變電站

　　組成

　　變電站（Substation）是把一些設(shè)備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，變電站主要分為：升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。
 

　　變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。

　　變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補(bǔ)償設(shè)備。 變電站的主要設(shè)備和連接方式，按其功能不同而有差異。

　　工作原理

　　變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器即高、低壓每相共用一個(gè)繞組，從高壓繞組中間抽出一個(gè)頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。

　　變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓有時(shí)需要切換變壓器的分接頭。

　　按分接頭切換方式變壓器有帶負(fù)荷有載調(diào)壓變壓器和無負(fù)荷無載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器主要用于受端變電站。

　　電壓互感器和電流互感器。它們的工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設(shè)備和母線的運(yùn)行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流按規(guī)定比例變成測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)及控制設(shè)備的低電壓和小電流。在額定運(yùn)行情況下電壓互感器二次電壓為l00V，電流互感器二次電流為5A或1A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路,請(qǐng)注意:絕不能讓其開路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。

　　開關(guān)設(shè)備。它包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器等都是斷開和合上電路的設(shè)備。斷路器在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下用來合上和斷開電路；故障時(shí)在繼電保護(hù)裝置控制下自動(dòng)把故障設(shè)備和線路斷開，還可以有自動(dòng)重合閘功能。在我國(guó)，220kV以上變電站使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。
　　隔離開關(guān)（刀閘)的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時(shí)隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負(fù)荷電流和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時(shí)應(yīng)先拉斷路器后拉隔離開關(guān)，送電時(shí)應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。如果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。

　　負(fù)荷開關(guān)能在正常運(yùn)行時(shí)斷開負(fù)荷電流沒有斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于10kV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。

　　為了減少變電站的占地面積近年來積極發(fā)展六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。它把斷路器、隔離開關(guān)、母線、接地開關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個(gè)整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)。這種組合電器具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕不受大氣條件影響，檢修間隔長(zhǎng)，無觸電事故和電噪聲干擾等優(yōu)點(diǎn)，具有發(fā)展前765kV已在變電站投入運(yùn)行。目前，它的缺點(diǎn)是價(jià)格貴，制造和檢修工藝要求高。

　　其它相關(guān)

　　變電站還裝有防雷設(shè)備，主要有避雷針和避雷器。避雷針是為了防止變電站遭受直接雷擊將雷電對(duì)其自身放電把雷電流引入大地。在變電站附近的線路上落雷時(shí)雷電波會(huì)沿導(dǎo)線進(jìn)入變電站，產(chǎn)生過電壓。另外，斷路器操作等也會(huì)引起過電壓。避雷器的作用是當(dāng)過電壓超過一定限值時(shí)，自動(dòng)對(duì)地放電降低電壓保護(hù)設(shè)備放電后又迅速自動(dòng)滅弧，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前，使用最多的是氧化鋅避雷器。