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1、变压器知识讲解与电力系统工程应用常用名词术语导读配电变压器，简称“配变二指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为1035kV（大多数是IOkV及以下）、容量为6300KVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。1 .分类1.1 按安装位置分类配电变压器根据安装位置分为室内和室外。室外安装分为台鄢式、杆塔式和落地式（含预装式）。1.1.1 杆塔式杆塔式是将变压器安装在杆上的构架上。分为单杆式和双杆式。当配电变压器容量在30KVA及以下时（含30KVA）,一般采用单杆配电变压器台架。将配电变压器、高压跌落式熔断器和高压避
2、雷器装在一根水泥杆上，杆身应向组装配电变压器的反方向倾斜13-15oo当配电变压器容量在50KVA315KVA时一般采用双杆式配电变压器台。配电变压器台由一主杆水泥杆和另一根副助杆组成，主杆上装有高压跌落式熔断器及高压引下线，副杆上有二次反引线。双杆配电变压器台经单杆配电变压器坚固。杆塔式安装的优点：占地少、四周不需围墙或遮栏，带电部分距地面高，不易发生事故。缺点：台架用钢材较多，造价较高。1.1.2 台墩式台墩式是在变压器杆下面用砖石砌成0.5-Im的四方墩台，将变压器放在上面。一般安装315KVA以上的变压器。让大家看看原来农村安装简易的台墩式变压器：台墩式变压器安装应注意：（1）变压器四
3、周应装设不低于1.8m的牢固的遮栏或砌围墙，门应加锁并由专人保管。（2）遮栏、围墙距变压器应有足够的安全操作距离。（3）应在电杆或围墙上悬挂“高压危险，不许攀登”等警告牌，防止人、畜接近。台墩式安装的优点：造价低，便于维护检修。缺点：占地较多，周围要装设遮栏，小动物易爬到带电部分上去，易发生受外力破坏事故。1.1.3 落地式落地式是指将变压器直接放在地面上，高压引下线、跌落式熔断器和避雷器等均在线路终端杆上。落地式变压器安装应注意：（1）变压器四周必须装设可靠的遮栏，门要加锁并由专人保管。（2）遮栏外须挂“高压危险，不许攀登”等警告牌。（3）因变压器的带电部分距地面很低，因此必须在切断电源后方
4、可进入遮栏内。1.2 电按按冷却方式分类根据冷却方式分可分为油浸式和干式变压器。油浸式变压器依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。1.2.1 油浸式变压器按外壳型式分为：1）非封闭型油浸式变压器：主要有S8、S9、SlO等系列产品，在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。2）封闭型油浸式变压器：主要有S9、S9-M、SlO-M等系列产品，多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。3）密封型油浸式变压器：主要有BS9、S9-、SlO-SU-MR、SH
5、、SH12-M等系列产品，可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。1.2.2 干式变压器按绝缘介质分为：1）包封线圈式干式变压器：主要有SCB8、SC（B）9、SC（B）10、SCR-IO等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、医院、工厂等场所。2）非包封线圈干式变压器：主要有SGlO等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、石油化工等场所。1.3 电调压方式分类根据调压方式可分为有载调压和无载调压。所谓无载调压和有载调压都是指的变压器分接开关调压方式。区别在于无载调压开关不具备带负载转换档位的能力，调档时必须使变压器停电。而有载分接开关则可带负荷切换档位
6、。1.4 相数分类据相数分为单相变压器和三相变压器。单相变压器单相变压器即一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。单相变压器结构简单、体积小、损耗低，主要是铁损小，适宜在负荷密度较小的低压配电网中应用和推广。三相变压器用于三相系统的升、降电压。三相变压器，一般初级有三个绕组，其接法分为三角形和星形、延边三角形等，三个绕组上的电压相位互差120度，也就是常见的三相380伏接线方式，其铁芯传统的是三相三芯柱、三相五芯柱、渐开线形等形式。2 .工作原理变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单
7、的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成，如下图所示。铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。例如电力变压器
