1、變電站交、直流系統(tǒng),一、直流系統(tǒng)的作用,直流系統(tǒng)是給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的 電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。 直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要，對(duì)供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。,控制回路用直流為什么比用交流可靠？,1、輸出電壓穩(wěn)定。 2、單個(gè)直流屏有二路交流輸入（自動(dòng)切換），加上蓄電池，相當(dāng)于有三個(gè)電源供電。 3、假如用交流電源，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障，電壓會(huì)因短路而降低，使二次控制

2、電壓也降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因電壓低而使斷路器跳不開！,二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用,1、直流系統(tǒng)的基本概念 （1）直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。 （2）合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機(jī)構(gòu)等動(dòng)力負(fù)荷的直流母線。 （3）直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。 （4）均衡充電：用于均衡單體電池容量的充電方式，一般充電電壓較高，常用作快速恢復(fù)電池容量。 （5）浮充電：保持電池容量的一種充電方法，一般電壓較低，常用來(lái)平衡電池自放電導(dǎo)致的容量損失，也可用來(lái)恢復(fù)電池容量。,二、直流系統(tǒng)的組成及各部件的作用,（6）正常充電：蓄電池正常的充電過程，即由均充電轉(zhuǎn)到浮充電的過程

3、。 （7）定時(shí)均充：為了防止電池處于長(zhǎng)期浮充電狀態(tài)可能導(dǎo)致電池單體容量不平衡，而周期性地以較高的電壓對(duì)電池進(jìn)行均衡充電。 （8）限流均充：以不超過電池充電限流點(diǎn)的恒定電流對(duì)電池充電。 （9）恒壓均充：以恒定的均充電壓對(duì)電池充電。,合母與控母的區(qū)別,1、控制母線提供持續(xù)的，較小負(fù)荷的直流電源；而合閘母線提供瞬時(shí)較大的電源。在合閘時(shí)電流較大，會(huì)造成母線電壓的短時(shí)下降。 2、控母電壓一般為220V，合母電壓為240V。,變電站站用控制電源系統(tǒng)拓?fù)鋱D,交直流一體化設(shè)計(jì)理念,傳統(tǒng)電源系統(tǒng),一體化電源系統(tǒng),節(jié)約成本,統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái),高速以太網(wǎng),綜自監(jiān)控,UPS電源系統(tǒng),直流電源系統(tǒng),通信電源系統(tǒng),MODBU

4、S,一體式觸摸式監(jiān)控器 IEC61850規(guī)約,UPS電源系統(tǒng),直流電源系統(tǒng),通信電源系統(tǒng),綜自監(jiān)控,UPS電源通信規(guī)約,直流電源通信規(guī)約,通信電源通信規(guī)約,減少傳統(tǒng)變電站交、直流系統(tǒng)用兩個(gè)ATS的模式。 一體化監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使得報(bào)警及維護(hù)更加及時(shí)，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 共享直流操作電源的蓄電池組，取消傳統(tǒng)UPS和通信電源 的蓄電池組和充電單元，減少維護(hù)工作量。 對(duì)防雷單元統(tǒng)一優(yōu)化配置，針對(duì)UPS和DC/DC的直流輸入 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和EMI處理，滿足EMC要求。 統(tǒng)一了通信協(xié)議，使得交直流系統(tǒng)后臺(tái)的管理更加方便化。 建立智能監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)，保證了變電站交直流電源系統(tǒng)大的

5、可靠運(yùn)行。,一體化交直流控制電源需解決問題,ATS,ATS,充電器,一路交流,二路交流,UPS電源系統(tǒng),直流電源系統(tǒng),通信電源系統(tǒng),站用電源系統(tǒng),站內(nèi)交流設(shè)備,直流用電設(shè)備,通信電源設(shè)備,綜自后臺(tái),UPS監(jiān)控模塊,直流監(jiān)控模塊,通信監(jiān)控模塊,變電站電源系統(tǒng)現(xiàn)狀,一體化交直流控制電源的構(gòu)成,間隔層,站控層,高速以太網(wǎng),一體化觸摸式監(jiān)控器,綜自監(jiān)控,IEC61850,ATS,一路交流,二路交流,交流站用設(shè)備,直流站用設(shè)備,通信設(shè)備,ACBUS,綜自監(jiān)控,IEC61850,高速以太網(wǎng),交流屏,逆變電源屏,直流充電屏,通信電源屏,DCBUS,此為雙向并網(wǎng)有源逆變過程,監(jiān)控模塊,監(jiān)控模塊,監(jiān)控模塊,MO

6、DBUS,交直流一體化電源監(jiān)控裝置,二 系統(tǒng)介紹,直流系統(tǒng)屏面布置圖,返回,二組充電機(jī)二組蓄電池帶降壓裝置,直流電源系統(tǒng)組成,按功能單元?jiǎng)澐种绷麟娫匆话憧煞譃橐韵聨讉€(gè)部分 ：,系統(tǒng)監(jiān)控單元 交流配電部分 高頻充電模塊 蓄電池組 降壓?jiǎn)卧桄?饋線輸出開關(guān)等,直流系統(tǒng)原理框圖,直流系統(tǒng)連接圖,系統(tǒng)監(jiān)控,絕緣及蓄電池檢測(cè)： 通過絕緣巡檢單元及 蓄電池巡檢單元對(duì)相 關(guān)量進(jìn)行檢測(cè)。,模塊監(jiān)視：讀取高頻模塊電壓、電流數(shù)據(jù)、控制充電電壓、電流,模擬量、開關(guān)量： 合閘、控制母線電壓、電流、熔斷器熔斷、開關(guān)跳閘、避雷器擊穿等,系統(tǒng)監(jiān)控單元： 對(duì)本系統(tǒng)提供全方位的監(jiān)控,系統(tǒng)監(jiān)控單元,交流缺相，過欠壓,母線過欠壓

7、,蓄電池過欠壓,正負(fù)母線對(duì)地電壓降低,母線絕緣降低,模塊通訊故障,模塊故障,開關(guān)狀態(tài)數(shù)字信號(hào),熔絲故障,饋線脫扣,防雷器故障,絕緣故障,直流系統(tǒng)故障,上 位 機(jī),系統(tǒng)監(jiān)控單元,2.1 交流配電單元,2.各單元工作原理,2.1 交流配電單元,正常運(yùn)行時(shí)，三相交流電處于相對(duì)平衡的狀態(tài)，三相交流電中心點(diǎn)與零線之間無(wú)電勢(shì)差，內(nèi)部繼電器J1不動(dòng)作，交流故障監(jiān)測(cè)單元內(nèi)的告警繼電器J3的線圈通過J1的常閉接點(diǎn)接于零線與火線間，同時(shí)LED 發(fā)光管點(diǎn)亮，指示交流電源正常。當(dāng)交流任一相發(fā)生缺相或三相嚴(yán)重不平衡時(shí)，三相交流電中心點(diǎn)與零線之間產(chǎn)生電勢(shì)差，內(nèi)部繼電器J1得電動(dòng)作，其常閉接點(diǎn)斷開，使得內(nèi)部繼電器J3線圈失

8、電，J3常閉接點(diǎn)閉合，發(fā)出故障告警信號(hào)，同時(shí) LED熄滅，指示交流電源故障。,雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷兩種，線路直接遭雷擊時(shí)，電纜中流過很大電流，同時(shí)引起數(shù)千伏的過電壓直接加到線路裝置和電源設(shè)備上，持續(xù)時(shí)間達(dá)若干微秒，直接危害用電設(shè)備。感應(yīng)雷通過雷云之間或雷云對(duì)地的放電，在附近的電纜或用電設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，危害用電設(shè)備的安全。因此必須要在交流配電單元入口加裝防雷器。 目前我司直流電源柜設(shè)有C級(jí)及D 級(jí)防雷，C級(jí)防雷設(shè)在交流配電單元入口，選用的防雷器為世界名牌防雷產(chǎn)品，通流量40kA，動(dòng)作時(shí)間小于25ns，D級(jí)防雷設(shè)在充電模塊內(nèi)，通流量為10kA，動(dòng)作時(shí)間小25ns，可以有效地將雷電引入大地，

