输变电系统是由什么设备组成的?

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发布时间:15-02-04 11:25分类:技术文章 标签:输变电系统
输变电系统是由一系列电气设备组成的。发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1给出了变电站主要设备的示意图。图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等,这些都是输变电系统中必不可缺的设备。
图1 1—变压器;2—导线;3—绝缘子;4—互感器;5—避雷器;6—隔离开关;7—断路器
下面,对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
1.输变电系统的基本电气设备 主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
导线的主要功能*是引导电能实现定向传输。导线按其结构可以分为两大类:一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆。电线中*简单的是裸导线,裸导线结构简单、使用量*大,在所有输变电设备中,它消耗的有色金属*多。电缆的用量比裸导线少得多,但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底,因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。电缆的制造比裸导线要复杂得多,这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。此外,还有供通信用的通信电缆等。
变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输,而在输电线路的负荷端,输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。根据升压和降压的不同作用,变压器又分为升压变压器和降压变压器。例如,要把发电站发出的电能送入输变电系统,*需要在发电站安装变压器,该变压器输入端(又称一次侧)的电压和发电机电压相同,变压器输出端(又称二次侧)的电压和该输变电系统的电压相同。这种输出电压比输入电压高的变压器即为升压变压器。当电能送到电力用户后,还需要很多变压器把输变电系统的高电压逐级降到电力用户侧的220V(相电压)或380V(线电压)。这种输出端电压比输入端电压低的变压器即为降压变压器。除了升压变压器和降压变压器外,还有联络变压器、隔离变压器和调压变压器等。例如,几个邻近的电网尽管平时没多少电能交换,但有时还是希望它们之间能够建立起一定的联系,以便在特定的情况下互送电能,相互支援。这种起联络作用的变压器称为联络变压器。此外,两个电压相同的电网也常通过变压器再连接,以减少一个电网的事故对另一个电网的影响,这种变压器称为隔离变压器。
开关设备的主要作用是连接或隔离两个电气系统。高压开关是一种电气机械,其功能*是完成电路的接通和切断,达到电路的转换、控制和保护的目的。高压开关比常用低压开关重要得多,复杂得多。常见的日用开关才几两重,而高压开关有的重达几十吨,高达几层楼。这是因为它们之间承受的电压和电流大小很悬殊。按照接通及切断电路的能力,高压开关可分为好几类。*简单的是隔离开关,它只能在线路中基本没有电流时,接通或切断电路。但它有明显的断开间隙,一看*知道线路是否断开,因此凡是要将设备从线路断开进行检修的地方,都要安装隔离开关以保证安全。断路器也是一种开关,它是开关中较为复杂的一种,它既能在正常情况下接通或切断电路,又能在事故下切断和接通电路。除了隔离开关和断路器以外,还有在电流小于或接近正常时切断或接通电路的负荷开关。电流超过一定值时切断电路的熔断器以及为了确保高压电气设备检修时安全接地的接地开关等都属于高压开关。
高压绝缘子是用于支撑或悬挂高电压导体,起对地隔离作用的一种特殊绝缘件。由于电瓷绝缘子的绝缘性能比较稳定,不怕风吹、日晒、雨淋,因此各种高压输变电设备(尤其是户外使用的),广泛采用高压电瓷作为绝缘,如:架空导线必须通过绝缘子挂在电线杆上才能保证绝缘,一条长500km的330kV输电线路大约需要14万个绝缘子串。高压绝缘子的另一大类是高压套管,当高压导线穿过墙壁或从变压器油箱中引出时,都需要高压套管作为绝缘。除了高压电瓷作为绝缘子外,基于硅橡胶材料的合成绝缘子也获得了广泛应用。
2.输变电的保护设备 主要有互感器、继电保护装置、避雷器等。
互感器的主要功能是将变电站高电压导线对地电压或流过高电压导线的电流按照一定的比例转换为低电压和小电流,从而实现对变电站高电压导线对地电压和流过高电压导线的电流的有效测量。对于大电流、高电压系统,不能直接将电流和电压测量仪器或表计接入系统,这*需要将大电流、高电压按照一定的比例变换为小电流、低电压。通常利用互感器完成这种变换。互感器分为电流互感器和电压互感器,分别用于电流和电压变换。由于它们的变换原理和变压器相似,因此也称为测量变压器。互感器的主要作用:①互感器可将测量或保护用仪器仪表与系统一次回路隔离,避免短路电流流经仪器仪表,从而保证设备和人身安全;②由于互感器一次侧和二次侧只有磁联系,而无电的直接联系,因而降低了二次仪表对绝缘水平的要求;③互感器可以将一次回路的高压统一变为100V或100/3V的低电压,将一次回路中的大电流统一变为5A的小电流。这样,互感器二次侧的测量或保护用仪器仪表的制造*可做到标准化。
继电保护装置是电力系统重要的安全保护系统。它根据互感器以及其他一些测量设备反映的情况,决定需要将电力系统的哪些部分切除和哪些部分投入。虽然继电保护装置很小,只能在低电压下工作,但它却在整个电力系统安全运行中发挥重要作用。
避雷器主要用于保护变电站电气设备免遭雷击损害。变电站主要采用避雷针及避雷器两种防雷措施。避雷针的作用是不使雷直接击打在电气设备上。避雷器主要安装在变电站输电线路的进出端,当来自输电线路的雷电波的电压超过一定幅值时,它*首*动作,把部分雷电流经避雷器及接地网泄放到大地中,从而起到保护电气设备的作用。
3.其他电力设备 变电站一般还安装有电力电容器和电力电抗器。
电力电容器的主要作用是为电力系统提供无功功率,达到节约电能的目的。主要用来给电力系统提供无功功率的电容器,一般称为移相电容器;而安装在变电站输电线路上以补偿输电线路本身无功功率的电容器称为串联电容器,串联电容器可以减少输电线路上的电压损失和功率损耗,而且由于*地提供无功功率,因此可以提高电力系统运行的稳定性。在远距离输电中利用电容器可明显提高输送容量。
电力电抗器与电力电容器的作用正好相反,它主要是吸收无功功率。对于比较长的高压输电线路,由于输电线路对地电容比较大,输电线路本身具有很大的无功功率,而这种无功功率往往正是引起变电站电压升高的根源。在这种情况下安装电力电抗器来吸收无功功率,不仅可限制电压升高,而且可提高输电能力。电力电抗器还有一个很重要的特性,那*是能抵抗电流的变化,因此它也被用来限制电力系统的短路电流。

