电气设备(1).doc

此文摘录于一览英才网旗（一览电力英才网），更详询请登录电气设备变压器：一、 概述1. 变压器概述：变压器是电力系统运行中的一个关键设备，随着电力负荷的大幅度的增加，电力网的扩大，变压器数目的增加，电压等级的升高，因此，对变压器的运行稳定性要求，也越来越高。 变压器是一种静止的电气设备，它被用来改变电压和电流的大小，以实现电能的经济输送与分配。电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，增大输送功率，提高输电的经济性，达到远距离大功率送电的目的；而降压变压器则能把高压变成用户所需要的多级使用电压，以满足用户要求。额定容量：是变压器表现功率的惯用值，以kVA或MVA表示。它是变压器设计和制造厂的保证和试验的基础，并且当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在国家标准规定的适用调解下不超过温升限值的额定电流。变压器可按规定超过额定容量运行。变压器的容量随冷却方式的不同而变更时，额定容量系指最大容量。对于多绕组变压器，其额定容量是指容量最大的一个绕组的容量。各绕组容量算术和的一半可粗略的说明多绕组变压器与双绕组变压器对比时的尺寸的大小。例如一台三绕组变压器，其三个绕组的容量各为100MVA，则尺寸大小就可粗略地认为相当于一台150MVA双绕组变压器的尺寸的大小。额定电压比试一个绕组的额定电压与另个绕组的额定电压之比，后者较前者有较低的或相等的额定电压。连续组标号包括以英文字母表示的变压器高压、中压（如果有）和低压绕组的连接方法和以钟时序数表示相对的相位移的通用标号。空载电流时当变压器的一个绕组施加额定频率的额定电压，其余各绕组开路时，流经该绕组线路端子的电流，对于多相变压器，流经不同线路端子的空载电流可能不相等，但不分别给出这些空载电流值，而取算数平均值。一个绕组空载电流通常以该绕组额定电流的百分数表示；对于多绕组变压器，这个百分数是以最大容量的一个绕组为准的。空载损耗是当变压器的一个绕组施加额定电压，其余各绕组开路时，所吸取的有功功率。负载损耗，（1）对于双绕组变压器，负载损耗是当额定电流流经一个绕组的线路端子，而另一个绕组端子短接时，在额定频率下吸取的有功功率，其值应折算到参考温度（绝缘的耐热等级为A、E、B时为75摄氏度，其他等级为115摄氏度）（2）对于多绕组变压器，负载损耗是以指定的一对绕组为准，即当电流流经该对绕组中一个绕组的线路端子，而且电流为相当于该对绕组额定功率中较小的一个；该对的另一绕组端子短接；其余绕组开路时，在额定频率下所吸取的用功功率。各对绕组负载损耗值应折算到参考温度（绝缘的耐热等级为A、E、B时为75摄氏度，其他等级为115摄氏度）总损耗是空载损耗及负载损耗之和。对于多绕组变压器，其总损耗应以一个指定的负载组合为准。附属装置中的损耗不包括在总损耗之内，应另外列出。变压器接线组别是指变压器原、副边绕组按一定接线方式连接时，一次侧线电压和二次侧线电压之间的相位关系。三相变压器是由三个单相绕组组成的，因此，三相绕组有很多的接法，其中，最基本的是星形（Y）接法和三角形（）接法两种。阻抗电压，（1）对于双绕组变压器，阻抗电压是当一个绕组短接，以额定频率的电压施加于另一个绕组的线路端子上，并使其中流过额定电流时所施加的电压。通常是以施加电压绕组额定电压的百分数表示，其值应折算到参考温度（绝缘的耐热等级为A、E、B时为75摄氏度，其他等级为115摄氏度）（2）对于多绕组变压器，阻抗电压是以指定的一对绕组为准，即当该对绕组中一个绕组短接，以额定频率的电压施加于另一个绕组的接线端子上，并使其中流过相当于该对绕组额定功率中较小的一个的额定电流时所施加的电压。通常是以施加电压绕组额定电压的百分数表示，各对绕组的阻抗电压值均应折算到参考温度（绝缘的耐热等级为A、E、B时为75摄氏度，其他等级为115摄氏度）并折算到同一功率。对于空气冷却的变压器，温升是指所考虑的那部分（如绕组、绝缘油等）的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却变压器，则是指考虑的那部分的温度与冷却器入口处水的温度之差。