《變電站一次設(shè)備》ppt課件

1、變電運(yùn)行培訓(xùn)內(nèi)容一,變電站一次設(shè)備（充油式變壓器、干式變壓器、自耦變壓器、斷路器（空斷路器）、電壓互感器、電流互感器、電容器、電抗器、消弧線(xiàn)圈及過(guò)電壓設(shè)備等）作用、類(lèi)型、原理、結(jié)構(gòu)、輔助設(shè)備及作用、特點(diǎn)、運(yùn)行規(guī)定、巡視檢查、大小修的項(xiàng)目、試驗(yàn)項(xiàng)目、驗(yàn)收、操作、異常運(yùn)行及處理，故障及處理。,,第二章 變電站一次設(shè)備,第一節(jié) 變電站的主變壓器,一、變壓器的原理及分類(lèi)1、變壓器的原理 變壓器是一種通過(guò)改變電壓而傳輸交流電能的靜止

2、感應(yīng)電器。它有一個(gè)共用的鐵芯和與其交鏈的幾個(gè)繞組，且它們之間的空間位置不變。當(dāng)某一個(gè)繞組從電源接受交流電能時(shí)，通過(guò)電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原理改變電壓（電流），在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電能。因此，變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。鐵芯和繞組組裝了絕緣和引線(xiàn)之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中，再配置調(diào)壓、冷卻、保護(hù)、測(cè)溫和出線(xiàn)等裝置，就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。2、變壓器的分類(lèi)按照單臺(tái)變壓器的相數(shù)來(lái)區(qū)分,可

3、以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中,一般應(yīng)用三相變壓器，當(dāng)容量過(guò)大且受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中也可以應(yīng)用三臺(tái)單相式變壓器組成變壓器組。,按照繞組的多少來(lái)分，可分為雙繞組變壓器和三繞組變壓器。通常的變壓器都為雙繞組變壓器，即在鐵芯上有兩個(gè)繞組，一個(gè)為原繞組，一個(gè)為副繞組。三繞組變壓器為容量較大的變壓器（在5600千伏安以上），用以連接三種不同的電壓輸電線(xiàn)。在特殊的情況下，也有應(yīng)用更多繞組的變壓器。 按照結(jié)構(gòu)形式來(lái)分

4、類(lèi)，則可分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如繞組包在鐵芯外圍則為鐵芯式變壓器；如鐵芯包在繞組外圍則為鐵殼式變壓器。二者不過(guò)在結(jié)構(gòu)上稍有不同，在原理上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。電力變壓器都系鐵芯式。 按照絕緣和冷卻條件來(lái)分，可分為油浸式變壓器和干式變壓器。為了加強(qiáng)絕緣和冷卻條件，變壓器的鐵芯和繞組都一起浸入灌滿(mǎn)了變壓器油的油箱中。二、油浸式變壓器1、油浸式變壓器的分類(lèi) 目前，在無(wú)人值班變電站中用的較多的是油浸式變壓器。最初的變壓器都是空氣

5、冷卻的。后來(lái)變壓器的容量越做越大，電壓也逐步提高，用空氣來(lái)冷卻和作為絕緣就越來(lái)越困難，因此就產(chǎn)生了油浸式變壓器，把變壓器浸在盛于鐵箱中的油內(nèi)。變壓器油是從石油中提煉出來(lái)的，有很好的絕緣性能，它除了作為絕緣介質(zhì)外，還作為一個(gè)散熱的煤介。鐵箱除了作為油的容器外，還提供了一個(gè)對(duì)周?chē)諝獾纳崦妗?油浸式電力變壓器在運(yùn)行中，繞組和鐵芯的熱量先傳給油，然后通過(guò)油傳給冷卻介質(zhì)。油浸式電力變壓器的冷卻方式，按容量的大小，可分為以下幾種：（1）自然油

6、循環(huán)自然冷卻（油浸自冷式）這種冷卻方式的特點(diǎn)就是依靠油箱壁的輻射和變壓器周?chē)諝獾淖匀粚?duì)流把熱量從油箱的冷卻器表面帶走。一般認(rèn)為，當(dāng)變壓器容量在2500KVA及以下時(shí)，可以采用膨脹式散熱器，變壓器可不裝儲(chǔ)油柜，并可將其設(shè)計(jì)成全密封型，但是，較大容量的變壓器必須人為地增大油箱與空氣接觸的散熱表面。隨著低損耗技術(shù)的發(fā)展，采用油浸自冷式冷卻的容量上限在增加，40000kVA及以下額定容量的變壓器也可選用油浸自冷冷卻方式。這樣的優(yōu)點(diǎn)是不要輔助

7、供風(fēng)扇用的電源，沒(méi)有風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪聲，散熱器可以直接裝在變壓器油箱上，也可以集中裝在變壓器附近，油浸自冷式變壓器的維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，始終可以在額定容量下運(yùn)行。（2）自然油循環(huán)風(fēng)冷（油浸風(fēng)冷式）通常情況下，當(dāng)變壓器容量在8000KVA及以上、40000KVA及以下時(shí)，可采用管式或片式散熱器，可選用風(fēng)冷冷卻方式，一般在散熱器上加裝風(fēng)扇，因?yàn)楸砻嫔嵯禂?shù)與流體在表面流動(dòng)的速度有關(guān)，在吹風(fēng)之后，對(duì)流部分的散熱系數(shù)將增大好幾倍，大大提高散熱器的冷

8、卻效率。風(fēng)冷式散熱器是利用風(fēng)扇改變進(jìn)入散熱器與流出散熱器的油溫差，提高散熱器的冷卻效率，使散熱器數(shù)量減少，占地面積縮小。但此時(shí)要引入風(fēng)扇的噪聲，風(fēng)扇的輔助電源。停開(kāi)風(fēng)扇時(shí)可按自冷方式運(yùn)行，但是輸出容量要減少，要降低到三分之二的額定容量。對(duì)管式散熱器而言，每個(gè)散熱器上可裝兩個(gè)風(fēng)扇，對(duì)片式散熱器而言，可用大容量風(fēng)機(jī)集中吹風(fēng)，或一個(gè)風(fēng)扇吹幾組散熱器。,對(duì)于油浸自循環(huán)風(fēng)冷變壓器而言，油為自然循環(huán)，其循環(huán)動(dòng)力是溫度差；變壓器的器身（鐵芯及線(xiàn)圈）由

9、于電磁損耗而發(fā)熱，這種熱量由靠近繞組和鐵芯部分的油所吸收；箱底油溫低，頂層油溫高，頂層油與散熱器連通散熱器內(nèi)的油將熱量傳給散熱管或者散熱板片，再傳給空氣，這樣散熱器進(jìn)出口就形成溫度降落（一般為20-30℃）。由溫度降落就形成油的密度變化，冷卻油的密度變大，靠自重而下沉；油箱內(nèi)的油因被器身加熱使油溫升高，密度變小，形成浮升力；這樣油箱內(nèi)的發(fā)熱與油箱外部的空氣靠動(dòng)力循環(huán)，熱空氣被風(fēng)扇吹走，冷空氣隨之補(bǔ)充進(jìn)來(lái)形成冷熱空氣交換流動(dòng)，變壓器的熱量

