第五编、高压电器设备基本知识介绍[1]

1/56第五编高压电器设备基本知识介绍2/56第一节变压器1、变压器的类型按用途分为电力变压器、调压变压器、试验变压器、整流变压器、各种小型电源变压器、仪表变压器、自耦变压器和各种专用变压器。按相数分为单绕组变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按冷却方式分为油浸变压器、干式变压器、三绕组变压器、充气变压器、风冷变压器和强迫油循环变压器。按调压方式分为无载调压变压器和有载调压变压器按铁芯形式分为壳式变压器和芯式变压器。按中心点绝缘分为全绝缘变压器和半绝缘变压器。3/56变压器2、变压器的主要组成部分铁芯、绕组、油箱、油枕、呼吸器、防爆管（泄压器）、散热器、绝缘管、分接开关、瓦斯继电器、温度计、净油器。4/56变压器3、瓦斯继电器的作用是变压器的重要保护元件。当变压器内部发生故障时，油中产生的气体或油气流动时，瓦斯继电器的动作，发出信号或作用于变压器跳闸，以保护变压器。发生故障后，可以通过瓦斯继电器的视窗观察气体的颜色，并取所进行分析，从而对故障性质作出判断。5/56变压器4、变压器的运行油温标准为确保变压器正常运行和其绝缘强度，防止变压器油劣化。对运行中的油浸式变压器，运行人员必须认真监视上层油温不超过标准；油浸式自冷、风冷式为95℃；强迫油循环风冷式为85℃。当运行人员发现接近上述极限温度时，应按现场规程增加投入冷却器的数量或申请转移负荷，并加强巡视和监视。6/56变压器5、变压器有载分接开关操作的一般规定（1）、正常情况下，一般使用远方电气控制逐级调压，同时监视分接位置指示灯与机械指示灯与机械指示器的档位一致、电压的变化在规定的调压范围内及对应的电流变化正常（间隔应在1分钟以上，每调一个分接头计为一次），并作好记录。（2）、两台有载调压变压器并联运行时，其调压操作应在变压器85%额定负荷以下轮流逐级进行。（3）、当有载调压变压器过载1.2倍时，禁止分接开关变换操作并闭锁。7/56变压器6、变压器油位变化的因素在正常情况下变压器的油位变化是随着油温的变化而变化的。而油温的变化直接影响变压器油的体积，使油位发生变化。影响油温（即油位）变化的因素有负荷、环境温度和冷却装置的运行状况等。8/56变压器7、变压器的正常运行状态（1）、变压器运行时的响声是连续均匀的“嗡嗡…”声，冷却器运行时风机、潜油泵的运转响声也均匀无杂声。（2）、变压器的电流、电压、有功、无功、油位（本体应略高于分接）、油温（就地与远方温度计指示差小于5℃）等参数均在其铭牌或规程规定的范围内。（3）、变压器的各类保护均应处于正常运行状态。9/56变压器8、变压器的异常运行状态严重漏油；油位过高、过低或不正常升高；在正常负荷和冷却条件下油温不正常升高；冷却装置故障；内部声音不正常；套管破损放电或接头发热、瓦斯继电器内气体不断集聚，轻瓦斯连续动作发信号；正常或事故过负荷；有载调压装置故障。10/56变压器9、运行变压器缺油的危害变压器油位过低会使轻瓦斯动作；缺油严重时，铁芯、绕组会暴露在空气中容易受潮，并可能绝缘击穿。11/56变压器10、怎样根据变压器的声音异常判断故障性质？（1）、变压器正常运行发出均匀的“嗡嗡”声，但如果有较高且沉闷的“嗡嗡”声，可能是过负荷运行、电流大、铁芯振动力增大引起，应监视变压器负荷变化。（2）、变压器内部有短时的“哇哇”声，可能是大动力设备启动，负荷突然增大，产生高次谐波；也可能是电网中发生过电压和雷电波侵入或穿越性短路等。（3）、变压器内部有间隙的“哼哼”声，忽粗忽细、忽高忽低，可能是系统中铁磁谐振，或有断线、接地故障。12/56变压器（4）、变压器有“噼啪”和“嗤嗤”的放电声，若声音沉闷可能是内部发生局部放电；若声音清脆可能是套管裂纹、破损或污染严重、设备线卡接触不良放电。（5）、变压器若有“咕噜”、“咕噜”的沸腾声，可能是绕组发生短路故障或接头接触不良引起严重过热。（6）、变压器有爆裂声，可能是变压器内部绝缘击穿严重的放电。（7）、变压器内部有“叮当叮当”锤击声及“呼呼”刮大风声，可能是铁芯夹金件松动或个别零件松动。