8、在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用”表示。原、副线圈中的是相同的，小也是简谐函数，表为=msin3t0由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为el=-Nlddte2=-N2ddto式中Nl、N2为原、副线圈的匝数。由图可知Ul=-el,1122（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为UI=-El=jNl3、U2=E2=-jN2,令k=NlN2,称变压器的变比。由上式可得Ul/U2=-NlN2=-k,即变压器原、副线圈电压有
9、效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为兀。进而得出：U1U2=N1N2在空载电流可以忽略的情况下，有I1I2=N2N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差几。进而可得I1I2=N2N1理想变压器原、副线圈的功率相等Pl=P2o说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为n=P2Pl0电力变压器的效率很高，可达90%以上。3 .特征参数额定容量指变压器工作状态下的输出功率，用视在功率表示。用SN表示，单位为KVA或VAo额定电压指单相或三相变压器出线端子之间施加的电压值。用UN表示，单位为KV或V。一次额定电压用UNI表示，二次额定电压用UN2表示。额
10、定电流指在额定容量和允许温升条件下，通过变压器一、二次绕组出线端子的电流,fflIN表示，单位KA或Ao一次绕组电流用INl表示，二次绕组电流用IUN21表7JO额定频率批变压器设计时所规定的运行频率。用/N表示，单位赫兹（HZ）。我国规定额定频率为50HZo空载损耗4载器耗也叫铁损，指当以额定频率的宝宝电压施加于一侧绕组的端子上，别一侧绕组出线开路时，变压器所吸取的有功功率，用PO表示，单位为W或KWo空载损耗主要为铁芯中磁滞损耗和涡流损耗，其值大小与铁芯材质、制作工艺密切相关，一般认为一台变压器的空载损耗不会随负荷大小的变化而变化。空载电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称
11、为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50HZ电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。用IO表示。通常用空载电流占额定电流的百分数表示，即IO（%）=（IO1N）100%o变压器容量越大，数值越小。负载损耗负载损耗也叫短路损耗、铜损，是指当带分接的绕组接在其主分接位置上并接入额定频率的电压，另一侧绕组的出线端子短路，流过绕组出线端子的电流为额定电流时，变压器所消耗的有功功率，用PK表示。单位为W或KW。负载损耗的大小取决于绕组的材质等，运行中的负载损耗大小随负荷的变化而变化。变比批变压器高压侧额定电压与低压侧额定电压之比，即UNlUN2o绝缘电阻表
12、示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关.阻抗电压（%）把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压.一般以额定电压的百分数表示.相数三相开头以S表示，单相开头以D表示。联结组标号根据变压器一、二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针,固定在12上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号.如Dynll表示一次绕组是（三角
13、形）联结，二次绕组是带有中心点的（星形）联结，组号为（11）点。4 .产品型号4.1 产品类别代号O-自耦变压器，通用电力变压器不标H-电弧炉变压器C.感应电炉变压器Z-整流变压器K-矿用变压器Y-试验变压器4.2 相数D-单相变压器S-三相变压器4.3 冷却方式F-风冷式W-水冷式注：油浸自冷式和空气自冷式不标注4.4 油循环方式N-自然循环0一强迫导向循环P强迫循环4.5 绕组数S三绕组注：双绕组不标注4.6 导线材料L铝绕组注：铜绕组不标注4.7 调压方式Z-有载调压注：无载调压不标注4.8 性能水平代号（设计序号）4.9 特殊用途或特殊结构代号Z一一低噪声用；L一一电缆引出X一一现场组
