【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的額定電壓不應(yīng)小于裝置的工作電壓，而最重要的參數(shù)是額定短路開斷電流Idmax及額定短路關(guān)合電流。 高壓交流供電系統(tǒng) ① 額定短路開斷電流 Idmax。當(dāng)裝置的工作電壓與斷路器的額定電壓相同時(shí)，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，即在斷路器的額定電壓下，斷路器能可靠地切斷最大短路電流。對(duì)于斷路器的短路開斷電流 Idmax，地方供電部門均有明確的要求。 若裝置的工作電壓低于斷路器的額定電壓時(shí)，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，其短路開斷電流不應(yīng)大于斷路器的額定短路開斷電流。 高壓交流供電系統(tǒng) ② 額定短路關(guān)合電流。對(duì)斷路器的額定短路關(guān)合電流（峰值）的要求：在額定電壓下所能閉合的最大短路電流。一旦斷路器在處于短路狀態(tài)下進(jìn)行合閘時(shí)（采用自動(dòng)重合閘裝置時(shí)的幾率較大），斷路器的觸頭應(yīng)完好無損。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)多選用真空斷路器。 高壓交流供電系統(tǒng) 高壓隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)的選擇應(yīng)按額定電壓、額定電流、裝置的種類和短路時(shí)額定動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定電流來選擇。隔離開關(guān)不帶滅弧裝置，故不能帶負(fù)荷操作。選用隔離開關(guān)必須同斷路器配合使用。 高壓負(fù)荷開關(guān)的選擇 高壓負(fù)荷開關(guān)因帶滅弧裝置，故可帶負(fù)荷操作。選擇的基本要求除同隔離開關(guān)外，對(duì)于不配置熔斷器的負(fù)荷開關(guān)應(yīng)對(duì)其切斷能力進(jìn)行校驗(yàn)（同斷路器）。國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的負(fù)荷開關(guān)種類較多（帶滅弧裝置、真空式、產(chǎn)氣式、壓氣式），對(duì)于后二種需定期進(jìn)行充氣（ SF6）。額定電流等級(jí) 125A、 200A、 63OA 。 高壓交流供電系統(tǒng) 互感器的選擇 互感器分為電流互感器和電壓互感器二種。它是作為高壓電氣計(jì)量、繼電保護(hù)不可缺少的電器設(shè)備?；ジ衅鞯臏?zhǔn)確度等級(jí)分為 、 、 、 10級(jí)。對(duì)于互感器準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇需根據(jù)負(fù)荷的要求來選用。電度計(jì)量?jī)x表一般選用 （需根據(jù)地方供電部門的要求），繼電保護(hù)則選用 3級(jí)。 ①電流互感器選擇：其額定電壓必須和供電系統(tǒng)電壓相符，一次額定電流的選擇應(yīng)使運(yùn)行電流經(jīng)常在 20％ — 100%In的范圍內(nèi)。 10kV繼電保護(hù)用的電流互感器一次額定電流的選用一般不大于設(shè)備額定電流的 倍。 高壓交流供電系統(tǒng) ② 電壓互感器選擇： 10kV及以下的電壓互感器按結(jié)構(gòu)分為干式和油浸二大類。油浸電壓互感器有體積大、重量重且互感器的絕緣油在事故情況下易燃易爆的缺點(diǎn)；干式電壓互感器依靠空氣自然冷卻，具有體積小、重量輕、利于減小高壓柜的體積、防火阻燃及防爆等優(yōu)點(diǎn)。環(huán)氧樹脂澆注絕緣的干式電壓互感器目前已在廣泛采用。 選擇電壓互感器時(shí)應(yīng)按額定電壓、裝置類型、結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)確度等級(jí)及副邊負(fù)荷確定。在供電系統(tǒng)容量較大的情況下，接于電壓互感器副邊的各相負(fù)載并不相同，應(yīng)按其三相中最大的一相負(fù)荷來選取相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的電壓互感器額定容量。