10、不斷地傳給空氣，形成一種動(dòng)態(tài)平衡。維持變壓器各部（鐵芯、繞組、油等）溫升在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍以?xún)?nèi)，從而保障變壓器的壽命。（3）強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻按冷卻器可以分為水冷卻和風(fēng)冷卻。對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，它的油箱上沒(méi)有油管或者散熱器，變壓器內(nèi)的油經(jīng)過(guò)管道和油泵被打到一個(gè)分開(kāi)裝置的油冷卻器，油被冷卻后重新回到變壓器內(nèi)。這種冷卻方式的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，利用油泵后可以加強(qiáng)變壓器內(nèi)部油的流動(dòng)，降低內(nèi)部繞組對(duì)油的溫升；另一方面，由于去掉了

11、龐大的散熱器，變壓器的安裝面積可以大大縮小，而且散熱器可以安裝在其他合適的地方，這一點(diǎn)對(duì)于巨型水電站的設(shè)計(jì)是很有利的。因?yàn)樗娬镜乃捶奖?，一般采用水冷卻方式。在其他場(chǎng)合也可以用風(fēng)冷，它的結(jié)構(gòu)基本上與裝在變壓器上的冷卻器差不多。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以一般只用在容量為50000KVA及以上的巨型變壓器上。2、油浸式變壓器主要結(jié)構(gòu),油浸式變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、散熱器、套管和分接開(kāi)關(guān)等組成。鐵芯構(gòu)成了磁路，線(xiàn)圈套

12、在鐵芯上。線(xiàn)圈由導(dǎo)線(xiàn)繞制而成，繞組是指與電源（或負(fù)載）相接的線(xiàn)圈或線(xiàn)圈的組合，即繞組是由線(xiàn)圈所組成的。通常把鐵芯和繞組合在一起稱(chēng)為變壓器的器身，是變壓器的最基本的組成部分。（1）鐵芯鐵芯是變壓器的磁路部分。運(yùn)行時(shí)因產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗而發(fā)熱。為降低發(fā)熱損耗和減小體積和重量，鐵芯由厚度小于0.35mm，導(dǎo)磁系數(shù)高的冷軋晶粒取向硅鋼片構(gòu)成。依照繞組在鐵芯中的布置方式，有鐵芯式和鐵殼式之分。在大容量的變壓器中，為使鐵芯損耗發(fā)出的熱量能夠

13、被絕緣油在循環(huán)時(shí)充分帶走，以達(dá)到良好的冷卻效果，常在鐵芯中設(shè)有冷卻油道。（2）繞組繞組和鐵芯都是變壓器的核心元件。由于繞組本身有電阻或接頭處有接觸電阻，由I2Rt知要產(chǎn)生熱量。故繞組不能長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)比額定電流高的電流。另外，通過(guò)短路電流時(shí)將在繞組上產(chǎn)生很大的電磁力而損壞變壓器。其基本繞組有同心式和交疊式兩種。變壓器繞組主要故障是匝間短路和對(duì)外殼短路。匝間短路主要是由于絕緣老化，或由于變壓器的過(guò)負(fù)荷以及穿越性短路時(shí)絕緣受到機(jī)械的損傷而產(chǎn)

14、生的。對(duì)外殼短路的原因也是由于絕緣老化或油受潮、油面下降，或因雷電和操作過(guò)電壓而產(chǎn)生的。（3）油箱油浸式變壓器的器身（繞組及鐵芯）都裝在充滿(mǎn)變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內(nèi)，將箱蓋打開(kāi)就可吊出器身進(jìn)行檢修。,（4）油枕油枕又叫油柜，是一種油保護(hù)裝置，它是由鋼板做成的圓桶形容器，水平安裝在變壓器油箱蓋上，用彎曲管與油箱連接。油枕的一端裝有一個(gè)油位計(jì)（油標(biāo)管），從油位計(jì)中可

15、以監(jiān)視油位的變化。油枕的容積一般為變壓器油箱所裝油體積的8％～10％。當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或縮小時(shí)，油枕起著儲(chǔ)油及補(bǔ)油的作用，從而保證油箱內(nèi)充滿(mǎn)油。同時(shí)由于裝了油枕，使變壓器油縮小了與空氣的接觸面，減少了油的劣化速度。（5）呼吸器又稱(chēng)吸濕器，通常由一根管道和玻璃容器組成，內(nèi)裝干燥劑（硅膠或活性氧化鋁）。當(dāng)油枕內(nèi)的空氣隨變壓器油的體積膨脹或縮小時(shí)，排出或吸入的空氣都經(jīng)過(guò)呼吸器，呼吸器內(nèi)的干燥劑吸收空氣中的水分，對(duì)空氣起過(guò)濾

16、作用，從而保持油的清潔。浸有氯化鈷的硅膠，其顆粒在干燥時(shí)是鈷藍(lán)色的，但是隨著硅膠吸收水分接近飽和時(shí)，粒狀硅膠將轉(zhuǎn)變成粉白色或紅色，據(jù)此可判斷硅膠是否已失效。受潮后的硅膠可通過(guò)加熱烘干而再生，當(dāng)硅膠顆粒的顏色變成鈷藍(lán)色時(shí)，再生工作就完成了。（6）壓力釋放裝置壓力釋放裝置在保護(hù)電力變壓器方面起著重要作用。充有變壓器油的電力變壓器中，如果內(nèi)部出現(xiàn)故障或短路，電弧放電就會(huì)在瞬間使油汽化，導(dǎo)致油箱內(nèi)壓力極快升高。如果不能盡快釋放該壓力，油箱就

17、會(huì)破裂，將易燃油噴射到很大的區(qū)域內(nèi)，可能引起火災(zāi)，造成更大破壞，因此必須采取措施防止這種情況發(fā)生。壓力釋放裝置有防爆管和壓力釋放器兩種，防爆管用于小型變壓器，壓力釋放器用于大、中型變壓器。（7）散熱器,,散熱器的形式有瓦楞形、扇形、圓形、排管等，散熱面積越大，散熱的效果就越好。當(dāng)變壓器上層油溫與下部油溫有溫差時(shí)，通過(guò)散熱器形成油的對(duì)流，經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。（8）套管變壓器繞組的引出線(xiàn)從箱內(nèi)穿出油箱引出

18、時(shí)必須經(jīng)過(guò)絕緣套管，以使帶電的引線(xiàn)絕緣。絕緣套管主要由中心導(dǎo)電桿和磁套組成。導(dǎo)電桿在油箱內(nèi)的一端與繞組連接，在外面的一端與外線(xiàn)路連接。絕緣套管的結(jié)構(gòu)主要取決于電壓等級(jí)。電壓低的一般采用簡(jiǎn)單的實(shí)心磁套管。電壓較高時(shí)，為了加強(qiáng)絕緣能力，在瓷套和導(dǎo)電桿間留有一道充油層，這種套管稱(chēng)為充油套管。（9）分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)是調(diào)整變壓比的裝置。雙繞組變壓器的一次繞組及三繞組變壓器的一、二次繞組一般有3、5、7個(gè)或19個(gè)分接頭位置，分接頭的中間分頭為額