14、装式；J一一中性点为全绝缘；CY一一发电厂自用变压器4.10 变压器的额定容量变压器的额定容量，单位为KVA。4.11 变压器的额定电压变压器的额定容量，单位为KV。5 .常用变压器5.1 油浸式变压器配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，它将10（6）kV或35kV网络电压降至用户使用的230/40OV母线电压。此类产品适用于交流50（60）Hz,三相最大额定容量250OkVA（单相最大额定容量833kVA,一般不推荐使用单相变压器），可在户内（外）使用，容量在315kVA及以下时可安装在杆上，环境温度不高于40,不低于-25,最高日平均温度30,最高年平均温度20,相对
15、湿度不超过90%（环境温度25）,海拔高度不超过IOOOmoIOkV级Sll系列配电变压器技术参数：5.2 干式变压器干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。IOkV级SCBlO系列配电变压器技术参数：5.3 干式变压器与油式变
16、压器比较6 .箱变（组合箱式变电站）6.1 概述箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。近年来，低压供电的负荷密度不断增大，对供电的可靠性和质量也提出了很高的要求。在这种情况下，如果以某
17、一较大容量的变电所为中心，以低压向周围的用户供电，将耗费大量的有色金属，电能损耗很大，还不能保证供电质量。反之，如果以高电压深入负荷中心，在负荷中心建变电所，就能缩短低压供电半径,提高供电质量，节约有色金属，降低电能损耗。在负荷中心最适宜建设箱式变电所。高压/低压预装箱式变电站(所)也称为箱式变电所或组合式变电所(组合箱式变电站)、成套变电站、可移动变电站，产生于二十世纪七十年代，国内已有若干厂家生产。其构造大体上是一个箱式结构，设有高压开关小室、变压器小室及低压配出开关小室三个部分，额定电压为10、35kV,可安装160OkVA及以下变压器。其特点是：占地面积小；工厂化生产、速度快、质量好；
18、施工速度快，仅需现场施工基础部分；外形美观，能与住宅小区环境协调一致；适应性强，具有互换性，便于标准化、系列化；维护工作量小，节约投资。因此，箱式变电所无论国外、国内都受到重视与欢迎，可得到普遍地应用，是非常有前景的电气设备，已被广泛用于工厂、矿山、油田、港口、机场、车站、城市公共建筑、集中住宅区、机关单位、学校、商业大厅和地下设施等场所。目前，国内各种不同型号的组合式变电站品种很多，其中包括户外式、户内式、全封闭型、半封闭型，带走廊型、不带走廊型，组合式、固定式、装置式，干式变压器、油浸变压器，终端供电、环网供电等，可适应不同用户的需要。高压、变压器、低压三室的布置方式为目字形排列或品字形分
19、隔方案。高压室设备元件选用引进、国产或进口的环网柜、负荷开关加限流熔断器、真空断路器。低压室由动力、照明、计量及无功补偿柜构成。通风散热设有风扇、温度自动控制器、防凝露控制器。箱壳大都采用普通或热镀锌钢板、铝合金板，骨架用成型钢焊接或用螺栓连接。6.2 分类箱变型式可分为欧式、美式和一体化式。欧式箱变是将变压器作为一个单独部件，集高压柜、变压器、低压柜三位一体，按一定的接线方案组合在一个或几个箱体而构成紧凑型成套配电装置。箱体有两种构成方式，即“目”字形布置和“品”字形布置。“目”字形布置的高低压室较宽，便于实现环网或双电源接线的环网供电方案。欧式箱变的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和
20、避雷器等组成的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采用S9或干式的等。美式箱式组合变压器，其结构分为前后两部分，前部为接线柜，接线柜内包括高低压端子、高压负荷开关、插入式熔断器、高压分接开关操作手柄、油位表、油温计等；后部是油箱体及散热片，变压器绕组、铁心、高压负荷开关、插入式熔断器都在油箱体内。箱体采用全密封结构。一体化箱变为最近国内厂家研制，应用还不广泛，为双层结构，高、低压室置于变压器室上面。欧式、美式和一体化式箱变各有优缺点，欧式箱变的体积较大，高低压开关和变压器都设于一个大壳体内，散热条件差，需装机械排风装置
21、。美式箱变由于变压器冷却片直接对外散热，散热条件相对较好，但其造型较欧式差，其外观难与住宅小区等绿化环境配合。一体化箱变占地更少，优、缺点与美式箱变相似。另外，美式、一体化式箱变现国内只能制造630kVA容量以下的，欧式箱变却可达125OkVA。普通箱式变电所型号分为三类(1)高压开关设备型号；(2)干式变压器柜型号；(3)低压开关设备型号。前三位字母符号的意义是：Z.组合式；B-变电站；N(W)-户内(户外，可不加)；X-箱式；Y-移动式。6.3 基本结构箱式变电站结构与各种接线设备所需空间有关。环网、终端供电线路方案，设计有封闭、半封闭两大类,高低设备室分为带操作走廊和不带操作走廊式结构，