9、將雷電的危害降至最小。當(dāng)防雷器故障時(shí),C級(jí)防雷器的工作狀態(tài)窗口由綠變紅,提醒更換防雷模塊,防雷模塊插拔方便,易于更換。,2.2 防雷保護(hù),雷擊浪涌吸收器具有防雷和抑制電網(wǎng)瞬間過壓雙重功能，最大通流量40KA，動(dòng)作時(shí)間小于25ns。由下圖可見，相線與相線之間，相線與零線之間的瞬間干擾脈沖均可被壓敏電阻和氣體放電管吸收。因此，其功能優(yōu)于單純的防雷器。,2.3 雷擊浪涌吸收器,1、模塊系列最全 2、單模塊功能最全 3、單模塊功率因數(shù)最高 4、單模塊輸出功率最大 5、獨(dú)有電壓、電流顯示功能,2.4 充電模塊,充電模塊,高頻開關(guān)電源模塊原理圖,集中控制及均流接口,C,D,A,B,高頻開關(guān)電源由以下幾個(gè)部

10、分組成：,主電路 從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括： 原邊檢測(cè)控制電路：監(jiān)視交流輸入電網(wǎng)的電壓，實(shí)現(xiàn)輸入過壓、欠壓、缺相保護(hù)功能及軟啟動(dòng)的控制。 EMI輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。 軟啟動(dòng)：消除開機(jī)浪涌電流。 整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級(jí)變換。 全橋變換：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。 輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。 控制電路 一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到

11、輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。 檢測(cè)電路 除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。 輔助電源 提供所有單一電路的不同要求電源。,全橋相移ZVZCS軟開關(guān)技術(shù)采用恒頻控制、對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，在大功率變換器中得到了廣泛的應(yīng)用，在高頻大功率變換器中，全橋相移ZVZCS技術(shù)是理想的軟開關(guān)方案。,軟開關(guān)技術(shù),浮充電壓2.25Vn 均充電壓2.35Vn 浮充電流0.1C10 紋波系數(shù)0.5 n:系統(tǒng)電池只數(shù) 蓄電池充電電壓、電流選擇關(guān)系到蓄電池的壽命，影響著整組直流系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。,電池充電參數(shù)整定,充電裝置采用N+1個(gè)高

12、頻開關(guān)電源模塊并聯(lián)工作。模塊數(shù)量可按如下公式選擇： NInIj+Ic10 In 一臺(tái)充電模塊的額定電流 Ij 直流系統(tǒng)經(jīng)常性負(fù)荷 Ic10 蓄電池組恒流充電電流，閥控式鉛酸電池為0.1C10 例如：直流電源系統(tǒng)電壓等級(jí)為220VDC，蓄電池容量為300Ah，經(jīng)常性負(fù)荷為5A（最大經(jīng)常性負(fù)荷不超過7A）。 充電電流(0.1C10300AH)+最大經(jīng)常性負(fù)荷(約7A)=37A。選用20A電源模塊2臺(tái)即可滿足負(fù)荷需求(N=2),再加一個(gè)備用模塊共3個(gè)電源模塊并聯(lián)即可構(gòu)成所需系統(tǒng)。,充電模塊配置原則,智能化程度高，任一充電模塊故障時(shí)能自動(dòng)將其關(guān)閉，其余模塊重新均分負(fù)載 當(dāng)系統(tǒng)中所有變送器均故障時(shí)，仍可

13、正確地控制整個(gè)系統(tǒng) 與充電模塊等下級(jí)設(shè)備采用數(shù)字通訊方式，輸入、輸出電氣隔離設(shè)計(jì) 提供完全隔離的 RS232/RS422接口供遠(yuǎn)程監(jiān)控使用，四遙功能可采用任意通訊規(guī)約 提供雙串口可同時(shí)與DCS和本站監(jiān)控系統(tǒng)通訊 200條漢字顯示歷史記錄，500條儲(chǔ)存記錄 同時(shí)有UPS監(jiān)控器、交流監(jiān)控器，觸摸型監(jiān)控器、真彩屏幕監(jiān)控器等,2.5 集中監(jiān)控器,集中監(jiān)控器原理框圖,顯示蓄電池電壓和充放電電流 顯示蓄電池環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償 手動(dòng)/自動(dòng)均充 蓄電池過、欠壓報(bào)警,蓄電池管理,溫度補(bǔ)償系數(shù)一般設(shè)定為負(fù)的35mV/單只電池。即當(dāng)環(huán)境溫度高于電池廠家設(shè)定值時(shí)，充電電壓降低V；反之，則充電電壓升高V。溫度變化后

14、充電電壓變化V計(jì)算如下： VnKcT n蓄電池組電池個(gè)數(shù) Kc溫度補(bǔ)償系數(shù)，一般取-3mV T溫度較基準(zhǔn)溫度一般為25的變化。,溫度補(bǔ)償充電電壓計(jì)算,運(yùn)行模式說明,1.浮充模式 正常運(yùn)行時(shí)，直流系統(tǒng)工作在浮充電狀態(tài)，主要是提供經(jīng)常性負(fù)荷工作電源及補(bǔ)償蓄電池放電損失的電能。浮充電工作方式運(yùn)行時(shí)，集中監(jiān)控器可根據(jù)檢測(cè)到的環(huán)境工作溫度來(lái)調(diào)節(jié)充電機(jī)的輸出電壓，以達(dá)到對(duì)蓄電池浮充電電壓溫度補(bǔ)償?shù)囊?。浮充電壓?度補(bǔ)償系數(shù)由監(jiān)控器設(shè)定。本系統(tǒng)在浮充電工作方式運(yùn)行時(shí)，集中監(jiān)控器可根據(jù)檢測(cè)到的環(huán)境工作溫度來(lái)調(diào)節(jié)充電機(jī)的輸出電壓，以達(dá)到對(duì)蓄電池浮充電電壓溫度補(bǔ)償?shù)囊?。浮充壓溫度補(bǔ)償系數(shù)由監(jiān)控器設(shè)定。 2.均

15、充模式 定時(shí)均充 自動(dòng)均充,定時(shí)均充功能,定時(shí)均充程序：以整定的充電電流進(jìn)行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)轉(zhuǎn)為浮充運(yùn)行。均充時(shí)間可通過鍵盤任意設(shè)定。,當(dāng)下述的條件之一成立時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)均充： 系統(tǒng)連續(xù)浮充運(yùn)行超過設(shè)定的時(shí)間(3個(gè)月)； 交流電源故障，蓄電池放電超過十分鐘。 自動(dòng)均充電程序：以整定的充電電流進(jìn)行穩(wěn)流充電，當(dāng)電壓逐漸上升到均充電壓整定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)壓充電，當(dāng)充電電流小于0.01C10A后延時(shí)一定時(shí)間后（出廠設(shè)定值為15分鐘），自動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充運(yùn)行。,自動(dòng)均充功能,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，在屏幕右側(cè)會(huì)彈出故障字樣，按功能鍵則可查看詳細(xì)內(nèi)容。若

