必知的电气设备基础知识电气设备基础知识电气一次设备：直接用于电力生产和输配电能的设备，经过这些设备电能从电厂输送到各用户。

一次设备包括:发电机、变压器、电动机、断路器（开关）、隔离开关（刀闸）、PT（电压互感器）、CT(电流互感器)等。

电气二次设备：是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。

二次设备包括：仪表、控制和信号元件、继电保护装置、操作、信号电源回路、控制电缆及连接导线、发出音响的信号元件、接线端子排及熔断器等。

运行中的电气设备：指全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压的电气设备。

电气设备分为高压和低压两种高压：设备对地电压在250V以上者。

低压：设备对地电压在250V及以下者。

电气设备分为运行、备用(冷备用及热备用) 、检修三种状态。

将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸,所进行的操作叫做倒闸操作。

发电机的结构组成：汽轮发电机一般由定子、转子及其冷却系统、油密封装置和励磁装置组成。

定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖等部件组成转子由转子铁芯、转子绕组、护环、滑环及引线等组成。

型号：QF―15―2同步发电机的同步含义：发电机带负荷以后，三项定子电流产生的磁场与转子以同方向、同速度旋转，称同步发电机的基本原理：利用电磁感应原理将机械能转变为电能。

什么叫有功：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式的那部分能量。

什么叫无功：用于电路内电、磁场交换的那部分能量。

发电机的迟相运行：既发有功又发无功的运行状态。

发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子电流滞后于端电压一个角度,此种状态即迟相运行.发电机的进相运行：发出有功功率吸收无功功率的运行状态。

当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功,定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度,此种状态即进相运行. 同步发电机是如何发出三相正弦交流电的？答：发电机的转子由原动机带动旋转，当转子绕组通入励磁电流后，转子就会产生一个旋转磁场，它和静止的定子绕组间形成相对运动，相当于定子绕组在不断地切割磁力线，于是在定子绕组中就会感应出电动势来。

由于在制造时已使转子磁场磁通密度的大小沿磁极极面的周向分布为接近的正弦波形，转子不停的旋转，故定子三相绕组每一相的感应电动势随时间变化的波形就和磁通密度在气隙中沿圆周分布的空间波形相似，而定子三相绕组又是沿铁芯内圆各相隔120°电角度布置的。

所以定子三相绕组感应电动势的波形就成为相位差各为120°的正弦波形。

发电机运行参数的规定发电机正常运行中各参数不得超过铭牌规定，电压波动范围不超过额定值的±5%，最大值不超过±10%，当电压在上述范围内波动时定子电流的波动值不应超过额定值的±5%，频率变动最大不超过±0.5Hz，三相不平衡电流之差不得超过额定电流值的8%，其中任意一相的电流应不大于额定值。

发电机运行中，各部分的温度过高，会时绝缘体加速老化，从而缩短它的使用寿命。

一般来说，发电机温度若超过额定允许温度8℃长期运行时，就会使其寿命缩短一半，所以，运行中必须严密监控发电机各部分的温度不得超过其限制，转子绕组不得超过130℃，定子绕组不得超过120℃。

发电机准同期并列的条件：1、电压相等（电压差小于5%）2、电压相位一致3、频率相等4、相序相同变压器的结构组成变压器由铁芯、油箱、散热器、油枕、高低压绝缘套管、风扇、瓦斯继电器、调压装置、净油器、吸潮器、温度计、高低压绕组、放油阀、变压器油等组成。

各部件的左右油箱：变压器的外壳，内部充满变压器油铁芯：导磁，是磁路的本体绕组：是导电的通路散热器：将油的热量带走（自然循环）油枕：保持油箱正常油位（占整个变压器的1/10）高低压绝缘套管：绝缘、支持和固定导线风扇：散热、增加散热面积（上层油温超过55℃将自动投入风扇）（冷却装置不投只能带66%的负荷）瓦斯继电器：当变压器内部产生气体时动作于信号或变压器跳闸调压装置：调节变压器输出电压净油口：净化油质、散热、吸潮（内部结构：硅胶滤网）温度计：指示变压器内部上层油温，温度控制最高不允许超过85℃变压器油：绝缘、冷却、散热吸潮器：吸收变压器油中的水分变压器是电力系统中重要设备之一，起到传递电能的作用。

变压器的基本的原理变压器由一次绕组、二次绕组和铁芯组成。

当一次绕组加上交流电压时，则一次绕组中产生电流，铁芯中产生交变磁通。

交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势，一次、二次侧的感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。

当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁通势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量传递。