22、可满足六种负荷开关、真空开关等任意组合的需要。高压室、变压器室、低压室为一字形排列，根据运输的要求设计有整体式和分单元拆装式两种。箱体采用钢板夹层(可填充石棉)和复合板两种，顶盖喷涂彩砂乳胶。箱体具有防雨性能。为监视、检修、更换设备需要设计通用门，即可双扇开启也可单扇开启，变压器室设有两侧开门的结构。变压器小室有供变压器移动用的轨道(外壳明显处设置铭牌和危险标志)。变电站的高低压侧均应装门，且有足够的尺寸，门向外拉，门上有把手、锁、暗闩，门的开启角度不小于90,门的开启有相应的连锁。高压侧满足“五防”的要求。不带电情况，门开启后有可靠的接地装置，在无电压信号指示时，方能对带电部分进行检修。高低
23、压侧门打开后，有照明装置，确保操作检修的安全。外壳有通风孔和隔热措施，必要时可采用散热措施，防止内部温度过高。高低压开关设备小室内的空气温度应不致引起各元件的温度超过相应标准的要求。同时还采取措施保证温度急剧变化时，内部无结露现象发生。当有通风口时，应有滤尘装置O“箱式变电所的进出线方式可为下列4种之一：架空线进出、电缆进出、架空线进电缆出、电缆进架空线出。箱式变电所高压受电设备采用高压负荷开关串接熔断器的方案，这种方案目前在国外城网配电领域里得到了广泛的应用，特别是作为箱式变电所高压受电保护方案尤为适宜。这主要是由于：(1)这种保护方案基本能满足大多数箱式变电所使用场合的负荷情况，既能控制、
24、分断正常负荷电流，又能承受和保护短路故障。(2)由于体积小，易于在有限的空间内实现高压环网方案，从而更好地突出箱式站体积小的特点。(3)线路简单，维修保养工作量小，特别适合箱式变电所无人值班的实际使用情况。(4)成本大大降低。断路器成本通常为相同额定参数负荷开关的23倍，采用高压负荷开关串接熔断器代替断路器突出了箱式站的自身特点，增加了与土建变电所的竞争能力。目前国内几乎所有的生产厂，都在使用这种高压保护方案，它是箱式变电所高压受电设备的发展方向。箱式变电所IOkV配电装置常用负荷开关加熔断器和环网供电装置，从邻近架空线连接到变压器高压端。进线方式可采用电缆线或架空绝缘线。作为公用箱式变电所时
25、，箱式变电所的低压出线视变压器容量而定，一般不超过4回，最多不超过6回，也可以一回总出线，到临近的配电室再进行分支供电。作为独立用户用箱式变电所时，可以采用一回路供电。干箱式变电所的过电压保护，目前大多数箱式变电所内都装有避雷器，作为站内变压器和其他高压受电设备的过电压保护。国内箱式变电所变压器低压侧主开关大致采用DZ10、DWi0、DW15型3种自动开关，低压侧支路上采用的电器，大致有BM、BT系列熔断器和DZ、DW系列自动开关。在箱式变电所变压器容量为200630kVA时,采用DWlO或DW15作为低压主开关。当容量超过80OkVA时,，应尽量选用DW15开关。6.4 常用箱式变压器介绍美
26、式箱式变是将变压器、负荷开关、保护用熔断器等设备统一设计，变压器的绕组和铁芯、高压负荷开关及保护用熔断器都在同一充满油的箱体内，没有相对独立的高低压开关柜。箱体为全密封结构，采用隐蔽式高强度螺栓及硅胶来密封箱盖；而低压室另外独立设置于油箱外。美式箱式变分为前、后两个部分，前面为高、低压操作间隔，操作间隔内包括有高低压套管、负荷开关、无载调压分接开关、插入式熔断器、压力释放阀、温度计、油位计、注油孔、放油阀等；后部为箱体及散热片。欧式箱式变（预装式变电站）是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置放置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接的设备。高低压开关柜相对独立紧凑组合并与变压器预
27、装在可以吊装运输的箱体内，变压器室、高压室及低压室都装有独立的门，因而其体积比美式箱式变较大。地埋式变压器是一种将变压器、高压负荷开关和保护熔断器等安装在油箱之中的紧凑形组合式配电设施，安装时置于地坑之中。它具有不占用空间、可以在一定时间内浸没在水中运行、免维护等特点，有利于节约城市配电设施占地面积,因此在城网改造和建设中有广泛的应用前景。1 .一次回路/主回路与一次设备/主设备是指电力输送和分配的回路，其主要任务是进行电能的输送和分配。与其相连的设备称为一次设备或主设备，例如：变压器、断路器、熔断器、接地刀开关、输变配线缆等；通常将终端的用电设备，如：电动机（马达），照明灯等也归在一次设备的
28、范围。也可以把一次回路理解为由输变配线缆+主设备（变压器、断路器等）+用电设备（马达、照明灯等）构成。2 .二次回路/控制回路与二次设备/控制设备指对一次设备进行控制、指示、测量（计量）、监视和保护的回路，其主要任务是对一次回路的运行状态、运行参数等进行监控，保证回路的正常运行。与其相连的设备称为二次设备或控制设备，也叫控制电器，包括：PT（电压互感器）、CT（电流互感器）、接触器、继电器、综合保护装置、断路器辅助接点、各种操作按钮、计量仪表、二次回路的控制线缆等。3 .开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置，是用来对线路、设备实施控制、保护的，分固定式和手车式，