空载损耗也叫铁损，是指变压器在额定电压下（二次侧开路），在铁芯中消耗的功率，其中包括激磁损耗和涡流损耗。电压调整率为一个绕组的空载电压和同一绕组在规定负载和功率因数时的电压之差，再与该绕组空载电压的比，通常以百分数表示。此时加到另一个绕组上的电压应为额定电压（主分接）或相应分接的电压值并保持不变。对于多绕组变压器，其电压的差值不仅取决于一个绕组的负载和功率因数，而且还取决于其它绕组的负载和功率因数。出厂试验：每台变压器出厂以前均需经受的试验。型式试验：除出厂试验之外，为验证变压器是否符合规定的技术条件而进行的具有代表性的试验。特殊试验：除型式试验和出场试验之外，经制造厂与使用部门商定的试验，它仅适用于特定的或特殊用途的变压器。分类：电力变压器按用途分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、联络变压器（连续几个不同电压等级的电网用）和电厂用电变压器（供发电厂自用电用）等几种。它还可以按绕组数、相数、冷却装置以及调压方式等分类。GIS组合电器概述GIS是英文Gas Insulation Switchgear”的缩写，中文可译为“气体绝缘开关装置”，通常也称“全封闭组合电器”或“封闭式组合电器”。它是由断路器、隔离开关、接地（快速）开关、互感器、避雷器、母线（单相或三相）、连接管和其它过度元件（电缆接线盒、出线套管、与变压器的连接结构）等多种高压电器组合而成的成套装置，它的基本结构是以金属筒为外壳，将上述高压电器和绝缘件封闭在金属筒内部并充入一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。SF6全封闭组合电器SF6全封闭组合电器是以SF6气体等优良的绝缘和灭弧介质充入金属外壳内的封闭式新型成套高压电器。由于户外气候条件差，目前国外380kV及以下GIS大多为户内式。按结构分类为：分相组合式、母线三相共箱式和其余三相分箱式，现发展为“三相共箱式”已广泛采用，即变电所除了变压器外，所有一次设备（如隔离开关、接地隔离开关、断路器、互感器、母线避雷器、电缆头等）都装在充有SF6气体的封闭金属外壳内，并保持一定压力。GIS的配电装置的气体系统，由SF6全封闭电器、辅助设备（如真空泵、压缩机、储气罐、过滤器等）、监视仪表、信号装置等组成。这样，使变电所设备结构为之一新。GIS的特点1. 大量节省变电所的占地和空间，由于SF6气体灭弧能力相当同等条件下空气灭弧能力的100倍，绝缘能力超过空气的2倍，断路器的开断能力强，断口数几乎减少一半，且断口电压可做得较高，组合在一起的电器体积大为缩小。2. 运行安全可靠，电器设备装在封闭的金属外壳内，不受外界和气象影响，不会发生短路接地、人员触点伤亡、且无着火、爆炸危险。正常运行检查、维护工作量少，环境整洁。3. 电气性能良好，检修周期长，维护方便。一般周期可达10年或开断额定容量15次故SF6气体系统使用5年后，才需补充漏耗少量气体，过滤器可使用10年。4. 由于金属外壳接地屏蔽作用，能消除噪声、静电感应和无线电干扰，有利于工作人员安全和健康。GIS组合电器基于GIS的特点，相应也存在其应注意的问题：1. 需要专门的SF6气体系统和压力监视装置，对SF6气体的纯度（要求大于99.8%）、水分都有严格的要求对GIS的密封结构、元件材料性能装配工艺要求都很高。因为SF6气体受电场均匀程度、电弧影响较大，若泄漏与空气中氧、水分和电弧作用，很快分解出低氧化物（HF）、氟氧化硫、四氟化硫和五氟化硫二聚物等能与人体和材料产生剧毒物，危害极大，因此必须要有检漏措施。同时，采用过滤器（通过活性氧化铝或活性碳）加以吸附。虽然SF6电器运行中在国外尚未中毒事故，但是必须采取“以防为主”的安全措施。2. 金属消耗量大，造价高，但随着电压等级增加，造价将下降。GIS的分类按电压等级分：72.5kV GIS 126 145 252 275 363 550按结构分类：三种：全三相共箱型：电压等级以72.5kV、126kV、145kV采用。主母线三相共箱，其余分箱型：电压等级为252kV采用。全三相分箱型：电压等级为363、550kV采用