選取的電壓互感器額定容量應(yīng)大于副邊負(fù)荷。 第三章 交流供電系統(tǒng) 交流供電系統(tǒng) 第二節(jié) 高壓交流供電系統(tǒng) 第一節(jié) 交流供電系統(tǒng)概述 第三節(jié) 電力變壓器 第四節(jié) 低壓交流供電系統(tǒng) 電力變壓器 第三節(jié) 電力變壓器 變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止電器設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞的。 變壓器就其用途分為電力變壓器、試驗(yàn)變壓器、儀用變壓器及特殊用途的變壓器。其中電力變壓器是電力輸配電、電力用戶配電的必要的設(shè)備，本節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)介紹。 電力變壓器 電力變壓器的分類及型號(hào) 電力變壓器分類 電力變壓器按用途分類：升壓（發(fā)電廠 等）、聯(lián)絡(luò)（變電站間用 220kV/110kV或 110kV/）、降壓（配電用 35kV/ ）。 電力變壓器按相數(shù)分類：?jiǎn)蜗?、三相? 電力變壓器按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，目前，通信局站大多采用無載調(diào)壓變壓器。 電力變壓器 電力變壓器按繞組分類：雙繞組（每相裝在同一鐵芯上，原、副繞組分開繞制、相互絕緣）、三繞組（每相有三個(gè)繞組原、副繞組分開繞制、相互絕緣）、自藕變壓器（一套繞組中間抽頭作為一次或二次輸出）。一般通信局（站）多采用雙繞組變壓器。 電力變壓器按絕緣介質(zhì)分類：油浸變壓器（阻燃型、非阻燃型）、干式變壓器和充氣式三種；油浸變壓器又分油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和油強(qiáng)制循環(huán)冷卻式四種。 電力變壓器 電力變壓器型號(hào) 例： SL7— 800 / 10，為三相鋁繞組油浸式電力變壓器，設(shè)計(jì)序號(hào)為 7，額定容量為 800kVA，高壓繞組電壓等級(jí)為 10kV。 電力變壓器 變壓器的結(jié)構(gòu)組成 變壓器的主體部件是由鐵芯及鐵扼（構(gòu)成閉環(huán)磁路）、線圈（原、副邊）、絕緣套管、引線四部分組成。對(duì)于油浸變壓器還有油箱、油枕，對(duì)于干式變壓器還帶有溫控器及冷卻風(fēng)機(jī)。 1 －高壓套管； 2 －分接開關(guān)； 3 －低壓套管； 4 －氣體繼電器； 5 －安全氣道； 6 －儲(chǔ)油柜； 7 －油表； 8 －吸濕器； 9 －散熱器； 10 －銘牌； 11 －接地螺栓； 12 －油樣閥門； 13 －放油門；14 －活門； 15 －線圈； 16 －溫度計(jì)； 17 －鐵芯； 18 －凈油器； 19 －油箱； 20 －變壓器油 圖 油浸式電力變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 電力變壓器 油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu) 圖 。 電力變壓器 干式電力變壓器的結(jié)構(gòu) 干式電力變壓器是指鐵芯和線圈不浸在任何絕緣液中，直接敞開于空氣中，以空氣為冷卻介質(zhì)的變壓器。 與油浸式電力變壓器相比，其最大特點(diǎn)是沒有油箱和油箱上繁雜的外部裝置，不用冷卻液（油）。 干式變壓器由鐵芯、線圈及風(fēng)機(jī)、溫控器和保護(hù)外殼構(gòu)成。 電力變壓器 1．干式變壓器的絕緣類型 空氣絕緣：與油浸變壓器相比，空氣絕緣干式變壓器絕緣性和散熱性較差。其絕緣材料一般采用 E級(jí)或 B級(jí)絕緣。 環(huán)氧樹脂澆注式：采用 F級(jí)絕緣環(huán)氧樹脂將高壓線圈、低壓線圈分別澆注成一個(gè)整體，具有機(jī)械性能高、電氣性能好、散熱性能好等特點(diǎn)。目前，這種干式變壓器較為常見。 環(huán)氧樹脂繞包式：繞組采用 F級(jí)絕緣環(huán)氧樹脂及玻璃纖維，對(duì)變壓器線圈分別繞包后固化制成 。 電力變壓器 圖 。 1 －鐵芯； 2 －溫控器； 3 －線圈； 4 －冷卻風(fēng)機(jī) 圖 3. 