接负载后，若忽略内组抗压降，则绕组电压与感应电动势相等，一次、二次侧的电压之比也等于一次、二次侧绕组匝数之比。

一次、二次侧绕组匝数不同时，一次、二次侧电压也不相同，这就是变压器的基本原理。

变压器并列条件1、电压比相同2、接线组别相同3、百分阻抗相同变压器运行参数规定1、在正常情况下，变压器根据铭牌规范及规定条件运行。

2、变压器的运行电压在额定电压的±5%以内变动时，启额定容量不变，加于变压器的一次电压不大于相应分接头电压值的5%。

3、运行中变压器的许可温度和温升应按上层油温来检查，油浸风冷变压器上层油温一般不超过85℃，最高不超过95℃。

变压器的温升是指上层油温减去环境温度。

当变压器在环境温度40℃运行时，其绕组的最高极限温升为65℃，上层油的允许温升规定为55℃。

变压器运行中的检查项目1 变压器运行中声音、油温、油位及油色正常，各部无渗油、漏油现象，内部无杂音及放电。

2 变压器温度指示正常，温升在规定范围内。

3 散热器、呼吸器、油再生装置运行正常，压力释放阀不动作。

4 套管油位正常、完整无破损裂纹，无严重油污、无放电闪络及其他异常现象。

5 瓦斯继电器油面正常，连接油门在开启，内部无气体。

6 运行中风扇、油泵无剧烈振动，无异音、过热和不转现象，油流继电器工作正常。

7 各部引接头电缆、母线无过热现象，电缆无漏油。

8 冷却装置控制箱内和二次端子箱柜门应关严，各部无过热，所有把手位置符合运行方式的要求。

9 变压器室内门窗、通风、照明及消防设备齐全完整，房屋不漏水、室温正常。

10 各冷却器手感温度应相近，风扇油泵运转正常，油流继电器工作正常。

变压器的倒闸操作要遵守下列规定1、强迫风冷变压器充电前，应根据运行方式和变压器要求，开启冷却风扇。

2、变压器充电应由高压侧进行。

3、变压器送电时应先送高压侧，后送低压侧，停电顺序于送电时相反。

4、变压器并列，应考虑环流，满足并列条件，变化差不大于0.5%。

5、新投运或大修后的变压器，投运前应由绝缘报告，油质分析报告，定期报告。

6、新投运的变压器在额定电压下合闸冲击5次，更换线圈或大修后的变压器，应在额定电压下合闸三次，充电时，变压器本身的保护必须全部投入，重瓦斯保护应投跳闸位置。

7、变压器的倒转，应保证并入的变压器带上负荷后，方能将原来的变压器退出运行。

为什么新安装或大修后的变压器在投入运行前要做冲击合闸试验？切除电网中运行的空载变压器，会产生操作过电压，幅值可达3-4倍的额定相电压。

所以，为了检验变压器的绝缘能否承受额定电压和运行中的操作过电压，要在变压器投运前进行数次冲击合闸试验。

另外投入空载变压器时会产生励磁涌流，其值可达额定电流的6-8倍。

由于励磁涌流会产生很大的点动力，所以做冲击合闸试验也是考虑变压器机械强度和继电保护是否会误动作的有效措施。

1、变压器各侧装有断路器时，投入或停止时，必须使用断路器进行切合负荷电流及空载电流的操作。

如没有断路器时，可用隔离开关拉合空载电流不大于2A的变压器。

2、变压器投入运行时应由装有保护装置的电源侧进行充电。

变压器停止时，装有保护装置的电源侧断路器应最后断开。

3、变压器的高低压侧都具有电源时，为避免变压器充电时产生较大的励磁涌流。

一般采用高压侧充电，低压侧并列的方法。

停用时相反。

4、经检修后的厂用变压器投入运行或投入热备用前，应从高压侧对变压器充电一次，并注意表计变化，确认正常后，方可投入运行或热备用。

断路器：什么叫断路器，它的作用是什么？高压断路器俗称开关，是电力系统中最重要的控制和保护设备。

作用：1、在正常运行时，根据电网的需求，接通成断开电路的空载电流和负荷电流。

这时起控制作用。

2、当电网发生故障时，高压断路器和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运行，以减少停电范围，防止事故扩大。

这时起保护作用。

高压断路器的主要结构大体分为:导流部分，灭弧部分，绝缘部分，操作机构部分。

高压开关的主要类型按灭弧介质分为:油断路器，空气断路器，真空断路器，六氟化硫断路器，固体产气断路器，磁吹断路器。

断路器的分类按灭弧介质的不同分类(1)油断路器：指触头在变压器油（断路器油）中开断，利用变压器油（断路器油）作为灭弧介质的断路器。

(2)压缩空气断路器：以压缩空气作为灭弧介质和绝缘介质的断路器，弧所用的空气压力一般在1013～4052kPa (10～40atm)的范围内。

(3) SF6断路器：以SF6气体作为灭弧介质，或兼作绝缘介质的断路器。

(4)真空断路器：指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器，真空断路器需求的真空度在10-4 Pa以上。

另外还有磁吹断路器、固体产气断路器等类型。

2．按装设地点的不同分类(1)户外式：是指具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能，适于安装在露天使用的高压开关设备。

(2)户内式：是指不具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能，适于安装在建筑物内使用的高压开关设备。

3．按断路器的总体结构和其对地的绝缘方式不同分类(1)绝缘子支持型（又称绝缘子支柱式、支柱式）。

这一类型断路器的结构特点是安置触头和灭弧室的容器（可以是金属筒也可以是绝缘筒）处于高电位，靠支持绝缘子对地绝缘，它可以用串联若干个开断元件和加高对地绝缘的方法组成更高电压等级的断路器。

(2)接地金属箱型（又称落地罐式、罐式）。

其特点是触头和灭弧空装在接地金属箱中，导电回路由绝缘套管引入，对地绝缘由SF6气体承担。

4．按照断路器所用操作能源能量形式的不同分类操动机构(1)手动机构：指用人力合闸的机构。

(2)直流电磁机构：指靠直流螺管电磁铁合闸的机构。

(3)弹簧机构：指用事先由人力或电动机储能的弹簧合闸的机构。

(4)液匪机构：指以高压油推动活塞实现合闸与分闸的机构。