输变电系统是一系列电气设备组成的。发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。

电气分册 1、为什么矿井供电要双回路? 2、为什么矿井供电备用回路要带电?
3、为什么矿井两路电源不能分接其他负荷?
4、为什么矿井电源严禁装设负荷定量器? 5、为什么要对电力负荷进行分类?
6、为什么煤矿供电系统要求具有很高的安全性?
7、为什么煤矿供电系统要求具有很高的经济性?
8、为什么要防止电网电压偏高?
9、为什么在空气间隙中空气水分增加使击穿电压提高?
10、为什么在配电变电所中高压进线一般采用电缆?
11、为什么高压套管端部要加设金属屏蔽罩?
12、为什么高压绝缘材料中的气泡会损坏高压绝缘材料的性能?
13、为什么10kV电力系统一般采用中性点不接地方式?
14、为什么要防止弧光接地? 15、为什么采用硅整流作变电站的直流电源?
16、为什么可以用验电笔区别220V电压是交流还是直流?
17、为什么低压配电系统同时存在两种及以上的电压时必须标出其额定值?
18、为什么额定电压相同的交流继电器和直流继电器不能互换?
19、为什么交流继电器供电电压过低会使线圈烧毁?
20、为什么在地面低压电网中普遍采用三相四线制?
21、为什么在三相四线制系统电路中中线不能装熔断丝?
22、为什么不准甩掉瓦斯电闭锁及风电闭锁?
23、为什么局部通风机必须使用“三专”供电?
24、为什么50~60Hz的交流电对人体的伤害最厉害?
25、为什么电气设备着火时不能使用常用的酸碱和泡沫灭火器扑救?
26、为什么在配电装置中一般都采用裸导体母线?
27、为什么载流母线会产生振动和响声?
28、为什么母线的对接螺栓不能拧得过紧?
29、为什么用螺栓连接平放母线时螺栓要由下向上穿?
30、为什么室内母线都采用矩形? 31、为什么带形母线有平放和竖放两种方式?
32、为什么必须正确选择熔断器的熔体?
33、为什么要用多股导线或空心导线绕制高频电感线圈?
34、为什么电压线圈在匝数不变而增加导线截面时可以降低交流线圈温升?
35、为什么电压线圈的直流线圈增加导线截面时温度反而升高?
36、为什么煤矿井下用的隔爆开关内不能任意加装其他电气元件?
37、为什么SF6断路器有良好的灭弧能力?
38、为什么要防止SF6断路器中的气体含水分?
39、为什么远距离输电,升压变压器接成△-Y,降压变压器接成Y-△?
40、为什么变压器有分接开关? 41、为什么变压器油位计会出现假油位?
42、为什么有些电刷的一端表面镀有铜?
43、为什么严禁用金刚砂纸对直流电机的整流子进行打光和研磨?
44、为什么直流发电机都是电枢旋转式,而交流发电机都是磁极旋转式?
45、为什么感应电动机定子、转子间隙小,而同步电动机间隙大?
46、为什么电磁操动机构会出现合闸速度偏低的现象?
47、为什么高压断路器的灭弧触头材料不能用纯银或纯铜?
48、为什么真空断路器的体积小而使用寿命长?
49、为什么开关电器断开电路时会产生电弧?
50、为什么提高断路器的分闸速度能提高灭弧能力?
51、为什么自耦式调压器不宜在某一电压下长期运行?
52、为什么大变压器中的绕组系用盘形?
53、为什么无油枕的变压器出线套管不装在变压器顶部而在两侧?
54、为什么变压器的散热管使用扁管而不用圆管?
55、为什么变压器吊芯检查时线圈外露时间不能过长?
56、为什么变压器在注油后不能立即进行耐压试验?

