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电气设计 | 变电介绍

日期：2023-08-29 22:46:26 来源：网络整理作者：本站编辑评论：0

变电环节，顾名思义就是改变电压的环节，主要是在变电站和变电所完成的。变电站和变电所主要区别在于：变电站比变电所更大。

发电厂的变压器和配电变压器也属于“变电”，但我们在说电网环节时，变电特指电网公司的变电站，即10kV（不含）以上的大型变电站，一个站有一个别墅以上的占地面积。

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变电（变压）原理

变压器有两组线圈。初级线圈和次级线圈。当初级线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势。变压器的线圈的匝数比等于电压比。

只要适当改变绕组的匝数，就可以改变原副边电动势之比以达到改变电压的目的。

例如：初级线圈是500匝，次级线圈是250匝，初级通上220V交流电，次级电压就是110V。

变压器能降压也能升压。如果初级线圈比次级线圈圈数少就是升压变压器,可将低电压升为高电压。

从发电厂出来的电能经过变电站升压进行远距离的传输，到了用户附近再按需把电压降低，分配给用户。

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变电的原因

变压分为升压和降压两远距离输电，电压越高的话，电流就越小，损耗也就越小，所以变压主要是为了降损。

并且靠近居民区，降低电压，安全性也会提高。

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变电站概述

变电站主要将电能升压或是降压，方便输送和使用电能。并且将多路电源汇集再分配至广大用户，增强供电可靠性。

变电环节的变电站，占地面积大，电压等级高。

变电站

从电厂输出的电，经过变电站升压可以到500kV、330kV、220kV，到了一定距离后再经过变电站的降压，从500降到330到220到110到35到10（单位是kV）。

但10kV与日常用电的电压相比还是太高，我们社区旁边能看到的变压器就是将10kV或6kV的电变成工厂用电的380V或者家用电的220V。

社区变压器

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变电站分类

变电站按照不同的属性可以有多种不同的分类。这里按照变电站的电压等级可以分为：

4.1 枢纽变电站

电压为330kV~500kV，是电力系统的枢纽站。

枢纽变电站-500kV曲靖变电站

联系电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源。全站停电后将大面积停电或系统解列，所以其对电力系统的稳定和可靠性起着重要作用。

4.2 中间变电站

电压等级一般为330～220KV。

黄家寨330kV变电站

位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，汇集2～3个电源和若干线路，高压侧以穿越功率为主，同时降压向地区用户供电。全所停电后，将引起区域网络解列。

4.3 地区变电站

电压等级一般为220KV。

泸州220kV智能变电站

地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。

4.4 终端变电站

10kV终端变电站

这个是变电站房，但属于配电环节。位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10～110KV引入线，经降压后向用户供电。

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变电站设备

变电站是由很多个设备组建而成的，用来切断或接通、改变或者调整电压。

它们可以统称为变电设备。具体有：

变电站主要设备示意图

上图中的设备：1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4—互感器；5—避雷器；6—隔离开关；7—断路器。

除了上面画出来的设备，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等，这些都是输变电系统中必不可缺的设备。

这些设备还可以分成一次设备和二次设备：

5.1 变电一次设备

一次设备就是直接生产、输送、分配和使用电能的设备。主要包括：

变电站的一次设备

生产和转换电能的设备：变压器
开关电器：隔离开关、断路器
限流载体：母线
补偿设备：电容器组、消弧线圈
互感器：电流互感器、电压互感器
防御过电压设备：避雷针、避雷器
接地装置等。

5.2 变电二次设备

变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备。

变电站综合自动化系统结构

主要包括：继电保护装置、综合自动化系统、自动装置、测控装置、计量装置以及为二次设备提供电源的直流设备。

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变电站运维

变电运维，就是日常运行维护变电站的设备。

夜晚变电站大修

变电站日常工作主要任务包括：

1) 变电站操作

为了电网正常运行，变电站所属调度会要求变电站进行设备操作，比如断开某断路器等等。在变电站做操作工序十分严谨，要有操作票，要首先在模拟台模拟，然后起码两人一组，一人复述操作命令，一人操作，当然操作前还要口述一篇操作命令。以免出现带电和地刀这种恶性误操作事件出现。

2) 变电站日常巡视

变电站的日常巡视也十分重要。巡视的内容很多，基本也很固定，像是红外测温、观察变压器油位、配电房巡视等等。如果发现数据异常，就需要启动缺陷程序，上报后等检修人员进行检修。

3) 临时任务

比如党建活动、春季/秋季安全检查、竞赛、场站改造等等。

变电站安全检查任何人进了站以后的安全问题都要运维负责。很多进站人员对变电站的危险点并不熟悉，万一走错间隔或者任何失误导致了电网和人身事故，运维都是要负责的。

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变电站发展趋势

现在无人值守变电站的增多，基本上有人的都是500kV以上的变电站了，智能化和数字化将会成为变电站，乃至于电网发展的重要方向。

传统变电站和数字化变电站的结构图

智能化变电站与传统变电站相比，主要需对过程层和间隔层设备进行升级，将一次系统的模拟量和开关量就地数字化，用光纤代替现有的电缆连接，实现过程层设备与间隔层设备之间的通信。

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