第二章 电力系统常用一次设备 第一节 电力变压器 第一节 电力变压器
一、电力变压器分类及工作原理 (一)电力变压器的分类
根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类：
(1)按用途分有：升压变压器(使电力从低压升为高压，然后经输电线路向远方输送)；降压变压器(使电力从高压降为低压，再由配电线路对近处或较近处负荷供电)。 (2)按相数分有：单相变压器；三相变压器。
(3)按绕组分有：单绕组变压器(为两级电压的自耦变压器)；双绕组变压器；三绕组变压器。 (4)按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器。 (5)按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器。 (6)按冷却介质和冷却方式分有：
1)油浸式变压器。冷却方式一般为自然冷却，风冷却(在散热器上安装风扇)，强迫风冷却(在前者基础上还装有潜油泵，以促进油循环)。此外，大型变压器还有采用强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却等。
2)干式变压器。绕组置于气体中(空气或六氟化硫气体)，或是浇注环氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制造到35kV 级，其应用前景很广。 (二)变压器的工作原理
变压器是基于电磁感应原理而工作的。正是因为它的工作原理以及工作时内部的电磁过程与电机(发电机和电动机)完全相同，故将它划为电机一类，仅是旋转速度为零(即静止)而已。变压器本体主要由绕组和铁心组成。工作时，绕组是“电”的通路，而铁心则是“磁”的通路，且起绕组骨架的作用。一次侧输入电能后，因其交变故在铁心内产生了交变的磁场(即由电能变成磁场能)；由于匝链(穿透)，二次绕组的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势，当外电路沟通时，则产生了感生电流，向外输出电能(即由磁场能又转变成电能)。这种“电一磁一电”的转换过程是建立在电磁感应原理基础上而实现的，这种能量转换过程也就是变压器的工作过程。
下面再由理论分析及公式推导来进一步加以说明：见图2-1，在单相变压器的原理图中，闭合的铁心上绕有两个互相绝缘的绕组。其中接人电源的一侧叫一次绕组，输出电能的一侧叫二次绕组。当交流电源电压 加到一次绕组后，就有交流电流 通过该绕组并在铁心中产生交变磁通Φ。这个交变磁通不仅穿过一次绕组，同时也穿过二次绕组，两个绕组中将分别产生感应电势 和 。这时若二次绕组与外电路的负载接通，便会有电流 流人负载Z ，即二次绕组就有电能输出。 根据电磁感应定律可以导出 1?
U 1?
I 1?
E 2?
E 2?
I 4-
二次绕组感应电动势值
式中f ―― 电源频率(Hz)，工频为50Hz ； N 1 ―― 一次侧绕组匝数(匝)； N 2 ―― 一次侧绕组匝数(匝)； B m ―― 铁心中磁通密度的最大值(T)； S ―― 铁心截面积(cm 2
)。 由上两式可以得出
足见，变压器一、二次侧感应电动势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。
由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小，可忽略不计，故可近似地认为：U 1=E 1；U 2=E 2。于是有
式中 K ——变压器的变压比。
变压器一、二次绕组的匝数不同，将会导致一、二次绕组的电压高低不等。显然，匝数多的一边电压高，匝数少的一边电压低。这就是变压器之所以能够改变电压的道理。 在一、二次绕组电流 、 的作用下，铁心中总的磁势为
式中 ―― 变压器的空载励磁电流。 由于 比较小（通常不超过额定电流的3％～5％），在数值上可忽略不计，故上式可演变为
进而可推得
可见，变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数成反比。即绕组匝数多的一侧电流小，匝
数少的一侧电流大；也就是电压高的一侧电流小，电压低的一侧电流大。 二、变压器结构与器身构造
电力变压器的基本结构是由铁，b 、绕组、带电部分和不带电的绝缘部分所组成，为使变压器能安全可靠地运行，还需要油箱、冷却装置、保护装置及出线装置等，其结构见图2—2，组成如下： 铁心和绕组(及其绝缘与引线)合称变压器本体或器身，它是变压器的核心也是最基本的组成部分，见图2—3。以下简述电力变压器各组成部分的构造及作用。 (一)铁心
()V S B fN E m 4221044.4-?=2
121N N E E =K N N E E U U ==≈2
1
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I 2?
I 1
02211N I N I N I ?
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I 0?
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??N I N I N I 2211N I N I ?
?
-＝K
N N I I 1
1221==
(又称心式，见图2－4)和外铁式(又称壳式)两种。内铁式变压器的绕组包围着铁心，外铁式变压器则是铁心包围着绕组。套绕组的部分称铁心柱，连接铁心柱的部分叫铁轭。大容量变压器为了减低高度、便于运输，常采用三相五柱铁心结构。这时铁轭截面可以减小，因而铁心柱高度也可降低。 1．铁心材料
由于变压器铁心内的磁通是交变的，故会产生磁滞损耗和涡流损耗。为了减少这些损耗，变压器铁心一般用含硅5％厚度为0.35mm 或0.5mm 的硅钢片冲剪后叠成，硅钢片的两面涂有绝缘用的硅钢片漆(0.01～0.13mm 厚)并经过烘烤。
随着含硅量的增加，硅钢片的电阻率也增加，因此含硅量高的硅钢片的涡流损失较小。但含硅量太高则硅钢片变脆，影响机械加工，故含量也不能太高。硅钢片因加工方式不同有热轧与冷轧两种。冷轧硅钢片有的具有方向性(即顺着辗压方向的单位铁损耗比热轧硅钢片低)，在相同磁场强度下，磁通密度约可增大20％，而垂直辗压方向的单位铁损耗会增至3—4倍。热轧硅钢片的方向性不显著。变压器设计时铁心磁通密度一般都选在饱和点之后，即热轧硅钢片在1.45T ，冷轧硅钢片在1.7T 左右。因此，采用冷轧硅钢片的铁心截面较小，变压器的体积和重量也显著减小，故冷轧硅钢片得到了日益广泛的应用。
冷轧硅钢片经过剪切、冲孔、压毛、搬运、敲打等过程后，会产生内应力，将降低导磁率，并增大磁滞损耗。故加工完的冷轧硅钢片要经过退火处理，以使硅钢片恢复原有的导磁性能。 2．铁心装配
铁心有两种装配方法即叠装和对装。对装法虽方便，但它会使变压器的，激磁电流增大，机械强度也不好，一般已不采用。叠装法是把铁心柱和铁轭的钢片按图2-5的排列方法分层交错叠置，每一层的接缝都被邻层的钢片盖上，这种方法装配的铁心其空气隙较小。这种接缝叫作直接缝，适用于热轧硅钢片。冷轧硅钢片则采用如图2-6的半直半斜接缝，以避免接缝处的磁力线与硅钢片辗压方向直交。这 种形状的硅钢片加工较复杂，为加工方便一般采用斜接缝，又为叠装方便通常每层仅叠两片。 除上述叠片方式的铁心外，现国内已有生产渐开线型的铁心，材料是用高磁导率的取向冷轧硅钢片。这种铁心也分有铁芯柱和铁心轭两部分：铁芯柱用一定尺寸的硅钢片经专门设备弯曲成渐开线形状， 变压器
器身
油箱 冷却装置（包括散热器和冷却器）
保护装置（包括储油柜、吸湿器、净油器、测温元件、气体继电器、安全气道等）
出线装置（包括套管等）
油箱本体
附件（包括油门闸阀、小车等）
铁心 绕组 绝缘
引线（包括调压装置，引线夹件等）
角形。然后将3个铁心柱以等边三角形安放在铁轭断面上，以对接形式组合，再用3个穿心螺杆夹紧成一整体，见图2-7a。由于它的三相磁路对称，故渐开式铁心具有三相空载电流对称、材料省、铁损小、重量轻、铁心尺寸规格小及便于成批生产等优点。但对目前硅钢片标准尺寸受限制以及振动与噪声较大等缺点，尚待继续研究改进。1982年以来，我国已生产了S7、SLZ7等型低损耗电力变压器。其铁心采用Q10优质冷轧取向硅钢片，采用全斜缝叠装，见图2-7e，空载损耗比“JBl300—73标准”的老产品降低40％左右。因为采用这种叠装法后可降低铁心柱到铁轭拐弯处的附加损耗。它也仅是一种过渡型产品，现又趋淘汰并正在大量生产S9系列及开始生产与研制性能更优的低损耗变压器。
3．铁心柱及铁轭截面
由于绕组是圆形，为充分利用绕组内的空间，增大有效截面，铁心柱截面多为阶梯形，见图2-8，阶梯级数愈多，截面愈接近圆形，在一定的直径下铁心柱的有效截面也愈大。但级数愈多，叠片种类随着增多，从而使铁心的制造工艺复杂化。一般是铁心柱直径愈大，则选用级数愈多。
铁轭截面有矩形、T形和多级梯形几种，在直接缝的热轧钢片铁心中，铁轭截面往往比铁心柱截面大5％～10％，以减少铁心损耗。对于斜接缝的冷轧硅钢片，其铁轭的级数、各级截面和铁心柱对应的各级截面都相同，因为工艺上必须如此。
铁心占有的空间截面积称几何截面积，它减去硅钢片片间的间隙及绝缘漆膜厚度所占去的面积，方为铁心的实际截面积，称有效截面积。有效截面积与几何截面积之比叫作叠片系数，它与硅钢片的平整程度、硅钢片厚度和其绝缘厚度等有关，通常约在0.92～0.95之间。
4．铁心的散热油道