19、定電壓的位置。3個(gè)分接頭的相鄰分頭電壓相差5％，多個(gè)分頭的相鄰分頭電壓相差2.5％或1.25％。操作部分裝于變壓器頂部，經(jīng)傳動(dòng)桿伸入變壓器的油箱。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要，按照指示的標(biāo)記來(lái)選擇分接頭的位置。變壓器的高壓裝置分為無(wú)載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無(wú)載分接開(kāi)關(guān)，是在不帶電情況下切換，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。有載分接開(kāi)關(guān)，是在不停電情況下切換，在帶負(fù)荷下進(jìn)行，故在電力系統(tǒng)中被廣泛采用。3、油浸式變壓器正常使用條件：（1）海拔不超過(guò)1000m 戶(hù)內(nèi)或戶(hù)

20、外；(2)最高環(huán)境氣溫+40℃，最高日平均溫度+30℃；(3)最高年平均溫度+20℃，最低氣溫-25℃。根據(jù)用戶(hù)要求可提供在特殊使用條件下運(yùn)行的變壓器,4、油浸式變壓器性能特點(diǎn)(1)油浸式變壓器低壓繞組除小容量采用銅導(dǎo)線(xiàn)以外，一般都采用銅箔繞抽的圓筒式結(jié)構(gòu)；高壓繞組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，使之繞組的安匝分布平衡，漏磁小，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路能力強(qiáng)。(2)鐵芯和繞組各自采用了緊固措施，器身高、低壓引線(xiàn)等緊固部分都帶自鎖防松螺母，采用了

21、不吊芯結(jié)構(gòu)，能承受運(yùn)輸?shù)念嵳稹?3)線(xiàn)圈和鐵芯采用真空干燥，變壓器油采用真空濾油和注油的工藝，使變壓器內(nèi)部的潮氣降至最低。(4)儲(chǔ)油柜具有呼吸功能來(lái)補(bǔ)償因溫度變化而引起油的體積變化，并與外界隔離，這樣就有效地防止了氧氣、水份的進(jìn)入而導(dǎo)致絕緣性能的下降。5、油浸式變壓器的油系統(tǒng) 油浸式變壓器有幾個(gè)互相隔離的獨(dú)立油系統(tǒng)。在油浸式變壓器運(yùn)行時(shí)，這些獨(dú)立油系統(tǒng)內(nèi)的油是互不相通的，油質(zhì)與運(yùn)行工況也不相同，要分別做油中含氣色譜分析以判

22、斷有無(wú)潛在故障。 (1)主體內(nèi)油系統(tǒng)：與繞組周?chē)挠拖嗤ǖ挠拖到y(tǒng)都是主體內(nèi)系統(tǒng)，包括冷卻器或散熱器內(nèi)的油，儲(chǔ)油柜內(nèi)的油，35kV及以下注油式套管內(nèi)油。 注油時(shí)必須將這個(gè)油系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的氣體放氣塞放出。一般而言，上述部件都應(yīng)有各自的放氣塞。主體內(nèi)油主要起絕緣與冷卻作用。油還可增加絕緣紙或絕緣紙板的電氣強(qiáng)度。在真空注油時(shí)，如有些部件不能承受與主體油箱能承受的相同真空強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)用臨時(shí)閘隔離，如儲(chǔ)油柜與主油箱間的閘閥。冷卻器上潛油

23、泵揚(yáng)程要夠，以免由于負(fù)壓而吸入空氣。這個(gè)油系統(tǒng)要有釋壓裝置的保護(hù)系統(tǒng)，以排除器身有故障時(shí)所產(chǎn)生的壓力。,(2)有載分接開(kāi)關(guān)切換開(kāi)關(guān)室內(nèi)的油：這部分油有本身的保護(hù)系統(tǒng)，即流動(dòng)繼電器、儲(chǔ)油柜、壓力釋放閥。這個(gè)開(kāi)關(guān)室內(nèi)的油起絕緣與熄滅電流作用。油會(huì)在切換開(kāi)關(guān)切斷負(fù)載電流時(shí)產(chǎn)生的油中去，這個(gè)油系統(tǒng)要良好的密封性能，即使在切換過(guò)程中產(chǎn)生電弧壓力也要保護(hù)密封性能。 有載分接開(kāi)關(guān)切換開(kāi)關(guān)室內(nèi)的油雖與主體內(nèi)油隔離，但在真空注油時(shí)，為避免破壞切換開(kāi)關(guān)室

24、的密封，應(yīng)與主體內(nèi)油同時(shí)真空注油，在真空注油時(shí)，使這兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的真空度，必要時(shí)也應(yīng)將這個(gè)系統(tǒng)的儲(chǔ)油柜在抽真空時(shí)隔離。為結(jié)構(gòu)上方便，主體的儲(chǔ)油與切換開(kāi)關(guān)室的儲(chǔ)油柜設(shè)計(jì)成一互相隔離的整體。(3)60kV及以上電壓等級(jí)的全密封。這個(gè)油系統(tǒng)內(nèi)的主要起絕緣作用，或增加油電容式套管內(nèi)絕緣紙的電氣強(qiáng)度。在主體內(nèi)注油時(shí)，應(yīng)將套管端部接線(xiàn)端子密封好，以免進(jìn)氣。(4)高壓出線(xiàn)箱內(nèi)油、或電氣出線(xiàn)箱內(nèi)油：三相 500kV 變壓器的高壓出線(xiàn)通過(guò)波紋絕緣

25、隔離油系統(tǒng)。這個(gè)油系統(tǒng)主要起絕緣作用。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，這個(gè)油系統(tǒng)也可通過(guò)連管與主體內(nèi)油系統(tǒng)相聯(lián)或設(shè)計(jì)成單獨(dú)的油系統(tǒng)。 (5)在對(duì)油浸式變壓器進(jìn)行各種絕緣試驗(yàn)時(shí),首先是放氣,通過(guò)放氣塞釋放可能存儲(chǔ)的氣體?？赏ㄟ^(guò)分析各個(gè)系統(tǒng)的油中含氣色譜分析可預(yù)判有無(wú)潛在故障。每一油系統(tǒng)都要滿(mǎn)足運(yùn)行的要求，如吸收油膨脹與收縮時(shí)油體積的變化，放油用閥門(mén)、放氣塞、冷卻器、散熱器與主油箱的隔離閥等。每一油系統(tǒng)具有良好的密封性能，有載分接開(kāi)關(guān)切換開(kāi)關(guān)室內(nèi)的油應(yīng)能單獨(dú)

26、更換而不放出主體內(nèi)油，運(yùn)輸時(shí)主體內(nèi)油可放出而充干燥氮?dú)狻?(6)即使同一油系統(tǒng)，油基不同的油是不能混用的。每一油系統(tǒng)應(yīng)注意在負(fù)溫時(shí)的油特性，如主體內(nèi)油在負(fù)溫時(shí)油的粘度大，流動(dòng)性差，散熱性差。有載分接開(kāi)關(guān)切換開(kāi)關(guān)室內(nèi)油在負(fù)溫時(shí)會(huì)使切換過(guò)程加長(zhǎng)，使過(guò)渡電阻溫升增加。,,,對(duì)超高壓油浸式變壓器的主體內(nèi)油系統(tǒng)而言，還應(yīng)注意油流帶電現(xiàn)象，要防止油流帶電過(guò)渡到油流放電現(xiàn)象。要控制油的電阻率、各部分油速、釋放油中電荷的空間。 三、變壓器安裝及

