4-4变电所常用的电气设备
变电站各组成设备的作用及原理
电磁辐射与防护研究实验室/第二章 变电站的各组成设备的作用以及工作原 理2.1 变压器的分类、组成材料、构造以及工作原理2.1.1 变压器简介 变压器的功能主要有： 电压变换、 电流变换、 阻抗变换、 隔离、 稳压 （磁饱和变压器） 、 自耦变压器、高压变压器（干式和油浸式）等。
变压器常用的铁芯形状一般有 E 型和 C 型 铁芯、XED 型、ED 型、CD 型。
变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、 干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变 压器、箱式变电器、试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器。
变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。
当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时， 于另一组线圈中将感应出具 有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
一般指连接交流电源的线圈称之为“一次线圈”(Primary coil)；而跨于此线圈的 电压称之为“一次电压” 。
在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次 线圈与二次线圈间的「匝数比」所决定的。
因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。
基于铁材的高导磁 性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。
在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者 之线圈匝数比相同。
因此， 变压器之匝数比， 一般可作为变压器升压或降压的参考指标。
由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升 输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元 化，可以这样说，没有变压器，现代工业实无法达到目前发展的现况。
电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的 分界线。
轨道交通供电4 牵引变电所的主要电气设备(1)
(3)多绕组变压器：用于电力系统 (4)自耦变电器：用于连接不 中一种电压等级输入变换得到多种 同电压的电力系统。也可做为 不同电压等级。如分裂变压器。 普通的升压或降后变压器用。
4.按冷却方式分：
(2)油浸式变压器：依靠油作冷却 (1)干式变压器：依靠空气对 介质、如油浸自冷、油浸风冷、油 流进行冷却，一般用于局部照 浸水冷、强迫油循环等。 明、电子线路等小容量变压器。
5.按铁芯形式分： (1)芯式变压器：用于高 压的电力变压器。 (2)壳式变压器：用于大电流的特殊 变压器，如电炉变压器、电焊变压器； 或用于电子仪器及电视、收音机等的 电源变压器。
6.按容量分： 按电力部门的相关规定: 630KVA以下为小型变压器；800--6300KVA为中小型变压器； 8000--63000KVA为大型变压器；90000KVA及以上为特大型变压器；
牵引变电所的电源一般来自电力系统的区 域变电所，牵引变电所的任务就是将电力系 统提供的三相工频交流电变为牵引所用的电 能。根据牵引制式的不同，牵引变电所又分 为直流牵引变电所和交流牵引变电所。根据 不同的牵引制式，变电所内完成相应的变压、 变相、变流作用。目前我国的牵引变电所主 要有电气化铁路的单相工频交流制牵引变电 所和城市轨道交通系统（地铁、轻轨）的直 流牵引变电所。
城市轨道交通牵引供电系统构成示意图
城市电网
主变电所
高压供电系统
三相交流
牵引变电所 牵引供电系统
馈线 回流线
接触网
直流
轨道
牵引变电所的类型和原理
牵引变电所是城市轨道交通牵引供电系统 的核心，它负担对电动列车直流电能的供 应，它的站位设置，容量大小，需根据所 采用的车辆形式、车流密度、列车编组， 经过牵引供电计算，经多方案比选确定。 牵引变电所有两种形式：户内式变电所和 户外式箱式变电所，前者适宜地下线路， 后者适宜地面线路。
变电站主要电气设备简介
——隔离电源：电气设备检修时，用隔离开关 将需要检修的电气设备与带电的电源隔离，形 成明显可见的断开点，以保证检修人员和设备 的安全。
——倒换线路或母线：用隔离开关将电气设备 或线路从一组母线切换到另一组母线上。
——关合与开断小电流电路：关合和开断电压 互感器、避雷器电路；电容电流；空载电力线 路；空载变压器等。