铁心直径较大时，为使铁心内部散热良好，常在铁心叠片间留有油道，见图2-9。当叠片系数为0.92～0.93，铁心直径在380mm及以上，或系数为0.94～0.95，铁心直径在430mm及以上时就开始有油道。在更大直径的铁心上，还有与硅钢片垂直的油道，垂直的比平行的散热好，但其结构复杂。
铁心油道的构成，一般为在0.5mm厚的硅钢片上点焊Φ6钢丝，叠人铁心柱及铁轭中规定的位置而成。此外还有槽形结构的油道，即用硅钢片压制成槽形而形成油道。为确保油道的机械强度，120MVA 及以上容量的变压器铁心中常采用双槽油道，即用两张硅钢片压制成油道。槽形油道的优点是节省了Φ6钢丝，减少了钢丝中的涡流损耗，不用点焊机且增加了散热面。
5．铁心的夹紧
变压器的铁心必须夹紧，否则运行时会发出不正常的噪声，且起吊器身时还可能会出现残余变形。中小型变压器的铁心柱若采用穿心螺杆夹紧时，常用环氧玻璃粘带绑扎，带厚0.1mm、宽50mm，缠好后在110—150℃下干燥8h以上。
铁心柱为环氧玻璃粘带绑扎，而上、下铁轭则多用铁轭螺杆夹紧。一般上、下铁轭各有2～4件铁轭螺杆且视铁心直径而不同。螺杆与铁心或夹件的接触处，必须用绝缘纸管、绝缘垫圈与铁心、夹件隔开，否则铁心或夹件与螺杆连通，将会形成短路匝，见图2-10。
6．铁心的接地
为防止变压器在运行或试验时，由于静电感应在铁心或其它金属构件上产生悬浮电位而造成对地放电，铁心及其所有构件，除穿心螺杆外都必须可靠接地。由于铁心叠片间的绝缘电阻较小，一片叠片接地即可认为所有叠片均已接地。
铁心叠片只允许有一点接地。如果有两点或两点以上接地，则接地点之间可能会形成闭合回路。当主磁通穿过此闭合回路时，就会在其中产生循环电流，造成局部过热事故。
(二)绕组
绕组通常采用绝缘铜线或铝线绕制而成，匝数多者称为高压绕组，匝数少者称为低压绕组。按高压绕组和低压绕组相互间排列位置的不同，可分为同心式和交叠式两种。
1．同心式绕组
它是把一次、二次绕组分别绕成直径不同的圆筒形线圈套装在铁心柱上，高、低压绕组之间用绝缘纸筒相互隔开。为了便于绝缘和高压绕组抽引线头，一般是将高压绕组放在外面。同心式绕组结构简单，绕制方便，故被广泛采用。按照绕制方法的不同，同心式绕组又可分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等几种：
(1)圆筒式绕组有单层、双层、多层和铝箔筒式等型式。通常一次绕组用圆铜线或铝线绕成多层，二次绕组用单根或几根圆铜线或铝线并联连续绕成，见图2-1l。这种型式一般用于630kVA及以下、电压不超过15kV三相变压器的高、低压绕组。圆筒式绕组的优点是绕制简单，油道散热效率高，但端部支撑的稳定性差，绕组的轴向高度很难控制，绕组内部有时温差较大。此外，并绕根数较多或绝缘件较复杂时绕制亦困难。
(2)螺旋式绕组绕制时线匝之间不是彼此靠紧而是中间隔着一个油道，整个绕组很像一个受拉力时的螺旋弹簧，见图2-12。这种绕组每匝并联导线的数量较多，且是沿着径向一根压一根地迭绕起来的。由于并联股数不同，它又分为单螺旋、双螺旋、四螺旋等。螺旋式绕组具有绕制简便的优点，但在应用上有局限性，如线圈匝数较多使轴向高度过大时不能采用。它常用于三相容量为800kVA及以上、电压为35kV及以下的大电流绕组和有载调压变压器的调压线圈。
(3)连续式绕组是用单线或不超过4根并联扁导线连续绕成若干串联线饼(又称线段)，每个线饼又是由几个线匝按顺序连续绕成。线饼之间依靠绝缘纸作成的垫块形成油道。由于线饼之间没有焊头而是用一种特殊工艺方法连续绕制的，所以叫作连续式绕组，见图2-13。绕组的首、末端都从线饼的外圈引出，故第一个线饼(即1～6匝)是由外圈到里圈，叫作反饼。第二个线饼(即7～12匝)是由里圈绕到外圈，和绕线的顺序一致，叫作正饼。这种绕组应用范围较大，优点是机械强度高、散热性能好、工艺性较好，但绕制技术要求较高。它多用于三相容量为630kVA以上、电压为3～110kV的绕组。
(4)纠结式绕组的外形和连续式绕组相似，是连续式绕组的一个变种，见图2-14。它也是由扁导线绕成一个个线饼，每两个线饼为一组，然后再交叉串联成一路，这样一个线饼内的线匝是交替排列的，
绕组大许多倍。过电压时，起始电压就比较均匀地分布在各线饼及线匝间，从而能显著地改善冲击电压的分布，提高变压器的防雷性能。近年来，我国制造的大容量变压器的高压绕组已广泛采用纠结式线圈。 2．交叠式绕组
它是把一次、二次绕组按一定的交替次序套装在铁心柱上。这种绕组的高、低压绕组之间间隙较多。因此绝缘较复杂、包扎工作量较大。其优点是机械性能较高，引出线的布置和焊接比较方便，漏电抗也较小，故常用于低电压、大电流的变压器(如电炉变压器、电焊变压器等)。
（四）引线及调压装置 1.引线
引线是指连接各绕组、连接绕组与套管，以及连接绕组与分接开关的导线。引线要从绕组内部引出来，必然要从绕组之间、绕组与铁心油箱壁之间穿过。因此必须保证引线对这些部分有足够的绝缘距离，如要缩小这些距离则引线的绝缘厚度应当增加。为不使沿着包扎绝缘的交接处发生沿面放电，交接处应做成圆锥面，以加长沿面放电的路径。引线如遇到尖角电极(如铁轭的螺钉)，除保持一定的绝缘距离外，为改善引线和尖角电极间的电场，可以采用金属屏蔽使电场比较均匀。 2．无激磁调压装置
电压是电能质量指标之一，其变动范围一般不得超过额定电压值的±5％。为了保证电压波动能在一定范围内，就必须进行调压。采用改变变压器的匝数进行调压就是一种方法。为了改变绕组匝数(一般是高压侧的匝数)，常把绕组引出若干个抽头，这些抽头叫作分接头。当用分接开关切换到不同的抽头时，便接人了不同的匝数。这种调压方式又分无激磁调压和有载调压两种。无激磁调压是指切换分接头时，必须在变压器不带电的情况下进行切换。切换用的开关称为无激磁分接开关；有载调压就是用有载分接开关，在保证不切断负载电流的情况下由一个分接头切换到另一个分接头。
无激磁调压分接开关的作用是在变压器的一次侧和二次侧均与网络开断的情况下，用以变换一次或二次绕组的分接，改变其有效匝数、进行分级调压。无激磁调压的范围及级数可参见GBl094·1的规定。
(1)容量为6300kVA 及以下的高压线圈：U n ±5％；
(2)容量为8000kVA 及以上，电压35kV 及以上：U n ±2×2.5％；电压10kV ；U n ±5％； (3)三绕组变压器，电压为35kV ，中压或低压绕组：U n ±5％或U n ±2×2.5％。
根据使用部门的要求，在调压范围和级数不变的情况下，允许增加负分接级数、减少正分接级数。
如 。在-7.5％和-10％分接位置时，变压器的容量应较其额定容量分别降低2.5％和5％。
无激磁调压的方法是从调压侧绕组抽出分接头进行的，见图2-17。小容量变压器一般有三个分接头，中间一个分接头相当于额定电压，其他两个分接头相当于额定电压改变±5％；容量稍大的一般有5个分接头，相应的电压调节范围为U e ±2.5％和U e ±5％，也记作U e ±2×2.5％，即每级的变化为2.5％U e 。对于三相中性点调压方式，连接X 1Y 1Z l 为+5％级，即Ⅰ分接；连X 2Y 2Z 2为额定电压，即Ⅱ分接；连X 3Y 3Z 3为-5％级，即Ⅲ分接。要得到这样的连接，变压器分接头和分接开关接线图如图2-18a 所示，这时采用三相中性点调压分接开关。对于三相中部调压方式，如A 相连结A 2A 3、A 3A 4、A 4A 5、A 5A 6、A 6A 7，可得U e ±2×2.5％和额定电压等五个调压级。此时变压器绕组和分接开关接线图如图2-18b 所示，这时采用一个三相或三个单相的中部调压分接开关。因此，无激磁分接开关有以下几种：
(1)三相中性点调压无激磁分接开关。图2-19为10kV 、60A 三相无激磁调压分接开关外形。绝缘盘4上有九个孔，以固定九个定触头5(每相三个)形成三个分接位置。绕组分接头接到与定触头5相连()%5.21
3?+-n U
构成变压器绕组的中性点。改变分接头时，从一个定位孔中拧出开关分接位置的定位螺钉(图中未画出)，拧动操动螺母2，则动触头随着转动，当到达另一分接位置时，方能把分接头位置定位螺钉拧人另一定位孔中，否则拧不入。
(2)三相中部调压无激磁分接开关。这种开关构造如图2-20所示，数根绝缘杆3均匀分布在半圆形架的边缘上，形成一个半圆形笼。三相棒形定触头6安装在绝缘杆3上，动触头7则安装在半圆圆心处的绝缘柱4上，在正常时动触头连接在两个定触头上。拧动螺母2通过一对圆锥形齿轮使绝缘柱4转动，便可改变分接头位置。
(3)单相中部调压无激磁分接开关。它有夹片式和环形触头两种，这里仅介绍后一种，见图2～21。这种分接开关为DW型，电压等级为35、110、220kV，电流可至1000A。分接开关有6个黄铜管(棒)作成的定触头（柱）4，定触头压入绝缘板上的绝缘套内，定触柱内钎入分接引线5。动触头3是由5～8今套于中间回转轴的小轴上的接触环构成。接触环内分别装有盘形弹簧。靠弹簧的压力，接触环和接触柱之间保持良好的接触。回转轴可转5个位置，在每个位置上接触环同时和两个接触柱接通，构成一个分接位置。
3．有载调压开关
有载调压可分为平滑调压和有级调压两种。平滑调压如感应调压器、有滑动触点的自耦变压器等，它们可将电压进行大幅度连续调节，但材料消耗多、效率低，容量只能做到几十或至多几百kVA，大多用在电工试验和科学实验方面。随着对供电质量要求的提高，很多用户是不允许停电的，因此分级有载调压变压器获得了日益广泛的应用。所谓分级有载调压就是从变压器绕组中引出若干分接头，通过有载分接开关，在保证不切断负载电流的情况下，由一个分接头“切换”到另一分接头，以变换绕组的有效匝数。采用这种调压方式的变压器，材料消耗量少、变压器体积增加不多，可以制成很高的电压和很大的容量。
