《变电站基础知识》PPT课件.ppt

变电站概述 变电站是电力系统中变换电压 接受和分配电能 控制电力的流向和调整电压的电力设施 它通过其变压器将各级电压的电网联系起来 变电站起变换电压作用的设备是变压器 除此之外 变电站的设备还有开闭电路的开关设备 汇集电流的母线 计量和控制用互感器 仪表 继电保护装置和防雷保护装置 调度通信装置等 有的变电站还有无功补偿设备 变电站的主要设备和连接方式 按其功能不同而有差异 技术术语 三相交流电 由三个频率相同 电势及振幅相等 相位互差120 角的交流电路组成的电力系统 叫三相交流电一次设备 直接生产和输配电能的设备称为一次设备 包括变压器 各种高压断路器 隔离开关 母线 电力电缆 电压互感器 电流互感器 电抗器 避雷器 消弧线圈 并联电容器及高压熔断器等二次设备 对一次设备进行监视 测量 控制和保护作用的辅助设备 如各种继电器 微机装置 信号装置 测量仪表 录波记录装置以及遥测 遥信装置和各种控制电缆 小母线等 技术术语 电力网 指由各类变电站 所 和各种不同电压等级的输 配电线路联接起来组成的一个统一网络 是联系发电厂和电能用户的中间环节 是传送和分配电能的网络 其作用是将电能从发电厂输送并分配到用户处 电力系统 指由发电厂的电气部分 变电所 输配电线路及电力用户组成的对电能进行不间断生产 传输 分配和使用的联合系统 电力系统是动力系统的一部分动力系统 指由各类发电厂 变电所 输配电线路及用户 包括电力用户和热力用户 组成的一个统一的供用电系统 技术术语 电气主接线 是汇集和分配电能的通路 它决定了配电装置设备的数量 并表明以什么方式来连接电源 变压器和馈出线路 以及避雷器 互感器等的安装位置相序 就是相位的顺序 是指三相电力系统中 各相的电压或电流的瞬时值从负值向正值变化时 经过零值的先后顺序相位 指三相电力系统中 三相电压或电流在同一时间所处的位置 通常对称平衡的三相电压或电流的相位互差120 技术术语 核相 指为检查即将投入的变压器或线路的相位与并列系统或母线的相位是否一致而进行的操作 如相位不同 将发生短路变压器 变压器是一种静止的电气设备 用来将某一等级的交流电压变为相同频率的一种或几种等级的交流电压 但总的传输容量不变 符号为 T 高压断路器 又称高压开关 是电力系统中主要的电力控制设备 系统正常运行时 能接通 分断电路负载电流 系统故障时 和继电保护配合 能迅速切断负荷电流和短路电流 以防止扩大事故范围 起控制和保护作用 符号为 QF 它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力 技术术语 隔离刀闸 隔离刀闸用于通断有电压无负荷的设备或较小负荷电流和电容电流的线路 符号为 QS 负荷开关 负荷开关的构造与隔离开关相似 只是加装了简单的灭弧装置 有一个明显的断开点 有一定的断流能力 可以带负荷操作 但不能直接断开短路电流 如果需要 要依靠与它串接的高压熔断器来实现 空气断路器 自动开关 是用手动或电动合闸 用锁扣保持合闸位置 由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关 目前被广泛用于500V以下的交 直流装置中 当电路内发生过负荷 短路 电压降低或消失时 能自动切断电路 技术术语 电缆 由线芯 导电部分 绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆 母线 是电源和用户线路的连接点 是各种输配电装置的中间环节 其作用是汇集 分配和传送电能 分硬母线和软母线两类电压互感器 电压互感器是将电路上的高电压变换为同相位的低电压的仪器 以隔离高电压 保证测量人员 仪表及继电保护装置的安全 符号为 TV 技术术语 电流互感器 是将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流 供给仪表和继电保护装置 并将仪表和继电保护装置与高压电路分开的仪器 