13/56第二节互感器1、电流互感器的作用（1）、将一次回路中的高电压和大电流变为二次回路中的标准值（100V、5A或1A）。使二次设备实现标准化、低压化和简单经济化。（2）、实现了二次设备和工作人员与一次高电压的隔离，保证了设备和人身的安全。（3）、二次回路可不受一次回路的限制，接线灵活，维护调试方便。14/56互感器2、电流互感器的运行规定（1）、电流互感器的负荷电流应不超过其额定值的110%。长时间过负荷运行会使测量误差增大和绕组过热或损坏。（2）、正常运行情况下，严禁造成二次回路开路运行。否则会产生几千伏的高电压，危及人身和设备安全。并且二次回路必须一点（保护）接地。（3）、电流互感器与电压互感器的二次回路不允许互相连接。（4）、油浸式电流互感器应装设油位计和呼吸器（110KV及以上的都应采用全密封式或带微正压的金属膨胀器）。15/56互感器3、电流互感器为什么不允许开路？电流互感器一次电流大小与二次负载的电流大小无关，互感器正常时，由于阻抗很小，接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次绕组电动势不大。当电流互感器开路时，阻抗无限增大，二次电流等于零，二次电流所产生的磁化力等于零，一次电流全部变成励磁电流，在二次绕组产生很高的电动势，其峰值可达几千伏。威胁人身安全，或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。另外铁芯磁通密度过度增大，可能造成铁芯强烈过热而损坏。16/56互感器4、电流互感器二次回路开路现象有哪些？二次回路开路的现象有：电流表指示为零，功率表指示降低或摆动，电能表转慢或停止；母差电流回路断线光字牌亮；电流互感器声音异常增大或发热、冒烟，二次回路端子接头有放电、打火等现象。17/56互感器5、电流互感器的故障处理程序（1）、当发现电流互感器有二次开路、内部异常音响、严重漏油、温度升高或冒烟等故障现象时，应停电进行检查处理。（2）、检查二次回路、端子、互感器是否断线（开路）、过负荷等。（3）、停运前，应要求调度转移负荷，并且只拉开相应断路器即可。如需对电流互感器做试验，应打开相应的二次端子。18/56互感器6、电压互感器用途电压互感器是将电力系统中的高电压变为标准低电压的仪用变压器。它的一次侧额定电压与电力系统的额定电压相同，二次侧额定电压为100V，其主要作用有：（1）、由于二次侧测量仪表与一次侧高压隔离开，不但提高了仪表的安全性和可靠性，而且还降低了仪表的绝缘水平和表耗功率；（2）、由于电压互感器二次额定电压都是100V，从而使仪表制造标准化、规范化，并可降低仪表成本；（3）、一台互感器可同时接入几种仪表，如线电压表、相电压表及电度表等。19/56互感器7、电压互感器的运行规定（1）、电压互感器的运行电压不超过其额定电压的110%（宜﹤105%）。运行中不得造成二次侧短路。（2）、油浸式应装设油位计和呼吸器（110KV及以上的都应采用全密封式或带微正压的金属膨胀器）。（3）、6～35KV高压熔断器的额定电流一般为0.5A，二次熔断器的额定电流一般为6A。110KV及以上的一次侧一般不装设熔断器，二次侧用快速空气开关，额定电流一般为6A。20/56互感器8、电压互感器的不正常运行状态有哪些？（1）、内部有劈啪声响或其它噪声。（2）、温度过高、冒烟、有渗漏油或有异味。（3）、带接地故障运行。（4）、瓷绝缘有破损、放电、引线及外壳之间有火花放电。（5）、高压保险连续熔断2～3次。21/56互感器9、电压互感器停用时应注意：（1）、注意该电压互感器所带保护及自动装置，为防止误动可将有关保护装置停用；（2）、电压互感器装有切换装置时，确认不会造成失压，其所带保护或自动装置可以不停用；（3）、停用电压互感器时，应将二次开关或熔断器断开，防止反充电。22/56互感器10、电压互感器的二次侧为什么必须接地？电压互感器的二次侧接地属于保护接地，假如互感器的一、二次绝缘损坏，高电压有可能串到二次侧，对人身和设备都会造成危害，所以二次侧必须接地。23/56互感器11、互感器的危机缺陷有哪些？