变压器工作原理
变压器分类
用途：升压变压器、降压变压器；
相数：单相变压器和三相变压器；
线圈数：双线圈变压器、三线圈变压器和自 耦变压器；
铁心结构：心式变压器和组式变压器；
调式变压器和干式 变压器等；
容量大小：小型变压器、中型变压器、大型 变压器和特大型变压器。
隔离开关基本知识
2、对隔离开关的基本要求：
具有明显的断点。 应有可靠的绝缘。 具有足够的热稳定、动稳定。 操作性能好。 结构简单、动作可靠。 带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构。
隔离开关基本知识
3．隔离开关的技术参数和型号
额定电压（kV） 最高工作电压（kV） 额定电流（A） 热稳定电流（kA） 极限通过电流峰值（kA）
➢第1部分表示相数。 D—单相（或强迫导向）；S—三相 ➢第2部分表示冷却方式。 J—油浸自冷；F—油浸风冷； FP—强迫油循环风冷； SP—强迫油循环水冷。 ➢第3部分表示电压级数。 S—三级电压；无S表示两级电压 ➢其他：O—全绝缘；L—铝线圈或防雷；O—自耦（在首位 时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；Z—有载调压； TH—湿热带（防护类型代号）；TA—干热带（防护类型代 号）
变压器原理图（图3-1）
500kV电压等级变压器一般使用单 相自耦变压器，220kV及以下一般 使用三相三绕组变压器。冷却型式 主要为强迫油循环风冷。
变电所常用工具及指示牌
变电所常用工具及指示牌
10kv临时变电所投运所需设备经过在织金110kv变电站培训与学习，我们初步了解到变电站所需的安全器具以及办公设备，具体如下：变电所常用工具及指示牌
一、常用工器具：
1、智能绝缘工具柜（FJTCHD型）
2、安全工器具室除湿机
3、医药箱
4、验电器（有不同的电压等级：10kv, 35kv, 110kv）
5、安全围杆，围栏
6、操作棒
7、接地棒（有不同电压等级：10kv, 35kv, 110kv）
8、绝缘梯，绝缘凳
9、接地线（用于低压：380v）
10、安全帽（检修人员为蓝色，值班人员为黄色，领导为红色）
11、雨衣，雨靴
12、台账（用于记录设备的功能、型号、进出库时间等）
13、防护面具（用于有毒的开关、刀闸等设备）
14、测温仪（用于巡视、检查设备等）
15、绝缘靴，绝缘手套。
二、常用指示牌：
1、止步，高压危险
2、从此上下
3、禁止合闸，线路有人工作
4、禁止合闸，有人工作
5、在此工作
6、禁止攀登，高压危险
7、安全距离0.7米（10kv）
8、“禁止吸烟”标示牌
变电所办公设备
1、办公桌、椅
2、沙发、茶几
3、饮水机、空调
4、时钟
5、电脑、打印机
6、电话
7、备品（件）柜
8、主控室资料柜
9、文件夹、文件盒
10、碳素笔、红笔
11、手电筒
12、灭火器箱
13、鸡毛掸
14、垃圾箱，扫帚
15、语音信箱。
变配电所(电气设备)ppt课件
（3）按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸 式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易 燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合 使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充 气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得 到了广泛的应用。
5 变配电所
5.1 供配电一次系统
5.1 供配电系统常用电气设备 5.2 变配电所的电气主接线 5.3 变电所的结构与布置 5.4 供配电网络的网络结构 5.5 供电网络的结构与敷设
5 变配电所
变配电所具体可以分为变电所和配电所，也 可以是二者的结合。其中，变电所内设有变 压器、高压进电设备和配电设备，起接受电 能、变换电压等级及分配电能的作用；配电 所没有变压器，只有配电设备，起接受及分 配电能的作用
路以及电压互感器和避雷器等。
.
5.1 供配电系统常用电气设备
.
5.1 供配电系统常用电气设备
高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器
之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，
常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分
断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断
口，具有隔离开关的作用。
负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关
.
