城市轨道交通供变电技术 教学课件 作者 徐亚辉第三章城市轨道交通变电所中的一次设备.ppt

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1、第三章城市轨道交通变电所中的一次设备一、电气设备的分类城市轨道交通变电所中的电气设备可以分为一次设备和二次电气设备两大类，一次设备是城轨供电系统的主体，二次设备是城轨供电系统安全可靠运行的重要保障，二者缺一不可，共同协调工作才能保证变配电系统安全可靠地运行。1.一次设备电气一次设备也被称为主设备，是指直接用于接受电能、改变电能电压和分配电能的设备和载流导体。它主要包括变压器、断路器、隔离开关、整流器等。由电气一次设备相互连接，构成的电气回路称为一次回路或一次接线系统。第一节一次设备概述根据一次设备的功能，可将它们分为以下几类：（1）开关电器用来关合和开断

2、电路的电器，包括断路器、隔离开关、熔断器和负荷开关。（2）限制电器用来限制电路中电压或电流的电器，包括电抗器、避雷器。（3）变换电器用来变换电路中的电压和电流使之便于检测的电器，包括电流互感器、电压互感器。（4）成套装置和组合电器将开关电器、限制电器和变换电器按一定的线路装配成一个整体的电器组合。主要有高压开关柜、低压成套电器装置以及气体绝缘金属封闭组合电器GIS等。（5）补偿电器指用于补偿系统的无功功率、提高功率因数的设备。主要有电力电容器和同步补偿机等。一次设备还可以按照电流制式分为交流电器和直流电器。交流电器是工作于三相或单相工频交流制式的电器。直

3、流电器是指工作于直流制系统的电器。第一节一次设备概述2.二次设备对一次设备进行控制、保护、监测和指示的设备，称为二次设备。如各种继电器、控制开关、成套继电保护装置等。二次设备是城轨供电系统的重要组成部分。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。第一节一次设备概述二、对一次电气设备的基本要求一次电气设备是城轨供电系统的主体，设备故障可能导致停电甚至发生重大安全事故，在对电气设备进行设计和选择时，应考虑安全、可靠和经济等多方面的因素，并满足以下基本要求：1）能长期承受工频最高工作电压、短期承受内部过电

4、压和外部过电压的作用而不被击穿；2）能长期承受额定电流、短期过载电流的作用，温升在允许范围之内；3）能承受短路电动力效应和热效应的作用而不被损坏；4）开关电器的断流能力应符合有关的规定；5）供测量和保护用变换电器应符合规定的精度要求；6）在规定的使用环境中能承受一定外界条件的影响并安全可靠地运行第一节一次设备概述一、变压器概述1.什么是变压器变压器是一种静止的电气设备，它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种或几种电压等级的交流电能。2.变压器的用途变压器除用于改变电压外，还可用于改变电流、变换阻抗等。3.变压器的基本结构及基

5、本工作原理。（1）基本结构虽然变压器种类繁多，用途各异，但变压器的基本结构大致相同。最简单的变压器是由一个闭合的软磁铁心和两个套在铁心上相互绝缘的绕组构成的。如图3-1所示。第二节变压器第二节变压器图3-1变压器基本结构及工作原理示意图（2）基本工作原理4、变压器的分类变压器的常用分类方式如下：1）按用途分：电力变压器和特种变压器。2）按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。电力变压器3）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。4）按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。5）按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油

6、浸式变压器和充气式变压器。6）按调压方式分：有载调压变压器和无励磁调压变压器。变压器二次侧不带负载，一次侧也与电网断开(无电源励磁)的调压，称为无励磁调压，带负载进行变换绕组分接的调压，称为有载调压。第二节变压器第二节变压器5．变压器的主要技术参数（1）额定容量它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）。（2）额定电压U1N/U2N均指变压器长时间运行所能承受的工作电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压；副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电

7、压，单位有：伏（V）或千伏（kV）。（3）额定电流I1N/I2N原、副边额定电流是指在额定容量和额定电压时所长期允许通过的电流，单位是安（A）。三相变压器的额定电流都是指的线电流。（4）额定频率fN指工业用电频率，我国规定为50Hz。（5）联接组别第二节变压器二、油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器主要由铁心、绕组、油箱、调压装置、冷却装置、保护装置、引出线装置以及其他附件组成。城轨供电系统的主变电所中主变压器一般采用三相油浸式电力变压器，图3-3为其外形图。其主要部件及功能如下：图3-3油浸式变压器第二节变压器1、铁心2、绕组3、油箱4、调压装置5、

8、冷却装置6、保护装置7、引出线装置第二节变压器图3-4心式变压器铁心第二节变压器