29、而按进出线电压等级又可以分高压开关柜（固定式和手车式）和低压开关柜（固定式和抽屉式）。开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室（仪表室）、馈线室，各室之间一般有钢板隔离。内部元器件包括：母线（汇流排）、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。从应用角度划分：进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备（从进线到母线），一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。出线柜:也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备（从母线到各个出线）,一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。母线联络柜:也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备（从母线
30、到母线）,在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率
31、因素用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组；在断电后的一定时间内（根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟），不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。作自动控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损坏，而其他组却很少投切的情况。计量柜：主要用来作计量电能用的（千瓦时），又有高压、低压之分，一般安装有隔离开关、熔断器、CT,PT、有功电度表
32、（传统仪表或数字电表）、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备（如负荷监控仪等）。GIS柜：又叫封闭式组合电器柜（GaS-InSUlatedMetal-EnCk）SedSWitChgear）,它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体（一般用六氟化硫SF6）作为相间和对地的绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用作受配电及控制。4 .断路器正常工作情况下，断路器处于合闸状态（特殊应用除外），接通电路。当进行自动控制或保护控制操作时，断路器可以在综保装置控制下进行电路的分断或接通操作。断路器不仅可以通断正
33、常的负荷电流，而且能够承受一定时间的短路电流（数倍甚至几十倍于正常工作电流），并可以分断短路电流，切除故障线路和设备。所以说，断路器的主要功能就是分断和接通电路（包括分断和接通正常电流、分断短路电流）。由于在分断和接通电路的过程中，断路器的动触头与静触头之间不可避免的要产生电弧。为了保护触头，减少触头材料的损耗和可靠分断电路，必须采取措施来尽快熄灭电弧，其中一种就是采用不同的灭弧介质填充到断路器的动、静触头间。按灭弧介质的不同断路器可以分为：油断路器（多油、少油）、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器、空气断路器等。我们在工程中经常接触到的高低压开关柜里的主要一次设备就是断路器。由于断路器的动
34、、静触头一般都是被包在充满灭弧介质的容器中，所以断路器的分、合状态不可以直接判断，一般是通过断路器的辅助器件（如分合位指针等）来判别。5 .隔离刀隔离刀（或称隔离开关）由于有明显的断口可以识别接通或分断，主要是用来隔离高压电源的，以保证线路和设备的安全检修，能分断的电流很小（一般只有几个安培）。由于没有专门的灭弧装置，所以它不能用来分断故障电流和正常工作电流，不允许带负荷进行分断操作。6 .熔断器熔断器是一种简单的电路保护电器，其原理是当流经熔断器的电流达到或超过定值一定时间后，本身的熔体熔化，切断电路。其动作原理简单，安装方便，一般不单独使用，主要用来配合其他电器使用。主要动作特点：一是电流