27、運(yùn)行維護(hù) 1、確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。油浸變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)視頂層油溫，變壓器的安裝地點(diǎn)應(yīng)與其設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。若置于戶(hù)外,確定該變壓器適于戶(hù)外運(yùn)行，保護(hù)變壓器不受雷擊及減少外部損壞危險(xiǎn)。 2、對(duì)油的檢驗(yàn)：變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其介電強(qiáng)度降低近一半。所有主變壓器的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn),以確保正確地檢測(cè)水分并通過(guò)過(guò)濾將其去除。 3、保持瓷套管

28、及絕緣子的清潔：在油冷卻系統(tǒng)中,檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤積以及任何可能限制油自由流動(dòng)的機(jī)械損傷；保證電氣連接的緊固可靠；定期檢查分接開(kāi)關(guān)。并檢驗(yàn)觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及接觸的定位；每隔一定周期應(yīng)對(duì)變壓器線(xiàn)圈、套管以及避雷器進(jìn)行介損的檢測(cè)。 4、預(yù)防滲漏油：油浸式變壓器在油箱內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油，裝配中依靠緊固件對(duì)耐油橡膠元件加壓而密封。密封不嚴(yán)是變壓器滲漏油的主要原因，故在維護(hù)與保養(yǎng)中應(yīng)特別注意。小螺栓是否經(jīng)過(guò)震動(dòng)

29、而松動(dòng)，如有松動(dòng)應(yīng)加緊固，加緊程度應(yīng)適當(dāng)，并應(yīng)各處一致。橡膠是否斷裂或變形嚴(yán)重。這時(shí)可更新的橡膠件，更換時(shí)應(yīng)注意其型號(hào)規(guī)格是否一致，并保持密封面的清潔。,5、預(yù)防變壓器受潮：變壓器是高電壓設(shè)備，要求保持其絕緣性能良好。油浸式變壓器極易受潮，預(yù)防受潮是維護(hù)保養(yǎng)變壓器采取的主要措施之一。為此要求注意以下事項(xiàng)：變壓器就位后，應(yīng)立即做交接試驗(yàn)；加裝吸濕器，以防止內(nèi)部器身不受潮濕。監(jiān)視吸濕器中的硅膠，受潮后應(yīng)立即更換。吸濕器中的硅膠，起到吸收潮氣

30、，保護(hù)變壓器的作用。潮濕吸飽后，硅膠顏色改變，這時(shí)需更換新的干燥的硅膠。訂貨時(shí)應(yīng)注意，要盡量減少變壓器送電前的存放時(shí)間。變壓器制造后，存放時(shí)極易受潮，存放時(shí)間越長(zhǎng)受潮越嚴(yán)重，故應(yīng)把計(jì)劃安排好，盡量縮短存放時(shí)間。如要進(jìn)行起吊運(yùn)輸，維修加油，油閥放油，吊芯等工作時(shí)，均應(yīng)先通過(guò)油枕下面的放油塞把油枕內(nèi)污油放掉，并用干布擦凈、封好，以免使油枕內(nèi)污油進(jìn)入油箱內(nèi)。變壓器運(yùn)行中，要經(jīng)常注意油位、油溫、電壓、電流的變化，如有異常情況應(yīng)及時(shí)分析處理。變壓

31、器安裝時(shí)嚴(yán)禁用鋁絞線(xiàn)、鋁排等與變壓器的銅導(dǎo)桿連接，以免腐蝕導(dǎo)桿。 四、變壓器的故障檢測(cè) 電力變壓器故障檢測(cè)主要有電氣量檢測(cè)和化學(xué)檢測(cè)方法?；瘜W(xué)檢測(cè)主要是通過(guò)變壓器油中特征氣體的含量、產(chǎn)氣速率和三比值法進(jìn)行分析判斷，它對(duì)變壓器的潛伏性故障及故障發(fā)展程度的早期發(fā)現(xiàn)具有有效性。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了更準(zhǔn)確的診斷變壓器的內(nèi)部故障，色譜分析應(yīng)根據(jù)設(shè)備歷史運(yùn)行狀況、特征氣體的含量等采用不同的分析模型確定設(shè)備運(yùn)行是否屬于正常或存在潛

32、伏性故障以及故障類(lèi)別。 1、電力變壓器的內(nèi)部故障主要有過(guò)熱性、放電性及絕緣受潮等類(lèi)型 ⑴過(guò)熱性故障是由于設(shè)備的絕緣性能惡化、油等絕緣材料裂化分解。又分為裸金屬過(guò)熱和固體絕緣過(guò)熱兩類(lèi)。裸金屬過(guò)熱與固體絕緣過(guò)熱的區(qū)別是以CO和CO2的含量為準(zhǔn)，前者含量較低，后者含量較高。,⑵放電性故障是設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電效應(yīng)（即放電）導(dǎo)致設(shè)備的絕緣性能惡化。又可按產(chǎn)生電效應(yīng)的強(qiáng)弱分為高能放電（電弧放電）、低能量放電（火花放電）和局部放電三種。

33、 1)發(fā)生電弧放電時(shí)，產(chǎn)生氣體主要為乙炔和氫氣，其次是甲烷和乙烯氣體。這種故障在設(shè)備中存在時(shí)間較短，預(yù)兆又不明顯，因此一般色譜法較難預(yù)測(cè)。 2)火花放電，是一種間歇性的放電故障。常見(jiàn)于套管引線(xiàn)對(duì)電位未固定的套管導(dǎo)電管，均壓圈等的放電;引線(xiàn)局部接觸不良或鐵心接地片接觸不良而引起的放電;分接開(kāi)關(guān)撥叉或金屬螺絲電位懸浮而引起的放電等。產(chǎn)生氣體主要為乙炔和氫氣，其次是甲烷和乙烯氣體，但由于故障能量較低，一般總烴含量不高。 3

34、)局部放電主要發(fā)生在互感器和套管上。由于設(shè)備受潮，制造工藝差或維護(hù)不當(dāng)，都會(huì)造成局部放電。產(chǎn)生氣體主要是氫氣，其次是甲烷。當(dāng)放電能量較高時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生少量的乙炔氣體。 ⑶變壓器絕緣受潮時(shí)，其特征氣體H2含量較高，而其它氣體成分增加不明顯。值得注意的是，芳烴含量問(wèn)題。因?yàn)樗哂泻芎玫摹翱刮鰵狻毙阅?。不同牌?hào)油含芳烴量不同，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的氣體量不同。芳烴含量少的油“抗析氣”性能較差，故在電場(chǎng)作用下易產(chǎn)生氫和甲烷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)生成蠟狀

35、物質(zhì)；而芳烴含量較多的絕緣油“抗析氣”性能較好，產(chǎn)生的氫氣和甲烷就少些，因此，具體判斷時(shí)要考慮這一因素的影響。 ⑷色譜分析診斷的基本程序 1)首先看特征氣體的含量。若H2、C2H2、總烴有一項(xiàng)大于規(guī)程規(guī)定的注意值的20%，應(yīng)先根據(jù)特征氣體含量作大致判斷，主要的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：①若有乙炔，應(yīng)懷疑電弧或火花放電；②氫氣很大，應(yīng)懷疑有進(jìn)水受潮的可能；③總烴中烷烴和烯烴過(guò)量而炔烴很小或無(wú)，則是過(guò)熱的特征。,,,2)計(jì)算產(chǎn)生速率，評(píng)估故障

