变电站及电力线路.docx

第7讲 变电站及电力线路
电力变压器
变压器在电力系统中起电压变换的功能，它可以从一个电路向另一个电路传递电能的一种电器设备，并将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。
电力变压器：工作原理
工作原理：电磁感应。
一种交流电的电压和电流>>>>>>>>>>>>另一相同频率交流电的电压和电流
理想变压器的电压变比:K=U1/U2=N1/N2
其中，U1为输入一次绕组的电压，N1为一次绕组的匝数， U2为二次绕组输出的电压，N2为二次绕组的匝数。

电力变压器：基本结构
1)铁芯－－磁路。
2)绕组－－电路。
3)油箱－－绝缘和散热。
4)绝缘套管－－高低压引线。
5)冷却装置－－加强散热。
电力变压器：基本结构
外观：主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。
箱体内是铁芯和绕组，在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组。左边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线
变压器：外形结构
输电线路
回顾：发电用的动力资源和电能用户往往不在一个地区，需要远距离输送，目前可以采用交流和直流两种输电方式，以交流输电为主。
交流输电线路
（1）架空线路
交流输电线路
（2）电缆线路
电缆线路一般敷设在地下（埋在土中、沟道、或管道）或水底，主要由导体、绝缘层和保护包皮构成。
输电线路
A、B、C三相

高低压开关
在电力系统中起运行控制功能：正常运行时，倒换系统运行方式；系统故障时切除故障；检修时，隔离出检修设备。
高压开关设备
◦ 断路器
◦ 隔离开关
◦ 熔断器
高压断路器
功能：
正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；
当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。
开断能力
开关电器开断电路时，触头间产生气体游离放电现象——电弧，只有当电弧熄灭，触头间隙成为绝缘介质时，电路才算断开。
所谓开断能力，就是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。
1）真空断路器
(1） 真空断路器的特点
• 利用真空作绝缘与灭弧介质。
• 触头开距短、燃弧时间短（灭弧容易）
• 体积小、重量轻、能够防火防爆。

(2)真空灭弧室
灭弧原理
(3) ZN28-12型真空断路器
真空灭弧室
绝缘子
传动机构
操动机构

(4)8DA型开关柜中的真空断路器
1）套管
2）顶部法兰
3）灭弧室支撑
4）真空灭弧室
5）电流互感器

2）户外断路器
SF6 断路器

负荷开关

全封闭组合电器中的负荷开关

负荷开关
户内式隔离开关

户外式隔离开关
熔断器
最简单的一种保护电器，仅广泛用于35kV以下电压等级小容量配电装置中；
金属熔剂法工作原理：金属熔体，如石英砂，是易于熔断的导体，当通过电流较小时，熔体温度虽上升但不熔化；当电路中发生短路或过负荷时，电流增大，熔体熔断，使电路断开。
高压熔断器的结构
母线与电缆
母线和电缆是用于连接电气设备和汇集分配电能的导体，常用铜和铝作为导电材料。母线是裸导体，电缆是非裸露导线。
（一）母线
几种常见母线
母线的排列
• 水平布置平放
• 水平布置立放
• 垂直布置
硬母线的着色
1）三相交流母线：A相—黄色，B相—绿色，C相—红色。
2) 交流中性汇流母线：不接地者―褐色；接地者―黄绿相间色条。
（二）电缆

户内式支持绝缘子/户外式支持绝缘子
套管绝缘子
本讲知识点小结
变电站的作用
变电站的主要设备：变压器、断路器和隔离开关
变压器的工作原理
变压器中铁芯和变压器油的的作用
电力线路的种类
导线上输送电流的大小与导线截面、导线电阻、线路损耗和线路投资成本间的关系