2 干式電力變壓器外形結(jié)構(gòu)示意圖 電力變壓器 干式變壓器的結(jié)構(gòu) (1)線圈 (2)鐵芯 (3)金屬防護(hù)外殼 (4)溫控系統(tǒng) (5)風(fēng)冷系統(tǒng) 電力變壓器 環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的特點(diǎn) 具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、空載損耗小、抗短路及過載能力強(qiáng)、抗雷電沖擊性能好、局部放電量小、抗干裂性能好（采用玻璃纖維加強(qiáng)的薄絕緣結(jié)構(gòu)）、熱熔性好、變壓器使用壽命長(zhǎng)、噪聲低、具有防潮、抗?jié)駸?、阻燃和自熄的特性，并具有溫度自?dòng)監(jiān)測(cè)與保護(hù)，為變壓器的運(yùn)行提供安全可靠的保障。屬于一種免維型的變壓器。目前干式變壓器除具有干接點(diǎn)輸出外，并已具有計(jì)算機(jī)通信接口的功能。 干式變壓器的保護(hù)等級(jí)共分為三級(jí)：① IP00— 不帶罩殼。 ② IP20— 帶罩殼（戶內(nèi)型），外殼可防止大于 12mm的物體進(jìn)入殼內(nèi)。③ IP23— 帶罩殼（戶外型）。 電力變壓器 電力變壓器的連接與運(yùn)行 電力變壓器的連接 1．星形連接（或稱 Y 形） 變壓器原繞組接成 Y 形接法時(shí)，一般是將三個(gè)繞組的末端接在一起，構(gòu)成公共中性點(diǎn)，而三個(gè)首端則接通三相電源。副繞組接成星形時(shí)，末端接成中性點(diǎn)，首端獲得對(duì)稱的三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。首端與首端之間的電壓（流）稱為線電壓（流）。首端與中性點(diǎn)之間的電壓（流）叫作相電壓（流）。在對(duì)稱的三相交流電系統(tǒng)中，繞組接成 Y 形時(shí)，線電壓等于 倍的相電壓，線電流等于相電流。 3 圖 三相變壓器三角形接線法圖 電力變壓器 2．三角形（△）連接 三角形接法是將三相繞組的首端和末端相互連接成閉合回路，再?gòu)娜齻€(gè)連接點(diǎn)引出三根線，接電源（原繞組）或負(fù)載（副繞組），如圖 所示。 電力變壓器 副繞組按△形法接線時(shí)，三根引出線接負(fù)載，三個(gè)相電勢(shì)是對(duì)稱的，輸出電壓相等。三個(gè)繞組中電勢(shì)之和等于零。如果有一相接反，則三個(gè)電勢(shì)之和就等于相電勢(shì)的兩倍，會(huì)燒毀負(fù)載。使用△接法，要求三相的負(fù)荷應(yīng)相等，以保證三相繞組的電壓、電流平衡。 電力變壓器 雙繞組電力變壓器的接線組別 電力變壓器在高壓側(cè)分別用 Y、 D、 Z符號(hào)表示，在低壓側(cè)分別用 y、d、 z符號(hào)表示，有中性點(diǎn)引出時(shí)高壓用 YN、 ZN符號(hào)表示，低壓用 yn、 zn符號(hào)表示。 根據(jù)三相繞組的不同接線組合，可有 12種接線組別。我國(guó)原規(guī)定了5種接線組別： Y， Yn0(Y/Y012)； Y， Yn(Y/Y12)； YN， Yn(Y0/Y12)；Y， d11(Y/△ 11)； YN， d11(Y0/△ 11)。 Y， Yn0(Y/Y012)用于配電變壓器， Y， Yn0：一、二次繞組均為星形接法，二次繞組為中性點(diǎn)接地方式。 電力變壓器 電力變壓器的運(yùn)行 變壓器的運(yùn)行方式有允許、過載（在允許條件下）、并聯(lián)運(yùn)行等方式。 允許運(yùn)行方式 變壓器允許運(yùn)行方式即額定運(yùn)行方式，是指變壓器在額定條件下連續(xù)輸出銘牌容量的運(yùn)行方式。額定條件包括規(guī)定的環(huán)境溫度、允許溫升、額定電壓、使用壽命。變壓器額定容量（銘牌容量）就是指它在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，室外安裝時(shí)，在額定的使用年限（一般規(guī)定為 20年）內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率。 電力變壓器 變壓器的過載運(yùn)行 （ 1）變壓器的正常過負(fù)載。是指在不影響變壓器繞組的絕緣和不減少變壓器正常使用壽命的條件下，變壓器的高峰時(shí)間和冬季時(shí)間的過負(fù)載使用。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷一般不應(yīng)超過其額定容量。