16、故障內(nèi)容在主屏內(nèi)則相應(yīng)項(xiàng)會(huì)反白顯示并閃爍。,顯示操作,在此菜單中可以控制充電機(jī)的開關(guān)機(jī)、均/浮充狀態(tài)以及均/浮充時(shí)間。,一組充電機(jī)控制：,充電機(jī)： 開機(jī)/浮充,* 浮充定時(shí)： 090天,* 均充定時(shí)： 10：00,* 均充延時(shí)： 00：15,返回,轉(zhuǎn)換,下頁(yè),若系統(tǒng)含有二組充電機(jī)，通過下頁(yè)鍵，對(duì)二組充電機(jī)進(jìn)行控制設(shè)置。,充電機(jī)控制操作,絕緣監(jiān)測(cè)儀用于監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流電壓過、欠壓或直流系統(tǒng)絕緣強(qiáng)度降低等異常情況下發(fā)出聲光告警，并將對(duì)應(yīng)告警信息發(fā)至集中監(jiān)控器。該裝置安裝在饋線柜上，支路巡檢的傳感器,分別裝在每回饋線開關(guān)的抽屜內(nèi),各饋線開關(guān)的引出線穿過傳感器的中心孔。該裝置監(jiān)測(cè)正

17、負(fù)直流母線的對(duì)地電壓和絕緣電阻，當(dāng)正、負(fù)直流母線的對(duì)地絕緣電阻低于設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)支路巡檢功能。支路巡檢采用直流有源CT，不需向母線注入信號(hào)。每個(gè)CT內(nèi)含CPU，被檢信號(hào)直接在 CT 內(nèi)部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由CPU通過串行口上傳至絕緣監(jiān)測(cè)儀主機(jī)。支路檢測(cè)精度高和抗干擾能力強(qiáng)。采用智能型CT,所有支路的漏電流檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行,支路巡檢速度高。,2.6 絕緣監(jiān)測(cè)儀,型號(hào)：WJY3000A型微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)儀 尺寸：483115272(mm) 重量：6kg,a.單端接地：,可得接地電阻,b.平衡接地：,不能直接求解,（1）平衡電橋法,母線檢測(cè)原理,（2）不平衡電橋法,a.K1閉合K2斷開，測(cè)V1V2,

18、即可求得接地電阻Rx 、Ry,b.K1斷開K2閉合，測(cè)V1V2,兩種檢測(cè)方法性能比較,采用直流法 采用直流有源CT，不需注入交流信號(hào)。當(dāng)出現(xiàn)接地時(shí)，直流CT將直流漏電流變換為電信號(hào) 優(yōu)點(diǎn)： a 無(wú)需向母線注入交流信號(hào)； b 受接地電容的影響小； c 能識(shí)別接地母線的極性； d 能測(cè)量雙端接地；缺點(diǎn)： a 成本高于交流CT； b 環(huán)境溫度和工作電壓的波動(dòng)影響測(cè)量精度。,主機(jī)內(nèi)部,R1,R2,RX,RY,+KM,-KM,支路檢測(cè)原理,WJY3000A型絕緣監(jiān)測(cè)儀與傳統(tǒng)的絕緣檢測(cè)儀對(duì)比表,普通型：采用分級(jí)自動(dòng)調(diào)壓并且有手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，調(diào)壓精度由用戶選定 微機(jī)型：同時(shí)配備主硅鏈和副硅鏈，主硅鏈負(fù)責(zé)對(duì)母線

19、電壓的精調(diào)，副硅鏈用于防止母線失壓，當(dāng)主硅鏈故障時(shí)CPU能實(shí)時(shí)地將硅鏈運(yùn)行狀態(tài)上報(bào)集中監(jiān)控器（即雙硅鏈方案）。,2.7 硅鏈降壓裝置,一般日常巡檢按如下步驟進(jìn)行：,巡檢流程,表計(jì)顯示數(shù)值,指示燈,系統(tǒng)監(jiān)控單元,高頻模塊,開關(guān)位置,調(diào)壓功能試驗(yàn),檢查光字牌，確認(rèn)是否 有告警指示,檢查所有 表計(jì)，查看指示值是 否在正常范圍內(nèi)？,表計(jì)顯示、告警信號(hào)燈,系統(tǒng)監(jiān)控單元檢查,調(diào)壓功能檢查,調(diào)壓開關(guān),降壓硅鏈,繼電器,高頻充電模塊,確認(rèn)所有需 投在“合位”的饋電 開關(guān)均在“合位”,饋電開關(guān)工作位置檢查,蓄電池,附：蓄電池電壓允許偏差表,系統(tǒng)巡檢,季檢查 因受運(yùn)行的環(huán)境影響，充電模塊上的灰塵吸附情況也不一致，

20、 季檢時(shí)應(yīng)視模塊上灰塵吸附情況做模塊灰塵清掃。 年度檢查 充電模塊本身的數(shù)碼管顯示可能會(huì)因運(yùn)行的溫度和時(shí)間的影響導(dǎo)致漂移，所以應(yīng)每年對(duì)模塊的數(shù)碼管顯示校驗(yàn)一次。具體操作見 充電模塊說明書。 注：集中監(jiān)控器充電機(jī)電壓、電流值是由充電機(jī)電壓、電流表計(jì) 通過串口傳輸過去的，所以充電機(jī)本身的數(shù)碼管顯示不準(zhǔn)并不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 特殊檢查 如果系統(tǒng)在正常運(yùn)行中發(fā)生故障（系統(tǒng)內(nèi)部的裝置故障）， 在故障排除或更換元器件后應(yīng)做相應(yīng)的功能告警試驗(yàn)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。,大修檢查 在設(shè)備大修停運(yùn)期間，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，以保證下一周期的正常運(yùn)行。具體如下： 對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的清潔清掃，以防止因灰塵堆積導(dǎo)致

21、系統(tǒng)的絕緣降低。 檢查電氣連接是否緊固，包括母線的連接螺栓、二次回路的連接端子、接地銅排的連接等。 對(duì)充電模塊重新校調(diào)。 對(duì)表計(jì)重新校調(diào)。 對(duì)系統(tǒng)信號(hào)、報(bào)警保護(hù)功能試驗(yàn)。 配合蓄電池的充放電試驗(yàn)檢驗(yàn)系統(tǒng)的充電程序。 絕緣監(jiān)測(cè)儀的功能試驗(yàn)。 停運(yùn)設(shè)備的特殊維護(hù) 設(shè)備停運(yùn)請(qǐng)將設(shè)備的所有開關(guān)斷開，并關(guān)好前門和后門。如果 停運(yùn)的時(shí)間的時(shí)間較長(zhǎng)，請(qǐng)注意屏內(nèi)加熱除濕。,變電站防誤閉鎖裝置及其管理,防誤閉鎖裝置的作用 防誤閉鎖裝置是保證倒閘操作正確實(shí)施的重要措施之一。在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用防誤閉鎖裝置，對(duì)防止電氣誤操作事故起到了很大作。所以，凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤閉鎖裝置。,五防概念,

22、防止誤分、誤合開關(guān),防止帶負(fù)荷拉、合刀閘或手車觸頭,防止帶電掛接地線(合接地刀閘),防止帶地線（接地閘刀）合閘送電,防止誤入帶電設(shè)備間隔,五 防,1. 功能要求,“五防”功能除“防止誤分、誤合斷路器”現(xiàn)階段因技術(shù)原因可采取提示性措施外，其余四防功能必須采取強(qiáng)制性防止電氣誤操作的措施。 從目前使用的防誤裝置來(lái)看，都不能完全滿足五防要求，尤其對(duì)五防功能中的“防止帶電掛接地線”這一功能，都不能很好解決，有待于進(jìn)一步完善。,防誤基本規(guī)則一,合負(fù)荷側(cè)刀閘時(shí)，應(yīng)確認(rèn)電源側(cè)的刀閘已經(jīng)合好，拉電源側(cè)刀時(shí)，應(yīng)確認(rèn)負(fù)荷側(cè)的刀閘已經(jīng)斷開,1,3,2,等電位允許操作刀閘。,與該刀閘直接相連的開關(guān)在斷開位置,為了防止帶