切换过程需要过渡电路，过渡电路有电抗式和电阻式两种。电抗式有载分接开关因体积大、消耗材料多，触头烧蚀严重已不再生产。这里主要介绍埋人变压器油箱或单独油箱内的电阻埋人型有载分接开关。电阻式的特点是过渡时间较短、循环电流的功率因数为l，切换开关电弧触头的电寿命可由电抗式的1万～2万次提高到10万～20万次。但由于电阻是短时工作的，操作机构一经操作便必须连续完成。倘若由于机构不可靠而中断、停留在过渡位置，将会使电阻烧损而造成事故。如果选用设计合理的机构和优质材料，这个问题是可以解决的。
简单的有载调压原理电路如图2-22所示。在图2-22a中，分接开关的两个触头K1和K2都和分触头2相接触，负载电流由分触头2输出。与触头Kl相串联的电阻R为限流电阻。而图2-22b为触头Kl 已切换到分接头1上，这时负载电流仍由分触头2输出。电阻R起限制循环电流的作用。若没有限流电阻则分接头2和1间的绕组将被触头K2和K1短路而引起巨大的短路电流。在图2-22c中，触头K2已离开分触头2而尚未达到分触头1，负载电流由分触头1经触头K1输出。在图2-22d中触头K2已切换至分触头1。至此切换过程即全部结束。原来由分触头2输出的电流就改换为由分触头1输出，在整个切换过程中不停电。
在电流不大、每级电压不高时，让切换触头直接在各个分接触头上依次切换，这就是“直接切换式”有载分接开关，也称“复合型”或“单体型”有载分接开关。这种开关所有分接触头都要承担断开电流的任务，故触头上都需镶嵌耐电弧的铜钨合金。它不适用于大容量或高电压的情况。
为解决这个问题，通常是把切换电流的任务交由单独的切换开关来承担，这一单独部分称作选择开关。它的构造是把所有分触头分为两组，即单数组S1和双数组S2，随着切换的过程，依次把相应的分触头连到切换开关触头S1或S2上。选择开关在此只作准备工作，将即刻要换接的分接头预先接通，然后切换开关才能切换(接通)到这个分触头上来。选择开关是不切换负载电流的，其触头表面也不需镶嵌铜钨合金，只有切换开关触头才镶嵌铜钨合金，这样的分接开关称组合型有载分接开关。有载调压分接开关通常由选择开关、切换开关和操作机构等部分组成。切换开关是专门承担切换负载电流的部分，它的动作是通过快速机构，按一定程序快速完成的。选择开关是按分接顺序，使相邻的即刻要换接的分触头预先接通，并承担连续负载的部分。它的动作是在不带电的情况下进行的。为满足这一要求，选择开关又分为单数的和双数的，两者分步动作。为了增大调压范围，有时选择开关可带有一个或几个范围开关，联接成正反调压、粗细调压等以增加调压级数。
切换开关和选择开关，两者总称为开关本体，一般都安装在变压器油箱内。切换开关在切换负载电流时产生电弧，会使油质劣化，因此必须装在单独的绝缘筒内，使它与变压器油箱内的油隔开。操作机构是使开关本体动作的动力源，
它可以电动也可以手动。此外，它还带有必需的限动、安全联锁、位置指示、计数以及讯号发生器
是安装在变压器油箱外部的箱壁上。
电阻式有载调压分接开关按其切换开关和选择开关的组成方式，有组合型和复合型两种。复合型的开关中，切换开关和选择开关合并为一体称为选切开关，即选择开关兼有切换触头，见图2-23。有载调压分接开关由于操作频繁，一般要求机械寿命应保证至少20万次，电弧触头为钨铜镶嵌结构时，
其电寿命应保证至少2万次。随着真空开关的推广使用，用真空开关
作为切断开关可以显著增加允许的操作次数。
四、变压器铭牌及技术参数
在变压器的铭牌中，制造厂对每台变压器的特点、额定技术参
数及使用条件等都作了具体的规定。按照铭牌规定值运行，就叫额定
运行。铭牌(见图2-41)是选择和使用变压器的主要依据。根据国家标
准规定，电力变压器铭牌应标明以下内容。
1．型号
变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成，代表变
压器的类别、结构特征和用途，后一部分由数字组成，表示产品的容
量(kVA)和高压绕组电压(kV)等级。
汉语拼音字母含义如下：
第l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)。
2．相数和额定频率
变压器分单相和三相两种。一般均制成三相变压器
以直接满足输配电的要求。小型变压器有制成单相的，
特大型变压器做成单相后组成三相变压器组，以满足运
输的要求。
变压器的额定频率是指所设计的运行频率，我国规
定为50Hz(常称“工频”)。频率(在电源电压不变的情况
下)对变压器技术参数的影响如表2—1所示。
3．额定容量（S N）
额定容量是制造厂所规定的在额定工作状态（即在额定电压、额定频率、额定使用条件下的工作状态）下变压器输出的视在功率的保证值，以kVA表示。对于三相变压器的额定容量，是指三相容量之和；对于双圈变压器，其额定容量以变压器每个绕组的容量表示（双绕组变压器两侧绕组容量是相等的）；对于三绕组变压器，中压或低压绕组容量可以为50％或66.7％S N（其中之一也可为100％）。因此额定容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方式而变更时，则额定容量是指它的最大容量。
变压器额定容量的大小对变压器的结构和性能参数的影响很大。容量越大，变压器的铁心直径、线性尺寸、重量和损耗等的相对值便越小、也就越经济。变压器额定容量的大小与电压等级也是密切相关的。电压低、容量大时电流就大，损耗也便增大；电压高、容量小时因绝缘比例过大，变压器的尺寸相对也就增大。因此电压低的容量必然小，电压高的容量必定大。电压等级与额定容量的关系见表2-2。
表2-2 电力变压器高压电压等级与容量的关系
①为配电变压器。
②低压为35kV或三绕组变压器。
③低压为63kV、三绕组或自耦变压器。
④ 中性点死接地变压器。
由表可见接国内传统习惯，电力变压器也可按其额定容量大致分为：小型变压器（≤1600kVA ）、中型变压器（1600～6300kVA ）、大型变压器（8000～63000kVA ）和特大型变压器（＞63000kVA ）。 按国家标准，三相或三相组变压器的额定容量分为以下三个标准类别：第Ⅰ类小于3150kVA ；第Ⅱ类3150～4000kVA ；第Ⅲ类4000kVA 以上。 4.额定电压（U N ）
变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指额定施加的或空载时产生的电压。一次额定电压U 1N 是指接到变压器一次绕组端点的额定电压值；二次额定电压U 2N 是指当一次绕组所接的电压为额定值、分接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕组的电压（单位为V 或kV ）。三相变压器的额定电压指的均是线电压。
一般情况下在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组或其单独调压绕组常常套在最外面，引出分接头方便；其次是高压侧电流小，引出分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容易解决。若是升压变压器则在二次侧调压，此时磁通不变为恒磁通调压；降压变压器因在一次侧调压其磁通改变，故为变磁通调压。
降压变压器在电源电压不为额定值时，可通过高压侧的分接开关接入不同位置来调节低压侧电压。用分接电压与额定电压偏差的百分数表示则为：
（1）对于无励磁调压变压器：①容量在6300kVA 及以下的变压器绕级U=UN ±5%或 ;
②容量在8000kVA 及以下的高压绕组为U=U N ±5%或U=U N ±2×2.5%；③三圈变压器的中压绕组为U=U N ±5％。如为±5％的，有三档调节位置，即：＋5％，±0％，-5％。如为±2×2.5％的，有五档调节位置，即：＋5％，＋2.5％，±0％，-2.5％，-5％。
（2）对于有载调压变压器：①电压为110kV 及以下的高压绕组为U=U N ±3×2.5％；②电压为220kV 的高压绕组为U=U N ±4×2.5％。
表2-3 电力变压器标准调压范围和方式
上述U N 指电网(线路)额定电压(kV)，U 为相应各分接位置的工作电压(kV)。同时应注意：①升压变压0
%52+?-=N U U
电网为121kV ；降压变压器高压绕组为受电端，它与电网额定电压相同。②变压器能在105％的额定电压下输出额定电流，这是因为5％过电压下的较高空载损耗引起的温升稍增可略去不计。对于特殊的使用情况(如变压器的有功功率可在任何方向流通)，用户可在不超过110％的额定电压下运行。因此变压器铁心的磁通密度选取值要偏低，以防止过励磁。 5．额定电流(I 1N 、I 2N )
变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单位以A 表示。或者说它是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应
的相系数(单相为1
，三相为 )
而算得的流经绕组线端的电流。因此，变压器的额定电流就是各绕组的额定电流，且显然是指线电流并以有效值表示。对若是组成三相组的单相变压器且绕组为三角形连接，则绕组的额定电流是线电流再除以 。
变压器在额定容量下运行时，绕组的电流定为额定电流。参照国际电工委员会IEC 标准《油浸变压器负载导则》，变压器可以过载运行：凡三相变压器额定容量不超过100MVA （单相为33.3MVA ）时，可有负载率不大于1.5（负载电流/额定电流）的偶发性过载，容量更大时可有负载率不起过1.3的偶发性过载。 6.阻抗电压