符号为 TA 验电笔 用来检查设备或线路是否有电的工具 分高压 低压两种 接地线 是为了防止在已停电的设备和线路上意外地出现电压而装设的保证工作人员安全的重要工具 按部颁规定 接地线必须是25mm2以上软裸铜线制成 技术术语 标示牌 用来警告人们不得接近设备的带电部分 指示为工作人员准备的工作地点 提醒采取安全措施 以及禁止某设备或某线路合闸通电的安全警告牌 分为警告类 允许类 提示类和禁止类等遮栏 为防止工作人员误碰到设备带电部分而装设的设备的屏护 分临时遮栏和常设遮栏两种绝缘棒 又称令克棒 绝缘拉杆 操作杆等 绝缘棒由工作头 绝缘杆和握柄三部分构成 它供在闭合或拉开高压隔离开关 装拆携带式接地线 以及进行测量和试验时使用 技术术语 安全用具 为了避免工作人员在从事电气工作时 发生触电 灼伤 高空坠落等事故 而必须使用的安全器具 分为基本安全用具和辅助安全用具两类 基本安全用具 指绝缘强度能长时间承受电气设备工作电压作用的安全用具 基本安全用具可以直接操作高压电气设备 有 绝缘操作杆 绝缘夹钳 核相高压杆 高低压验电器 绝缘挡板 防护镜等辅助安全用具 指绝缘强度不能长时间承受电气设备工作电压的作用的安全用具 只能起辅助安全作用 即起加强基本安全用具的保安作用 有 绝缘手套 绝缘靴 绝缘鞋 绝缘台 绝缘垫 绝缘绳等 技术术语 倒闸操作 变电站中的电气设备常因周期性检修 试验 查找 消除异常运行现象或处理事故等原因 需要通过操作断路器 隔离刀闸等电气设备而改变运行方式所进行的一系列有序操作 称为倒闸操作运行状态 是指设备的断路器及相应隔离刀闸在合闸位置 各种保护均已投入 将电源至受电端的电路接通的状态 备用状态 是指母线有电时 设备的相应手车在工作位置 断路器在分闸状态 相应隔离刀闸在合闸位置 各种保护均已投入 合上断路器即可运行的状态 技术术语 解备状态 是指母线有电时 设备的各种保护均已退出 相应手车在试验位置 断路器及相应隔离刀闸在分闸状态 检修状态 是指设备的各种保护均已退出 相应手车在试验位置 断路器及相应隔离刀闸在分闸状态 相应接地刀闸在闭合位置或已装设接地线 在相应位置上悬挂 有人工作 禁止合闸 标示牌及装设好临时遮栏的状态 变电站主要电气设备 一次设备 直接生产和输配电能的设备称为一次设备 包括变压器 各种高压断路器 隔离开关 母线 电力电缆 电压互感器 电流互感器 电抗器 避雷器 消弧线圈 并联电容器及高压熔断器等二次设备 对一次设备进行监视 测量 控制和保护作用的辅助设备 如各种继电器 微机装置 信号装置 测量仪表 录波记录装置以及遥测 遥信装置和各种控制电缆 小母线等 GIS 六氟化硫全封闭组合电器 GIS 属于户内三相交流电压输电设备 其作用是分合负载电流和故障电流 转换和隔离线路 测量电流电压 防护过电压等 它把变电站中除电力变压器以外所有的一次设备组装在接地的金属壳体内 按照用户主接线的要求 构成一个整体 充以SF6气体作绝缘和灭弧介质 由出线套管与外部电网相连 GIS由各个独立的标准元件组成 各标准元件制成独立气室 又称气隔 再辅一些过渡元件 如弯头 三通 伸缩节等 便可适应不同形式主接线的要求 组成成套配电装置 电力变压器 变压器是根据电磁感应原理完成了传输电能的同时改变了电压的 即 电生磁 磁生电 的一种具体应用 当一次绕组接入交流电源时 便有交变电流流过一次绕组 在铁芯中就会产生一个交变磁通 这个交变磁通同时穿过一 二次绕组 就会在一 二次绕组内感应产生交变电势e1和e2 由于一 二次的匝数不同 所以一 二次电势不等 若二次绕组与负载相连 在二次电势的作用下便有电流流过负载 这样就把一次绕组从电源取得的电能传给了负载 还达到了改变输出电压的目的 按绝缘介质和冷却方式分类 电力变压器有油浸式 干式 充气式 SF6 等变压器 其中油浸式变压器又有油浸自冷式 油浸风冷式 油浸水冷式和强迫油循环冷却式等 电力变压器的结构 铁芯 是变压器的主要部件之一 构成变压器的主磁路 同时用以支持和固定绕组 由铁轭 或旁轭 