水电站主设备

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1、水电站的主设备水电站的主设备1 概述n一、基本概念一、基本概念1、一次设备：一次设备：直接用于生产、变换、输送和分配电能直接用于生产、变换、输送和分配电能的电气设备。的电气设备。（1）发电机）发电机 （2）变压器）变压器 （3）开关电器）开关电器（4）母线）母线 （5）电力电缆（）电力电缆（6）输电线）输电线（7）避雷器）避雷器 （8）互感器）互感器 （9）电抗器）电抗器开关电器包括：开关电器包括：n断路器（断路器（circuit breaker）：）：在正常运行或故障下，在正常运行或故障下，接通或断开电路。接通或断开电路。n隔离开关隔离开关(disconnecting switch)：检修时

2、，隔离检修时，隔离检修部分与带电部分；倒闸操作时，进行电路切换。检修部分与带电部分；倒闸操作时，进行电路切换。不能切断负荷电流与短路电流。不能切断负荷电流与短路电流。n负荷开关负荷开关(load switch)：开断负载电流和一定的过开断负载电流和一定的过载电流。载电流。不能切断短路电流。不能切断短路电流。n熔断器熔断器(fuse)：负荷开关与熔断器配合使用时，可负荷开关与熔断器配合使用时，可由熔断器切断过载及短路电流，由负荷开关接通与由熔断器切断过载及短路电流，由负荷开关接通与断开负荷电流。断开负荷电流。母线母线(bar)： 汇集和分配电能的作用。汇集和分配电能的作用。避雷器避雷器(ligh

3、tning arrester)：保护电力系统和电气保护电力系统和电气设备的绝缘，使其不受雷击所引起的过电压而损设备的绝缘，使其不受雷击所引起的过电压而损坏。坏。互感器：互感器：包括电流互感器包括电流互感器(current transformer)和和电压互感器电压互感器(potential transformer)电抗器电抗器(reactor)：主要限制短路电流。主要限制短路电流。一、空芯式电抗器一、空芯式电抗器 二、铁芯电抗器二、铁芯电抗器三、饱和电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器四、直流电抗器一、空芯式电抗器一、空芯式电抗器 二、铁芯电抗器二、铁芯电抗器三、饱和电抗器三、饱和电抗器四、直流

4、电抗器四、直流电抗器一、空芯式电抗器一、空芯式电抗器 空芯式电抗器只有线空芯式电抗器只有线圈，没有铁芯，实质上就圈，没有铁芯，实质上就是一个空芯的电感线圈。是一个空芯的电感线圈。其空气磁路的磁导率小，其空气磁路的磁导率小，电感值也小。而且不存在电感值也小。而且不存在饱和现象。其电感是个常饱和现象。其电感是个常数，不随通过电抗器的电数，不随通过电抗器的电流大小而改变。空芯电抗流大小而改变。空芯电抗器主要做限流用。电抗器器主要做限流用。电抗器装于出线端或母线间，当装于出线端或母线间，当线路或母线发生故障时，线路或母线发生故障时，短路电流受到限制，使母短路电流受到限制，使母线电压不致过低。线电压不致

5、过低。一、空芯式电抗器 二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器 铁芯电抗器由于有导磁率比空气大得多的铁芯，铁芯电抗器由于有导磁率比空气大得多的铁芯，其电感值比空芯式电抗器大。在容量相同时，铁芯式其电感值比空芯式电抗器大。在容量相同时，铁芯式电抗器比空芯式电抗器体积要小，一般情况下，铁芯电抗器比空芯式电抗器体积要小，一般情况下，铁芯电抗器可分为：并联电抗器，消弧线圈，超动电抗器，电抗器可分为：并联电抗器，消弧线圈，超动电抗器，电弧炉配套用串联电抗器，三相均衡用电抗器，进线电弧炉配套用串联电抗器，三相均衡用电抗器，进线电抗器，均流电抗器，滤波电抗器。电抗器，均流电抗器，滤波电抗器。 铁芯式电抗