36、發(fā)展的快慢。3)通過(guò)分析氣體成分含量，進(jìn)行三比值計(jì)算，確定故障類(lèi)別。4)核對(duì)設(shè)備的運(yùn)行歷史，并且通過(guò)其它試驗(yàn)進(jìn)行綜合判斷。5)油中主要?dú)怏w含量達(dá)到注意值時(shí)故障分析方法在判斷設(shè)備內(nèi)有無(wú)故障時(shí)，首先將氣體分析結(jié)果中的幾項(xiàng)主要指標(biāo)，（H2，∑CH，C2H2）與色譜分析導(dǎo)則規(guī)定的注意值（表3-1）進(jìn)行比較。,表3-1 正常變壓器油中氣，烴類(lèi)氣體含量的注意值,①當(dāng)任一項(xiàng)含量超過(guò)注意值時(shí)都應(yīng)引起注意。但是這些注意值不是劃分設(shè)備有無(wú)故障的唯一

37、標(biāo)準(zhǔn)，因此，不能拿“標(biāo)準(zhǔn)”死套。如有的設(shè)備因某種原因使氣體含量較高，超過(guò)注意值，也不能斷言判定有故障，因?yàn)榭赡懿皇潜倔w故障所致，而是外來(lái)干擾引起的基數(shù)較高，這時(shí)應(yīng)與歷史數(shù)據(jù)比較，如果沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)，則需要確定一個(gè)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)周期進(jìn)行追蹤分析。又如有些氣體含量雖低于注意值，但含量增長(zhǎng)迅速時(shí)，也應(yīng)追蹤分析。就是說(shuō)：不要以為氣體含量一超過(guò)注意值就判斷為故障，甚至采取內(nèi)部檢查修理或限制負(fù)荷等措施，是不經(jīng)濟(jì)的，而最終判斷有無(wú)故障，是把分析結(jié)果絕對(duì)值超

38、過(guò)規(guī)定的注意值，（注意非故障性原因產(chǎn)生的故障氣體的影響，以免誤判），且產(chǎn)氣速率又超過(guò)10%的注意值時(shí)，才判斷為存在故障。,②注意值不是變壓器停運(yùn)的限制，要根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷，如果不是電路（包括絕緣）問(wèn)題，可以緩?fù)＿\(yùn)檢查。③若油中含有氫和烴類(lèi)氣體，但不超過(guò)注意值，且氣體成份含量一直比較穩(wěn)定，沒(méi)有發(fā)展趨勢(shì)，則認(rèn)為變壓器運(yùn)行正常。④表3-1中注意值是根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)19個(gè)省市6000多臺(tái)次變壓器的統(tǒng)計(jì)而制定的，其中統(tǒng)計(jì)超過(guò)注意值的變壓器臺(tái)數(shù)占

39、總臺(tái)數(shù)的比例為5%左右。⑤注意油中CO、CO2 含量及比值。變壓器在運(yùn)行中固體絕緣老化會(huì)產(chǎn)生CO和CO2。同時(shí)，油中CO和CO2的含量既同變壓器運(yùn)行年限有關(guān)，也與設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行負(fù)荷和溫度等因素有關(guān)，因此目前導(dǎo)則還不能規(guī)定統(tǒng)一的注意值。只是粗略的認(rèn)為，開(kāi)放式的變壓器中，CO的含量小于300µl/L，CO2/CO比值在7左右時(shí)，屬于正常范圍；而CO2/CO比值一般低于7時(shí)也屬于正常值。2、故障產(chǎn)氣速率判斷法（1）實(shí)踐證明，故

40、障的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,僅由對(duì)油中溶解的氣體含量分析結(jié)果的絕對(duì)值很難確定故障的存在和嚴(yán)重程度。因此，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)雖未達(dá)到氣體含量的注意值，但卻有較快的增長(zhǎng)速率的低能量潛伏性故障，還必須考慮故障部位的產(chǎn)氣速率。根據(jù)GB/T7252—2001《變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》中推薦通過(guò)產(chǎn)氣速率大小作為判斷故障的危害程度，對(duì)分析故障性質(zhì)和發(fā)展程度（包括故障源的功率、溫度和面積等）具有重要的意義。當(dāng)相對(duì)產(chǎn)氣速率（每運(yùn)行月某種氣體含量增加值

41、占原有起始值的百分?jǐn)?shù)的平均值），總烴的產(chǎn)氣速率大于10%時(shí)應(yīng)引起注意，變壓器內(nèi)部可能有故障存在，如大于40µl/L/月可能存在嚴(yán)重故障。但是,對(duì)總烴起始含量很低的變壓器不易采用此判據(jù)。,（2）根據(jù)總烴含量、產(chǎn)氣速率判斷故障的方法1)總烴的絕對(duì)值小于注意值，總烴產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器正常；2)總烴大于注意值，但不超過(guò)注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器有故障，但發(fā)展緩慢，可繼續(xù)運(yùn)行并注意觀察。3)總烴大于注

42、意值，但不超過(guò)注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率為注意值的1～2倍，則變壓器有故障，應(yīng)縮短試驗(yàn)周期，密切注意故障發(fā)展；4)總烴大于注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率大于注意值的3倍，則設(shè)備有嚴(yán)重故障，發(fā)展迅速，應(yīng)立即采取必要的措施，有條件時(shí)可進(jìn)行吊罩檢修；3、根據(jù)三比值法分析判斷方法所謂的IEC三比值法實(shí)際上是羅杰斯比值法的一種改進(jìn)方法。通過(guò)計(jì)算，C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的值，將選用的5種特征氣體構(gòu)成三對(duì)比值，對(duì)應(yīng)不同

43、的編碼，分別對(duì)應(yīng)經(jīng)統(tǒng)計(jì)得出的不同故障類(lèi)型。應(yīng)用三比值法應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題：（1）對(duì)油中各種氣體含量正常的變壓器，其比值沒(méi)有意義；（2）只有油中氣體各成份含量足夠高（通常超過(guò)注意值），氣體成分濃度應(yīng)不小于分析方法靈敏度極限值的10倍，且經(jīng)綜合分析確定變壓器內(nèi)部存在故障后，才能進(jìn)一步用三比值法分析其故障性質(zhì)。如果不論變壓器是否存在故障，一律使用三比值法，就有可能將正常的變壓誤判斷為故障變壓器，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。 總之，變壓器油中氣

44、體含量色譜分析方法能有效診斷變壓器內(nèi)部潛伏性故障的早期存在。具體應(yīng)用中要根據(jù)故障或缺陷的不同發(fā)展階段,采用不同的分析方法,結(jié)合設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況及外部電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù),充分發(fā)揮油化學(xué)檢測(cè)的靈敏性,正確評(píng)判設(shè)備狀況或制定針對(duì)性的檢修策略，提高變壓器的運(yùn)行可靠性。,五、無(wú)人值班變電站的運(yùn)行模式對(duì)主變壓器的要求 無(wú)論是有人值班還是無(wú)人值班變電站，站內(nèi)的主變壓器是非常關(guān)鍵的設(shè)備。在早期的變電站中，油浸風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷的變壓器在運(yùn)用中較多，

45、這一類(lèi)變壓器散熱附件較多，包括電機(jī)、風(fēng)扇、潛油泵、非片散式散熱器件、甚至凈油器，以及較多的蝶閥、油管道。附件多了，設(shè)備長(zhǎng)久運(yùn)行下去，出故障的幾率必然就高，自然在生產(chǎn)運(yùn)行中容易發(fā)生較多的缺陷，甚至造成設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)。這樣一來(lái)，供電可靠性、連續(xù)性大大降低，檢修工作量增大，運(yùn)行成本增加。 對(duì)于老舊的變電站進(jìn)行綜自改造，如果僅局限于監(jiān)控系統(tǒng)改造，雖然能夠完成無(wú)人值班形式，但是，如果不能從設(shè)備的各個(gè)方面進(jìn)行改造，尤其從細(xì)節(jié)上改造，則不是一