和铁芯柱两部分组成 绕组就套在铁芯柱上 铁轭则将铁芯柱连接起来使之形成闭合磁路绕组是具有改变电压 电流功能的单匝或几个线圈的组合线圈指一组串联的线匝所构成的电气设备的零部件 而绕组泛指高 低压线圈合在一起产生变压或变流功能的一对线圈 电力变压器 油箱 油箱是油浸变压器的外壳 器身 铁芯和线圈 装在充满变压器油的油箱中 大型变压器一般有两个油箱 本体油箱和有载调压油箱 有载调压油箱内装有切换开关 这是因为切换开关在进行操作过程中会产生电弧 若进行频繁操作将会使油的绝缘性能下降 因此设一个单独的油箱将切换开关单独放置变压器的保护装置 储油柜 呼吸器 安全装置 安全气道或压力释放阀 瓦斯继电器等油务处理装置 注油阀 放油阀 油样塞 油渣塞 放气塞 蝶形阀门 油位计 电力变压器 测温 测量变压器上层油温 便于运行人员监视变压器运行是否正常有电接点温度计和遥测温度计两种 绝缘套管 用于将变压器内部的各侧线圈引线引到油箱的外部 不但作为引线对地绝缘 而且担负固定引线的作用 调压装置 用来改变变压器绕组匝数以调整电压 从而保证电网的电压质量 保持电网安全稳定运行 提高供电可靠性 分为无载调压和有载调压两类 电力变压器 冷却系统 通过油的对流 经散热器冷却后流回油箱 以降低变压器的运行温度 使变压器运行在额定温升之下 以延长变压器的使用寿命变压器的冷却介质有油 O 水 W 和空气 A 循环种类有自然循环 N 强迫非导向循环 F 强迫导向循环 D 油浸式电力变压器的冷却方式有油浸自冷式 ONAN2 油浸风冷式 ONAF 和强迫油循环冷却方式 电力变压器 变压器型号 由两部分组成 第一部分 汉语拼音的代表符号 用以代表该台变压器的分类 结构特征和用途 第二部分 数据 分子代表额定容量 kVA 分母代表高压绕组电压等级 kV 电力变压器 2 7 电力变压器 如 SL7 500 10表示 三相 油浸自冷 铝导线 无载调压 设计序号为7 容量为500kVA的10kV级变压器 SFPSZ10 63000 110表示 三相 强迫油循环风冷式 三绕组 铜导线 有载调压 设计序号为10 容量为63000kVA的110kV级变压器 S 三相 F 风冷式 P 强迫油循环 S 三绕组 Z 有载调压 铜线不标 SSZ10 50000 110表示 三相 油浸自冷式 三绕组 有载调压 铜导线 设计序号为10 容量为50000kVA的110kV级变压器 S 三相 油浸自冷式不标 S 三绕组 Z 有载调压 铜线不标 高压开关柜 手车式开关柜由固定的柜体和手车两大部分组成 根据柜内电气设备的功能 柜体用隔板分成四个不同的功能单元 母线室 电缆室 低压室 手车室 柜体的外壳和各功能单元之间的隔板均采用敷铝锌钢板弯折后栓接而成 开关柜可移开部件配置VS1真空断路器手车 电压互感器手车 隔离手车等开关柜内均装设检测一次回路运行情况的带电显示装置 该装置由高压传感器和显示器两部分组成 传感器安装在馈线侧 显示器安装在开关柜的低压室面板上 开关柜的顶部 设有压力释放装置 当发生内部故障时 伴随电弧的出现 开关柜内部气压升高 顶部装设的压力释放板将被自动打开 释放压力和排泄气体 装设在门上的特殊密封圈把柜前面封闭起来 以确保操作人员和开关柜安全 高压开关柜 防止误操作的闭锁装置 开关柜具有可靠的防止误操作的闭锁装置 目的是防止误操作 以达到 五防 要求 保证操作人员的人身安全与设备安全 符合SD318 高压开关柜闭锁装置技术条件 的要求 机械闭锁是靠机械结构制约而达到预定目的一种闭锁 即当一元件操作后另一元件就不能操作电气闭锁是利用断路器 隔离开关的辅助触点接通或断开电气操作电源而达到闭锁目的的一种装置 开关柜配置电气联锁功能 以提高联锁的可靠性 消弧装置 消弧装置 中性点不接地即小电流接地系统 发生单相接地时 电网仍可继续运行2小时 这大大降低了运行成本 提高了供电系统的可靠性 但在单相接地电流较大时容易产生弧光过电压和相间短路 给供用电设备造成了极大的危害 防止这种危害的方法之一就是在中性点和地之间串接一个消弧线圈 