5.1 供配电系统常用电气设备
2. 常用变压器的容量系列
我国目前的变压器产品容量系列为R10系列，
即变压器容量等级是按
R1010101.为2倍6数确
定的，如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、
250 kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、
牵引变电所主要电气元件简介
-1-牵引变电所主要电气元件简介：变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。
为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。
按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。
下面这张图片是一个牵引变电所的远景：通过这张图片，我们可以对整个变电所在外观上有个更加合理和深刻的认识，对整个变电所有更加深刻的立体感。
首先我们来介绍整个变电所最高的钢架结构：避雷针.如右图所示，避雷针位于变电所的四个角落，在雷雨天气，高空出现带电云层时，迅雷针被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层-2-上的电荷导人大地，使其不对整个变电所构成危险，保证了它的安全。
说到避雷针，我们就不得不提起我们的高压进线上的防雷措施了，避雷线是我们变电所最常用的避雷措施，通常避雷线长2km左右，如下图的结构我们可以看见，在人字杆的顶部有一个钢架结构，在结构的顶端有一个挂环，起到连接避雷线的作用，由于高压进线线路较长，而我们的避雷针只能保护所内电气设备免受直击雷和雷电过电压的冲击，对于高压进线起不到保护的作用，而如果靠近变电所的高压进线受到直击雷和雷电过电压的影响，变电所内部分仪表可能由于过电压的作用，产生误动作，对整个电力系统的稳定性存在较大的影响。
为保证电力系统稳定可靠的运行，保证合格的供电质量，减少设备误动作率，所以，高压进线的防雷是非常必要的，选用避雷线也是比较经济合适的。
建筑电气技术第章 常用建筑电气设备
建筑电气技术第章常用建筑电气设备建筑电气设备是指在建筑物中用于电力传输、分配、控制、保护和使用的各种电气设备。
建筑电气设备的选择和应用，关系到建筑物的可靠性、安全性、节能性等多项指标。
本章将对常用的建筑电气设备进行简要介绍。
配电系统设备配电系统设备是指用于控制和保护建筑物电力系统的设备，主要包括高压开关柜、中压开关柜、低压开关柜、配电箱、避雷器等。
高压开关柜是控制建筑物高压电线路和变电站设备的关键设备，具有隔离、断路、接通、控制等功能。
中压开关柜可用于中压配电系统，低压开关柜经常用于低压电力配电系统。
配电箱通常安装在建筑物的房间内或楼道上，用于将主分配电线路引入房间。
避雷器则用于保护电气设备免受雷击伤害。
电缆系统设备电缆系统是建筑物内电力分配和传输的主要方式，主要包括电缆、配电盘等。
电缆是将电力传输到各个电气设备的关键部件，因此电缆的安装质量直接关系到建筑物的电力供应可靠性和安全性。
配电盘则是电缆接线和分配的主要设备，配电盘的设计和选用应考虑建筑物内的各种用电设备需求和用电负载情况。
照明系统设备照明系统设备是用于室内室外照明的设备，主要包括灯具、光源、光控设备等。
灯具是建筑物内主要的照明设备，它们通常由灯座、灯罩、灯盖、灯架等组成。
光源是照明设备的核心部件，包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
光控设备可用于室内外自动控制照明亮度，达到方便、节能的效果。
空调系统设备空调系统是建筑物中常用的设备，主要包括风机盘管、空调器、新风系统、空调控制器等。
风机盘管是室内空气调节的主要设备，能够通过水冷或风冷方式将的冷热能源传递到室内。
空调器则是调节空气温度湿度的主要设备之一，广泛应用于家庭和办公室等场合。
新风系统则是将室外空气通过换热器进入室内空间，提高室内空气质量。
空调控制器用于设定空调工作模式和控制空调器的开关。
电梯系统设备电梯系统是建筑物内的重要设施，应安装在建筑物的核心区域，以便于乘客进出。
电梯系统设备主要包括电梯井道、电动机、制动器、门机、驱动轮等。
变电站的主要一次设备
,a click to unlimited possibilities
目录
变电站的定义和作用
添加标题
变电站的定义：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。
变电站的作用：变电站的主要作用是变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压，以确保电力系统的稳定运行和满足用户的需求。同时，变电站也是电力系统中重要的监控和保护设施，可以监测和控制电力系统的运行状态，及时发现和处理故障，保障电力系统的安全和稳定。
母线：用于汇集和分配电能，确保设备之间的连接和运行稳定。
电流互感器和电压互感器：用于将高电压或大电流转换为低电压或小电流，以便于测量和保护设备的正常运行。
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备变压器的主要功能是将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成 变压器的种类变压器的种类电力变压器：用于电力系统中的升压和降压仪用变压器：用于测量仪器和保护装置中特种变压器：用于特定场合，如整流、矿用、试验等 变压器的结构变压器的结构铁芯：由硅钢片叠成，构成磁路线圈：绕在铁芯上，形成初级和次级线圈绝缘材料：保证线圈之间的绝缘 变压器的原理变压器的原理当一次线圈接上交流电源时，产生交变磁场交变磁场在二次线圈中产生感应电动势感应电动势的大小与线圈匝数成正比，从而实现了电压的变换