图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等,这些都是输变电系统中必不可缺的设备。

57、为什么变压器的铁芯要接地? 58、为什么要对变压器油进行采样、化验?
59、为什么要预防变压器三相电压不平衡?
60、为什么变压器空载合闸时会有电流产生?
61、为什么油浸式变压器要安装油枕?
62、为什么电容器接到直流电路里却没有电流通过?
63、为什么不允许在电容器组放电回路中装设熔断器?
64、为什么直流继电器供电电压过低时不会使线圈烧毁?
65、为什么电焊机在负载使用时电压只有30V左右,还经常发生触电事故?
66、为什么有些低压电气设备(36V以下)的金属外壳仍须接地?
67、为什么隔爆型电气设备能隔爆?
68、为什么40kW及以上的电机应采用真空电磁起动器?
69、为什么单相电容电动机空载时反而比满载时温升高?
70、为什么电动机的额定容量用有功功率表示,而变压器的额定容量用视在功率表示?
71、为什么高速电动机的风扇都用直径较小的风扇?
72、为什么同步电动机采用较低的电压来励磁?
73、为什么交流电动机机座上铸有散热筋而直流电动机却没有?
74、为什么三相异步电动机空载时功率因数低?
75、为什么异步电动机的空载电流比同容量的变压器大?
76、为什么电动机在冬天常比夏天难以启动?
77、为什么大中型电机一般都采用双层绕组?
78、为什么高压电机匝间绝缘的击穿事故比主绝缘(对地绝缘)事故多?
79、为什么小容量的电机、变压器的导线采用圆线,较大容量的则采用扁线?
80、为什么温度愈高电动机的绝缘电阻值愈低?
81、为什么电动机的轴承要定期加油换油?
82、为什么长的高压架空线路要换相?
83、为什么35kV线路的电杆挡距可在200m左右,而3~6kV配电线路的挡距一般都在100m以内?
84、为什么同一个横担上架空线的弛度要求相同?
85、为什么在架空线路中零线应架到低于相线之处?
86、为什么高压架空线路建成后,投入运行时要将电压慢慢地升高,而不允许一次合闸送三相全电压?
87、为什么高压架空线路不能用焊接法连接?
88、为什么10kV高压架空线路发生一相断线落地事故时,电源开关不会跳闸停电?
89、为什么供电部门在冬末初春要对线路绝缘子进行清扫?
90、为什么架空线路秋季拆除避雷器?
91、为什么线路工作必须挂三相短路接地线? 92、为什么施工前必须就地验电?
93、为什么在架空线线杆上工作时杆下不准有人?
94、为什么矿井高压电网的单相接地电容电流不得超过20A?
95、为什么直接向井下供电的高压馈电线上严禁装设自动重合闸?
96、为什么绝缘子表面要做成裙纹状?
97、为什么电力电缆的耐压试验用直流而不用交流?
98、对电力电缆作交流耐压试验时为什么必须直接测量电缆两端的电压?
99、为什么煤矿井下必须使用阻燃电缆?
100、为什么煤矿井下禁止使用铝皮电缆?
101、为什么煤矿井下要使用屏蔽橡套电缆?
102、为什么在高压三芯电缆中每根导线绝缘层的表面有时都加包一层很薄的金属带?
103、为什么不同类型的电缆之间严禁直接连接?
104、为什么修补后的动力电缆要做浸水试验?
105、为什么电缆检修过程中要做直流耐压试验?
106、为什么在寒冷季节敷设电缆要采取加温措施?
107、为什么电话线和信号电缆要与动力电缆分挂在巷道两侧?
108、为什么电缆与电气设备的连 接必须使用与电气设备性能相符的接线盒?
109、为什么电缆芯线的连接严禁采用绑扎?
110、为什么要求高压电缆的泄漏和耐压试验每年进行一次?
111、为什么电缆敷设时要留1.5%~2%余度?
112、为什么电缆不能与风、水管路同侧吊挂?
113、为什么总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆?