23、負(fù)荷拉合刀閘，在拉合隔離刀閘時(shí)必須保證：,在掛接地線（合接地刀）時(shí)，應(yīng)保證接地點(diǎn)的任何方向都有斷開的隔離刀閘。,防 誤 規(guī) 則,規(guī)則二,合刀閘（或開關(guān)）時(shí)應(yīng)保證所有與刀閘（或開關(guān)）兩側(cè)相連的地線和接地刀閘都在斷開位置。,規(guī)則三,電氣防誤操作規(guī)定,在設(shè)備的電動(dòng)操作控制回路中串聯(lián)以閉鎖回路控制的接點(diǎn)或鎖具，在設(shè)備的手動(dòng)操控部件上加裝受閉鎖回路控制的鎖具，同時(shí)盡可能按技術(shù)條件的要求防止走空程操作。,國(guó)家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定,電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等）有一個(gè)重要特點(diǎn)：同一設(shè)備可在多處操作，即可在遠(yuǎn)方操作（集控中心）、站控層操作（ 主控室、測(cè)控柜）、間隔層操作（匯控箱、端子箱

24、）、設(shè)備層操作（操作機(jī)構(gòu)箱）。 無(wú)論設(shè)備處在哪一層操作控制,都應(yīng)具備防誤閉鎖功能 。,設(shè)備機(jī)械聯(lián)鎖,程序鎖閉鎖,電氣連鎖式防誤閉鎖裝置,微機(jī)“五防”系統(tǒng)閉鎖,變電站常用的防誤閉鎖裝置有：設(shè)備機(jī)械聯(lián)鎖、程序鎖閉鎖、電氣連鎖式防誤閉鎖裝置（電氣閉鎖、）微機(jī)閉鎖等。 1、設(shè)備機(jī)械聯(lián)鎖 設(shè)備機(jī)械閉鎖是最基本的防誤閉鎖方式，它主要是利用設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)部位的互鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)，靠機(jī)械結(jié)構(gòu)制約而達(dá)到閉鎖目的的一種閉鎖 裝置，即當(dāng)一元件操作后另一件就不能操作。 （機(jī)械閉鎖只能在隔離開關(guān)與本處的接地開關(guān)或者是在斷路器與本處的接地開關(guān)間實(shí)現(xiàn)閉鎖）,各種防誤閉鎖方式及其特點(diǎn),1、機(jī)械閉鎖,主刀和地刀均在分閘位置，二者互不閉

25、鎖。,主刀和地刀均在分閘位置，二者互不閉鎖。,主刀和地刀均在分閘位置，二者互不閉鎖。,主刀合，閉鎖開關(guān)側(cè)地刀,主刀閘合上后 接地刀閘被 機(jī)械閉鎖,主刀閘合上后 被接地刀閘 機(jī)械閉鎖,主刀合閘，帶動(dòng)連桿,閉鎖線路側(cè)地刀,特 點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)閉鎖的前提是 一體化設(shè)備,機(jī)械閉鎖的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠、易于實(shí)現(xiàn)。 缺點(diǎn)：只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的防誤功能，對(duì)于結(jié)構(gòu)上獨(dú)立的設(shè)備，如戶外高壓斷路器與隔離開關(guān)之間就無(wú)法使用。,2.程序鎖閉鎖 主要是利用一把鑰匙按順序打開多把鎖，或多把鑰匙有機(jī)組合按順序打開多把鎖這一原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。就是各操作設(shè)備裝設(shè)程序鎖，利用鑰匙隨程序傳遞或置換而達(dá)到先后開鎖操作的要求，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的程序鎖分為兩大類：

26、即有彈子程序鎖和無(wú)彈子程序鎖。有彈子鎖采用鑰匙置換法。無(wú)彈子程序鎖又分為2種，一種采用轉(zhuǎn)換角度走步法，一把鑰匙走到底；另一種采用鑰匙置換法。,程序鎖閉鎖 優(yōu)點(diǎn)：比機(jī)械連鎖靈活，可用于結(jié)構(gòu)獨(dú)立的設(shè)備間的閉鎖，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，不需要二次回路，節(jié)約投資，比較經(jīng)濟(jì)。 缺點(diǎn)：1.使用不夠方便，經(jīng)常因調(diào)試不當(dāng)而難以開啟，延誤操作時(shí)間。 2.對(duì)于復(fù)雜操作，如220kV雙母線倒母線、旁路帶路操作等、由于程序太多，難以實(shí)施。,3、電氣連鎖式防誤閉鎖裝置 電氣連鎖式防誤閉鎖裝置是利用電磁鎖和斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)及設(shè)備網(wǎng)門等設(shè)備的輔助開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)電磁鎖的控制回路中都串入相關(guān)斷路器、隔離開關(guān)、接地

27、開關(guān)的輔助開關(guān)的觸點(diǎn)，以控制電磁鎖的打開與否，從而達(dá)到防誤的目的。,電磁鎖,戶內(nèi)（柜門）電磁鎖,戶外電磁鎖,通過相應(yīng)的輔助接點(diǎn)， 接通或斷開需閉鎖元件 的電磁鎖電源。從而 達(dá)到閉鎖目的。,單元接線圖,電磁鎖接線圖,一體化設(shè)備， 采取機(jī)械閉鎖,1GD地刀受單元開關(guān) 及2G刀閘閉鎖，二者 均斷開時(shí)回路接通。,單元接線圖,電磁鎖接線圖,一體化設(shè)備， 采取機(jī)械閉鎖,特點(diǎn)： 裝置原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)便捷， 非同一體的開關(guān)設(shè)備之間就可 實(shí)現(xiàn)閉鎖；電磁鎖不能滿足 密封要求而受潮銹蝕， 使閉鎖常常失靈。,1GD地刀受單元開關(guān) 及2G刀閘閉鎖，二者 均斷開時(shí)回路接通。,3、電氣邏輯閉鎖,利用相關(guān) 的輔助接點(diǎn)接入需閉鎖

28、的刀閘、地刀等電動(dòng)操作回路上，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的相互閉鎖。,外部聯(lián)鎖,操作1G刀閘時(shí)，要求 DL、01G及031G斷開。,特點(diǎn)： 二次回路復(fù)雜，安裝、維護(hù)工作量大，對(duì)輔助開關(guān)的工藝要求高。 實(shí)現(xiàn)的基本條件是電動(dòng)操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上（防止帶負(fù)荷拉、合刀閘; 防止帶地刀合閘; 防止帶刀閘合地刀）。,刀閘輔助開關(guān),電氣連鎖式防誤閉鎖裝置 優(yōu)點(diǎn)：解決了機(jī)械連鎖式防誤裝置所不能實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)獨(dú)立的設(shè)備間的閉鎖問題。 缺點(diǎn)：投資大需要很多控制電纜，并需要增加輔助切換開關(guān)的觸點(diǎn)數(shù)目。 接線比較復(fù)雜，可靠性差，特別是當(dāng)一個(gè)電磁鎖回路中串入的輔助切換開關(guān)觸點(diǎn)較多時(shí)，常會(huì)因觸點(diǎn)接觸不良而影響電磁鎖的正常工作，回路中串入的

