变电站值班员专业知识讲座(编辑修改稿)

变电站值班员专业知识讲座(编辑修改稿)内容摘要：

中各级 电压 配电装置的连接，以及 变压 器 等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用 矩形 或 圆形 截面的裸导线或绞线，这统称为母线。 • 母线的作用 是汇集、分配和传送电能。 由于母线在运行中，有巨大的 电能 通过， 短路 时，承受着很大的发热和电动力效应，因此，必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。 • 铝母线 母线按结构分为 硬母线 和软母线。 硬母线又分为 矩形 母线和管形母线。 矩形母线一般使用于主变压器至配电室内，其优点是施工安装方便，运行中变化小，载流量大，但造价较高。 软母线用于室外，因空间大， 导线 有所摆动也不致于造成线间距离不够。 软母线施工简便，造价低廉。 • 什么是母联开关，什么是母线分段开关。 • 一个开关在两排并列的母线上都有隔离开关的，则这两排母线的连接开关，就是母联开关。 比如东西母或南北母的连接开关。 • 双母线的时候，叫母联，单母线的时候，叫分段。 • 而母线（我们且称为单母分段），中间的连接开关就是 母线的分段开关。 任何一条线路只能接到 I段或 II段母线上。 • 单母线分段 优点：母线分段后，对重要用户，可以重不同段供电。 另外，当一段母线发生故障时，分段断路器能够自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电。 缺点：当母线故障时，该母线上的回路都要停电，而且扩建时需要向两个方向均衡扩建。 • 双母线接线 优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于设计。 缺点：增加了一组母线，每一回路增加一组母线隔离开关，增加了投资，操作复杂，占地 面积 增加。 • 什么是母线排。 是电力配电设备上的导电材料名称，材质扁铜（相当于电线），没有绝缘层，外面刷有表示相序的颜色油漆，主要用于室内 变压器 到 配电柜 再到 电源 总闸然后连接到各分闸。 母线的材质。 答：铜母线、铝母线和钢母线。 母线着色的意义。 答：可以增加 辐射 能力，利于散热，着色后允许负荷 电流 提高 12~15%。 电抗器 • 最通俗的讲，能在电路中起到 阻抗 的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个 无导磁材料的空心线圈。 它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。 在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。 如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。 因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时， 电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。 • 电抗器也叫 电感器 ，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。 然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。 电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是 感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器 ，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。 • 电抗器 reactor 依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。 按用途分为 7种 ：① 限流电抗器。 串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。 ② 并联电抗器。 一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。 ③ 通信电抗器。 又称阻波器。 串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。 ④ 消弧电抗器。 又称消弧线圈。 接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。 ⑤ 滤波电抗器。 用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。 ⑥ 电炉电抗器。 与电炉变压器串联，限制其短路电流。 ⑦起动电抗器。 与电动机串联，限制其起动电流。 • 电抗器的作用 电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。 串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、 110kV、 35kV、 10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。 可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。 超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括： （ 1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。 （ 2）改善长输电线路上的电压分布。 （ 3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动 同时也减轻了线路上的功率损失。 • 二、电抗器分类： 按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。 1 按结构及冷却介质： 分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如干式空心电抗器、干式铁心 电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。 