114、为什么高压熔断器不能作电压互感器的过载保护?
115、为什么电缆线路的正常工作电压不应超过其额定电压的15%?
116、为什么变电所交流回路和直流回路不能共用一条电缆?
117、为什么电工必须经考试合格,获得电工证后,方可从事电气工作?
118、为什么不能用水扑灭电气火灾? 119、为什么要对高压柜母线定期清扫?
120、为什么不能带电检修、搬迁电气设备?
121、为什么操作高压电气设备主回路时必须戴绝缘手套?
122、为什么在进行高压设备操作时要一人监护、一人操作?
123、为什么绝缘用具要半年试验一次?
124、为什么不允许带负荷拉合隔离开关?
125、为什么要严格执行电气设备的分合闸操作规定?
126、为什么对电气设备验电时要用电压等级相符的验电器?
127、为什么电气设备停电检修时要进行验电和放电?
128、为什么必须搞好采区供电系统设计?
129、为什么要采用变压器并联运行方式?
130、为什么电气设备着火时要先切断电源?
131、为什么严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电?
132、为什么降压站内安装应急照明灯?
133、为什么不同牌号变压器油不宜混用?
134、为什么并联电容器能补偿无功功率,提高功率因数?
135、为什么电力电容器拉闸后不能马上合闸?
136、为什么井下接线盒闲置喇叭口必须加挡板?
137、为什么避雷针的接地引下线与接地体之间通路要平坦不能弯曲?
138、为什么高压供电线路上要装设避雷器?
139、为什么雷雨时不要在大树下避雨?
140、为什么埋在地下的电缆还会遭受雷击?
141、为什么变电所的二次回路要采用铜芯的电缆和导线?
142、为什么使用电压电流互感器?
143、为什么测量接地电阻应用交流而不用直流?
144、为什么接地装置的接地极要埋到土壤冻结深度以下?
145、为什么井下接地连线不得兼作其他用途?
146、为什么送电前要对高压电气装置进行检查和试验?
147、为什么每年要对变压器油进行介质损失角试验?
148、为什么使用万用表测量线路的电阻时线路必须与电源断开?
149、为什么兆欧表上要接屏蔽线?
150、为什么使用兆欧表摇测绝缘电阻时要选择合适电压等级的兆欧表?
151、为什么用兆欧表测量大容量绝缘良好设备的绝缘电阻时其数值愈来愈高?
152、为什么要对电气设备进行预防性试验?
153、为什么要对电气设备的绝缘进行分析?
154、为什么矿井供电系统要装设漏电保护装置?
155、为什么要进行井下低压电网的短路电流计算?
156、为什么不得随意修改电气设备的整定值?
157、为什么井下电压在36V以上的电气设备要装设保护接地?
158、为什么要装设直流绝缘监视装置?
159、为什么高压开关柜必须有“五防”装置?
160、为什么要监视变压器温度和温升? 161、为什么要进行变压器空载试验?
162、为什么配电变压器上要将避雷器接地线与变压器外壳及低压侧中性线等3点连接在一起?
163、为什么电抗器在电路发生短路时有较大的限流作用?
164、为什么电容器检修时必须多次放电?
165、为什么导线的截面积应与熔断器相适应?
166、为什么要预防电容器组中的高次谐波?
167、为什么热继电器能够起到对电动机过负荷保护和断相保护的作用?
168、为什么高频 率的交流电比普通50Hz或60Hz的交流电更为安全?
169、为什么严禁三相异步电动机的绕组接地?
170、为什么在直流电动机的励磁回路中不能加保险丝?
171、为什么交流发电机的容量用kV•A表示,而电动机却用kW表示?
172、为什么电气设备要有接地线?
173、为什么井下电气设备内部夏季要尽量安放防潮剂?