阻抗电压也称短路电压（u z ％），它表示变压器通过额定电流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压，使电流达到额定值，这时一次侧测得的电压U Z 便为阻抗电压；显然对于多绕组变压器，则有任意一对绕组间所组合成的U Z 。通常阻抗电压以对额定电压之比的百分数表示，即u Z ％二(U Z ／U N )×100％，且应折算到参考温度：对A 、E 、B 绝缘级的变压器，参考温度取75℃；对其他等级的则取115℃；强迫导向油循环时为80℃。
阻抗电压大小与变压器的制造成本、技术性能、系统稳定性及供电质量等均有关，电力变压器的标准阻抗电压如表2-4所示。
表2-4 双绕组变压器的标准阻抗电压
可见阻抗电压是变压器的一项重要参数。两台变压器能否并列运行，并列条件之一就是要求阻抗电压相等；电力系统短路电流计算时，也必须用到阻抗电压。如果阻抗电压太大，会使变压器本身的电压损失增大，且造价也增高；阻抗电压太小，则变压器出口短路电流过大，要求变压器及一次回路设备承受短路电流的能力也加大。因此选用变压器时，要慎重考虑短路电压的数值，一般是随变压器容量的增大而稍提高短路电压的设计值。
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变化。变压器的电压调整率即为二次空载电压U 2N 和二次负载电压U 2之差、与二次空载电压比值的百分数(％)，即
对于某台变压器来讲，其阻抗电压是一定的，若负载变化不大，则电压调整率主要是与负载功率因数有关。电压调整率是衡量变压器供电质量好坏的重要数据。 7．空载电流(I o )
变压器一次侧施加(额定频率的)额定电压，二次侧断开运行时称为空载运行，这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它主要仅用于产生磁通，以形成平衡外施电压的反电动势，因此空载电流可看成也就是励磁电流。变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好坏，是决定空载电流的主要因素，铁心接缝间隙的大小也会影响空载电流。变压器若发生铁心故障、致使绕组匝间短路时，便会使空载电流增大。
严格讲空载电流I o 中，其较小的有功分量I oa 。用以补偿铁心的损耗，其较大的无功分量I or ，用
于励磁、以平衡铁心的磁压降。空载电流
(
单位为A)，且它通常以对额定电流之比的百分数表示，即 。它一般为1％～3％，变压器容量越大，空载电流百分值便越
小。
空载电流的无功分量I or 是励磁电流。由于I or 与铁心中磁通的关系是非线性的，所以I or 的波形是含有奇次谐波的非正弦波形，各次谐波的大小通常如表2-5所示。
表2—5 励磁电流的谐波分量(％)
空载合闸电流是当变压器空载合闸到线路时，由于铁心饱和而产生的数值很大的励磁电流，故也常称励磁涌流。空载合闸电流大大地超过稳态的空载电流I o ，甚至可达到额定电流的5～7倍。空载合闸电流与合闸时铁心的剩磁Φr 及电压相角ψ有关。合闸时ψ=0，由Φm 在半波内能变化到2Φm 。有同向剩磁Φr 时将增加到2Φm +Φr ，空载合闸电流更为严重，见图2-42。变压器容量越大，其持续时间越长，可达5～los 。在三相变压器中总有一相要产生这种“过渡”现象，不过现差动继电器已可不再因空载合闸而误动作。 8．空载损耗(Po)
空载电流的有功分量I oa 为损耗电流，由电源所汲取的有功功率称空载损耗P o 。忽略空载运行状态下一次绕组的电阻损耗时可称为铁损，因此空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。可见变压器在空载状态下的损耗主要是铁心中的磁滞损耗和涡流损耗(此时由通电绕组导线引起的铜损很小，常可忽()N
N U U U 222/%-=ε2
0200r a I I I +=()100%00?=N I I i
量空载损耗的大小与变化，可以分析变压器是否存在铁心缺陷。
9．短路损耗也称负载损耗(P f)
短路损耗变压器二次侧短接、一次绕组通过额定电流时变压器由电源所汲取的(亦即消耗的)功率(单位为W或kW)。严格地讲，负载损耗=最大一对绕组的电阻损耗十附加损耗(负载损耗也要折算到参考温度)。其中，附加损耗包括绕组涡流损耗、并绕导线的环流损耗、结构损耗和引线损耗；而电阻损耗也称铜损或铜耗，即铜损是指变压器绕组导线电阻所引起的损耗。因此时电压低、铁心磁通密度小，铁损可忽略不计，因此短路损耗又叫铜损。它同样也表征变压器(经济)性能的优劣，而且通过对短路损耗的测量，可以检查修理后变压器绕组的结构与性能是否完好。
变压器的空载损耗和负载损耗与额定容量和额定电压的关系分别如图2-43和图2-44所示。
10．连接组别
表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系。符号顺序由左至右各代表一、二次绕组的连接方式，数字表示两个绕组的连接组号。
11．冷却方式
表示绕组及箱壳内外的冷却介质和循环方式，即变压器的冷却方式是由冷却介质种类及其循环方式来标志。如“油浸风冷”，表示绕组的冷却介质是矿物油，箱壳外的散热器上装有风扇，进行吹风冷却。冷却介质种类和循环种类的字母代号如表2-6所示。
冷却方式常由2或4个字母代号标志，依次为线圈冷却介质及其循环种类；外部冷却介质及其循环种类。冷却方式的代号标志及其应用范围如表2-7所示。
表2-6 冷却介质种类与循环方式的字母代号
表2-7 冷却方式标志及适用范围
注：强油导向风冷或水冷式分别标志为ODAF或ODWF。
12．温升
温升一般是指变压器的运行温度与周围环境实际温度之间的差值；温升允许值则是指变压器在额定条件下运行时，其实际(测量)温度超出环境温度的最大允许值。温升允许值的大小取决于变压器所使用的绝缘材料等级。
13．使用条件
是指制造厂规定变压器安装和使用的环境条件，如户内、户外、海拔、湿热带等(海拔1000m以上称为高海拔地区，需加强绝缘)。
此外，铭牌上还标明有总重、器身重、油重(变压器油重约占总重的25％～30％，电压高、容量大时，油重比例还稍偏大些)、绝缘材料等级、产品代号、产品序号及制造年月等，以利于电力变压器
的选择、安装和维修。
七、变压器联结组别和判别方法 (一)三相电力变压器的联结组别
三相变压器一次侧、二次侧(各有3个绕组)采用不同联结时，将会出现不同的联结组别(常简称联结组)。它有两层含义，即联结方式和联结组标号。联结方式分星形(Y)与三角形(D)联结两种；联结组标号则共有12种。对一次、二次绕组采用不同的联结方式时，两绕组各相电动势(或电压)便会出现不同的相位。按其相位关系，把绕组的联结分成不同的组别，称为绕组的联结组标号。
经分析证实，三相变压器两侧相应的线电压间的相位差角总是30°的整倍数，而时钟盘面上两个相邻的数字间的夹角也正好为30°。因此便采用钟表的长针代表高压侧线电压相量，并使它指在12点上不动，短针代表低压侧相应的线电压相量，根据短针所指的数字，表示出两侧相对应的线电压间的相位关系。这种表示法就叫做时钟表示法。现以最常用也是最基本的两种联结组为例分析如下(以下分析用所有一次与二次侧线电压和相电压均指相量)。
1)Y ，y0联结组。这种连接如图2-46a 所示，根据同名端可判定星形联结的一次、二次绕组各对应相电压的相位完全相同，其线电压相位也分别相同，见图2-46b 。现用时钟长针指在“12”上表示一
次绕组的线电压 ，用时钟短针表示二次绕组对应的线压电 ,见图2-46c 。由于 与 同相，
所以时钟短针也指在“12”上，故其联结组标号即为“12”。因此用Y ，y0表示。
2)Ydll 联结组。这种联结如图2-47a 所示，一次绕组作星形联结，二次绕组作三角形联结，其首 末端联结关系为u1—v2，v1—w2，w1—u2。一次、二次绕组对应的相电压、线电压关系如图2-47b 所示。一次、二次绕组各对应相电压同相位，且有 。因此，二次绕组线电压 ，落后于一次绕组对应线电压 330°。见图2-47c ，在时钟上表示为 指“12”，
指“11”(即330°÷30°=11)，故用Ydll 表示。
联结组种类很多，为便于生产和应用，国家标准规定Y ，yn0；Ydll ；YNdll ；Y ，y0及YN ，y0五种为标准联结组(实际网络中，最常用的是前3种)。它们分别适用于下列场合：
1)Y ，yn0用于二次电压为400／230V 的配电变压器，采用三相四线制方式供低压动力与照明混合负载，最大容量通常不超过1800kVA 。
2)Ydll 用于二次电压高于400V 的情况，常用于降压变压器。 3)YNdll 用于高压侧要求接地的高压(110kV 以上)输电系统中。 4)Y ，y0供给三相动力负载。
5)YN ，y0如用于一次侧中性点需要接地的场合。
变压器同一侧绕组是按照一定形式进行联结的。单相变压器除相绕组(线匝组合成的一相绕组)的内部联结外，没有绕组之间的联结，所以其联结符号用工表示。三相变压器或组成三相变压器组的单相变压器，则可以联结成星形、三角形和曲折形等。星形联结是各相绕组的一端接成一个公共点(中性点)，UV U ?
uv U ?
UV U ?
uv U ?
v uv U U ?
?
--＝uv
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UV U ?