它能有效减少接地电流 从而达到自动熄灭电弧的目的 装置基本组成 装置包括接地变压器 电控消弧线圈 微机控制器三部分 其中 接地变压器与电控消弧线圈合为一体放在同一油箱内 消谐装置 消谐装置 电力系统中因铁磁谐振产生的谐振过电压 严重危害电气设备绝缘及系统安全运行 必须尽快消除 作用如下 当系统产生零序过电压时 自动区分接地与谐振故障并报警输出 自动显示接地或谐振故障 零序电压值及频率 自动消除系统的铁磁谐振 可消除三分频 二分频 基频 二倍频 三倍频 四倍频及以上频率的铁磁谐振 接地故障报警 谐振故障报警 高压并联电容器 高压并联电容器 高压并联电容器装置是指由高压电容器及其配套设备连接而成的一个整体 配套设备包括高压开关柜 含高压断路器 高压隔离开关 电流互感器 继电保护 测量和指示仪表 串联电抗器 放电线圈 氧化锌避雷器 接地隔离开关 单台电容器保护用熔断器 等 高压并联电容器装置按其类型不同 可分为三类 即单台电容器 集合式电容器以及容量超过500kvar的大容量电容器组成电容器组 通过电容器的容性负荷电流与用电设备的感性负荷电流互相补偿 使电源侧线路中的感性无功电流减少 从而起到无功补偿的作用 高压并联电容器 电容器无功补偿通常有三种方式 集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6 10kV母线上 用来提高整个变电所的功率因数 使该变电所在供电范围内无功功率基本平衡 分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变 配电所高压或低压母线 也称为分散补偿 这种方式具有与集中补偿相同的优点 但无功补偿容量和范围相对小些 效果比较明显 因而采用得比较普遍 就地补偿将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备附近 就地进行无功补偿 也称为单独补偿或个别补偿 电压互感器和电流互感器 工作原理和变压器相似它们把高电压设备和母线的运行电压 大电流即设备和母线的负荷或短路电流 按规定比例变成测量仪表 继电保护及控制设备的低电压和小电流 在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V 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近于短路 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 开关设备 它包括断路器 隔离开关 负荷开关 高压熔断器等都是断开和合上电路的设备 断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开 还可以有自动重合闸功能 隔离开关 刀闸 的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压 以保证安全 它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和人身伤亡 负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力 一般与高压熔断丝配合用于10kV及以下电压且不经常操作的变压器或出线上 操作电源 概述 变电站开关控制 信号装置 继电保护和自动装置等所使用的电源称为操作电源 对操作电源的基本要求是要有足够的可靠性 不论变电站的运行状况如何变化 既使变电站全站失压 操作电源也不允许中断 仍应保证有足够的电压和足够的容量 操作电源分两类 交流操作电源和直流操作电源 变电站一般采用固定蓄电池供电的直流操作电源 过去变电站常采用复式整流直流电源和硅整流电容储能的直流电源 现已很少采用 目前使用较多的是微机控制高频开关直流电源系统 操作电源 直流系统的作用 在变电站中 直流系统是为各种控制及信号装置 