任何变电站中使用的电气设备取决于以下因素:
- 电力变电站的类型-无论是发电站、变电站、开关变电站等。
- 变电站的设计,
- 服务要求
- 所需保护程度
然而,一般来说,任何一个典型的变电站都有以下主要设备
- 发电机(发电机只在发电的地方出现,即只在发电站出现)
- 光电隔离器或(隔离开关)
- 汇流排
- 断路器
- 电力变压器
- 仪表变压器(电流和潜在的变压器)
- 绝缘子
- 反应堆
- 避雷器避雷器
- 计量和指示仪器(如电压表、电流表等)
- 各种各样的设备(如保险丝,辅助用品等)
根据单线图,一个典型的变电站布局如下图所示:
发电机
发电机是最重要的设备之一。它通过把原动机的机械能转换成电的形式来发电。它的工作原理是电磁感应。
发电机由基本上两个称为定子和转子的重要部件组成。定子是固定部分,而转子是旋转部件。定子由定子芯组成,在其上缠绕3-pH电绕组。转子通过主要动器通过轴旋转(例如:汽轮机)。该旋转转子携带现场绕组或磁铁,其产生旋转磁通量。这种旋转磁通量与定子绕组相似,并在定子绕组中引起EMF。因此,生成电力,然后在需要的任何地方传输。
隔离器或隔离开关:
在变电站中,通常需要断开系统的一部分以进行一般的维护和维修。这是由一个隔离开关或隔离器来完成的。隔离器本质上是一个刀形开关,设计用来在空载下打开电路。换句话说,隔离开关只有在它们所连接的线路不携带电流时才会起作用。它们还有助于负载的重新分配。
汇流排
它们就像电气接点,从输入的传输线收集电,然后再分配到输出的传输线。变电站的所有重要设备都连接到母线上,因此母线保护是最重要的。如果在母线上发生任何故障,那么变电站中与它相连的所有其他设备都可能受到影响,因此它们必须尽快被触发。
一个变电所可以有一个以上的母线。有几种母线布置可用于一个变电站。具体布置的选择取决于各种因素,如系统电压、变电站位置、可靠性、成本等。
断路器
断路器是一种保护装置,用于在故障状态下断开电路。它基本上是一种自动开关,当继电器检测到故障状态时,它使断路器动作,断路器必须在最短的时间内断路,以便迅速消除故障源。一旦故障恢复,断路器可以再次手动或远程使电路。
断路器也用于在正常情况下打开电路。然而,隔离器不能用于在正常情况下打开电路。这是因为它没有规定熄灭在打开操作期间产生的电弧。因此,使用断路器是必不可少的。最重的占空比断路器必须中断超过100 ka的短路电流
电力变压器
在输配电过程中,需要提高或降低电压,以保证输配电的正常进行,同时保证电力损耗最小。这项工作是在电力变压器的帮助下完成的。电力变压器在变电站中用来升压或降压。
升压变压器使电压升高。它有时也被称为输电变压器。它是用来提高发电电压到一个高值(如132千伏或220千伏或更高)传输电力。
降压变压器降压或降低电压。它有时也称为配电变压器。它用于将电压从132千伏或220千伏降至11千伏、22千伏或33千伏。除电站外,后续各变电站均采用降压变压器逐步降低供电电压,最终以使用电压交付。
仪表变压器
子站中的线在高电压下运行,并携带数千个安培的电流。测量仪器和保护装置设计用于低电压(通常为110 V)和电流(约5A)。因此,如果直接安装在电源线上,它们就不会令人满意地工作。通过在电源线上安装仪器变压器来克服这种困难。这些仪器变压器的功能是将电源线中的电压或电流传输到方便的值,这些值对于测量仪器和继电器的操作而方便。有两种类型的仪表变压器viz。
- 电流互感器(比较温度)
- 变压器(p)
(一)电流互感器(C.T.)
基本上是一个升压变压器的电流互感器,其缩小到已知比率的电流。该变压器的主要主机包括一个或多个厚线与线串联连接。次级由大量的细电线组成,并为测量仪器提供电流,并继承电流,电流是线路中电流的恒定分数。假设在100/5a的电流互感器连接到测量电流。如果线路中的电流为100a,则次级中的电流为5a。
(2)电压互感器。
它本质上是一个降压变压器,降压到一个已知的比率。这种变压器的一次变压器由跨越线路的大量细线匝组成。二次绕组由几个匝组成,它为测量仪器和继电器提供电压,这个电压是线路电压的已知分数。假设一个额定电压为66kV/110V的电压互感器连接到电源线上。如果线路电压是66kV,那么通过二次的电压将是110伏。
绝缘子
塔楼支撑架空传输线和母线。由于塔架处于地电位。衬里必须与塔架结构绝缘。架空线绝缘体用于将线导体彼此电和支撑结构电隔离。用于制造绝缘体的最常用材料是玻璃和瓷器。有几种类型的绝缘体(例如引脚类型,悬架类型,应变类型,后绝缘体等),它们在子站中的使用将取决于服务要求
反应堆
在大容量装置中,短路电流可以达到如此高的值,除非使用某种方法来限制它们,否则安装的电气设备很难承受如此高的电流水平。为此目的,在给定装置的每一阶段引入称为电抗器的辅助感应装置。
反应器也用于功率因数校正。如果传输线具有低功率因数的负载,则反应器将在接收端连接以校正功率因数。
避雷器
闪电避雷器是另一个在变电站中安装的重要保护装置以及架空传输线。顾名思义,它可以保护电网免受闪电的破坏性影响。
闪电避雷器有两个端子高压端子和一个接地端子。高压端子通常连接到开销线或待保护的设备。接地端子通过低电阻的路径连接。在高压和接地端子之间存在空气或高电阻材料。该材料可防止正常电力被重定向到地面。然而,当雷击时它具有非常高的电流,只有这种高电流可以通过高电阻的区域,从而将撞击转移起来。