29、觸點(diǎn)越多，可靠性越差。,4、微機(jī)閉鎖 微機(jī)型防誤操作閉鎖裝置主要是由電腦模擬盤、電腦鑰匙、電編碼開鎖、機(jī)械編碼鎖幾部分組成。其可以檢驗(yàn)和打印操作票，能對(duì)所有一次設(shè)備的操作強(qiáng)制閉鎖。,4、微機(jī)防誤閉鎖,目前的微機(jī)防誤閉鎖裝置主要分為三種類型：,離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置,在線式微機(jī)防誤閉鎖裝置,綜合式微機(jī)防誤閉鎖裝置,離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置,由三部分組成,防誤主機(jī),電腦鑰匙,現(xiàn)場(chǎng)鎖具,操作流程,特點(diǎn)：,防誤主機(jī)不能在線跟蹤操作的執(zhí)行情況,在操作方式切換頻繁的情況下，電腦鑰匙需 要多次回傳，操作較煩瑣,投資小，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)鎖具無(wú)需敷設(shè)電纜,綜合式微機(jī)防誤閉鎖裝置,由四部分組成,現(xiàn)場(chǎng)鎖具,防

30、誤主機(jī),電腦鑰匙,監(jiān)控系統(tǒng),操作流程,特點(diǎn)：,遙控操作時(shí)，防誤主機(jī)通過通訊接口對(duì)監(jiān)控系 統(tǒng)執(zhí)行“軟解鎖 ”。,就地操作時(shí)，通過電腦鑰匙解鎖操作，防誤主 機(jī)可通過監(jiān)控系統(tǒng)在線跟蹤操作的執(zhí)行情況， 但無(wú)法在線防護(hù)操作步驟。,除部分設(shè)備采用在線方式閉鎖外，其他設(shè)備仍 采用離線鎖具加電腦鑰匙的閉鎖方案,4、五防系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)工作框圖,發(fā)送操作 命令,遙控接點(diǎn) 閉合,控制回路接通,回傳設(shè) 備狀態(tài),模擬預(yù)演,邏輯判斷,正確,錯(cuò)誤,顯示正確 操作條件,條件滿足 完成操作,監(jiān)控系統(tǒng),操作命令,按步驟 執(zhí)行操作,分布式控制器 接受解鎖命令,遙控閉鎖 繼電器解鎖,遙控閉鎖 接點(diǎn)預(yù)先閉合,下一步驟,與,測(cè)控裝置 接

31、受命令,被控設(shè)備 操作變位,特點(diǎn)：,遙控閉鎖繼電器對(duì)操作回路實(shí)現(xiàn)”硬閉鎖”,遙控閉鎖繼電器與就地操作的電編碼鎖 一體化設(shè)計(jì),操作的全過程可在防誤主機(jī)上完整顯示,遙控操作,近控操作,模擬預(yù)演,邏輯判斷,正確,錯(cuò)誤,寫票,回傳設(shè) 備狀態(tài),顯示正確 操作條件,監(jiān)控系統(tǒng),傳輸 電腦鑰匙,現(xiàn)場(chǎng)操作,被控設(shè)備 操作變位,完成操作,4 二次插座的機(jī)械聯(lián)鎖 當(dāng)手車處于工作位置時(shí)，控制回路二次插座不能脫開。 5 活門的機(jī)械閉鎖 當(dāng)手車從試驗(yàn)位置進(jìn)入到工作位置，活門自動(dòng)打開，當(dāng)手車退至試驗(yàn)位置時(shí)活門自動(dòng)關(guān)閉。,變電站一次設(shè)備,第一節(jié) 變電站的主變壓器,一、變壓器的原理及分類 1、變壓器的原理 變壓器是一種通過改變

32、電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。它有一個(gè)共用的鐵芯和與其交鏈的幾個(gè)繞組，且它們之間的空間位置不變。當(dāng)某一個(gè)繞組從電源接受交流電能時(shí)，通過電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原理改變電壓（電流），在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電能。因此，變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。鐵芯和繞組組裝了絕緣和引線之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中，再配置調(diào)壓、冷卻、保護(hù)、測(cè)溫和出線等裝置，就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。 2、變壓器的分類 按照單臺(tái)變壓器的相數(shù)來(lái)區(qū)分,可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中,一般應(yīng)用三相變壓器，當(dāng)容量過大且受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中也可以應(yīng)用三臺(tái)單相式變

33、壓器組成變壓器組。,35kV站的三相主變壓器,35kV站的三相主變壓器,一、變壓器的用途,變壓器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行電壓變換的電氣設(shè)備。電力變壓器是指用于電力系統(tǒng)中的變壓器，其主要作用是進(jìn)行電壓變換，將一個(gè)電壓等級(jí)變換成同一頻率的另一個(gè)電壓等級(jí)。在電力系統(tǒng)中，由于電源點(diǎn)和負(fù)荷中心之間存在一定的距離，需要通過輸電線路將電能輸送過去。遠(yuǎn)距離輸送的電能一般是三相正弦交流電，輸送的功率可用P=3UI計(jì)算。從公式可以看出當(dāng)輸送同樣功率的電能時(shí)，電壓越高，則電流越小，這樣就可以選用截面較小的導(dǎo)線，節(jié)省有色金屬。在輸送的過程中，電流通過導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生一定的功率損耗和電壓降，如果電流減小，功率損耗和電壓降會(huì)隨著

34、電流的減小而降低。所以，提高輸送電壓后，選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線，不僅可以提高輸送功率，而且可以降低線路中的功率損耗并改善電壓質(zhì)量。,但是，電壓越高絕緣費(fèi)用也隨之增大，因此要根據(jù)輸送功率和輸送距離選擇合適的電壓等級(jí)。當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)且輸送功率較大時(shí)，線路一般采用較高的電壓等級(jí)，這就需要在電源側(cè)經(jīng)升壓變壓器將電壓升高，而到了用電側(cè)，為了適應(yīng)用電設(shè)備和安全用電的需要，又需要經(jīng)降壓變壓器將電壓降低。可見，電力變壓器在電能的輸送、分配和使用中具有重要意義，是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。,變壓器的用途,電力系統(tǒng)示意圖,變壓器的原理圖,一次繞組,二次繞組,鐵芯,U1,U2,二、變壓器的工作原理,變壓器的基本工作原理就是

35、電磁感應(yīng)原理。如上圖所示：一個(gè)單相變壓器的兩個(gè)互相絕緣的繞組，繞在一個(gè)鐵芯上。電源側(cè)繞組稱為一次繞組，負(fù)載側(cè)繞組稱為二次繞組。當(dāng)交流電壓加在一次繞組后，交流電流入該繞組并產(chǎn)生勵(lì)磁作用，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，這個(gè)交變的磁通量不但穿過一次繞組，同時(shí)也穿過二次繞組，分別在兩個(gè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1和E2。電勢(shì)的大小與匝數(shù)成正比。變壓器的一次繞組與二次繞組匝數(shù)不同，這樣就起到了變壓作用。,變壓器的工作原理,2.分接開關(guān),1.高壓套管,4.瓦斯繼電器,3.低壓套管,6.油枕,5.防爆管,8.吸濕器,7.油位表,10.銘牌,9.散熱器,12.油樣活門,11.接地螺栓,14.閥門,13.放油閥門,16.溫

36、度計(jì),15.繞組,18.凈油器,17.鐵芯,20.變壓器油,19.油箱,三、變壓器的結(jié)構(gòu)和組成,鐵芯,鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成，鐵心具有兩個(gè)方面的功能。 在原理上，鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能，又把該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能，因此，鐵心是能量傳遞的媒介體。 在結(jié)構(gòu)上，它是構(gòu)成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈，并且牢固地對(duì)它們支撐和壓緊。,電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。若沒有接地，則鐵芯對(duì)地的懸浮電壓，會(huì)造成鐵芯對(duì)地?cái)嗬m(xù)性擊穿放電，鐵芯一點(diǎn)接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能，但鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)