46、次成功的改造。 無(wú)人值班的變電站，其對(duì)設(shè)備的巡視次數(shù)必然不同于有人值班變電站形式的次數(shù)，其通過(guò)遙視系統(tǒng)監(jiān)視得到的信息又不可能像現(xiàn)場(chǎng)巡視設(shè)備得到的信息那樣全面，具體入微和確切。集控中心（監(jiān)控中心）值班的運(yùn)行人員，對(duì)于無(wú)人變電站內(nèi)的設(shè)備，總有一種不放心的感覺(jué)，尤其是主設(shè)備，如變壓器設(shè)備。 為了更好的保證變壓器主設(shè)備持續(xù)安全運(yùn)行，使之適應(yīng)無(wú)人值班變電站的運(yùn)行模式，解除變電站運(yùn)行人員的后顧之憂(yōu)，以及減少檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作

47、量，變壓器本體是現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法改造的，但有必要對(duì)變壓器的一些附件進(jìn)行改造，使之精練，干脆減少或取消某些原件，其功能又不缺失，故障幾率又大大下降。,,目前，現(xiàn)場(chǎng)中變壓器已經(jīng)較少使用強(qiáng)迫油循環(huán)形式的散熱形式。早期變壓器的散熱系統(tǒng)，如：SFPSZ4-220/120000型，有九組散熱器，每組散熱器對(duì)應(yīng)一只潛油泵、凈油器、油流繼電器，一只電源控制箱，5只風(fēng)機(jī)以及油管及蝶閥?？偣部刂?5只風(fēng)扇。這種散熱系統(tǒng)，元件多，滲油點(diǎn)多，故障重復(fù)出現(xiàn)?，F(xiàn)在，對(duì)其改

48、造，可將眾多的相同元件取消，采取大片散，大風(fēng)機(jī)，少量潛油泵，會(huì)取得同樣的散熱效果。而在新建變電站中，對(duì)于變壓器可要求廠家采取油浸自冷形式或油浸風(fēng)冷形式，在元件數(shù)量上進(jìn)行限制。 完善并綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)采取的各種監(jiān)測(cè)量，如：變壓器本體、上層的油溫量、各側(cè)的電流量的采取、傳輸、集控中心后臺(tái)的顯示，運(yùn)行人員在集控中心針對(duì)各種負(fù)荷、天氣狀態(tài)下參數(shù)的變化是否符合變壓器運(yùn)行規(guī)律，進(jìn)行細(xì)心的收集，對(duì)比，技術(shù)管理人員認(rèn)真總結(jié)分析，這樣，把現(xiàn)場(chǎng)收集到的實(shí)際運(yùn)

49、行參數(shù)與該變壓器的額定參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，可以確定該臺(tái)變壓器是否在最佳狀態(tài)運(yùn)行。在無(wú)人值班變電站遙視系統(tǒng)安裝當(dāng)初，就針對(duì)變壓器的關(guān)鍵部位安裝設(shè)置專(zhuān)用監(jiān)視攝像頭，做到有的放矢，運(yùn)行中時(shí)刻監(jiān)視關(guān)鍵參數(shù)，從而對(duì)重要設(shè)備心中有數(shù)。所謂關(guān)鍵參數(shù)，可以是變壓器現(xiàn)場(chǎng)油溫表，實(shí)時(shí)與傳遞到后臺(tái)的參數(shù)比對(duì)；可以是散熱系統(tǒng)（可以同時(shí)監(jiān)視潛油泵、油流繼電器、風(fēng)扇等元件），在日負(fù)荷大小不同時(shí)段，可以隨時(shí)增加或減少現(xiàn)場(chǎng)散熱器數(shù)量。,第二節(jié) 變電站的高壓斷路器高壓斷路

50、器是變電站主要的電力控制設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線(xiàn)路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。因此，高壓斷路器工作的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前，我國(guó)無(wú)人值班變電站最常用的兩種高壓斷路器是SF6斷路器和真空斷路器。一、SF6斷路器SF6斷路器采用具有優(yōu)良滅弧能力和絕緣能力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，具有開(kāi)斷能力強(qiáng)、動(dòng)作快、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但金屬消

51、耗多，價(jià)格較貴。近年來(lái)，SF6斷路器發(fā)展很快，在高壓和超高壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。尤其是以SF6斷路器為主體的封閉式組合電器，是高壓和超高壓電器的重要發(fā)展方向。1、SF6斷路器的基本結(jié)構(gòu)（1）SF6斷路器功能部件 1)滅弧室：雙吹型、包括密封瓷套、靜觸頭、動(dòng)觸頭。 2)接線(xiàn)端子，裝在外邊滅弧室下部。 3)支持瓷套：由三個(gè)瓷質(zhì)絕緣套構(gòu)成，作為斷路器的對(duì)地絕緣，并使操作桿動(dòng)作動(dòng)觸頭。 4)底部箱：作為斷口底座，可靠地置于支架上。

52、5)充氣與監(jiān)測(cè)裝置：給開(kāi)關(guān)補(bǔ)充SF6氣體及監(jiān)視SF6氣體壓力。,,,（2）LW16—35型SF6斷路器結(jié)構(gòu)LW16—35斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖3—5所示。對(duì)型號(hào)的解釋?zhuān)篖—產(chǎn)品名稱(chēng)，SF6斷路器；W—戶(hù)外式；16—設(shè)計(jì)序號(hào)；35—額定電壓，單位為KV。它為三極分立的、落地罐式結(jié)構(gòu)，三極固定于一個(gè)公共底架上，三極的SF6氣體與氣管16相通，每極底箱上有轉(zhuǎn)軸18伸出，裝有外拐臂17并與連桿7相連，L1相轉(zhuǎn)軸通過(guò)四連桿與過(guò)度軸12相連，后者再

53、通過(guò)另一四連桿與操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸9相連，分閘彈簧14連于L2、L3相轉(zhuǎn)軸的外拐臂17上。斷路器每極是由底箱和上、下瓷套構(gòu)成。上瓷套內(nèi)設(shè)有滅弧室和導(dǎo)電系統(tǒng)，承受斷口電壓，下瓷套承受對(duì)地電壓，內(nèi)絕緣介質(zhì)為SF6氣體。,圖3-1 LW16-35型斷路器外形結(jié)構(gòu)圖,1-上接線(xiàn)座；2-靜觸頭；3-導(dǎo)電桿；4-中間觸指；5-下接線(xiàn)座；6-絕緣拉桿；7-連桿；8-彈簧機(jī)構(gòu)；9-操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出圖；10-拐臂；11-分閘緩沖器；12-過(guò)渡軸；13-合閘緩沖器