6、器的结构与变压器十分相似，主要由铁芯式电抗器的结构与变压器十分相似，主要由铁芯和线圈组成。但电抗器每相只有一个线圈。铁芯铁芯和线圈组成。但电抗器每相只有一个线圈。铁芯一般带有若干个气隙的磁路。其铁柱是分段的，用绝一般带有若干个气隙的磁路。其铁柱是分段的，用绝缘板隔开形成气隙。铁轭与铁柱电压紧装置通过螺标缘板隔开形成气隙。铁轭与铁柱电压紧装置通过螺标拉紧，形成整体。大容量铁芯电抗器一般分为油浸式。拉紧，形成整体。大容量铁芯电抗器一般分为油浸式。小容量铁芯，电抗器一般做成干式。小容量铁芯，电抗器一般做成干式。一、空芯式电抗器 二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器饱和电抗器是利用铁芯，材料的饱

7、和特性，以较小的直流功率来控制较大的交流负载的一种电器。电抗器根据结构不同可分为：扼流式饱和电抗器，自饱和式电抗器。一、空芯式电抗器 二、铁芯电抗器三、饱和电抗器四、直流电抗器2. 一次系统：一次系统： 由一次设备依一定规律连接起来为完成电能的发、由一次设备依一定规律连接起来为完成电能的发、变、输、配任务而构成的电路，也称一次回路或变、输、配任务而构成的电路，也称一次回路或电气主接线。电气主接线。3. 二次设备：二次设备：指对一次设备的工作进行监视、测量、操作和控制指对一次设备的工作进行监视、测量、操作和控制的设备。如：测量表计、控制及信号器具、继电的设备。如：测量表计、控制及信号器具、继电保

8、护装置、自动装置和远动装置等。保护装置、自动装置和远动装置等。4. 二次系统：二次系统：表示二次设备相互连接关系的电路。表示二次设备相互连接关系的电路。 2 高压断路器高压断路器n 高压断路器的用途高压断路器的用途一是控制作用一是控制作用：即根据电网运行的需要，将即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行；部分电气设备或线路投入或退出运行；二是保护作用二是保护作用：在电气设备或电力线路发生在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护自动装置发出跳闸信号，故障时，继电保护自动装置发出跳闸信号，起动断路器，将故障部分设备或线路从电起动断路器，将故障部分设备或线路从电网中迅速切除，确保电网

9、中无故障部分的网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行。正常运行。 一、重要任务一、重要任务:熄灭电弧熄灭电弧1、电弧产生的过程、电弧产生的过程 当用断路器开断有电流通过的电路时，在开关触头当用断路器开断有电流通过的电路时，在开关触头分离的瞬间，由于触头间间隙很小，在外施电压作用下，分离的瞬间，由于触头间间隙很小，在外施电压作用下，触头间会形成很高的电场强度，当电场强度超过触头间会形成很高的电场强度，当电场强度超过3X106v/m时，阴极触头表面在强电场作用下发射电子，时，阴极触头表面在强电场作用下发射电子，发射的电子在触头电压作用下产生碰撞游离，就形成了发射的电子在触头电压作用下产生碰撞

10、游离，就形成了电弧。电弧。 在电弧产生的过程中，同时进行着带电质点的在电弧产生的过程中，同时进行着带电质点的游离游离和和去游离去游离过程，在过程，在电弧稳定燃烧时电弧稳定燃烧时，这两个过程处于，这两个过程处于动动平衡平衡状态。当游离大于去游离，电弧继续燃烧；当游离状态。当游离大于去游离，电弧继续燃烧；当游离小于去游离，电弧熄灭。小于去游离，电弧熄灭。n游离：游离：在某种条件下，气体分子分离为电子和正离子的在某种条件下，气体分子分离为电子和正离子的现象。现象。n去游离：去游离：自由电子和正离子相互吸引发生中和的现象。自由电子和正离子相互吸引发生中和的现象。2、熄灭电弧的基本方法和措施、熄灭电弧的

11、基本方法和措施基本方法：消弱游离作用，加强去游离作用。基本方法：消弱游离作用，加强去游离作用。熄灭电弧的基本措施熄灭电弧的基本措施（1）提高触头的开断速度）提高触头的开断速度（2）吹弧）吹弧 采用气体或油等绝缘介质吹弧，使电弧采用气体或油等绝缘介质吹弧，使电弧拉长拉长, 增大冷却面增大冷却面, 并强迫弧道中游离介质并强迫弧道中游离介质扩散，流入新鲜介质扩散，流入新鲜介质, 以促使电弧熄灭。包以促使电弧熄灭。包括纵吹和横吹。括纵吹和横吹。（3）采用多断口）采用多断口 降低每个断口的电压；多断口比单断降低每个断口的电压；多断口比单断口电弧拉长。口电弧拉长。（4）在断路器断口两端并联电阻）在断路器断