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主要低压电气设备的安全要求 低压电气设备主要包括低压保护电器，开关电器和电动机等。 一、低压保护电器 保护电器主要包括各种熔断器、磁力起动器的热断电器、电磁式过电流继电器和失压(欠压)脱扣器、低压断路器的热脱扣器、电磁式过电流脱扣器和失压(欠压)脱扣器等。继电器和脱扣器的区别在于：前者带有触头，通过触头进行控制；后者没有触头，直接由机械运动进行控制。 1．保护类型 保护电器分别起短路保护、过载保护和失压(欠压)保护的作用。 短路保护是指线路或设备发生短路时，迅速切断电源。熔断器、电磁式过电流继电器和脱扣器都是常用的短路保护装置。应当注意，在中性点直接接地的三相四线制系统中，当设备碰壳接地时，短路保护装置应该迅速切断电源，以防触电。在这种情况下，短路保护装置直接承担人身安全和设备安全两方面的任务。 过载保护是当线路或设备的载荷超过允许范围时，能延时切断电源的一种保护。热继电器的热脱扣器是常用的过载保护装置；熔断器可用作照明线路或其它没有冲击载荷的线路或设备的过载保护装置。由于设备损坏往往造成人身事故，过载保护对人身安全也有很大意义。 失压(欠压)保护是当电源电压消失或低于某一限度时，能自动断开线路的一
设备在过低的电压下勉强运行而损坏。 2．电气设备外壳防护等级 电机和低压电器的外壳防护包括两种防护，第一种防护是对固体异物进入内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护；第二种防护是对水进入内部防护。 外壳防护等级按如下方法标志： 其中，第一位数字表示第一种防护形式等级；第二位数字表示第二种防护形式等级，仅考虑一种防护时，另一位数字用“X”代替。前附加字母是电机产品的附加字母，W表示气候防护式电机、R表示管道通风式电机；后附加字母也是电机产品的附加字母，S表示在静止状态下进行第二种防护形式试验的电机，M表示在运转状态下进行第二种防护形式试验的电机。如不需特别说明，附加字母可以省略。 第一种防护分为7级，各级防护性能见表6—1。 第二种防护分为9级，各级防护性能见表6—2。 表6—1 电气设备第一种防护性能 防护等级 简称
常用电气设备符号,常用电气元件符号序号元件名称新符号旧符号 1 继电器K J 2 电流继电器KA LJ 3 负序电流继电器KAN FLJ 4 零序电流继电器KAZ LLJ 5 电压继电器KV YJ 6 正序电压继电器KVP ZYJ 7 负序电压继电器KVN FYJ 8 零序电压继电器KVZ LYJ 9 时间继电器KT SJ 10 功率继电器KP GJ 11 差动继电器KD CJ 12 信号继电器KS XJ 13 信号冲击继电器KAI XMJ 14 中间继电器KC ZJ 15 热继电器KR RJ 16 阻抗继电器KI ZKJ 17 温度继电器KTP WJ 18 瓦斯继电器KG WSJ 19 合闸继电器KCR或KON HJ 20 跳闸继电器KTR TJ
21 合闸位置继电器KCP HWJ 22 跳闸位置继电器KTP TWJ 23 电源监视继电器KVS JJ 24 压力监视继电器KVP YJJ 25 电压中间继电器KVM YZJ 26 事故信号中间继电器KCA SXJ 27 继电保护跳闸出口继电器KOU BCJ 28 手动合闸继电器KCRM SHJ 29 手动跳闸继电器KTPM STJ 30 加速继电器KAC或KCL JSJ 31 复归继电器KPE FJ 32 闭锁继电器KLA或KCB BSJ 33 同期检查继电器KSY TJJ 34 自动准同期装置ASA ZZQ 35 自动重合闸装置ARE ZCJ 36 自动励磁调节装置AVR或AAVR ZTL 37 备用电源自动投入装置AATS或RSAD BZT 38 按扭SB AN 39 合闸按扭SBC HA 40 跳闸按扭SBT TA 41 复归按扭SBre或SBR FA 42 试验按扭SBte YA
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线的横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动的过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24
电力系统常规二次回路及设计 第1章电力系统常规二次回路 1.1 二次回路基本概念 1.1.1 二次设备： 对一次设备及水力机械设备工作进行监测和控制保护的辅助设备，以保证电站安全、经济的运行。 如： ①测量仪表、录波装置； ②控制开关、同期装置、自动励磁装置； ③信号装置、继电保护、绝缘监察装置； ④控制电源、小母线连接线 1.1.2 二次回路: 二次设备经导线或控制电缆以一定的方式相互连接所构成的电路。 1.1.3 种类： 原理接线图 展开接线图
安装接线图 1.2 原理接线图 1.2.1 定义：图1-1 原理接线图是用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）的电气联系及工作原理的电气回路图。 1.2.2 特点： 所有回路元件以整体形式绘在一张图上，体现工作原理。 1.2.3 画图时：图1-1 1.不用画出内部接线、引出线端子的编号；回路的编号 2.直流仅标明电源的极埋，不用标出从哪一熔断器引出 3.信号部分在图中仅标出“信号”。 1.2.4 缺点： 不能表明元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等，不便于现场查找、调试。因此不能作为施工图纸。
1.3 展开接线图 1.3.1 定义： 展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。 1.3.2 特点：（以回路为基础绘制）图 将二次交流电流回路，交流电压回路，直流控制回路、信号回路分开绘制。1.3.2 特点：图 1.按不同电源回路划分成多个独立回路。例如：交流回路，又分电流回路和电压回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的；直流回路，又分控制回路、合闸
低压电气设备安全 低压电气设备安全主要是指1000V以下的供配电系统中的设备或装置及其操作安全问题。 第一节低压电气设备安全工作基本要求 一．低压电气设备巡视检查 为了保证对用电场所的正常供电，对配电屏上的仪表和电器应经常进行检查和维护，并做好记录，以便随时分析运行及用电情况，及时发现问题和消除隐患。 对运行中的低压配电屏，通常应检查以下内容： （1）配电屏及屏上的电气元件的名称、标志、编号等是否清楚、正确，盘上所有的操作把手、按钮和按键等的位置与现场实际情况是否相符，固定是否牢靠，操作是否灵活。 （2）配电屏上表示“合”“分”等信号灯和其他信号指示是否正确；（3）隔离开关、断路器、熔断器、和互感器等的触点是否牢靠，有无过热、变色现象； （4）二次回路导线的绝缘是否破损、老化； （5）配电屏上标有操作模拟板时，模拟板与现场电气设备的运行状态是否对应； （6）仪表或表盘玻璃是否松动，仪表指示是否正确。 （7）配电室内的照明灯具是否完好，照度是否明亮均匀，观察仪表时有无眩光。
（8）巡视检查中发现的问题应及时处理，并记录。 二．低压带电工作安全要求 低压带电工作应设专人监护，使用有绝缘柄的工具，工作时站在干燥的绝缘物上，戴绝缘手套和安全帽，穿长袖衣，严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的毛刷、毛掸等工具。 在高低压同杆架设的低压带电线路上工作时，应先检查与高压线的距离，采取防止误碰高压带电设备的措施。 第二节主要低压电气设备的安全要求 低压设备主要包括低压保护电器，开关电器和电动机等。 一．低压保护电器 保护电器主要包括和种熔断器、磁力起动器的热断电器、电磁式过电流继电器和失压（欠压）脱扣器、低压断路器的热脱扣器、电磁式过电流脱扣器和失压（欠压）脱扣器等。 继电器和脱扣器的区别：前者带有触头，通过触头进行控制；后者没有触头，直接由机械运动进行控制。 1．保护类型 保护电器分别起短路保护、过载保护和失压（欠压）保护的作用。短路保护是指线路或设备发生短路时，迅速切断电源。 过载保护是当线路或设备的载荷超过允许范围时，能延时切断电源的一种保护。
《电力系统分析基础（Ⅰ）》第二次作业答案 你的得分：100.0 完成日期：2014年09月10日 16点53分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年09月11日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共2个小题，每小题 20.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. (A ) A. B. C. 2. ( B )
A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题，每小题 6.0 分，共30.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) (ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) (AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) (AB ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) (ACDE ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数 E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( )
(ACDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器
D.输电线路 E.电抗器 三、判断题。本大题共10个小题，每小题 3.0 分，共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。（） (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。（） (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。（） (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。（） (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积，系统将失去暂态稳定。（） (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。（） (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。（） (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。（） (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。（） (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。（） (错误)（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