35、要:到一定值，该值在熔断器出厂前已经做好，无法更改；二是电流达到一定值后要经过一定的时间，该时间也是厂家做好的，无法更改，但是类型很多，包括延时动作、快速动作、超快速动作等；三是动作后本体损坏，不能重复使用，必须更换；熔断器是否熔断可以通过熔断指示器判别，也可通过熔体外观上判别；常用的保险丝、保险管都属于该类电器范围。7 .负荷开关负荷开关具有简单的灭弧装置，灭弧介质般采用空气，可以接通和分断一定的电流和过电流，但是不能分断短路电流，不能用来切断短路故障。所以绝对不允许单纯用负荷开关来替代断路器；如果要采用负荷开关，必须与前面提到的高压熔断器配合使用（实际上往往用熔断器和负荷开关串联使用，用作
36、简单的过负荷保护，以降低工程造价）。负荷开关与隔离刀类似，都有明显的断开间隙，可以很容易的判别电路是处于接通还是断开状态。8 .变压器简单的说，变压器就是利用交变电磁场来实现不同电压等级转换的设备（实际上是电能的转换），其变换前后的电压不发生频率上的变化。按照其用途可以分很多种，如电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器，以及CT、PT等。我们在工程现场经常遇到的是电力变压器。与变压器相关的一些主要的技术参数包括：额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出能力（等于UXL单位为kVA）；额定电压：空载、额定分接下，端电压的值（即一次、二次侧电压值）；空载损耗：空载条件下，变压器的损耗（也叫铁
37、耗）；空载电流：空载条件下，-次侧线圈流过的电流值；短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产生的损耗（主要是线圈电阻产生的）；分接（抽头）的概念：为适合电网运行需要，一般的变压器高压侧都有抽头,这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。例如，高压IokV的变压器具有5%的抽头，就是说该变压器可以运行在三个电压等级：10.5kV（+5%IOkV（额定）、9.5kV（-5%）o一般来说,有载调压变压器的抽头数（分接点）较多，如7分接点（3X2.5%）和9分接点（4X2%）等。由于不能够完全保证分接开关的同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运行。9 .PT（TV）/CT
38、（AV）互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电气上隔离一次回路与控制回路，从而扩大二次设备（仪表、综保等）的使用范围。采用PT/CT可以避免一次回路的高电压/大电流直接进入到二次控制设备（如：仪表、综保装置等），也可以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行。电流互感器（CT、AV）的特点是：一次侧绕组Nl粗而少、二次侧绕组N2细而多，二次侧的额定电流12一般为5A（根据NlII=N212可以近似算出一次侧电流II,或者根据一次侧电流Il选择相应变比的电流互感器）。由于CT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别串联在一次回路与二次控制回路中的，根据变压器的特性UUl=U212可以得出，二次侧
39、在工作时的工作电压，该电压在开路时非常大，故CT是绝对不允许开路的。按照用途来划分，通常可以分为保护和测量用CT。测量CT在一次回路出现短路故障时，容易饱和，以限制二次电流（二次绕组侧电流12）过大，达到保护综保装置的目的；而保护CT在一次回路出现短路故障时，不应出现保护现象，以保证综保装置可靠动作。电压互感器（PT、AV）的特点是：一次绕组匝数Nl多，二次绕组匝数N2少，相当于一个降压变压器（二次侧额定电压一般为100V）。由于PT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制回路电压线圈的，而由于电压线圈的阻抗很大，所以PT二次侧的电流非常小，二次绕组近似于空负荷状态；但二次绕
40、组本身的阻抗是很小的，所以如果二次绕组短路，则将会导致非常大的二次侧电流（NUl=N212）。故PT的二次绕组绝对不能够短路。10 .手车/抽屉:手车和抽屉分别是高压开关柜和低压开关柜的一部分，分别安装高压断路器和低压断路器及其继电器等元器件。由此划分出手车式开关柜（高压）和抽屉式开关柜（低压），他们与固定式开关柜的功能是基本相同的，主要区别是方便了维护和检修（手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、拉出）。手车和抽屉一般都有工作（正常运行时）、试验（试投运和现场试验时）和退出（维护、检修时）三种位置状态。IL接地刀接地刀（也叫接地开关）主要：一是用来在线路和设备检修时，为确保人员安全进行