54、；14-分閘彈簧；15-內(nèi)拐臂；16-氣管；17-外拐臂；18-轉(zhuǎn)軸（3）LW16-35 型SF6斷路器實(shí)物圖,圖3-2 LW16-35 型SF6斷路器實(shí)物圖,（1）SF6 氣體特性SF6氣體比空氣重5.135倍，一個(gè)大氣壓時(shí)，其沸點(diǎn)為-60℃。在150℃以下時(shí)，SF6有良好的化學(xué)惰性，不與斷路器中常用的金屬、塑料及其他材料發(fā)生化學(xué)作用。在大功率電弧引起的高溫下分解成各種不同成分時(shí)，電弧熄滅后的極短時(shí)間內(nèi)又會(huì)重新合成。 SF6中沒(méi)有

55、碳元素，沒(méi)有空氣存在，可避免觸頭氧化。SF6的介電強(qiáng)度很高，且隨壓力的增高而增長(zhǎng)。在1大氣壓下，SF6的介電強(qiáng)度約等于空氣的2～3倍。絕對(duì)壓力為3大氣壓時(shí)，SF6的介電強(qiáng)度可達(dá)到或超過(guò)常用的絕緣油。SF6 滅弧性能好，在一個(gè)簡(jiǎn)單開(kāi)斷的滅弧室中，其滅弧能力比空氣大100倍。在SF6中，當(dāng)電弧電流接近零時(shí)，僅在直徑很小的弧柱心上有很高的溫度，而其周?chē)欠菍?dǎo)電層。這樣，電流過(guò)零后，電弧間隙介電強(qiáng)度將很快恢復(fù)。（2）LW16-35SF6斷路器

56、的工作原理1）機(jī)械傳動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘彈簧釋放其能量，通過(guò)連桿傳送到斷路器傳動(dòng)箱的外拐臂上，使內(nèi)外拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)，并由內(nèi)拐臂經(jīng)絕緣拉桿6推動(dòng)動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，使斷路器合閘，與此同時(shí)，外拐臂的轉(zhuǎn)動(dòng)使分閘彈簧儲(chǔ)能。分閘時(shí)，當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的扇形板與半軸的扣脫開(kāi)后，分閘彈簧釋放能量帶動(dòng)拐臂反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，斷路器分閘。分、合緩沖是為了吸收動(dòng)觸頭在分、合閘動(dòng)作完成后所剩余的動(dòng)能，并限制動(dòng)觸頭的終止位置。2) 滅弧原理①滅弧動(dòng)作過(guò)程,,分

57、閘時(shí)，動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生電弧。當(dāng)靜觸頭上的弧根轉(zhuǎn)移到弧環(huán)上之后，靜觸頭側(cè)的旋弧線(xiàn)圈便串聯(lián)進(jìn)電路產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧旋轉(zhuǎn)。均勻加熱SF6氣體，SF6中沒(méi)有碳元素，沒(méi)有空氣存在，可避免觸頭氧化。SF6的介電強(qiáng)度很高，且隨壓力的增高而增長(zhǎng)。氣體壓力升高，與噴口下游形成壓差，產(chǎn)生強(qiáng)烈噴口氣吹，在電流過(guò)零時(shí)，自然熄弧，其熄弧能力隨開(kāi)斷電流而自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)開(kāi)斷小電流時(shí)，動(dòng)觸頭上的小活塞產(chǎn)生附加電流，進(jìn)一步改善小電流滅弧性能。因此，無(wú)論開(kāi)斷大

58、電流或小電流，均具有良好的性能。且由于電弧不斷的旋轉(zhuǎn)，使觸頭和滅弧室的燒損均勻且輕微。②吹弧在高壓斷路器中，常制成各種形式的滅弧室，使氣體產(chǎn)生較高的壓力，有力的吹向弧隙，吹弧的方式有縱、橫吹和縱橫混合吹等（如圖3-3）。吹動(dòng)方向與弧柱軸線(xiàn)平行的叫縱吹；吹弧方向與弧柱軸線(xiàn)垂直的叫橫吹；既有縱吹又有橫吹的叫縱橫混合吹。吹弧的作用是使電弧強(qiáng)烈冷卻和拉長(zhǎng)，加速擴(kuò)散，促使電弧迅速熄滅。縱吹的滅弧室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要是使電弧冷卻變細(xì)最后熄滅；而橫吹

59、的滅弧室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是把電弧拉長(zhǎng)，增大散熱表面積，加強(qiáng)冷卻，熄滅電弧效果較好。然而不少總類(lèi)的斷路器，把縱吹和橫吹的特點(diǎn)融為一體，廣泛采用縱橫混合吹弧的方式，熄弧效果更好。,,圖3-3 吹弧方式,（a）橫吹 （b）縱吹,利用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器稱(chēng)為SF6斷路器，它是利用壓縮后的SF6來(lái)吹弧，一般壓力為0.5-0.7MPa?，F(xiàn)在的SF6斷路器，一般采用縱吹方式。縱吹滅弧室又可分為單向縱吹滅弧室和雙向縱吹滅弧室兩種，雙向縱吹

60、式的熄弧能力更強(qiáng)，開(kāi)斷容量更大。3）SF6氣壓監(jiān)測(cè)斷路器底架上裝有真空壓力表及密度控制器，通過(guò)銅管與三極相連。在充放氣、抽真空及運(yùn)行時(shí)，SF6氣壓由真空壓力表顯示，其讀數(shù)可按產(chǎn)品出廠說(shuō)明資料提供的溫度—壓力曲線(xiàn)換算到20攝氏度時(shí)的壓力值。密度控制器用于對(duì)斷路器內(nèi)氣壓實(shí)行自動(dòng)檢測(cè)，它能自動(dòng)消除溫度對(duì)壓力的影響，只表現(xiàn)泄漏造成的壓力降低。當(dāng)壓力降低至0.52—0.015MPa(20攝氏度表壓)，密度控制器的第二觸點(diǎn)動(dòng)作，將斷路器分閘與合

61、閘回路閉鎖。,3、無(wú)人值班變電站對(duì)SF6斷路器的基本要求由于是無(wú)人值班變電站，設(shè)備巡視制度與常規(guī)變電站不同，人員又不在本變電站而集中在集控中心（集控站），對(duì)斷路器設(shè)備不能第一時(shí)間進(jìn)行監(jiān)視，因此要做到對(duì)設(shè)備放心，首先要選用性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠的斷路器產(chǎn)品。在符合SF6斷路器選型的前提下，要確保斷路器細(xì)節(jié)的質(zhì)量---確保輔助開(kāi)關(guān)切換可靠。由于斷路器的保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)回路大量取自斷路器輔助開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)，這是一次設(shè)備與二次設(shè)備緊密聯(lián)系的關(guān)鍵部件

62、，若出現(xiàn)切換不及時(shí)或不到位，將無(wú)法正確保證保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)的真空輔助開(kāi)關(guān)，性能優(yōu)于早期的輔助開(kāi)關(guān)，可以采用真空輔助開(kāi)關(guān)替代暴露在空氣中的輔助開(kāi)關(guān)或在設(shè)備選型時(shí)強(qiáng)調(diào)采用真空輔助開(kāi)關(guān)。備足同批次SF6斷路器分合閘線(xiàn)圈，以避免設(shè)備在試驗(yàn)、保護(hù)裝置定檢時(shí)容易發(fā)生燒線(xiàn)圈故障；準(zhǔn)備合格的SF6氣體，以及相應(yīng)型號(hào)SF6斷路器的配套充氣裝置，以便及時(shí)補(bǔ)氣。高壓開(kāi)關(guān)運(yùn)行中，其操作機(jī)構(gòu)故障占據(jù)的比例較大，加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)部件