继电保护和自动装置等提供可靠直流电源并作为工作电源 它还为操作提供可靠的操作电源 当站内的站用电失去后 直流电源还要作为应急的后备电源 不难看出 直流系统是保证变电站安全可靠运行的重要系统 如果把站用电系统比作人体的循环系统的话 那么直流系统就象人体的神经系统 一个完整的直流电源通常由蓄电池组 给蓄电池充电及浮充电用电力充电装置 给各类负荷供电的直流馈电装置三大部分组成 变电站综合自动化系统 变电站综合自动化系统 变电站综合自动化系统就是通过微机化保护 测控单元采集变电站各种信息 如母线电压 线路电流 变压器各侧电气量及变电站内各种一次及辅助设备 断路器等 等状态信息采集 并对采集到的信息加以分析和处理 借助于计算机通信手段 相互交换和上送相关信息 实现变电站运行监视 控制 协调和管理 综合自动化系统的基本要求是通过RTU 远动终端 来实现 四遥 的基本功能 即遥测 遥信 遥控和遥调 变电站综合自动化系统 1 遥测 采集并发送模拟量 脉冲量 数字量信息 2 遥信 采集并发送状态量信息 遥信变位优先传送 3 遥控 接受并执行主站端发来的遥控命令 4 遥调 接收并执行主站端发来的调整主变压器有载分接头的命令及对不少于两个定值的运行设备进行远程调节 变电站综合自动化系统 自动化系统的基本功能 继电保护的功能 监视控制的功能 自动控制装置的功能 远动及数据通信功能变电站综合自动化系统的数据库 变电站综合自动化系统的数据库是用来存储整个供电系统所涉及到的数据信息和资料信息 对供电系统而言 其数据库中的类型一般可分为基本类数据 对象类数据 归档类数据 变电站综合自动化系统 变电站综合自动化的特点1 功能综合化 它综合了变电站内除一次设备和交 直流电源以外的全部二次设备 微机监控子系统综合了原来的仪表屏 操作屏 模拟屏和变送器柜 远动装置 中央信号系统等功能 微机保护子系统代替了电磁式或晶体管式的保护装置 微机保护子系统和监控系统相结合 综合了故障录波 故障测距和小电流接地等子系统的功能 2 测量显示数字化 CRT显示器上的显示代替了常规指针式仪表 直观 明了 提高了测控量精度和管理的科学性 3 操作监视屏幕化 变电站实现综合自动化 常规在断路器安装处或控制屏上进行的跳 合闸操作 被屏幕上的鼠标操作或键盘操作所代替 常规的光字牌报警信号 被屏幕画面闪烁和文字提示或语言报警所取代 即通过计算机上的CRT显示器 可以监视全变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制 4 运行管理智能化 能实现故障分析和故障恢复操作智能化 实现自动化系统本身的故障自诊断 自闭锁和自恢复等功能 提高了变电站的运行管理水平和安全可靠性 继电保护及自动装置 概述 电力系统运行要求安全可靠 但是 电力系统会发生各种故障和不正常运行状态 最常见 危害最大的故障是各种形式的短路 所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰 使运行参数偏离正常值 如一些设备过负荷 系统频率或电压异常 系统振荡等 故障和不正常运行情况常常难以避免的 但事故却可以防止 继电保护装置就是能反映电力系统中各电气设备发生的故障或不正常工作状态 并作用于断路器跳闸或发出信号的一种的反事故的自动装置 继电保护及自动装置 继电保护装置的主要任务是防止电力系统事故的发生和发展 缩小事故范围或预防事故 以限制事故的影响范围 当电力系统元件发生故障时 该元件的继电保护装置迅速准确地给距离元件最近的断路器发出跳闸命令 切除故障元件 减少对该元件本身的损坏 保证无故障元件的稳定运行 保证电力系统的安全运行 当设备发生异常运行时 继电保护装置根据不正常工作情况和设备运行维护的条件发出预告信号 由值班人员及时处理 以免发展成故障 继电保护及自动装置 继电保护的基本要求 1 选择性 当系统发生故障时 离故障点最近的保护装置首先动作 切断故障电路 而保证系统中非故障部分继续正常运行 从而缩小事故停电范围 2 快速性 