37、以上接地時(shí)，鐵芯間的不均勻電位就會(huì)在接地點(diǎn)之間形成環(huán)流，并造成鐵芯多點(diǎn)接地發(fā)熱的故障。變壓器的鐵芯接地故障會(huì)造成鐵芯局部過熱，嚴(yán)重時(shí)，鐵芯局部溫升增加，輕瓦斯動(dòng)作，甚至將會(huì)造成重瓦斯動(dòng)作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯片間的短路故障，使鐵損變大，嚴(yán)重影響變壓器的性能和正常工作。,鐵芯接地,繞組,繞組是變壓器最基本的組成部分，它與鐵芯合稱電力變壓器本體，是建立磁場(chǎng)和傳輸電能的電路部分。 變壓器高低壓繞組的排列方式，是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來(lái)講，是把低壓繞級(jí)布置在高壓繞組的里邊。,這主要是從絕緣方面考慮的。理論上，不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置，都能起變壓作用。但因?yàn)樽儔浩鞯蔫F芯是接地的，

38、由于低壓繞組靠近鐵芯，從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯，則由于高壓繞組電壓很高，要達(dá)到絕緣要求，就需要很多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積，而且浪費(fèi)了絕緣材料。 再者，由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭，即改變其匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊，引線也較容易。,繞組,油箱,油箱是油浸變壓器的外殼，大都采用碳素鋼材，器身就放置在此油箱內(nèi)，箱內(nèi)灌滿了變壓器油。變壓器油起兩種作用：一方面作為絕緣介質(zhì)起絕緣作用；另一方面作為散熱媒介，即通過變壓器油的循環(huán)，將繞組產(chǎn)生的熱量帶給散熱器、冷卻器進(jìn)行冷卻。油箱要求有一定的機(jī)械強(qiáng)度，除了滿足變壓器在運(yùn)行時(shí)的

39、各種要求外，還應(yīng)滿足變壓器在檢修和運(yùn)輸中的要求。按變壓器容量大小，有箱式和鐘罩式兩種。 箱式油箱：適用于中小型變壓器，這種變壓器油箱的上部箱蓋可以打開。其充油后的總質(zhì)量相對(duì)大型變壓器較輕，因此可以帶油整體搬運(yùn)。 鐘罩式油箱：隨著變壓器容量的不斷增大，其體積和質(zhì)量也隨之相應(yīng)增加。對(duì)運(yùn)輸和起吊起身，都非常困難。因此，大型的變壓器的箱殼都已毫無(wú)例外地做成鐘罩式，當(dāng)進(jìn)行器身檢修時(shí)，不用吊出笨重的器身就可以進(jìn)行檢修工作。,儲(chǔ)油柜（油枕）,因此容量在100kVA及以上的變壓器在箱蓋上另裝一只儲(chǔ)油柜，用于調(diào)節(jié)油的膨脹收縮。裝了儲(chǔ)油柜的變壓器箱殼總是充滿著變壓器油。可以使油與空氣接觸的面積大大減少，同時(shí)油面能

40、隨著溫度的變化自由的升降。儲(chǔ)油柜的容積一般為總油量的10%左右。還采用膠囊袋密封或橡膠隔膜式密封的方法延緩變壓器油的老化。,為了防止絕緣油直接與空氣接觸，避免絕緣油吸收空氣中的氧和水分，使變壓器的絕緣與油始終保持良好的絕緣性能，延長(zhǎng)使用壽命。,儲(chǔ)油柜（油枕）,目前電力系統(tǒng)廣泛采用的膠囊袋密封或橡膠隔膜式密封儲(chǔ)油柜存在許多弊端，密封線長(zhǎng)，橡膠易老化、龜裂及因吸濕器硅膠更換不及時(shí)而造成變壓器油與空氣隔絕性降低。 現(xiàn)在出現(xiàn)了一種BP1型波紋膨脹儲(chǔ)油柜，不銹鋼內(nèi)油式，實(shí)現(xiàn)了全密封免維護(hù)結(jié)構(gòu)，不需加裝吸濕器。變壓器油與外界空氣完全隔絕，變壓器油直接接觸不銹鋼表面，所以有效防止變壓器油劣化。,油位計(jì),油位

41、計(jì)是用來(lái)指示變壓器內(nèi)部油位高低的指示器，目前使用的有玻璃油位計(jì)、指針式油表等。 變壓器的油位在正常情況下隨著油溫的變化而變化，因?yàn)橛蜏氐淖兓苯佑绊懽儔浩饔偷捏w積，使油標(biāo)內(nèi)的油面上升或下降。影響油溫變化的因素有負(fù)荷的變化、環(huán)境溫度的變化、內(nèi)部故障及冷卻裝置的運(yùn)行狀況等。,1）玻璃油位計(jì)裝在儲(chǔ)油柜的一個(gè)端面，在運(yùn)行中可以看到油位的變化，油表上有三條溫度線，分別為環(huán)境溫度-30、+20、+40時(shí)的正常油面高度。油位標(biāo)上+40表示安裝地點(diǎn)變壓器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)滿載運(yùn)行中油位的最高限額線，油位不得超過此線，+20表示年平均溫度為+20時(shí)滿載運(yùn)行時(shí)的油位高度；-30表示環(huán)境為-30時(shí)空載變壓器的

42、最低油位線，不得低于此線，若油位過低，應(yīng)加油。,玻璃油位計(jì),2）指針式油表當(dāng)變壓器油溫隨溫度變化而使儲(chǔ)油柜油面升降時(shí)，浮在油面上的隔膜膨脹和起落帶動(dòng)連桿齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，指示出油位來(lái)。指針使油表的運(yùn)行應(yīng)根據(jù)溫度油位曲線執(zhí)行。,指針式油位計(jì),吸濕器,為防止儲(chǔ)油柜內(nèi)的變壓器或膠囊密封上部空氣與大氣直接接觸，所以儲(chǔ)油柜內(nèi)的空氣是經(jīng)過一個(gè)吸濕器（也稱呼吸器）與外界空氣連通的。吸濕器為一只盛滿能吸收潮汽物質(zhì)的小罐，通常在小罐內(nèi)放入氯化鈷浸漬過的變色硅膠作為吸潮劑，它在干燥情況下呈藍(lán)色，吸收潮汽后逐漸變?yōu)榉奂t色，此時(shí)即說明硅膠已失去效能。,凈油器,凈油器是一個(gè)充有吸附劑（除酸硅膠或活性氧化鋁）的金屬容器，變壓器油

43、流經(jīng)吸附劑時(shí)，油中水分、游離酸和各種氧化物都被吸附劑所吸收，使油得到連續(xù)的再生，使油質(zhì)清潔而延長(zhǎng)變壓器油的使用期限。如果壓力釋放器與全密封式儲(chǔ)油柜配合使用時(shí)，可以不裝凈油器。常用的凈油器有溫差環(huán)流法凈油器和強(qiáng)制環(huán)流法凈油器等。,安全裝置,變壓器安全裝置主要指安全氣道（防爆管）和壓力釋放器。它們的作用都是當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障，變壓器油產(chǎn)生大量氣體，使變壓器內(nèi)部壓力劇增是能有一個(gè)排氣泄壓處，以避免變壓器箱殼因受壓過高而發(fā)生爆裂的裝置。當(dāng)油箱內(nèi)的壓力降低或恢復(fù)到正常值后，閥蓋自動(dòng)復(fù)位，,使箱內(nèi)變壓器油與外部空氣隔絕。防爆管防爆膜的壓力允許在（34）10kPa。壓力釋放器動(dòng)作后，圓盤中心頂部的標(biāo)志桿會(huì)