63、的維護(hù)，經(jīng)常性的保持拐臂、凸輪、軸銷(xiāo)等動(dòng)部件的潤(rùn)滑。而對(duì)于液壓機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，必須準(zhǔn)備常用的密封件，管路、液壓油、油泵、逆止閥等部件，總結(jié)運(yùn)行已發(fā)生的常見(jiàn)故障，有針對(duì)性的準(zhǔn)備常用部件，有利于斷路器迅速處理故障，恢復(fù)運(yùn)行，避免長(zhǎng)期非計(jì)劃停運(yùn)。這也是供電公司喜歡選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而小功率的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的原因，一方面故障幾率小于液壓機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，另一方面液壓機(jī)構(gòu)因滲漏造成設(shè)備臟污不易清潔，不符合變電站設(shè)備美觀清潔的要求。,及時(shí)跟蹤了解不同型號(hào)斷路

64、器的運(yùn)行信息，廠家改型信息，本供電區(qū)域、省網(wǎng)供電區(qū)域或其他電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的專(zhuān)業(yè)信息要及時(shí)掌握。結(jié)合實(shí)際運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，斷路器設(shè)備生產(chǎn)廠家也在不斷的對(duì)其設(shè)備進(jìn)行改型，諸如操動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，絕緣拉桿的改進(jìn)。這些改進(jìn)措施與實(shí)際運(yùn)用是相輔相成的。在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，某型號(hào)的斷路器出現(xiàn)相同的缺陷或某部件經(jīng)常出故障，斷路器生產(chǎn)廠家及時(shí)總結(jié)提高給與并進(jìn)行改進(jìn)。同樣，變電站的運(yùn)行人員要積極查找總結(jié)本單位變電站某批次、某型號(hào)的設(shè)備是否存在同類(lèi)問(wèn)題，總結(jié)規(guī)律，提前處理

65、，防范未然。在變電站規(guī)劃階段，在設(shè)備選型期，盡量使用成熟的、已經(jīng)使用過(guò)的同型號(hào)的設(shè)備，不要搞得型號(hào)繁多，機(jī)構(gòu)形式繁多，生產(chǎn)廠家繁多的設(shè)備。二、真空斷路器真空斷路器是指觸頭在真空中關(guān)合、開(kāi)斷的斷路器。真空斷路器開(kāi)斷能力強(qiáng)，開(kāi)斷時(shí)間短、體積小、占用面積小、無(wú)噪聲、無(wú)污染、壽命長(zhǎng)，可以頻繁操作，檢修周期長(zhǎng)。真空斷路器目前在我國(guó)配電系統(tǒng)中已逐漸得到廣泛應(yīng)用。1、真空斷路器的基本結(jié)構(gòu)（1）真空斷路器功能部件真空斷路器按其結(jié)構(gòu)的功能可分

66、為六個(gè)部分：1）支架：安裝各功能組件的架體。2）真空滅弧室：實(shí)現(xiàn)電路的關(guān)合與開(kāi)斷功能的熄弧元件。3）導(dǎo)電回路：與滅弧室的動(dòng)端及靜端連接構(gòu)成電流通道。4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：把操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳輸至滅弧室，實(shí)現(xiàn)滅弧室的合、分閘操作。5）絕緣支撐：絕緣支持件將各功能元件，架接起來(lái)滿(mǎn)足斷路器的絕緣要求。6）操動(dòng)機(jī)構(gòu)：斷路器合、分的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。,,,,（2）ZW27-12真空斷路器結(jié)構(gòu)斷路器本體如圖3-4。斷路器本體部分由導(dǎo)電回路，絕緣系統(tǒng)

67、，密封件和殼體組成。整體結(jié)構(gòu)為三相共箱式。其中導(dǎo)電回路由進(jìn)出線(xiàn)導(dǎo)電桿，進(jìn)出線(xiàn)絕緣支座，導(dǎo)電夾，軟連接和真空滅弧室連接而成。,圖3-4 斷路器本體結(jié)構(gòu),1-導(dǎo)電桿絕緣套管組合體；2-真空滅弧室；3-絕緣隔離罩；4-導(dǎo)電夾；5-軟連結(jié)；6-絕緣拉桿；7-轉(zhuǎn)軸；8-外殼；9-分閘彈簧；10-電流互感器；11-出線(xiàn)套管；12-操作機(jī)構(gòu)；13-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；14-電壓互感器,,,操作機(jī)構(gòu)如圖3-5。此機(jī)構(gòu)為電動(dòng)儲(chǔ)能，電動(dòng)分合閘，同時(shí)具有手動(dòng)功能。這個(gè)

68、機(jī)構(gòu)由合閘彈簧，儲(chǔ)能系統(tǒng)，過(guò)流脫扣器，分合閘線(xiàn)圈，手動(dòng)分合閘系統(tǒng)，輔助開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能指示等部件組成。,圖3-5 ZW27-12 真空斷路器操作機(jī)構(gòu)圖,（3）ZW27—12戶(hù)外真空斷路器實(shí)物圖,圖3-6 ZW27—12戶(hù)外真空斷路器實(shí)物圖,,2、ZW27—12真空斷路器的工作原理真空斷路器是在高度真空中滅弧。真空中的電弧是在觸頭分離時(shí)電極蒸發(fā)出來(lái)的金屬蒸汽中形成的。電弧中的離子和電子迅速向周?chē)臻g擴(kuò)散。當(dāng)電弧電流達(dá)到零值時(shí)，觸頭間的粒子因

69、擴(kuò)散而消失的數(shù)量超過(guò)產(chǎn)生的數(shù)量時(shí)，電弧即不能維持而熄滅。真空斷路器工作原理與其他斷路器相比之是滅弧介質(zhì)不同，真空不存在導(dǎo)電介質(zhì)，使電弧快速熄滅，因此該斷路器的動(dòng)靜觸頭之間的間距很少。真空斷路器利用高真空中電流流過(guò)零點(diǎn)時(shí)，等離子體迅速擴(kuò)散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。其具體工作過(guò)程如下： （1）儲(chǔ)能過(guò)程：當(dāng)儲(chǔ)能電機(jī) 14接通電源時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)緊靠在偏心輪上的滾子10帶動(dòng)拐臂9及連板7擺動(dòng)，推動(dòng)儲(chǔ)能棘爪6 擺動(dòng)，使棘輪11

70、 轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)棘輪11 上的銷(xiāo)與儲(chǔ)能軸套32的板靠住以后，二者一起運(yùn)動(dòng)，使掛在儲(chǔ)能軸套上32 上的合閘彈簧21 拉長(zhǎng)。儲(chǔ)能軸套32 由定位銷(xiāo)13 固定，維持儲(chǔ)能狀態(tài)，同時(shí)，儲(chǔ)能軸套32 上的拐臂推動(dòng)行程開(kāi)關(guān)5切斷儲(chǔ)能電機(jī)14 的電源，并且儲(chǔ)能棘爪被抬起，與棘輪可靠脫離。（2）合閘操作過(guò)程：當(dāng)機(jī)構(gòu)接到合閘信號(hào)后（開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)，已儲(chǔ)能狀態(tài)），合閘電磁鐵15的鐵心被吸向下運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)定位件13向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，解除儲(chǔ)能維持，合閘彈簧21帶動(dòng)儲(chǔ)能軸