2 按接法 ：分为并联电抗器和串联电抗器。 3 按功能 ：分为限流和补偿。 4 按用途 ：按具体用途细分，例如限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器 等。 避雷器 • 避雷器通常是接于导线与大地之间，于被 保护设备并联。 在正常的情况下，避雷器中无电流流过。 一旦线路上传来危及被保护设备绝缘过电压波时，避雷针被击穿，雷电迅速泄流到大地，将过电压限制在一定的水平，保护了设备的绝缘。 当过电压作用过去后，避雷器能自动的切断工频续流，使系统恢复正常运行。 现在普遍用的是氧化锌避雷器 阀型避雷器用途： • 避雷器是电力系统变配电装置、电气线路、用电设备防雷保护中最常用的 防雷保护装置。 主要作用是用来防止雷电波浸入，避雷器与被保护装置并联，当线路上出现雷电波过电压时，通过避雷器对地放电，避免出现电压冲击波，防止被保护设备的绝缘损坏和保证人身安全。 阀型避雷器的上接线端子与被保护的电器设备或线路相连接，下接线端子通过接地装置与大地相连接，当线路上出现危及设备安全的过电压时，他就对地放电，把侵入的直击雷雷电波或感应雷雷电波限制在残压值范围内，从而使变压器及其电器设备的绝缘免受过电压的危害。 • 避雷针的结构 • 避雷针是由 “接闪器”、“引下线”和“接地体”三个部分构成。 最上面的金属针就是接闪器，埋在地底下的金属体称为接地体，而连接接闪器和接地体的金属线叫引下线。 根据科学实验证明，雷电有一个“癖好”，就是最喜欢走电阻小的捷径，而避雷针正好为雷电的引下来架设了一座桥。 当雷电的“先导”接近地面时，避雷针就会把空中的强电荷马上吸引到自己的“头上”，然后通过引下线，将这些强电荷迅速传入地底，从而保护了建筑物免遭雷击。 继电保护基本知识 • 在电力系统中，发生故障时，安装于保护该元件的自动装置立刻作用于该元件跳闸，切除故障或发出异常信号。 • 一、对继电保护装置的基本要求如下： • 选择性：当电力系统任一点发生故障时，继电保护装置应保证只切除故障元件，非故障部分仍能继续运行。 • 快速性：当电力系统发生故障时，为保证系统的稳定性，要求继电保护装置以最快的速度切除故障，同时减少系统低压状态下的工作时间。 • 灵敏性：在保护范围内发生故障时，不论系统运行方式、故障类型、故障点位置如何，均应灵敏可靠动作。 • 可靠性：当故障发生在保护范围内时继电保护装置应可靠动作，不应拒绝动作，而在正常运行或故障发生在保护范围外部情况下，应可靠不动作，不应发生误动作。 • 电气故障特点： 电流增大、电压降低（增高）、电流电压相位角变化。 电力系统短路的危害： ，以致烧坏设备。 电力故障的分类： ：雷击过电压、瓷瓶闪烙、大风导线摆动等。 ：瓷瓶击穿、倒杆接地短路、电缆头击穿等。 解决事故的措施： ，加强巡视维护。 ，快速切除，缩小事故范围，保持系统稳定。 变电所接线： 主接线：连接发电机、变压器、断路器（开关 )、电抗器、电力电缆、电压互感器、电流互感器等电气设备的母线、输电线路等构成的电路叫主接线，也叫一次接线。 二次接线：为保证变电所发电厂的安全经济运行和操作管理的方便，用以监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置等一系列辅助电气设备组成，由电压互感器、电流互感器、蓄电池组或厂用用低压电源供电，表明它们相互联系的接线叫二次接线。 二次接线图的种类： 原理接线图：用于表示继电保护测量仪表及自动装置工作原理 ,将构成二次接线和一次接线有关设备部分整体画在一起。 展开接线图：按电源供电给二次回路的每个独立电源划分 ,同一元件不同回路采用同一文字符号 . 接线图是以设备为中心 , 展开图是以回路为中心 . • 阅读原理图；读图的顺序要求： 阅读原理接线图的顺序从一次接线开始，查 看电流电压的来源；从电流互感器和电压互感器二次侧，分析当一次系统故障时，二次系统各设备的相互动作关系，直至使断路器跳闸及发出信号为止。 对阅读展开接线图有哪些要求。 阅读展开接线图应按顺序进行： 1 、先读交流电路后读直流电路； 2 、直流电源的流通方向是从左到右，即从正电源经触点到线圈再回到负电 源； 元件的动作顺序是从上到下，从左到右。 继电保护构成： 故障量 测量部分 逻辑部分 执行部分 跳闸或 信号 | | | | | | 整定值 接点部分 BCJ、 TQ、 HQ • 测量部分 • 测量部分的作用是测量被保护设备的有关参数，以便判断设备所处的状态（正常状态、故障或不正常工作状态）。 • 逻辑部分 • 逻辑部分的作用是根据测量部分输出的结果进行逻辑判断，即判断被保护设备的状态，确定保护装置是否动作，以及如何动作（瞬时或延时）等。 • 执行部分 • 执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。 如故障时 动作于跳闸：不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。 • • 继电器的作用和分类 • 继电器是组成继电保护装置的基本元件。 当输入继电器的物理量达到一定数值时，继电器就动作，通过执行元件发出信号．或动作于跳闸。 • 继电器的种类很多，按照继电器的结构原理可分为电磁型、感应型、磁电型、整流型、极化型、半导体型和其他类型；按照继电器反应物理量的性质来分，可分为：电流、电压、功率方向、阻抗、周波继电器等；按照继电器反应电气量的上开或下降，又可分为过量继电器和低量继电器。 例如反应电流超过整定值而动作的继电器，称为过电流继电路；反应电压低于整定值而动作的继电器，称为低电压继电器。 1－继电器； 2－继电器的触点和线圈引出线； 3－电流继电器； 4－电压继电器；5－ 时间继电器； 6－中间继电器， 7－信号继电器； 8－差动继电器； 9－瓦斯继电器 • 一、定时限过电流保护 • 在电力系统中，当发生短路时，其特征之一就是线路中的电流剧增。 过电流保护就是利用这个特征，在电流增长到超过整定值时引起动作的一种保护装置。 过电流保护按时限特性分为定时限过电流保护和反时限过电流保护。 所谓定时限过电流保护是指不管故障电流超过整定值多少，其动作时间总是一定的。 本教程只介绍定时限过电流保护。 • （ 1）、定时限过电流保护的接线方式 • 过电流保护的结线方式有三相星形接线、两相不完全星形接线和两相差接线，常用的是两相不完全星形接线。 下图为定时限过电流保护两相不完全星形接线的原理图。 • 二、电流速断保护 • 电流速断保护与过电流保护比较有两点区别： • 首先，电流速断保护的起动电流是按躲过。