在,35KV,及以下，作为调相、调压及平衡无功功率的设备。,39,/56,电容器,3,、电容器的作用,（,1,）、减少线路能量损失。,（,2,）、减少线路电压降，改善电压质量。,（,3,）、提高系统的供电能力。,40,/56,电容器,4,、电容器组的运行要求有哪些,（,1,）、电容器应在额定电压下运行，一般不超过额定值的,5%,，允许在,110%,额定值的情况下,4h,。,（,2,）、电容器的运行电流最高不超过额定电流的,1.3,倍。,（,3,）、电容器的室温为,40,时，每只外壳的温度不超过,55,。,（,4,）、 三相不平衡电流不宜超过额定电流的,5%,。最大不得超过,10%,。,41,/56,第五节 电力电缆、母线,1,、电力电缆的特点和结构,电力电缆是传输和分配电能的一种特殊电线，它具有防潮、防腐和防损伤的特点，可直埋或敷设于隧道及水下。但价格昂贵，敷设、维护和检修较为复杂。电力电缆主要由导体、绝缘层和保护层三部分组成。,42,/56,电力电缆,2,、电力电缆的运行要求,（,1,）、电缆线路的允许运行电压不应超过其额定电压的,15%,。,（,2,）、电力电缆原则上不允许过负荷，即使在处理事故时的过负荷，也应迅速恢复正常。,（,3,）、电力电缆的测温应在夏季或最大负荷时进行。,（,4,）、运行中的电缆头、电缆中间接头盒不允许带电移动。,（,5,）、发现电缆或电缆头冒烟、着火时，必须先切断电源，再立即进行灭火。全电缆出线一般不用重合闸，跳闸后也不强送。,43,/56,母线,4,、母线的作用,在变电站的各级电压配电装置中用于将变压器与各种电器连接的导线称为母线。母线是各级电压配电装置的中间环节，其作用是汇集、分配和传输电能。,44,/56,母线,5,、判断母线接头发热的方法,判断母线（导线）接头发热的方法有：观察变色漆、试温蜡片（贴片）的颜色；红外线点温仪（成像仪）测量；雨雪天气观察室外设备的接头有无水、汽等。另外，规定接头的接触电阻值不应大于相同长度导线接触电阻值的,1.2,倍。,45,/56,第六节 绝缘子,1,、绝缘子的作用和要求,绝缘子俗称瓷瓶。广泛用于变电站的户内、外配电装置、变压器、开关电器及母线、线路中，用来支持和固定带电导体，并与地绝缘或作为带电导体之间的绝缘。因而要求其具有足够的机械强度和绝缘性能，并能在恶劣的环境下安全运行。,46,/56,绝缘子,2,、什么是爬距和泄露比距,爬距和泄露比距都是外绝缘特有的参数。沿外边缘表面放电的距离称为泄露距离，也称爬电距离，简称爬距。泄露距离乘以有效系数再除以线电压即为泄露比距。,47,/56,绝缘子,3,、绝缘子在哪些情况下容易损坏,（,1,）、安装使用不合理,（,2,）、气候突变骤冷骤热、冰雹及地基下沉、基础变形等引起的破坏。,（,3,）、污秽引起的闪络。,（,4,）、设备发生短路故障，电动力过大引起的损坏。,48,/56,绝缘子,4,、绝缘子的检查,瓷质部分是否完整、清洁，有无裂纹、破损、放电或闪络的现象和痕迹。,49,/56,第七节 其它,1,、继电器保护装置在电力系统中的任务,（,1,）、自动地、迅速地、有选择性地将故障部分从电力系统中切除，以保证非故障部分持续正常运行；,（,2,）、及时地、准确地预报电气设备的异常工作状态，根据不同的运行条件发出信号，通知值班人员采取有效措施。,50,/56,2,、什么是定时限过流保护？什么是反时限过流保护？,继电保护的动作时间固定不变，与短路电流的大小无关，称为定时限过流继电保护。定时限过流继电保护的时限是由时间继电器设定的，时间继电器在一定的范围内连续可调，使用时可根据给定时间进行整定。,继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比，称为反时限过流继电保护。短路电流越大，这种保护动作的时间越短；短路电流越小，保护动作的时间越长。,其它,51,/56,其它,3,、定时限过流保护和反时限过流保护的主要区别,定时限过流保护和反时限过流保护的主要区别为：,（,1,）、定时限过流保护的动作时限是确定的，它与故障电流的大小无关。反时限过流保护的动作时限与故障电流的大小成反比。,（,2,）、定时限过流保护的配合级差采用,t=0.5s,反时限过流保护的配合级差采用,t=0.7s,。,（,3,）、反时限过流保护采用的是感应式继电器，它是由继电器的多功能来显示指示信号并使继路器掉闸。而定时限过流保护采用电磁式继电器，它是由时间继电器、中间继电器和信号继电器组合而成的，并且过流与速断分别由各自的继电器来完成。,52,/56,其它,4,、对接地装置的接地电阻值的要求,（,1,）、大电流接地系统：接地装置的接地电阻值一年内任何时候都不应超过,0.5,。,（,2,）、小电流接地系统：接地装置的电阻值一般不宜,10,。,（,3,）、独立避雷针的接地电阻值一般不大于,25,。安装在架构上的避雷针其接地电阻值一般不大于,10,。,53,/56,其它,5,、各类蓄电池都是由哪些元件组成的？,（,1,）、酸蓄电池。一个单体蓄电池是由正、负极板、绝缘隔板、容器、电解液等部件组成。,（,2,）、阀控式铅酸蓄电池。一个单体阀控蓄电池是由正、负极板、绝缘隔板、容器、电解液等部件组成；,（,3,）、碱性镉镍蓄电池。是由正、负极板、绝缘隔板、容器、碱性电解液、气塞等部件组成。,54,/56,其它,6,、全密封铅酸免维护蓄电池的特点,（,1,）、封闭、安全：内部能进行自我循环和转化反应，无电解液溢出。,（,2,）、免维护：采用了气体还原系统，使其长期运行而不必补充蒸馏水。,（,3,）、气压自动调节。不需另设蓄电池室。,（,4,）、使用寿命长，并且在正常浮充电条件下不用均衡充电。,（,5,）、与先进可靠的充电线路构成的直流系统能满足变电站各种保护和自动装置的需要。,55,/56,其它,7,、阀控式电池的运行规定,（,1,）、阀控蓄电池组正常应以浮充电式运行，浮充电压值控制在（,2.23,2.28,）,V,，一般应控制在,2.25 V,（,25,时间）。浮充电压值应随环境温度变化而修正，其基准温度为,25,，修正值为,1,时,3mV,，即当温度每升高（降低）,1,，单体电压为,2V,的阀控蓄电池组浮充电电压应降低（升高）,3mV,。,（,2,）、运行中的阀控蓄电池组主要监视蓄电池组的端电压值、浮充电流值、每只单体蓄电池的电压值、运行环境温度、蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘状态等。,（,3,）、单体电压为,2V,的阀控蓄电池在运行中电压偏差值为,0.05V,，放电终止电压值为,1.8V,。,56,/56,谢谢大家！,