电力系统变电一次设备状态检修策略研究崔逸飞马瑾 发表时间：2017-06-13T11:37:58.260Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：崔逸飞马瑾[导读] 摘要：在电力系统中，变电一次设备的运行质量关系着系统整体的稳定可靠运行，因此，做好变电一次设备的维护和检修工作意义重大。 （国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳 110003） 摘要：在电力系统中，变电一次设备的运行质量关系着系统整体的稳定可靠运行，因此，做好变电一次设备的维护和检修工作意义重大。状态检修作为一种有效的检修技术和检修手段，可以使得工作人员实时掌握变电一次设备的运行状态，减少故障和问题出现的几率。本文主要针对电力系统变电一次设备状态检修的策略进行分析和研究。 关键词：电力系统；变电一次设备；状态检修 引言：在电力系统中，变电一次设备是非常重要的组成部分，其运行状态对整个电力系统的运行会造成非常严重的影响。现如今社会用电量逐渐增加，并且对于用电安全性和稳定性的要求越来越高，这就需要保证给变电一次设备提供更加安全、稳定的运行环境。因此，采取有效的状态检修技术加强对电力系统变电一次设备的检修和维护意义重大。在社会发展中，电力作为一种应用最为广泛的能源，受到了社会各界的关注，如果电力系统出现问题，必然会给社会生产以及人们的日常生活产生巨大影响。从保证电力系统安全稳定运行的角度分析，做好变电一次设备检修工作非常不重要。针对传统定期检修存在的弊端，开展状态检修工作，能够提升检修的效率，降低检修成本，实现对于故障的有效预防，因此受到了电力工作人员的青睐。 1变电一次设备状态检修概述 状态检修与传统的定期检修不同，主要是利用传感器技术、诊断技术以及现代通信技术等，对设备在运行过程中的状态信息进行采集，通过与正常信息的对比，判断设备是否存在异常，对设备故障会进行预制，根据设备的健康状态，进行检修计划的安排。通过状态检修，可以有效减少设备事故，提升设备运行的稳定性和可靠性。 在变电一次设备的检修工作中，状态检修需要采集的信息不仅包括了设备运行过程中的状态信息，还应该包括历史维修记录，通过对信息的分析和整理，生成相应的检修计划。具体来讲，变电一次设备状态检修的步骤包括：第一步，明确模型参数。就目前而言，在变电一次设备状态检修中，采用的都是非齐次泊松模型，可以实现对于各类可靠性约束的综合，分析效率较高，不过需要技术人员结合采集到的设备状态信息和历史维修记录，经运算后，对模型参数进行明确；第二步，利用传感器设备，针对变电一次设备运行过程中的状态信息进行实时在线采集，包括了设备特征值、运行参数、历史检修记录以及预防性试验的相关数据等；第三步，将采集到的各类数据信息进行整理，做好分析预测工作，通过与正常数据的对比，判断设备是否存在故障，如果不存在故障，则转入到第二步操作，如果存在故障，则需要继续进行下一步操作；第四步，将通过分析和预测得到了设备故障信息、历史信息以及故障可能带来的严重后果输入到变电一次设备状态检修模型中，进行相应的仿真计算，根据计算结果决定是否需要对设备进行检修。如果设备的最优检修停止时间为零，则表明不需要进行检修，转入第一步操作，如果设备的最优检修停止时间大于零，则转入第三步操作；第五步，针对需要检修的一次设备进行状态检修，结合上一步得到的最优检修停止时间，对一次设备的具体检修时间进行明确。 2 变电一次设备状态检修策略 2.1状态检测 在当前的技术条件下，变电一次设备状态检测可以分为三种不同的方式，一是在线检测，这也是最为常用的一种检测方式，主要是利用相应的信息收集系统（以各类传感器为主），对变电一次设备在运行过程中的状态信息进行在线采集，然后经信息管理系统的整理分析，结合数字化调节器和分布式控制系统，实现对于信息的在线检测，判断设备是否存在异常；二是离线检测，一般是利用振动检测仪、红外测温仪、油质分析仪以及超声波检漏仪等设备，对变电一次设备进行定期或者不定期的检测，查看设备内部的元件是否处于正常工作状态；三是定期解体检测，这种状态检测方式并不常用，一般是针对停运期间或者维修期间的变电一次设备进行检测，结合设备本身的而出厂信息、作业标准以及相应的检修工艺，对设备内部元件进行检测，判断其是否存在损坏或者裂化的可能。对于技术人员而言，在开展变电一次设备的状态检修工作时，需要根据设备的类型和特点，选择恰当的状态检测方式，保证状态检测的高效性和可靠性。 2.2状态预测 在变电一次设备状态检测中，状态预测需要结合相应的预测模型展开，通常来讲，预测模型有两种，一是基于BP神经网络的状态检测，二是基于灰色系统理论的状态预测。事实上，变电一次设备状态预测主要是针对设备的状态特征向量进行预测，依照预先设定的警报阈值，在线预测变电一次设备的运行状态。在实际应用中，基于灰色理论的状态预测效果更加理想，尤其是在短期预测中，有着非常显著的效果。可以将灰色理论预测模型分为基于灰色理论的动态预测模型，以及基于信息状态预测的残差分辨模型。例如，对于轴承，其本身在使用过程中会出现机械磨损，而一般情况下，磨损情况呈浴盆曲线发展，结合灰色系统模型，能够在前一阶段磨损数值的基础上，预测出下一个阶段的磨损情况，从而合理安排检修时间，在保证检修效果的同时，也避免了频繁检修导致的成本增加问题。 2.3故障诊断 故障诊断是状态检修中一个非常重要的内容，可以及时发现设备中存在的故障隐患，对故障的类型、危害等进行判断，为后续的故障处理奠定良好的基础。对于变电一次设备而言，故障诊断方式是多种多样的，包括噪声诊断、振动诊断、射线诊断、污染诊断以及专家系统诊断等，而在实际操作中，最为常用的方法一是振动诊断，主要是结合相应的仪器，对变电一次设备在运行过程中的振动信息（包括位移、速度、相位、频谱、幅值等）进行分析和识别，从而判断设备运行的健康状况，对其中存在的故障和隐患进行诊断。相关统计数据显示，振动诊断可以准确识别60%左右的变电一次设备故障；二是专家系统诊断，主要是结合专家系统，对变电一次设备运行中存在的故障和问题进行识别和判断，具有智能化、高效性、可靠性等优点。专家系统诊断可以细分为基于信息的诊断以及基于神经网络的诊断，在实际应用中，后者可以再次分为模糊神经网络诊断、集成化网络神经系统诊断、分形神经系网络诊断等。 以变压器为例，对其状态检修策略进行简要分析。变压器状态检修的内容包括局部放电测量、油气状况分析、机械部分及电气连接部分的健康检测等，对于不同的检修内容，需要采用不同的检测方法，例如，对于局部放电的测量，可以采用局部放电分析法，对变压器内部设备的局部放电特性进行分析，结合分析结果判断设备的老化程度；对于油气状态分析，可以采用气体状态分析法，对变压器在故障发生前后的内部气体组分进行分析，结合气体百分比数据，对绝缘特性进行诊断。
电力系统二次安防系统实施方案 本方案依据国家电力监管委员会第5 号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30 号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》。电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。安全防护主要针对网络系统和基于网络的电力生产控制系统，重点强化边界防护,提高内部安全防护能力,保证电力生产控制系统及重要数据的安全. 安全防护方案概述 根据《电力二次系统安全防护规定》的要求，电力二次系统安全防护总体方案的框架结构如图所示。 电力二次系统安全防护总体框架结构示意图 安全分区 安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。发电企业、电网企业和供电企业内部基于计算机和网络技术的应用系统，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区(又称安全区Ｉ）和非控制区（又称安全区Ⅱ）.
生产控制大区的安全区划分: （1）控制区（安全区Ⅰ）： 控制区中的业务系统或其功能模块（或子系统）的典型特征为:是电力生产的重要环节，直接实现对电力一次系统的实时监控，纵向使用电力调度数据网络或专用通道，是安全防护的重点与核心. 控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等，其主要使用者为调度员和运行操作人员，数据传输实时性为毫秒级或秒级，其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输.该区内还包括采用专用通道的控制系统，如：继电保护、安全自动控制系统、低频(或低压）自动减负荷系统、负荷管理系统等，这类系统对数据传输的实时性要求为毫秒级或秒级，其中负荷管理系统为分钟级。 (２）非控制区（安全区Ⅱ)： 非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为：是电力生产的必要环节,在线运行但不具备控制功能,使用电力调度数据网络，与控制区中的业务系统或其功能模块联系紧密。 非控制区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等,其主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。在厂站端还包括电能量远方终端、故障录波装置及发电厂的报价系统等。非控制
电力系统一次设备培训测试试题 单位：姓名：得分： 一、填空题 1、电力系统是由、、、、、等环节组成的系统。 2、变压器的调压方式分为：、两种方式。 3、母线的作用：、和电能。 4、绝缘子的主要作用是：、。 5、断路器是用来、正常负荷电流以及切除。 6、常见的避雷设备有：、和。 7、绕组温度计的读数与和有关。 8、常见的高压断路器有：、和。 9、组合电器由：、、、 、、、出现套管、电缆终端等电器按照要求依次组成的整体。