174、为什么提升机电控要设置安全回路?
175、为什么提升机要装设欠电压保护?
176、为什么要定期对提升机作安全保护试验
177、为什么全数字调速电控系统比模拟调速电控系统要好?
178、为什么有的软启动器装有旁路接触器?
179、为什么传统的继电控制系统有被可编程控制器取代的趋势
180、为什么视频传输信号要用编码器和译码器?
181、为什么自动化系统必须配备冗余服务器?
182、为什么自动化系统要用硬件防火墙? 183、为什么通信电缆要作接地线?
184、为什么检查电路极板要戴静电手套?
185、为什么多数功率放大电路采用变压器耦合?
186、为什么井下电话线路严禁用大地作回路?
187、为什么井下电话必须用本安型防爆电话机?
188、为什么井下电话机不能在井下拆开维修?
189、为什么交换机房必须安装不低于8h不间断电源?
190、为什么井下调度电话要设组呼和群呼?
191、为什么交流网络中电压降落和电压损失不是同一概念?
192、为什么同一根导线的交流电阻和直流电阻不一样?
193、为什么绝缘电阻随温度的升高其阻值会降低?
194、为什么防爆灯不能用普通的白炽灯代替?
195、为什么无功功率不是无用功? 196、为什么矿灯要装闭锁?
197、为什么矿灯必须装短路保护? 198、为什么充电架要接地?
199、为什么发光二极管要比普通灯泡亮?
200、为什么充电室内要有良好的通风装置?
201、为什么电网电压要选用不同的等级?
202、为什么煤矿供电系统要求具有很高的可靠性?
203、为什么煤矿供电系统要求供电质量良好?
204、为什么要防止电网电压偏低?
205、为什么在较高电压(35kV以上)的配电装置中使用圆形汇流排?
206、为什么35kV电力系统采用中性点经消弧线圈的接地方式?
207、为什么低压控制电路普遍采用接触器?
208、为什么地面低压电网中采用三相四线制供电时,零线不允许断开?
209、为什么配电装置中的裸母线要涂色?
210、为什么母线接点易出现过热现象?
211、为什么在额定电流高的石英砂熔断器中其熔丝常用几根并联,而不是用一根较粗的熔丝?
212、为什么熔断器不能作异步电动机的过载保护?
213、为什么高压电抗器的线圈绝缘中不允许有空气存在?
214、为什么配电装置的开关中三级联动拉杆操作隔离开关的操作手柄应装在左边?
215、为什么在大容量的隔离开关中主刀通常由几个并行的较薄的刀片组成?
216、为什么变压器绝缘油的微水含量与温度关系很大?
217、为什么真空开关管会产生操作过电压?
218、为什么拉开交流电弧比拉开直流电弧容易熄灭?
219、为什么变压器要装防爆管?
220、为什么不能对空载变压器过多地拉、合闸?
221、为什么变压器的调压分接头一般接于高压侧?
222、为什么变压器能够变换电压? 223、为什么 小型变压器不装油枕?
224、为什么电容器接到交流电路里有电流通过?
225、为什么交流接触器工作时常发出噪声?
226、为什么要定期检查电气设备开关的触头弹簧?
227、为什么电动机运行中会出现不正常声响?
228、为什么圆导线嵌在电机铁芯的槽里过松也是不适宜的?
229、为什么异步电动机的启动电流很大,而启动力矩不是很大?
230、为什么输电线路要考虑电晕的问题?
231、为什么一般规定6kV架空线路相间距离要1m,而水平排列时只要0.7m就可以?
232、为什么高压输电线路杆塔两侧的电线上要挂几个小锤?
233、为什么铝导线的接头处在负载电流没有超过规定值的情况下,使用时间长后会出现熔化现象?
234、为什么裸导线的架空线路中把导线固定在瓷瓶上的扎线要采用和导线相同的材料?
235、为什么架空电力线路要定期巡视?
236、为什么线路上的绝缘子容易产生裂缝?
237、为什么输电线终端杆上的瓷瓶损坏比重较大?
