电力设备结构及原理

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1、电力设备结构及原理WTDstandardizationoffice【WTD5AB-WTDK08-WTD2C】电力变压器结构及原理电力变压器是电力系统中最重要的设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能，在电压中通过升压和降压，起到输电和配电的作用。主压器主要由铁心、绕组、引线、调压装置、冷却装置、套管及绝缘介质（油、SF6环氧树脂）等部分组成。电力电容器结构及原理电力电容器在电力系统是用途较广的设备，主要用于电力系统的载波通信及测量、控制、保护及提高电力系统的功率因数，减少线路损失、改善电压质量、提高系统供电能力。电容器通常是由两块中间隔以绝缘材料的导电极组

2、成，用以隔开极板的绝缘材料叫做绝缘介质。电力电容器主要由芯子、外壳和出线结构三部份组成。（1）芯子由若干个元件、绝缘件和坚固件经过压装并按规定的串、并联连接而成。元件由一定厚度及层数的介质（通常是电容器纸和塑料薄膜）和两极板（通常是铝筒）卷绕一定圈数后压扁而成。（2）电力电容器外部结构主要是由外壳和引出线套管组成。（3）电力电容器内部的浸渍剂主要作用是填充固体绝缘介质的空隙，以提高介质的耐电强度，改善局部放电特性和增强散热冷却的能力。电力电容器常用的浸渍剂有电容器油（常称矿物油）、硅油、麻油以及十二烷基苯等。高压断路器结构及原理高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它在电网中有两方面作用

3、，一是在正常运行时，根据电网的需要接通或断开电路的空载电流和负荷电流，这时起控制作用。另一作用是当电网发生故障时，高压断路器与保护装置及自动装置相配合、迅速、自动地切断故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电范围，防止事故扩大，起保护作用。断路器从结构功能上分包括下述五个部分：导电回路、灭弧装置、绝缘系统、操动机构和基座。电力电缆的结构及原理电力电缆主要用于分配和输送电能，它与架空线相比，造价较高，但具有占地少，受外界影响小等优点，在城市供电等电力线路中，其比重正在逐步增加。电缆线的构造主要包括3部分：电缆芯（导线）、绝缘层和防护层。电磁式电压互感器结构及原理

4、为了测量高电压交流电路内的电压，必须使用电压互感器将高电压变换成低电压，利用互感器的变比关系，配备适当的电压表计进行测量。同时电压互感器也是电力系统的继电保护、自动控制、信号指示等方面不可缺少的设备。电容式电压互感器结构及原理电容式电压互感器（CVT电通过电容分压把高电压变换成低电压,再经中间变压器变压提供给计量、继电保护、自动控制、信号指示。CVT还可以将载波频率耦合到输电线用于通信、高频保护和遥控。电流互感器结构及原理为了测量高电压交流电路内的电流，必须使用电流互感器将大电流变换成小电流，利用互感器的变比关系，配备适当的电流表计进行测量。同时电流互感器也是电力系统的继电保护、自动控制和指示

5、行等方面不可缺少的设备，起到变流和电气隔离作用，运行中严禁二次开路。套管结构及原理套管是在高压导体穿过与其电位不同的隔板时，起绝缘和支持作用。一般用于变压器、断路器等设备的引出线对金属外壳的绝缘，也可用于母线穿过墙壁时的绝缘。避雷器结构及原理避雷器是与电气设备并接在一起的一种过电压保护设备。当电力系统出现由于雷电引起的雷电过电压或由开关操作引起的操作过电压时，避雷器立即动作并放电，将雷电流泄入大地，限制被保护设备上的过电幅值，使电器设备的绝缘免受损伤或击穿。隔离开关结构及原理隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，主要特点烛无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电器。由于使用量大，工

6、作可靠性要求高，对电力系统安全运行影响较大。隔离开关由底座、支柱绝缘子、导电回路、接线板等部分组成。绝缘子结构及原理电力系统架空输电线路的导线、变电站的母线和各种电气设备的带电体，都需要用绝缘子支持，保证与地有良好的绝缘。绝缘子分为：可击穿型和不可击穿型2种，每种又可分为：线路绝缘子和变电站电气绝缘子。电抗器结构及原理电抗器在电力系统中用作限流、稳流、无功补偿、移相等作用，它是一种电感元件，在电网中用途十分广泛。电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器，有时为了让这只螺

7、线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。消弧线圈结构及原理在电力系统小电流接地系统中（如6-60K,变压器的中性点常通过消弧线圈接地。目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。变压器分接开关结构及原理变压器分接开关是电力变压器里最重要的一种部件，它主要作用是提高电力系统供电电压的质量。由于电网电压的变动以及负荷的变化，将导致运行中变压器输出电压的波动。电压太高或太低都会使用电设备不能正常工作，甚至造成设备烧毁，同时也会给变压器自身带来不利的影响。因此变压器的电压变动范围不能太大。合理的电压波动范围是：不超过额定电压的+5%为了保证电压在合理的范围内波动，变压器必须采用分接开关进行电压调节。分接开关按高压调压方式分为：无励磁调压开关和有载调压开关，前者是在变压器停电情况下进行分接头的调节，不具备带负荷转换档位的能力。后者是在不中断供电的情况下，带负荷调节分接，故故分接开关触头可带负荷切换档位。