41、接地用的；二是可以用来人为地造成系统的接地短路，达到控制保护的目的。第一个作用很好理解，不做介绍。第二个作用是这样的：接地刀通常是接在降压变压器的高压侧，当受电端发生故障或者变压器内部故障时，接地刀开关应自动闭合，造成接地短路故障，迫使送电端（上端）断路器迅速动作，切断故障,所以说这是个人为的接地短路故障，目的就是保证送电端的断路器能够快速动作。12 .主令电器主令电器是一种机械操作的控制电器，对各种电气系统发出控制指令，用于系统内各种信号的转化和传输等，常用的转换开关、按钮、旋转开关、位置开关以及信号灯等都属于主令电器的范围。13 .接触器接触器是一种用于远距离频繁接通和开断交直流主电路及大
42、容量控制电路的电器，主要控制对象是电动机、照明、电容器组等，分交流接触器和直流接触器。与断路器相比，不同之处在于：动作频率非常高（因此要求其电气寿命和机械寿命足够长）；有较高的的开断和接通容量，但是一般用在IkV及以下的电压等级中，无法与断路器的几十千伏、几百千伏相比。14 .继电器：继电器是用来在控制回路中控制其他电器（i般是一次电气主设备）动作或在主电路中作为保护用以及作信号转换用的电器，只适用于远距离的分断、接通小容量控制回路，比如：交流/直流电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。15 .试验常见试验包括：型式试验：对按照某一设计要求而制造的一个或多个器件或设备所进
43、行的试验，用以检验这一设计要求是否符合一定的规范。常规试验：也叫出厂试验，对每个器件或设备在制造中或完工后所进行的试验，用以判明器件或设备是否符合某项标准。介质试验：是检验介质电气特性的各种试验的总称，包括：绝缘、静电、耐压等。抽样试验：对一批产品中随机抽取的若干样品进行试验，也是用来判明样品是否符合某项标准的。寿命试验：确定产品在规定条件下可能达到的寿命的试验，或者是为评价分析产品的寿命特征而进行的试验，属破坏性试验。耐受试验：在包括一定时间内为一定目的所采取的特定运行等规定条件下，对产品进行的试验，如反复操作、短路、过电压、振动、冲击等，属破坏性试验。投运试验：在现场对产品所进行的试验，用
44、以证明安装是正确的，产品运行是正常的。变压器的基本知识，电工学名词解释变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。一、变压器的基本原理图1是变压器的原理简体图，当一个正弦交流电压UI加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流Il并产生交变磁通l,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2,同时l也会在初级线圈上感应出一个自感电势El,El的方向与所加电压Ul方向相反而幅度相近，从而
45、限制了Il的大小。为了保持磁通l的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流，如果次级接上负载，次级线圈就产生电流12,并因此而产生磁通2,2的方向与巾1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压El减少，其结果使Il增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时Il增加，l也增加，并且l增加部分正好补充了被2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据
46、需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以
47、它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述，=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识，为此这里我就介绍一下这方面的知识。1、铁心材料：变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片，高硅片，的钢片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,2、绕制变压器通常用的材料有：漆包线，沙包线
48、，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料：变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料。四、电工学名词解释要学好电工技术必须要对在电工学上的一些物理量的概念有所理解，为此本人将一些常用的电工学名词汇总并作注解：1、电阻率一又叫电阻系数或叫比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量，以字母p表示，单位为欧