10、常见的35kV输电线路采用、两种方式。 二、选择题 1、下面设备不属于电气一次变换设备的是（） A 变压器 B 电压互感器 C 电流互感器 D 熔断器 2、变压器油温度计测量的是变压器（）位置的温度。 A 上层 B 中层 C 下层 D 绕组 3、下列不属于变压器油作用的是。（） A 绝缘 B 冷却 C 润滑 D 灭弧 4、110kV额定电压应一般采用片数是（）的绝缘子串。 A 1 B 3 C 8 D 16 5、下列不属于电气二次设备的是（） A 测量仪器 B 继电器 C 控制电缆 D 开关柜小车 6、下列属于保护设备的是（） A 隔离开关 B 熔断器 C 电容器 D 避雷器 7、无载调压在什么状态下能调压（） A 满负荷 B 70%负荷 C 带电 D 停电 8、下列哪个不是隔离开关的类型？（）
A V型 B Y型 C 二柱型 D 三柱型 9、下列说法正确的是：（） A 可以用隔离刀闸切断故障电流 B 送电时先合隔离刀闸，再合断路器 C 停电时先合断路器，再合隔离刀闸 D 隔离刀闸可以开断空载母线 10、风电场的主要补偿装置有？（） A 电容器 B 电流互感器 C 电抗器 D 低压配电柜 三、看图回答 1、根据下图填写设备名称并说明设备2的作用。 1
低压电气设备有哪些 低压电气设备有哪些 低压电器是指380V配电系统，因此，在实际工作中，低电压电器是指380V及以下电压等级中使用的电器设备。 低压电器产品简介 低压电气设备是做好的配电成品，如控制柜，补偿柜，进线柜，出线柜，变频控制柜，软启动柜等。 低压电器设备检修 低电压电器设备广泛地应用在发电厂低压系统的配电、电气传动和自动控制设备中。众所周知，发电本身耗能很大（指厂用电），据统计，其中低电压电器耗能占发电厂总能耗的一半以上。随着大型成套设备和自动控制、自动调节系统的采用，低电压电器的使用大量增加。因此，在发电厂设备的检修中，低压电器的维修是一个重要的环节，不论从频繁性、设备的重要性还是工作量上，它是检修工作的重要组成部分。电厂中低压电器种类繁多，本节就不一一介绍，只给大家简单介绍一下常见的普通的设备项目。 低压短路器检修 随着科学技术的不断发展，材料的不断创新，设备的机构比较紧凑、耐用、安全系数高。低压设备已向免解体检修，免维护类型发展。以下就介绍一下随着系统的检修，对低压开关的检查项目。 a、短路器合、拉闸低电压效验。 b、短路器同期效验。 c、一次直流电阻试验。 d、一次绝缘电阻试验。 e、一次耐压试验。 f、传动机构添加润滑剂。 g、检查效验熔断器。 h、检查、效验储能电机。
i、检查一次叉子及弹簧。 j、检查、效验合、拉闸速度。 k、检查、效验二次以及辅助开关和接点。 自动空气开关检修 自动空气开关在结构上比接触器和磁力启动器要复杂一些，因此，因为它有一套教完善的灭弧装置。自动空气开关能在电路发生过负载、短路、低电压或失压时能够自动地切断电路。 a、合、拉闸试验。 b、传动机构加入润滑。 c、相间绝缘电阻效验。 d、开关过流效验。 e、检查出入接点。 f、检查灭弧栅。 g、对触头检修。 刀闸开关检修 a、检查固定、活动刀口。 b、检查刀口弹簧。 c、检查轴销。 d、效验合、拉闸位置。 e、检查、效验传动机构。 f、相间、对地绝缘电阻效验。 电磁接触器检修 a、检查磁力线圈接点。 b、磁力线圈直流电阻效验。
电力系统继电保护二次安全措施黄清林任仰凯 摘要：自信息化时代的到来，我国各行各业电力系统的运行都逐渐趋向于信息 技术的操控。尤其是近年来，我国电力行业得到了迅猛发展，各方面电力保护系 统也在不断完善，比如继电保护装置的智能化改变便是信息技术在电力行业得到 广泛应用的表现。所谓的继电保护系统，也就是一个随时跟进系统故障情况的检 测装置，进而有效提高了电力系统的稳定性，同时，继电保护系统也是电力系统 中不可或缺的重要装置之一。那么，本文便针对电系统继电保护装置的二次安全 措施规范化建设等问题做出的探究。 关键词：电力系统；继电保护；二次安全措施 中图分类号：TM77 文献标识码：A 引言 随着我国社会经济不断发展，人们生活水平不断提高，这也给电力系统安全、稳定运行提出了更高的要求。如果电力系统出现故障或异常运行时，继电保护装 置可以在第一时间将故障区域线路切断，或者通过智能平台将故障数据、异常数 据传输到显示终端当中，工作人员可以通过异常数据展开调查和维修，避免给电 力设备带来损坏、影响供电质量。在电力系统运行过程中，出现电力系统故障问 题难以避免，只有加强电力系统继电保护工作、提高继电保护质量，才可以确保 整个电力系统运行安全。 1、什么是电力系统继电保护 在当代社会生产当中，电力依然是最为主要的能源，对推动社会经济发展、 提高人们生活质量有着重要意义。由于电力系统是一个非常庞大的能源网，继电 保护装置主要保障电网安全运行，如果电流、电压超过了阈值，继电保护装置就 会切断相应的电源，避免电力事故进一步扩大。所以保证继电保护装置安全运行 尤为重要。开展继电保护装置的状态检修工作能够缩短停电时间、延长设备使用 寿命、改善设备性能、提高设备安全性有着极大作用。继电保护状态检修能够对 设备状态展开二次检修的基础上，对机电装置运行状态和结果进行分析，合理安 排检修时间和方法，这就需要加强继电保护安全运行的研究。 2、电力系统继电保护作用及要求 2.1继电保护装置的作用 在电力系统运行过程中，系统可能受周围诸多因素的影响，出现电力短路的 现象，而此时继电保护装置便能在故障出现时及时作出应对措施，例如在最有效 的时间段内将故障装置进行有选择的从整个系统中切断，并针对实际情况及时连 接其他无故障装置间的应急通道，从而有效减少电力系统中装置故障的范围，对 电力系统的正常运行提供了一份有力的保障。 2.2继电保护装置的运行要求 根据电力系统运行要求来看，继电保护装置必须要满足可靠性、选择性和速 动等要求。可靠性即是当电力系统出现故障时，在条件可允许的范围内做出有针 对性的调整措施；选择性是指在电力系统出现故障时，继电保护装置能有选择的 做出正确的切除指令；速动性即是要求继电保护装置能在系统故障出现的最短反 应时间内做出故障切除，以避免故障点给系统中无故障设备带来影响。 3、影响电力系统继电保护安全运行的因素 （1）二次设备、回路老化。由于很多智能电力系统都是改造而来，存在着部分二次回路设备、线路老化问题，这就给继电保护运行带来了影响，造成出口缺
编号：SY-AQ-09800 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 低压电气设备安全工作基本要 求 Basic requirements for safety work of low voltage electrical equipment
低压电气设备安全工作基本要求 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 一、低压电气设备巡视检查 为了保证对用电场所的正常供电，对配电屏上的仪表和电器应经常进行检查和维护，并做好记录，以便随时分析运行及用电情况，及时发现问题和消除隐患。 对运行中的低压配电屏，通常应检查以下内容： (1)配电屏及屏上的电气元件的名称、标志、编号等是否清楚、正确，盘上所有的操作把手、按钮和按键等的位置与现场实际情况是否相符，固定是否牢靠，操作是否灵活。 (2)配电屏上表示“合”、“分”等信号灯和其他信号指示是否正确。 (3)隔离开关、断路器、熔断器和互感器等的触点是否牢靠，有无过热、变色现象。 (4)二次回路导线的绝缘是否破损、老化。 (5)配电屏上标有操作模拟板时，模拟板与现场电气设备的运行状态
是否对应。 (6)仪表或表盘玻璃是否松动，仪表指示是否正确。 (7)配电室内的照明灯具是否完好，照度是否明亮均匀，观察仪表时有无眩光。 (8)巡视检查中发现的问题应及时处理，并记录。 二、低压带电工作安全要求 低压带电工作应设专人监护，使用有绝缘柄的工具，工作时站在干燥的绝缘物上，戴绝缘手套和安全帽，穿长袖衣，严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的毛刷、毛掸等工具。 在高低压同杆架设的低压带电线路上工作时，应先检查与高压线的距离，采取防止误碰高压带电设备的措施。 在低压带电导线未采取绝缘措施前，工作人员不得穿越。在带电的低压配电装置上工作时，要保证人体和大地之间、人体与周围接地金属之间、人体与其它导体之间有良好的绝缘或相应的安全距离。应采取防止相间短路和单相接地的隔离措施。上杆前先分清相、中性线，选好工作位置。断开导线时，应先断开相线，后断开中性零
常用低压电气设备基础知识 （一）动力设备 1、电动机分类 2、电动机的型号及选择Y系列电动机型号如下： 常用的产品代号有： Y——小型三相交流鼠笼异步电动机； YR——小型三相绕线转子异步电动机； YZ、YZR——冶金、起重用异步电动机； YB——隔爆型电动机； （2）电动机的选择。 负载转矩的大小是选择电动机功率的主要依据。电动机铭牌标出的额定功率PN是指电动机轴输出的机械功率。为了提高设备自然功率因数，应尽量使电动机满载运行，电动机的效率一般为0．8以上。 （3）电动机的起动方法。 l）直接起动。直接起动也称全压起动，仅用一个控制设备即可。其特点为： ①起动电流大，一般为额定电流的4－7倍。 ②起动方法简单，但一般仅适用于小于10kw的电动机。具体接线方法有星形联结和三角形联结。 2）减压起动。当电动机容量较大时，为了降低起动电流，常采用减压起动。 （二）常用低压控制和保护电器低压电器指电压在500V以下的各种控制设备、继电器及保护设备等。用的低压电器设备有刀开关、熔断器、低压断路器、接触器、磁力启动器及各种继电器等。
1、刀开关铁壳刀开关的主要特点是：有灭弧能力；有铁壳保护和联锁装置（即带电时不能开门），所以操作安全；有短路保护能力；只用在不频繁操作的场合。铁壳刀开关容量选择一般为电动机额定电流的3倍。 2、低压断路器曾称自动开关或空开。它除具有全负荷分断能力外，还具有短路保护、过载保护和失欠电压保护等功能，并且具有很好的灭弧能力。常用作配电箱中的总开关或分路开关。 3、接触器接触器也称为电磁开关，它是利用电磁铁的吸力来控制触头动作的。接触器按其电流可分为直流接触器和交流接触器两类，工程中常用交流接触器。 接触器主要技术数据有额定电压、额定电流（均指主触头）、电磁线圈额定电压等。应用中一般选其额定电流大于负载工作电流，通常负载额定电流为接触器额定电流的70％－80％。 交流接触器的主要特点如下。 （l）它是用按钮控制电磁线圈的，电流很小，控制安全可靠。当环境潮湿时，可选用电磁线圈电压为36V的安全电压进行控制。 （2）电磁力动作迅速，可以频繁操作，常用接触器控制电动机负荷运行。 （3）可以用附加按钮实现多处控制一台电动机或遥控功能。 （4）具有失电压或欠电压保护作用，当电压过低时，接触器自动断电。 4、磁力起动器磁力起动器由接触器、按钮和热继电器组成。它具有接触器的一切特点，且具有热继电器保护作用，有的还具有可逆运行功能。 低压控制电器直接控制主电路，都有一定的灭弧能力。通常采用的灭弧方法有磁吹式灭弧和栅片灭弧，后者是工程中低压电器的常用灭弧方法。 （三）保护电器