44、被頂出，突出圓盤平面，表示釋壓器已動(dòng)作，標(biāo)志桿必須手動(dòng)復(fù)歸。另外釋放器動(dòng)作后，可以接通變壓器斷路器的跳閘回路并可以發(fā)出動(dòng)作信號(hào)。,壓力釋放閥型號(hào)：Y S F,壓力釋放閥型號(hào)釋義,釋放,閥,設(shè)計(jì)序號(hào),開啟壓力,信號(hào)及使用環(huán)境代號(hào)：TH濕熱帶型 TA干熱帶型，一般性不加表示,壓力,噴油口徑,試壓試片,絕緣套管,變壓器的絕緣套管是用于將變壓器內(nèi)部的高、低壓引線引到油箱的外部，不但是作為引線對(duì)地絕緣的部件，而且擔(dān)負(fù)固定引線的作用。,絕緣套管,在較高電壓使用時(shí)，較多使用油紙電容式套管。 套管是由油枕、瓷套、法蘭級(jí)電容芯子組成。 主絕緣電容芯子是由絕緣紙和鋁箔奠基在導(dǎo)電管上卷繞而成的同心圓柱形串聯(lián)電容器，

45、用以均勻電場(chǎng)。經(jīng)真空干燥，浸油處理后成為電氣性能極高的油紙絕緣體。 瓷套為外絕緣，同時(shí)還作為保護(hù)主絕緣的容器。 套管的頭部油枕上還設(shè)有只是油位變化的油位表。,冷卻系統(tǒng),變壓器冷卻系統(tǒng)一般包括散熱器、冷熱風(fēng)扇、潛油泵等。,油流繼電器安裝在潛油泵出口端的聯(lián)管上，用來(lái)監(jiān)視強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器和強(qiáng)油循環(huán)水冷卻器的油泵運(yùn)行情況，同時(shí)也監(jiān)視油泵是否反轉(zhuǎn)，閥門是否打開，管路有無(wú)堵塞等情況。,油流繼電器,油浸自冷式變壓器在運(yùn)行中，鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量先傳遞給油，使油溫升高，體積膨脹，熱油會(huì)向上流動(dòng)，通過散熱裝置（散熱片或散熱管）或油箱壁將熱量傳出，溫度下降，相對(duì)密度增加而向下流動(dòng)。這樣通過變壓器油的對(duì)流，依靠油箱

46、壁或散熱裝置降熱量散發(fā)到空氣中去。容量在6300kVA及以下的變壓器，正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量較少，常采用這種冷卻方式。,油浸自冷,對(duì)于容量為800040000kVA的變壓器，運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量較多，可在自冷式散熱器上加裝冷卻風(fēng)扇，當(dāng)散熱器中的油循環(huán)時(shí)，依靠風(fēng)扇的強(qiáng)烈吹風(fēng)，使熱油迅速得到冷卻。,油浸風(fēng)冷,強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷就是將變壓器的上層熱油用油泵抽出流入散熱片，由散熱片管壁向空氣散發(fā)熱量，同時(shí)，由安裝在冷卻器上的風(fēng)扇強(qiáng)制吹風(fēng)帶走熱量，然后冷卻的油被送回油箱，然后再循環(huán)。,強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷,強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器油泵停用后不準(zhǔn)繼續(xù)運(yùn)行：原因是這種變壓器外殼是平的，冷卻面積很小，甚至不能將變壓器空載損耗產(chǎn)生的熱

47、量散發(fā)出去。因此強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器完全停用冷卻后運(yùn)行是危險(xiǎn)的。,潛油泵應(yīng)采用E級(jí)或D級(jí)軸承，油泵應(yīng)選用較低速油泵（小于1500轉(zhuǎn)/分）。,在大型變壓器中，一般裝設(shè)有油面溫度指示計(jì)和繞組最高溫度指示計(jì)，部分大中型變壓器也有只裝設(shè)油面溫度指示計(jì)的。溫度計(jì)按變壓器容量大小可分為水銀溫度計(jì)、信號(hào)溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)三種測(cè)溫方法。,測(cè)溫裝置,控制室溫度顯示裝置、監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)指示的溫度誤差一般不超過5度。,氣體繼電器也稱為瓦斯繼電器。有浮子式和擋板式兩種。氣體繼電器的側(cè)面有玻璃視察窗，在其上面還刻有標(biāo)示氣體容積刻度，當(dāng)運(yùn)行中有少量氣體積聚是可以從視察窗觀察到。 帶有油枕的800kVA及以上變壓器、火電

48、廠400kVA和水電廠180kVA及以上廠用變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體繼電器。,氣體繼電器,氣體繼電器型號(hào)：Q J,氣體繼電器,氣體,繼電器,設(shè)計(jì)序號(hào),管路通徑 mm,特殊使用環(huán)境代號(hào)：TH濕熱帶型 TA干熱帶型，一般性不加表示,輕瓦斯保護(hù)一般動(dòng)作于變壓器內(nèi)有少量氣體，或者變壓器因缺油油位降低到瓦斯繼電器以下。一般會(huì)發(fā)出信號(hào)。 1、因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以致空氣進(jìn)入變壓器。 2、因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮簡(jiǎn)以下。 3、變壓器故障產(chǎn)生少量氣體。 4、發(fā)生穿越性短路。 5、氣體繼電器或二次回路故障。,輕瓦斯保護(hù),A、罩 B、項(xiàng)針 C、氣塞 D、磁鐵 E、開口杯 F、重錘 G、探針

49、H、支架 K、彈簧 L、擋板 M、磁鐵 N、螺桿 P、干簧接點(diǎn)（跳閘用） Q、調(diào)節(jié)桿 R、干簧節(jié)點(diǎn)（信號(hào)用） S、套管 T、嘴子,瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)示意,重瓦斯保護(hù)一般動(dòng)作于變壓器有短路故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣體，當(dāng)流速達(dá)到啟動(dòng)值時(shí)會(huì)發(fā)出信號(hào)并啟動(dòng)斷路器跳閘將變壓器隔離。,以氣體繼電器為例：當(dāng)氣體達(dá)到300350立方厘米時(shí)上浮子動(dòng)作，油速在10015厘米/秒時(shí)下?lián)醢鍎?dòng)作。,重瓦斯保護(hù),關(guān)于變壓器氣體繼電器有兩個(gè)坡度。一個(gè)是沿氣體繼電器方向變壓器大蓋坡度，應(yīng)為1%一1.5%。變壓器大蓋坡度要求在安裝變壓器時(shí)從低部墊好。另一個(gè)則是變壓器油箱到油枕連接管的坡度，應(yīng)為2%一4%（是由廠家制造）。,這兩個(gè)坡度一是

50、為了防止在變壓器內(nèi)儲(chǔ)存空氣，二是為了在故障時(shí)便于使氣體迅速可靠地沖入氣體繼電器，保證氣體繼電器正確、可靠動(dòng)作。,變壓器的兩個(gè)坡度,變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭，當(dāng)變換分接頭時(shí)就減少或增加了一部分線匝，使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數(shù)減少或增加，其他繞組的匝數(shù)沒有改變，從而改變了變壓器繞組的匝數(shù)比。繞組的匝數(shù)比改變了，電壓比也相應(yīng)改變，輸出電壓就改變，這樣就達(dá)到了調(diào)整電壓的目的。,分接開關(guān),調(diào)壓方式有無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓時(shí)，不是變壓器二次不帶負(fù)載，而是把變壓器各側(cè)都與電網(wǎng)斷開，在變壓器無(wú)勵(lì)磁情況下變換繞組的分接頭；有載調(diào)壓時(shí)，變壓器時(shí)在不中斷負(fù)載的情況下進(jìn)行變換繞組的