是指继电保护装置以尽可能快的速度断开故障元件 以提高电力系统运行的稳定性 减少非故障设备在电压降低情况下的工作时间 3 可靠性 指保护范围内发生故障时 保护装置应可靠动作 不拒动 而其它设备的保护装置应该可靠不动作 即误动不拒动 不该动不误动 4 灵敏性 指继电保护装置对其保护范围内发生的故障和不正常工作状态的反映能力 如果保护装置对其保护区内极其轻微的故障都能及时的反映 动作 说明其灵敏度高 继电保护及自动装置 继电保护的工作原理 电力系统发生故障时 电气量将发生变化 突出地表现为电流增大 电压降低 电流和电压之间的相位角发生变化 应用于电力系统中的各种继电保护 绝大多数是以反应这些电气量的变化为基础 利用正常运行与故障时电气量间的差别来实现的 反应电流改变的 有电流速断 定时过电流及零序电流等保护 反应电压改变的有低电压 过电压保护 继电保护及自动装置 既反应电流 又反应电流与电压间相角改变的 有方向过流保护 反应电压与电流的比值即反应短路点到保护安装处距离 阻抗 的有距离保护 反应输入电流和输出电流之差的 有差动保护 继电保护及自动装置 根据保护对被保护元件所起的作用可分为主保护 后备保护 辅助保护和异常保护 主保护是为满足电力系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护 后备保护是主保护或断路器拒动时 用来切除故障的保护 后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种 远后备保护是当主保护或断路器拒动时 由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护 近后备保护是当主保护拒动时 由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护 辅助保护是为弥补主保护和后备保护的性能不足或当主保护和后备保护退出运行时而起保护作用 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行的保护 另外 反应温度 压力 流量等非电气量变化的可以构成电力变压器的瓦斯保护 温度保护等 继电保护及自动装置 电力系统保护简介1 三段式过电流保护装置 电流速断 限时电流速断和过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置 它们之间的区别在于按照不同的原则来选择启动电流 速断是按照躲按躲过被保护线路末端短路时的最大短路电流来整定 限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定 而过电流保护则是按照躲过线路最大负荷电流来整定 由于电流速断不能保护线路全长 限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护 因此 为保证迅速而有选择地切除故障 常将电流速断 限时电流速断和过电流保护组合在一起 构成三段式电流保护 具体应用时 可以只采用速断加过电流保护 或限时电流速断加过电流保护 也可以三者同时采用 继电保护及自动装置 瞬时电流速断保护电流速断保护的选择性 靠它的动作电流的特殊整定要求来保证 瞬时电流速断保护的动作电流值必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流 即按躲过被保护线路末端短路时的最大短电路电流来整定 从而使瞬时电流速断保护的范围被限制在本保护线路的内部 瞬时电流速断只能保护线路近端故障 对线路其余部分故障是无能为力的 因此 常不能独立使用 常与带时限电流速断及过电流保护配合使用 继电保护及自动装置 带时限的电流速断保护瞬时电流速断保护虽能快速切除线路故障 但保护范围仅为线路首端的一部分 为了较快地切除其余部分的故障 需增设第二套带时限的电流速断保护来保护本线路全长并将保护范围延伸至下一线路的首端 