但在滿足要求的情況下，變壓器也允許在數(shù)值不大或時(shí)間不長(zhǎng)的情況下作過載運(yùn)行。油浸式變壓器的過載能力相對(duì)較強(qiáng)，一般室內(nèi)變壓器允許不超過額定容量的 20%運(yùn)行；室外變壓器允許不超過額定容量的 30%運(yùn)行。油浸式變壓器過載運(yùn)行時(shí)，要注意變壓器的上層油的溫升不得超過 50℃ 。干式變壓器的過載能力較差，一般不允許過負(fù)荷運(yùn)行。 電力變壓器 （ 2）變壓器的事故過負(fù)載。所謂變壓器的事故過負(fù)載，并非指變壓器發(fā)生事故情況下的過負(fù)載運(yùn)行，而是指當(dāng)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，其中有一臺(tái)變壓器發(fā)生故障，而又不能停電時(shí)，由未發(fā)生故障的一臺(tái)變壓器承擔(dān)兩臺(tái)變壓器所供的負(fù)載，這種過負(fù)載稱為事故過負(fù)載。當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶變電站發(fā)生事故時(shí)，為保證對(duì)重要設(shè)備的連續(xù)供電，變壓器允許短時(shí)間過負(fù)載的能力，稱為變壓器的事故過負(fù)載能力。 事故過負(fù)載會(huì)引起變壓器繞組絕緣溫度超過允許值，使絕緣老化速度比正常條件下快很多，因而會(huì)縮短變壓器的使用年限。但考慮到事故發(fā)生的機(jī)會(huì)少，而且變壓器平時(shí)往往欠負(fù)載運(yùn)行，因此短時(shí)間的過負(fù)載不會(huì)引起絕緣的顯著損壞。 電力變壓器 變壓器事故過負(fù)載的倍數(shù)和允許持續(xù)時(shí)間，應(yīng)按制造廠的規(guī)定執(zhí)行。如無制造廠規(guī)定的資料時(shí)，對(duì)于油浸式及干式變壓器可參照表 。 表 油浸式電力變壓器允許事故過負(fù)載的倍數(shù)和時(shí)間 表 干式電力變壓器允許事故過負(fù)載的倍數(shù)和時(shí)間 電力變壓器 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行。 將兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的一次繞組并列到同一電網(wǎng)母線上，二次繞組也都并接到公共的二次母線上，這種運(yùn)行方式叫變壓器的并列運(yùn)行，其單線系統(tǒng)如圖 所示。 圖 變壓器并列運(yùn)行單線系統(tǒng)圖 電力變壓器 變壓器在并列運(yùn)行時(shí)，理想的運(yùn)行情況是變壓器已經(jīng)并聯(lián)上而還沒有帶負(fù)載時(shí)，各變壓器仍與單獨(dú)空載運(yùn)行時(shí)一樣，只有空載電流，而各變壓器之間沒有環(huán)流存在。當(dāng)加上負(fù)載后，各變壓器能夠按容量的大小成比例地分配負(fù)載，即容量大的變壓器多分擔(dān)負(fù)載，小容量的變壓器少分擔(dān)負(fù)載。為達(dá)到上述理想的運(yùn)行情況，必須滿足下列條件： [1] 變壓器繞組的聯(lián)結(jié)組別必須相同 在變壓器并列運(yùn)行中，如果聯(lián)結(jié)組別不相同的變壓器并列后，即便電壓的有效值相等，同樣在兩臺(tái)變壓器同相的二次側(cè)，也會(huì)出現(xiàn)很大的電壓差，（電位差）由于變壓器二次阻抗很小，將會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流而燒毀變壓器。因此，不同接線組別的變壓器絕對(duì)不允許并聯(lián)。 電力變壓器 [2] 變壓器的一、二次側(cè)的額定電壓分別相等（電壓比相同，允許差值不得超過士 5 % ) 并列運(yùn)行的變壓器如果電壓比不同，則并列變壓器二次側(cè)電壓不相等，相差大于允許值，會(huì)在繞組內(nèi)產(chǎn)生較大循環(huán)電流，降低變壓器的輸出容量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)燒毀變壓器。 [3] 變壓器的容量比不能超過 3: 1 如果容量相差過多時(shí)，阻抗電壓也相差較大，容易使負(fù)載分配不合理，造成一臺(tái)變壓器過負(fù)載，另一臺(tái)變壓器不能滿負(fù)載，并列運(yùn)行還是