一、变电站

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备

还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。

变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。图 6—1 所

示为一变电站主接线示意图。变压器。如图 6—1 所示，变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器（即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器）。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。

变压器按其作用，可分为升压变压器和降压变压器，前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。

变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压，有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式， 变压器有带负荷（有载）调压变压器和无负荷（无载）调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。

电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压（设备和母线的运行电压）、大电流（即设备和母线的负荷或短

路电流）按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下，电压互感器二次电压为 100V，电流互感器二次电流为 5A 或 1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连，近于短路， 请注意：绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。

开关设备。它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等， 都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路，故障时，在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kV 以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。

隔离开关（刀闸）的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时，应先拉断路器，后拉隔离开关；送电时，应先合隔离开关，后合断路器。如果误操作，将引起设备损坏和人身伤亡。

负荷开关能在正常运行时断开负荷电流，没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断器配合用于 10kV 及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。

为了减少变电站的占地面积，近年来，积极发展六氟化硫全封闭组合电器（GIS）。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中，集中组成一个整体外壳，充以（3.039～5.065）×105Pa（3～5 大气压）的六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑，体积小，重量轻，不受大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点，具有发展前途。在国外，这种设备的最高电压已发到 765kV，已在变电站投入运行。目前， 它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。

变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。避雷针是为了防止变电站遭受直接雷击，将雷电对其自身放电，把雷电流引入大地。在变电站附近的线路上落雷时，雷电波会沿导线进入变电站，产生过电压。另外，断路器操作等也会引起过电压。避雷器的作用是当过电压超过一定限值时，自动对地放电，降低电压，保护设备，放电后又迅速自动灭弧，保证系统正常运行。目前，使用最多的是氧化锌避雷器。