但它不能保护下一线路的全长 定时限过电流保护通常是指其动作电流按躲过线路最大负荷电流整定的一种保护 正常运行时 它不会动作 当电网发生故障时 由于一般情况下故障电流比最大负荷电流大得多 所以保护的灵敏性较高 继电保护及自动装置 距离保护 距离保护是利用阻抗元件来反映短路故障点至保护安装处距离 或阻抗 并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置 该装置的主要元件为距离 阻抗 继电器 阻抗元件反映接入该元件的电压与电流之比 即反映短路故障点至保护安装处的阻抗值 测量阻抗 因线路阻抗与距离成正比 所以叫做距离保护或阻抗保护 零序电流保护在大电流接地电力系统中任一点发生单相或两相以上的接地短路故障时 系统中就会产生零序电流 这是由于在接地故障点出现了一个零序电压U0 在这个电压U0的作用下产生了零序电流I0 零序电流由故障点流经大地至电气设备中性接地点后返回故障点 它是一种反映接地故障的电流 因此 正常运行及相间短路时 均没有零序电压和零序电流 出现零序电压和零序电流是接地故障区别于正常运行和相间短路的基本特征 继电保护及自动装置 主变压器的保护变压器的故障可分为内部故障和外部故障 内部故障有 绕组的相间 匝间或层间短路 直接接地侧绕组的接地短路 发生内部故障时 短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组绝缘 烧毁铁芯 而且由于绝缘材料和变压器油受热分解而产生的大量气体 还可能引起变压器油箱爆炸 外部故障有 绕组引出线和套管上发生的相间短路和接地 对变压器外壳 短路 直接接地系统侧 不正常工作状态有 过负荷 外部短路引起的过电流 温升过高 油位极度降低 过电压及频率降低引起的过励磁等 继电保护及自动装置 主保护 1 重瓦斯保护 保护本体和有载调压装置 反应变压器内部各种短路故障和油面降低的主保护 重瓦斯动作跳闸 2 差动保护 差动保护作为变压器的内部及绕组引出线和套管上发生的相间短路和接地 对变压器外壳 短路 直接接地系统侧 故障的主保护 后备保护 继电保护及自动装置 1 复压过流保护 反应变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护的后备保护 2 主变本体保护 反应变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障的相应保护 包括主变本体和分接开关的轻瓦斯 压力释放 轻瓦斯反应变压器内部轻微故障及不正常现象 轻瓦斯动作于信号 3 过负荷保护 反应变压器对称过负荷 有人值班作用于信号 无人值班站作用于跳闸 4 零序电流保护 反应中性点直接接地系统中变压器外部接地短路 同时作为变压器内部接地短路的后备保护 5 过励磁保护 用于大容量变压器 反应变压器过励磁 实际工作磁密超过额定工作磁密 动作于信号或跳闸 继电保护及自动装置 电力电容保护电容器的保护包括内部保护和外部保护两方面 内部保护作为单台电容器内部击穿时的保护 使电容器内部串联元件未全部击穿之前将其从电源上断开 外部保护用以保护电容器回路中的短路故障 作为内部故障的后备保护 常用保护有 熔断器保护 电流保护 差动保护 不平衡保护 电压保护等 对内部故障及其引出线短路 装设熔断器保护 电容器组和断路器之间连接线路短路 装设电流保护 动作于跳闸 对电容器组过电压 应装设过电压保护 延时动作于跳闸 对所接母线失压 装设低电压保护 延时动作于跳闸 对电容器组 某一故障电容器切除后所引起的过电压 装设中性点电压或电流不平衡保护 防雷设备 主要有避雷针和避雷器 避雷针是为了防止变电站遭受直接雷击将雷电对其自身放电把雷电流引入大地 在变电站附近的线路上落雷时雷电波会沿导线进入变电站 产生过电压 另外 断路器操作等也会引起过电压 避雷器的作用是当过电压超过一定限值时 自动对地放电降低电压保护设备 放电后又迅速自动灭弧 保证系统正常运行 目前 使用最多的是氧化锌避雷器