238、为什么电缆要建立管理台账? 239、为什么电力电缆两端都要装电缆头?
240、为什么煤矿立井中敷设钢丝电缆而不用钢带电缆?
241、为什么低压电缆芯线是细丝制作?
242、为什么多芯电力电缆多采用扇形芯线? 243、为什么电缆内部要加垫芯?
244、为什么橡套电缆的接地芯线除用作监测接地回路外,不得兼作他用?
245、为什么在人行巷道中敷设电缆,电缆应悬挂在人行道另一侧?
246、为什么在立井井筒或倾角在30°及以上的井巷中电缆应用卡子、卡箍或其他夹持装置进行敷设?
247、为什么在溜放煤、矸、材料的溜道内严禁敷设电缆?
248、为什么高压电缆运行温度一般不得超过35℃?
249、为什么要健全供电系统的技术管理资料?
250、为什么当母线电流很大时常采用母线并联的方式?
251、为什么经传动机构拉合刀闸和开关时均应戴绝缘手套?
252、为什么主干通信电缆芯数使用率要求控制在90%以内?
253、为什么停电时先拉负荷侧的隔离开关,而送电时先合电源侧的隔离开关?
254、为什么要定期检查隔离开关的触头?
255、为什么电缆线路停电后用验电笔验电时短时间内还有电?
256、为什么并列运行的变压器要求各台变压器的变比应相同?
257、为什么变压器过负荷时必须及时调整负荷?
258、为什么提高功率因数能减少对线路和变压器的损耗?
259、为什么并联电容器组禁止带电合闸?
260、为什么运行中的接触器要经常清除铁芯极面处的尘垢?
261、为什么井下机电硐室必须装设向外开的防火铁门?
262、为什么避雷针表面可以喷漆? 263、为什么要防止直击雷?
264、为什么要防止感应雷? 265、为什么井下必须装设防雷电装置?
266、为什么6~10kV供电系统中的避雷器接在相电压上,避雷器的电压要用额定线电压?
267、为什么要加强架空线路交叉跨越处的防雷保护?
268、为什么对变配电所实施微机实时监控?
269、为什么电流互感器不允许长时间过负荷运行?
270、为什么电压互感器的二次侧必须接地?
271、为什么一般高频扼流圈里无铁芯?
272、为什么要把单个的局部接地极连起来形成接地网?
273、为什么垂直敷设的接地极通常采用铁管?
274、为什么电气设备外壳的接地极不宜用不防腐铁管打入地下?
275、为什么保护接地可以减少人员触电和电火花引起瓦斯爆炸事故的机会?
276、为什么电力设备预防性试验应在空气相对湿度80%以下进行?
277、为什么磁电式仪表的刻度是均匀的?
278、为什么一般直流电压表不能测量交流电压? 279、为什么不允许用万用表的
欧姆挡去测试毫安表线圈?
280、为什么用兆欧表测量绝缘电阻时要防止他人触摸设备?
281、为什么单相电能表接线时火线和零线不能颠倒接入?
282、为什么过流保护要加装低电压闭锁? 283、为什么要对电气设备进行整定?
284、为什么低压整流装置直流回路不直接接地,人体触及还会触电?
285、为什么变压器要装设油温超温报警装置?
286、为什么主变压器大修后投入运行时瓦斯继电器动作频繁?
287、为什么高压电力电容器接成并联补偿使用时每一个电容器都要装熔断器?
288、为什么要重复接地? 289、为什么要监视三相异步电动机的温升?
290、为什么测量电机、变压器的温升不宜用水银温度计?
291、为什么煤矿井下必须防止产生静电?
292、为什么提升机必须装设防过卷保护装置? 293、为什么配线架要加保险?
294、为什么光缆信号传输过程中会衰减?
295、为什么井下通信电缆与信号电缆不能共用一根电缆?
296、为什么电压会出现波动? 297、为什么矿灯在井下不能拆开?
298、为什么更换矿灯充电模块前要先停电?
299、为什么矿灯要用双光源,而不用单光源? 300、为什么新灯不能长期存放?

