箱变一次设备知识
编制：韩学志
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目录
一、电力系统概述	1
1、基本概念	1
1、1系统概念	1
1、2 相量与向量	1
1、3标准R10系列数字	1
2、系统特点及运行方式	2
2、1三相制	2
2、2中性点接地方式	4
3、电力系统绝缘配合	8
3、1标准电压等级	8
3、2各种条件下的绝缘配合	8
二、电力变压器	12
1、变压器结构	12
2、特征参数	14
3、变压器型号	15
4、变压器运行	15
三、短路电流计算及其效应	16
1、系统计算方法	16
1、1对称系统计算	16
1、2不对称系统计算及对称分量法	17
2、短路电流计算	23
2、1短路与短路电流有关概念	23
2、2三相短路	23
2、3单相接地短路	29
2、4两相短路	30
3、短路电流的效应和稳定度校验	31
3、1短路电流的电动效应和动稳定度校验	31
3、2短路电流的热效应和热稳定度校验	33
四、过电压保护与电气安全	34
1、过电压保护	34
1、1雷击过电压	35
1、2内部过电压	35
2、电气安全	36
2、1接地	36
2、2防护等级	37
2、3防误闭锁	38
五、高压一次设备选型及校验	39
开关基础知识	39
高压一次设备选型及校验	40
1、高压母线	42
1、1母排选型	42
1、2母排校验	43
1、2母排使用注意事项	44
2、高压套管及绝缘子	44
2、1高压套管	44
2、2高压绝缘子	44
3、高压隔离开关及接地开关	45
3、1高压隔离开关概述	45
3、2相应参数及要求	46
3、3高压隔离开关的配置选择和校验	46
3、4常用高压隔离开关类型	47
3、5高压接地开关	49
4、高压断路器	50
4、1高压断路器概述	50
4、2相应参数及要求	50
4、3高压断路器的选择和校验	52
4、4常用高压断路器类型	53
5、高压熔断器	54
5、1高压熔断器概述	54
5、2相应参数及要求	54
5、3高压熔断器的选择和使用	55
5、4常用高压熔断器类型	58
6、高压负荷开关	59
6、1高压负荷开关概述	59
6、2相应参数及要求	59
6、3高压负荷开关的选择和使用	60
7、高压电压互感器	60
7、1电压互感器概述	60
7、2电压互感器接线方式	62
7、3相应参数及要求	64
7、4电压互感器的选择和校验	66
7、5电压互感器使用注意事项	66
8、高压电流互感器	67
8、1电流互感器概述	67
8、2电流互感器接线方式	68
8、3相应参数及要求	69
8、4电流互感器的选择和校验	72
8、5电流互感器使用注意事项	73
8、6电流互感器与电压互感器的差异	74
8、7零序电流互感器	74
9、一次消谐器	76
10、高压并联电容器	76
11、避雷器及过电压保护器	78
11、1避雷器	78
11、2过电压保护器	79
12、高压开关柜	80
六、典型方案分析	81
七、相关标准	83
八、参考资料	84
一、电力系统概述
1、基本概念
1、1系统概念
电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。包括发电机、变压器、断路器、母线、架空线、电缆、配电装置、受电装置等设施，以及为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等。
电力网（电网）：将电力系统中各电压等级的电力线路和各种类型的变电所连接起来构成的网络，以及为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等。通常以电压等级来区分电网或系统，如10kV电网或10kV系统。
电阻：一种基本电路元件，主要把吸收的电能转化成热能，流过电阻元件的电流与其两端的电压相位相同。
电容：一种电能储能元件，在交流电路中不断进行充放电，电容电流相位超前于其两端电压相位90o。
电感：一种储能元件，通过电磁感应不断进行电能和磁能的相互转化，电感电流相位滞后于其两端电压相位90o。
阻抗：电路中的元件按特性分为电阻、电容和电感，电阻、电容和电感对电流所起的作用称为电阻、容抗和感抗，分别为R、1/ωC和ωL，R、L、C串联回路中阻抗，以相量表示为复阻抗，为阻抗角，是电压超前于电流的相位差。
1、2 相量与向量
相量法是正弦量的一种表示方法，相量是一个能够表示正弦量的复数常量。例如相量
就表示幅值为，初相为的正弦量，由于相量可以用复平面上的有向线段来表示，用其在相量图上表示正弦量可以清晰地看出各正弦量的大小和相位关系。
向量是指既有大小又有方向的量，又称矢量，表示空间中具体的数学或物理量。
1、3标准R10系列数字
，R10系列数字是按1.26倍数递增的；
GB/T762-1996《标准电流》
R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n的乘积 、、，对应A、B、C三相。对称三相电压的相量图如图所示，
图1 对称三相电压的相量图
三相电压、、的相位从越前到滞后的次序称为相序。
正序：A-B-C（或B-C-A，或C-A-B）；
负序：A-C-B（或C-B-A，或B-A-C）；
零序：、、之间的相位差为360o，即同相位。
三相电源和三相负载都有两种基本的联接方式，即星形接法和三角形接法。
（1）星形接法
图2所示三相电源和负载均为星形（Y形），公共点N称为中性点，从中性点引出的导线称为中线。这种方式称为三相四线制。
图2 三相四线制
如果端线电流是对称三相电流，则中线的电流为零。在这种情况下，中线不起载送电流的作用。若把中线省去，三相四线制就变成了三相三线制。
在对称三相星形电路中，线电压有效值为相电压有效值的倍，在相位上超前相应相电压30o，线电流等于相电流，即，。
（2）三角形接法
图3所示三相电源和负载的各相依次首尾相接，由三个顶点处引出线电压和线电流，称为三角形接线，三角形接线无中性点。
在对称三相三角形电路中，线电压等于相电压，线电流有效值为相电流有效值的倍，在相位上滞后相应相电流30o，即，。
在三相电路中，电源接成星形或三角形与负载接成星形或三角形是无关的，要根据各自的技术要求确定。
三相四线制电网中电源必须接成星形，这样才能引出中线，满足单相负载和三相负载的需要。三相负载是接成星形或三角形，要根据其额定电压和电源线电压的量值确定。若接成三角形，其每相所承受的电压为电源的线电压；若接成星形则每相承受的电压为线电压的1/。
图3所示电路属于一种三相三线制电路，图4所示是其他三相三线制电路。
图3电源和负载都接成三角形
图4  各种三相三线制系统
在对称三相正弦交流电路中，不论接成星形或三角形，平均功率（有功功率）总是等于线电压、线电流和功率因数三者乘积的倍，即；无功功率为，为相电压超前于相电流的相位
一次设备资料.doc