51、分接頭。 在切換的過程中需要過渡電阻，過渡電路中有的用電抗，有的用電阻。電抗過渡型分接開關(guān)，其體積過大，耗材多，觸頭燒蝕嚴(yán)重，現(xiàn)在已不再生產(chǎn)。電阻式有載調(diào)壓分接開關(guān)由于它具有材料消耗少、體積小、電弧時(shí)間短、弧觸頭壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)而被普遍采用。,分接開關(guān)調(diào)壓原理圖,電阻限流有載調(diào)壓分接開關(guān)有下列組成部分 1、切換開關(guān)：用于切換負(fù)荷電流。 2、選擇開關(guān)：用于切換前預(yù)選分接頭。 3、范圍開關(guān)：用于換向或粗調(diào)分接頭。 4、操動(dòng)機(jī)構(gòu)：是分接開關(guān)的動(dòng)力部分，有聯(lián)鎖、限位、計(jì)數(shù)作用。 5、快速機(jī)構(gòu)：按預(yù)定程序快速切換。,分接開關(guān)的組成及作用,三繞組變壓器一般在高壓側(cè)和中壓側(cè)裝有分接開關(guān)。改變高壓側(cè)分接開關(guān)的位置

52、可以改變中壓側(cè)、低壓側(cè)的電壓。而改變中壓側(cè)分接開關(guān)位置，只能改變中壓側(cè)的電壓。如果需要改變中、低壓側(cè)電壓時(shí)，只要改變高壓側(cè)分接開關(guān)就可以，如果只改變低壓側(cè)電壓時(shí)，除改變高壓側(cè)分接開關(guān)外，還應(yīng)改變中壓側(cè)分接開關(guān)。,分接開關(guān)作用,因?yàn)橛休d調(diào)壓的分接開關(guān)正常運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生游離碳和金屬顆粒，為了延長(zhǎng)分解開關(guān)內(nèi)變壓器油的使用壽命，有效提高有載分接開關(guān)的安全性和可靠性，從而減少停電檢修次數(shù)，延長(zhǎng)維修周期，故在部分變壓器有載分接開關(guān)上安裝在線濾油裝置。可以過濾掉變壓器油中的游離碳和金屬顆粒以及水分等雜質(zhì)。一般有三種啟動(dòng)方式： 1、手動(dòng)：每啟動(dòng)一次運(yùn)行四個(gè)小時(shí) 2、定時(shí)：可以設(shè)定時(shí)間定時(shí)運(yùn)行 3、自動(dòng)：在每次調(diào)

53、壓后自動(dòng)運(yùn)行1個(gè)小時(shí),有載分接開關(guān)凈油裝置,四、變壓器的額定參數(shù),變壓器的額定參數(shù)一般有：額定容量、容量比、額定電壓、電壓比（變比）、額定電流、額定頻率、相數(shù)、允許溫升、空載損耗(鐵損)、負(fù)荷損耗（短路損耗或銅損）、阻抗電壓百分?jǐn)?shù)、繞組絕緣水平等。,額定容量：是指變壓器在銘牌規(guī)定的條件下，以額定電壓、電流連續(xù)運(yùn)行時(shí)所輸送的單相或三相總視在功率。是以繞組的額定電壓和額定電流的乘積所決定的視在功率來(lái)表示，它的單位為kVA或MVA。 SN=3UNIN*10-3（kVA）,額定容量,變壓器各側(cè)額定容量之間的比值，稱為容量比。 本站變壓器的容量比為250MVA/250 MVA/60 MVA, 即100%

54、/100%/24%。 一般變壓器為100%/100%/50%。,容量比,額定電壓：是指變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)條件所規(guī)定的電壓值（線電壓）。 變壓器的一次側(cè)的額定電壓是指規(guī)定加到一次側(cè)的線電壓，變壓器二次側(cè)的額定電壓是指變壓器空載，而一次側(cè)加上額定電壓時(shí)，二次側(cè)的端電壓（線電壓）。,額定電壓,電壓比（變比）：是指變壓器各側(cè)額定電壓之間的比值。,電壓比（變比）,一次繞組,二次繞組,U1,U2,額定電流：是指變壓器在額定容量、額定電壓下運(yùn)行時(shí)通過的線電流。 三相變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流等于變壓器的額定容量或該側(cè)的額定容量除以3倍的該側(cè)額定電壓，所得的電流值就是相應(yīng)的額定電流。,額定電流,額定頻

55、率：我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率為50Hz。,額定頻率,單相或者三相。,相數(shù),額定溫升：變壓器的繞組或上層油面的溫度與變壓器外圍空氣的溫度之差，稱為繞組或上層油面的溫升。,允許溫升,空載損耗(鐵損)：是指變壓器一個(gè)繞組上加上額定電壓，其余繞組開路，在變壓器中消耗的功率。在一次側(cè)流過的電流稱為空載電流。變壓器的空載電流很小，它所產(chǎn)生的銅損可忽略不計(jì)，所以空載損耗可以認(rèn)為是變壓器的鐵損。鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗。空載損耗一般與溫度無(wú)關(guān)，而與運(yùn)行電壓的高低有關(guān)，當(dāng)變壓器接有負(fù)荷后，變壓器的實(shí)際鐵芯損耗小于此值。,空載損耗、空載電流,指當(dāng)一側(cè)加電壓而另一側(cè)短接，使電流為額定電流時(shí)（對(duì)三繞組變壓器，第三個(gè)繞組

56、應(yīng)開路），變壓器從電源吸收的有功功率。因測(cè)量時(shí)實(shí)為短路狀態(tài)，所以又稱為短路損耗。短路狀態(tài)下，使短路電流達(dá)額定值的電壓很低，表明鐵芯中的磁通量很小，可略去不計(jì)，顧可認(rèn)為短路損耗就使變壓器中的銅損。實(shí)際運(yùn)行中的變壓器銅損不僅決定于負(fù)荷電流的大小，而且還與周圍環(huán)境溫度有關(guān)。,負(fù)荷損耗（短路損耗或銅損）,阻抗電壓百分?jǐn)?shù),阻抗電壓百分?jǐn)?shù)：雙繞組變壓器，當(dāng)一側(cè)人為的短路，另一側(cè)施加一個(gè)降低了的電壓并使兩側(cè)的電流都達(dá)到額定值時(shí)，這個(gè)降低了的電壓數(shù)值與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)，即為這臺(tái)變壓器的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)。此電壓實(shí)際上是變壓器通過額定電流時(shí)內(nèi)部漏抗所引起的電壓降數(shù)值，且主要是漏電抗壓降。 短路電壓百分?jǐn)?shù)使變壓器

57、的一個(gè)重要特性參數(shù)，它對(duì)變壓器的電壓變動(dòng)及并列運(yùn)行有重要意義，對(duì)變壓器二次側(cè)發(fā)生突然短路時(shí)的短路沖擊電流有決定性的意義。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)它的數(shù)值應(yīng)該在4%24%的范圍內(nèi)。,繞組絕緣水平：指的是變壓器各側(cè)繞組的額定耐受電壓值應(yīng)標(biāo)示在銘牌上。LI雷電沖擊耐受電壓；SI操作沖擊耐受電壓；AC工頻耐受電壓。,繞組絕緣水平,承受短路能力：變壓器應(yīng)能承受外部短路時(shí)的熱、動(dòng)穩(wěn)定效應(yīng)而無(wú)損傷。,承受短路能力,五、變壓器的分類,變壓器的形式多種多樣，以便達(dá)到不同的使用目的并適應(yīng)不同的工作條件，可按照其功能、相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組個(gè)數(shù)、絕緣及冷卻方式、鐵芯結(jié)構(gòu)、容量大小、中性點(diǎn)絕緣方式等來(lái)進(jìn)行分類。,按功能分類,按相數(shù)分類,按功能分類：可分為普通變壓器（如配電變壓器、輸電變壓器等）和特種變壓器（如試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、各類調(diào)壓器等）。,按相數(shù)分類：變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器（如六相整流用變壓器）。我國(guó)電力系統(tǒng)中用的電力變壓器