添加标题
变电站的主要设备
01
03
05
02
04
06
避雷器：用于保护设备免受雷电和操作过电压的损害。
断路器：用于切断或接通电流，确保设备在故障或维护时能够安全停运。
变压器：用于将高电压转换为低电压或将低电压转换为高电压，以满足不同电压等级的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
组织教学：
安定课堂秩序，检查人数并做好记录。
教学回顾：
变压器型号的选择
变压器台数和容量的确定
课题引入：
上一解我门学习了变电所的配置及变压器的选择，只是简单讲述了变压器的选择，那么除了变压器还有其他的电气元件。
今天我门就来学习变电所常用的电气设备。
授课内容：
§4-4 变电所常用的电气设备
一、高压断路器
1. 作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。
2. 图形符号：
3. 文字符号：QF
4. 型号：
5. 种类和结构
①少油断路器油仅作灭弧介质
②SF6 断路器利用SF6气体作为绝缘和灭弧介质
③真空断路器“真空”作为绝缘和灭弧介质
二、高压隔离开关教师巡视并记录
复习提问学生回答
讲述
教师讲解高压断路器的作用、符号、型号和种类
举例讲解
1. 作用：正常时隔离电源，保证人身和设备安全。
2. 图形符号：
3. 文字符号：QS
4. 型号：
5. 种类和结构
户内式：GN24 户外式：GW10-35/400
三、高压负荷开关
1. 作用：通断负荷电流和过负荷电流。
2. 图形符号：
3. 文字符号：QL
4. 型号：
5. 种类和结构
户内式：FN3-10RT 户外式：FW8-10/400
四、高压熔断器
. 1 作用：过载、短路保护。
2. 图形符号：
3. 文字符号：FU
4. 型号：教师讲解高压隔离开关的作用、符号、型号和种类
教师讲解高压负荷开关的作用、符号、型号和种类
5. 种类和结构
（1）RN系列RN1型用于电力变压器和电力线路短路保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。
主要由熔管、触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。
熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球。
（2）RW系列用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。
其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动触头、下静触头、瓷安装板等组成。
五、互感器
作用：(1)将高电压、高电流变换成低电压、小电流供仪表、继电器使用；
(2)隔离电源保证人身、仪表安全；(3)使仪表、继电器制造标准化。
六、避雷器
1. 作用：用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害。
2.图形符号：
3.文字符号: F
4.种类: (1)保护间隙避雷器(2)管型避雷器
(3)阀型避雷器（有普通阀型避雷器FS、FZ型和磁吹阀型避雷器）
(4)氧化锌避雷器具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点。
七、高压开关柜
1. 作用：按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，节约空间、安装方便。
2. 种类和结构：固定式移开式学生先看后回答以问答的形式进行讲解说明使学生更好的理解
以前学过的内容进行回顾
教师讲解
表4-3 主要高压开关柜型号及外型尺寸
注：括号内数字适用于架空进（出）线柜。
八、低压电气设备
1. 低压配电屏
(1)作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装在一起的成套配电装置。
(2)种类：低压抽屉式开关柜GCL1、GCK1系列
低压固定开关柜PGL1、PGL2、GGD系列型号：
2．低压熔断器
表4-2低压熔断器的分类及用途讲解表格内容使学生理解高压开关柜的型号及外型尺寸，以便于合理的使用
教师举例讲解
注：R—熔断器；M—密闭管式；L—螺旋式；T—有填料式；S—快速式；Z——自复式
3．低压断路器
（1）作用：能带负荷通断电路，在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸。
（2）型号：
（3）种类和结构
DZ型塑壳式低压断路器
DW型万能式低压断路器它由触头、灭弧装置、转动机构和脱扣器等部分组成。
脱扣器种类: 分励脱扣器用于远距离跳闸。
欠压或失压扣脱器用于欠压或失压（零压）保护时，当电源电压低于定值时自动断开断路器。
热脱扣器用于线路或设备过载保护教师讲解
回顾以前所学习的低压断路器内容。
提问学生回答相应问题以便更快的理解
过流脱扣器用于短路、过负荷保护，分瞬时短路脱扣器和过流脱扣器,过流脱扣器又分长延时和短延时两种。
小结：
高压断路器高压隔离开关高压熔断器
互感器高压开关柜低压开关柜
作业：
各高压电气元件的作用和符号以及型号
板书设计：
§4-4 变电所主要电气设备
1、高压断路器高压隔离开关高压熔断器
（作用和符号以及型号）
绘图区域
2、互感器高压
开关柜低压开关
柜
（作用和符号以及型
号）
绘图区域
练习区域
归纳总结
布置相关
作业
板书内容。