常用低压电气设备 （一）动力设备 1.电动机分类 （1）按工作电源分类：根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机，其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 （2）按结构及工作原理分类：电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机. （3）按起动与运行方式分类：电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容运转式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。 （4）按用途分类：电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 （5）按转子的结构分类：电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。 （6）按运转速度分类：电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。 2.电动机的型号及选择 （1）型号 （2）电动机的选择 电动机型式的选择关系着安全运行和设备成本：根据环境条件确定电动机型式中的开启式、防护式、封闭式、密闭式或防爆式。 功率的选择负载转矩的大小是选择电动机功率的主要依据，功率选得大固然安全，但功率因数低，会增加投资和运转费用。电动机铭牌标出的额定功率PN是指电动机轴输出的机械功率。为了提高设备自然功率因数，应尽量使电动机满载运行，电动机的效率一般为80%以上。 （3）电动机的起动方法 1）直接起动直接起动也称全压起动，仅用一个控制设备即可。其特点为： a.起动电流大，一般为额定电流的4～7倍。 b.起动方法简单，但一般仅适用于小于10KW的电动机。具体接线方法有星形联结和三角形联结。 2）减压起动当电动机容量较大时，为了降低起动电流，常采用减压起动。 a.星—三角起动法（Y—Δ）当电动机正常工作必须用三角形联结时，先用星形联结起动。由于定子电压降低了倍，从而降低了起动电流，起动后立刻改为三角形联结运行。 b.自耦减压起动控制柜（箱）减压起动这种起动方法不管电动机是星接或三角接都可使用。它可以对三相笼型异步电动机作不频繁自耦减压起动，以减少电动机起动电流对输电网络的影响，并可加速电动机转速至额定转速和人为停止电动机运转。对电动机具有过载、断相、短路等保护。 c.绕线转子异步电动机起动方法为了减小起动电流，绕线转子异步电动机采用在转子电路中串入电阻的方法起动，这样不仅降低了起动电流，而且提高了起动转矩。起动前把电阻调到最大值，合上开关后转子开始转动，随着转速的增加，逐渐减少电阻，待电动机转速
文字符 仪表P 电流表 PA 电压表 PV 有功电度表 PJ 无功电度表 PJR 频率表 PF 相位表 PPA 最大需量表(负荷监控仪) PM 功率因数表 PPF 有功功率表 PW 无功功率表 PR 无功电流表PAR 信号灯H 声信号 HA 光信号 HS 指示灯 HL 红色灯 HR 绿色灯 HG 黄色灯 HY 蓝色灯 HB 白色灯 HW 连接X 连接片 XB 插头 XP 插座 XS 端子板 XT 母线W 电线,电缆,母线 W 直流母线 WB 插接式(馈电)母线 WIB 电力分支线 WP 照明分支线 WL 应急照明分支线 WE 电力干线 WPM 照明干线 WLM 应急照明干线 WEM 滑触线 WT 合闸小母线 WCL 控制小母线 WC 信号小母线 WS 闪光小母线 WF 事故音响小母线 WFS 预告音响小母线 WPS 电压小母线 WV 事故照明小母线 WELM 熔断F 避雷器 F 熔断器 FU 快速熔断器 FTF 跌落式熔断器 FF 限压保护器件 FV 电容C 电容器 C 电力电容器 CE 接触开关S 正转按钮 SBF 反转按钮 SBR 停止按钮 SBS 紧急按钮 SBE 试验按钮 SBT 复位按钮 SR 限位开关 SQ 接近开关 SQP 手动控制开关 SH 时间控制开关 SK 液位控制开关 SL 湿度控制开关 SM 压力控制开关 SP 速度控制开关 SS 温度控制开关,辅助开关 ST 电压表切换开关 SV 电流表切换开关 SA 整流U 整流器 U 可控硅整流器 UR 控制电路有电源的整流器 VC 变频器 UF 变流器 UC 逆变器 UI 电机M 电动机 M 异步电动机 MA 同步电动机 MS 直流电动机 MD 绕线转子感应电动机MW鼠笼型电动机 MC 执行器Y 电动阀 YM 电磁阀 YV 防火阀 YF 排烟阀 YS 电磁锁 YL 跳闸线圈 YT 合闸线圈 YC 气动执行器 YPA,YA 电动执行器 YE 电阻R 电阻器,变阻器 R 电位器 RP 热敏电阻 RT 光敏电阻 RL 压敏电阻 RPS 接地电阻 RG 放电电阻 RD 启动变阻器 RS 频敏变阻器 RF 限流电阻器 RC 电感L 感应线圈,电抗器 L 励磁线圈 LF 消弧线圈 LA 滤波电容器 LL 电热E
低压电气设备安装 模块 1 低压开关电器安装 一、作业前准备 （1）低压开关电器安装所需工器具为常用电工工具。 （2）低压开关电器安装所需材料有螺栓穿钉、绝缘导线、线鼻子等。 二、危险点分析与控制措施 （1）核对电器元件型号。 （2）高处坠落：在设备台架上工作，对地距离超过2m 时，检查登高工具应完好，安全带应系在牢固的构件上，扣环应扣牢，不得失去安全带保护；梯子登高要有专人扶持，必须采取防滑、限高措施。 （3）物体打击、碰伤：在设备台架上工作传递工具、材料应使用绳索，严禁上下抛掷，防止坠物；所有工作人员必须正确佩戴安全帽、戴手套；根据作业环境，必要时装设安全围栏。 三、质量标准 1、隔离开关与刀开关的安装质量标准 （1）开关应垂直安装。当用于不切断电流、有灭弧装置或小电流电路等情况下，可水平安装。水平安装时，分闸后可动触头不得自行脱落，其灭弧装置应固定可靠。 （2）可动触头与固定触头的接触应良好；大电流的触头或刀片宜涂电力复合脂。 （3）双投刀开关在分闸位置时，刀片应可靠固定，不得自行合闸。 （4）安装杠杆操动机构时，应调节杠杆长度，使操作到位且灵活；开关辅助触点指示应正确。 （5）开关的动触头与两侧连接片距离应调整均匀，合闸后接触面应压紧。刀片与静触头中心线应在同一平面，且刀片不应摆动。 （6）刀片与固定触头的接触良好，且操作灵活，大电流的触头或刀片可适量涂中性凡士林油脂。 （7）有弹簧消弧触头的刀开关，各相的合闸动作应迅速一致。 （8）双投刀开关在合闸位置时，刀片应可靠地固定，不得使刀片有自行合闸的可能。 （9）刀开关安装的高度一般以1.5m 左右为宜，但最低不应小于1.2m 。在行人容易触及的地方，刀开关应有防护外罩。 （10 ）其他种类隔离器安装应符合现行规程、规范要求。（11）严禁隔离或断开PE 线。 （12 ）在TN-C 及TX-C-S 系统中，严禁单独断开PEN 线。当保护电器的PEN 极断开时，必须联动全部相线一起断开。 （13）在TN 、TT 系统中，无电源转换或虽有电源转换但零序电流分量很小的三相四线制配电线路，其隔离电器或刀开关电器不宜断开N 线。 （14 ）N 线上严禁安装可单独操作的单极开关电器。 （15 ）转换开关和倒顺开关安装后，其手柄位置指示应与相应的接触片位置相对应；定位机构应可靠；所有的触头在任何接通位置上应接触良好。 （16 ）带熔断器或灭弧装置的负荷开关接线完毕后，检查熔断器应无损伤，灭弧栅应完好，且固定可靠；电弧通道应畅通，灭弧触头各相分闸应一致。 2、低压熔断器安装质量标准 （1）熔断器及熔体的容量应符合设计要求，并核对所保护电气设备的容量与熔体容量是否相匹配；对后备保护、限流、自复、半导体器件保护等有专用功能的熔断器，严禁替代。 （2）熔断器安装位置及相互间距离应便于更换熔体。 （3）有熔断指示器的熔断器，其指示器应装在便于观察一侧。 （4）瓷质熔断器在金属底板上安装时，其底座应垫软封垫。 （5）安装具有几种规格的熔断器应在底座旁标明规格。
电力系统二次安防系统 实施方案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
电力系统二次安防系统实施方案 本方案依据国家电力监管委员会第5号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》。电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。安全防护主要针对网络系统和基于网络的电力生产控制系统，重点强化边界防护，提高内部安全防护能力，保证电力生产控制系统及重要数据的安全。 安全防护方案概述 根据《电力二次系统安全防护规定》的要求，电力二次系统安全防护总体方案的框架结构如图所示。 电力二次系统安全防护总体框架结构示意图 安全分区 安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。发电企业、电网企业和供电企业内部基于计算机和网络技术的应用系统，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区（又称安全区I）和非控制区（又称安全区Ⅱ）。 生产控制大区的安全区划分： （1）控制区（安全区Ⅰ）：
控制区中的业务系统或其功能模块（或子系统）的典型特征为：是电力生产的重要环节，直接实现对电力一次系统的实时监控，纵向使用电力调度数据网络或专用通道，是安全防护的重点与核心。 控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等，其主要使用者为调度员和运行操作人员，数据传输实时性为毫秒级或秒级，其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输。该区内还包括采用专用通道的控制系统，如：继电保护、安全自动控制系统、低频（或低压）自动减负荷系统、负荷管理系统等，这类系统对数据传输的实时性要求为毫秒级或秒级，其中负荷管理系统为分钟级。 （2）非控制区（安全区Ⅱ）： 非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为：是电力生产的必要环节，在线运行但不具备控制功能，使用电力调度数据网络，与控制区中的业务系统或其功能模块联系紧密。 非控制区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等，其主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。在厂站端还包括电能量远方终端、故障录波装置及发电厂的报价系统等。非控制区的数据采集频度是分钟级或小时级，其数据通信使用电力调度数据网的非实时子网。 管理信息大区的安全区划分：