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  • 1—变压器;2—导线;3—绝缘子;4—互感器;5—避雷器;6—隔离开关;7—断路器

下面,对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
(1)输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。

1)导线。导线的主要功能就是引导电能实现定向传输。导线按其结构可以分为两大类:一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆。电线中最简单的是裸导线,裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中,它消耗的有色金属最多。电缆的用量比裸导线少得多,但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底,因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。电缆的制造比裸导线要复杂得多,这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。此外,还有供通信用的通信电缆等。

2)变压器。变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输,而在输电线路的负荷端,输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。根据升压和降压的不同作用,变压器又分为升压变压器和降压变压器。例如,要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器,该变压器输入端(又称一次侧)的电压和发电机电压相同,变压器输出端(又称二次侧)的电压和该输变电系统的电压相同。这种输出电压比输入电压高的变压器即为升压变压器。当电能送到电力用户后,还需要很多变压器把输变电系统的高电压逐级降到电力用户侧的220V(相电压)或380V(线电压)。这种输出端电压比输入端电压低的变压器即为降压变压器。除了升压变压器和降压变压器外,还有联络变压器、隔离变压器和调压变压器等。例如,几个邻近的电网尽管平时没多少电能交换,但有时还是希望它们之间能够建立起一定的联系,以便在特定的情况下互送电能,相互支援。这种起联络作用的变压器称为联络变压器。此外,两个电压相同的电网也常通过变压器再连接,以减少一个电网的事故对另一个电网的影响,这种变压器称为隔离变压器。

3)开关设备。开关设备的主要作用是连接或隔离两个电气系统。高压开关是一种电气机械,其功能就是完成电路的接通和切断,达到电路的转换、控制和保护的目的。高压开关比常用低压开关重要得多,复杂得多。常见的日用开关才几两重,而高压开关有的重达几十吨,高达几层楼。这是因为它们之间承受的电压和电流大小很悬殊。按照接通及切断电路的能力,高压开关可分为好几类。最简单的是隔离开关,它只能在线路中基本没有电流时,接通或切断电路。但它有明显的断开间隙,一看就知道线路是否断开,因此凡是要将设备从线路断开进行检修的地方,都要安装隔离开关以保证安全。断路器也是一种开关,它是开关中较为复杂的一种,它既能在正常情况下接通或切断电路,又能在事故下切断和接通电路。除了隔离开关和断路器以外,还有在电流小于或接近正常时切断或接通电路的负荷开关。电流超过一定值时切断电路的熔断器以及为了确保高压电气设备检修时安全接地的接地开关等都属于高压开关。