（1）、设备漏油，从油位指示器中看不到油位。或SF6气体压力表为零。（2）、设备内部有放电声。（3）、主导流部分接触不良，引起发热变色。（4）、设备严重放电或瓷瓶部分有明显裂纹。（5）、绝缘污秽严重，有污闪可能。（6）、设备的试验、油化验等主要指标超过规定不能继续运行。（7）、电压互感器二次电压异常波动。24/56互感器12、电压互感器及二次回路的故障处理程序（1）、当电压互感器一次或二次保险熔断，或回路接触不良，将会出现电压表指示为零或三相电压不平衡，电度表转慢，保险熔断，保护发出“电压回路断线”、“单相接地”等信号。（2）、应首先通过测量判断是保险熔断还是单相接地，若发现一次保险熔断，应拉开隔离开关摇测电压互感器绝缘，或用万用表检测线圈的完整性，如绝缘良好时，更换保险后投入运行。（3）、二次保险熔断或快速开关跳闸后，若检查二次回路良好，立即更换保险或合上二次快速开关。25/56互感器（4）、若不是保险熔断及二次快速开关跳闸，则应检查回路有无断线或接触不良等情况。（5）、当发现电压互感器有漏油、喷油、冒烟、内部有异常声响、严重发热或火花放电现象时应立即停运。26/56第三节高压开关电器1、高压断路器常见的类型（1）、油断路器：采用变压器油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质的断路器称为少油式断路器；采用变压器油作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质以及带电部分与接地外壳之间绝缘介质的断路器称为多油式断路器。（2）、压缩空气断路器：采用压缩空气作为灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质的断路器。其灭弧能力强、动作迅速，但结构复杂、耗材较多。（3）、真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，其灭弧速度快、寿命长、体积小。27/56高压开关电器（4）、六氟化硫（SF6）断路器：采用具有优良灭弧和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器。其开断能力强、体积小，但结构复杂、耗材多。28/56高压开关电器2、高压断路器的运行规定（1）、断路器的运行电压不应经常超过其额定电压的110%。（2）、断路器的负荷电流一般不应超过其额定开断容量。（3）、断路器安装地点的系统短路容量不应大于其额定开断容量。（4）、严禁将拒绝跳闸的断路器投入运行。禁止用杠杆或千斤顶将电磁机构的断路器进行带电合闸。（5）、严禁对运行中的断路器进行慢分或慢合试验。29/56高压开关电器（6）、断路器无论是什么样的机构均应经常保持足够的操作能源。（7）、液（气）压机构的断路器或SF6压力异常而分、合闸闭锁时，不准擅自解除闭锁进行操作。在机构储压过程中不宜进行分、合闸操作。（8）、断路器的分、合闸指示器应易于观察，指示正确，金属外壳及底座应有明显的接地标志并可靠接地。30/56高压开关电器3、对油断路器的正常巡视内容（1）、油断路器的油面是否在指示器范围以内，油色有无变化，是否有渗油漏油现象。（2）、绝缘套管、瓷件等有无裂纹、破损，密封是否良好，表面有无脏污或放电现象。（3）、各连接点接触是否良好，有无过热现象。（4）、操作机构的分、合闸指示与操作手把的位置、指示灯的显示是否与实际运行位置相符，操作机构的边杆有无裂纹。（5）、少油断路器的软连接铜片有无断裂。31/56高压开关电器（6）、负荷电流是否在断路器或隔离开关的额定值范围内，分、合闸电路是否完好，其电源电压是否保持在正常范围内，利用气动、液压机构合闸的断路器，其压力指示是否在正常范围内。（7）、金属外皮的接地线有无腐蚀、折断，接触是否坚固；直流系统有无接地现象。（8）、室外断路器的操作箱是否进水，断路器的冬季保温设施是否正常。（9）、运行过程中有无其他异常声响和气味。32/56高压开关电器4、高压负荷开关负荷开关是一种介于断路器和隔离开关之间的高压电器,在性能上与断路器相近,在结构上则与隔离开关相似,