4)高压绝缘子。高压绝缘子是用于支撑或悬挂高电压导体,起对地隔离作用的一种特殊绝缘件。由于电瓷绝缘子的绝缘性能比较稳定,不怕风吹、日晒、雨淋,因此各种高压输变电设备(尤其是户外使用的),广泛采用高压电瓷作为绝缘,如:架空导线必须通过绝缘子挂在电线杆上才能保证绝缘,一条长500km的330kV输电线路大约需要14万个绝缘子串。高压绝缘子的另一大类是高压套管,当高压导线穿过墙壁或从变压器油箱中引出时,都需要高压套管作为绝缘。除了高压电瓷作为绝缘子外,基于硅橡胶材料的合成绝缘子也获得了广泛应用。

(2)输变电的保护设备主要有互感器、继电保护装置、避雷器等

1)互感器。互感器的主要功能是将变电站高电压导线对地电压或流过高电压导线的电流按照一定的比例转换为低电压和小电流,从而实现对变电站高电压导线对地电压和流过高电压导线的电流的有效测量。对于大电流、高电压系统,不能直接将电流和电压测量仪器或表计接入系统,这就需要将大电流、高电压按照一定的比例变换为小电流、低电压。通常利用互感器完成这种变换。互感器分为电流互感器和电压互感器,分别用于电流和电压变换。由于它们的变换原理和变压器相似,因此也称为测量变压器。互感器的主要作用:①
互感器可将测量或保护用仪器仪表与系统一次回路隔离,避免短路电流流经仪器仪表,从而保证设备和人身安全;②
由于互感器一次侧和二次侧只有磁联系,而无电的直接联系,因而降低了二次仪表对绝缘水平的要求;③
互感器可以将一次回路的高压统一变为100V或100/3V的低电压,将一次回路中的大电流统一变为5A的小电流。这样,互感器二次侧的测量或保护用仪器仪表的制造就可做到标准化。

2)继电保护装置。继电保护装置是电力系统重要的安全保护系统。它根据互感器以及其他一些测量设备反映的情况,决定需要将电力系统的哪些部分切除和哪些部分投入。虽然继电保护装置很小,只能在低电压下工作,但它却在整个电力系统安全运行中发挥重要作用。

3)避雷器。避雷器主要用于保护变电站电气设备免遭雷击损害。变电站主要采用避雷针及避雷器两种防雷措施。避雷针的作用是不使雷直接击打在电气设备上。避雷器主要安装在变电站输电线路的进出端,当来自输电线路的雷电波的电压超过一定幅值时,它就首先动作,把部分雷电流经避雷器及接地网泄放到大地中,从而起到保护电气设备的作用。

(3)其他电力设备。除了上述设备外,变电站一般还安装有电力电容器和电力电抗器

1)电力电容器。电力电容器的主要作用是为电力系统提供无功功率,达到节约电能的目的。主要用来给电力系统提供无功功率的电容器,一般称为移相电容器;而安装在变电站输电线路上以补偿输电线路本身无功功率的电容器称为串联电容器,串联电容器可以减少输电线路上的电压损失和功率损耗,而且由于就地提供无功功率,因此可以提高电力系统运行的稳定性。在远距离输电中利用电容器可明显提高输送容量。

2)电力电抗器。电力电抗器与电力电容器的作用正好相反,它主要是吸收无功功率。对于比较长的高压输电线路,由于输电线路对地电容比较大,输电线路本身具有很大的无功功率,而这种无功功率往往正是引起变电站电压升高的根源。在这种情况下安装电力电抗器来吸收无功功率,不仅可限制电压升高,而且可提高输电能力。电力电抗器还有一个很重要的特性,那就是能抵抗电流的变化,因此它也被用来限制电力系统的短路电流。

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