浅谈入职大学生的变电站之旅（一次设备篇）
很多小伙伴和我一样初入电力公司，对整个环境还是比较陌生，对于变电站的很多认识依旧停留在书本上以及自己脑子里自定义的模型里。下面下给大家看一张图片
110kV变电站
刚到变电站的时候，映入眼帘就是这样一幕画面，我的天呐！完全找不到北，这都是些啥啊？？线咋走的呀？杂乱无章啊？看不懂看不懂。于是乎我整理了身边几个小伙伴对于变电站的疑问：
避雷器、开关与刀闸的支柱瓷瓶傻傻分不清楚，感觉都是罐罐！
常规站最容易找的是进线部分，可是线进来之后怎么走的感觉超级蒙圈（怎么跟一次接线图差别那么大呢！？）
GIS站更痛苦，全是瓶瓶罐罐，什么鬼！完全看不懂！
一次设备的端子箱干嘛用的呀？一堆按钮一堆线。。。#%$&@*。。
进了10kV开关柜室后更晕，开关刀闸呢？怎么规规矩矩全是柜子呀？
主控室柜子好多！好多听都没听过的柜子。。低周低频保护柜。。公用测控屏。。and so on！
都说智能变电站智能，智能在哪儿啊？！
一次接线图上的那些编号好奇怪，师傅们怎么脱口而出就互相知道这是什么设备啊？！好帅气
相比别的问题来讲，这些问题是我们最容易问的，毕竟新鲜事物对我们的冲击来的太陡！那么接下来我就带着大家一起从一次设备开始，根据接线图从上往下挨个儿的认识咱们未来一直打交道的设备！
110kV变电站一次接线图
110kV线路
以最左边线路为例进行讲解，从上往下最开始的是线路名称的标注：如果本站是A，进线一般情况为AB（出线）、或者BA（进线），如果是双回线的情况，还在后面加上东、西、南、北方位。
了解了线路名称后我们开始熟悉进线后的第一台设备：避雷器。
避雷器
避雷器：
为了保护电器免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流赋值的一种电器。可以这么理解：雷击时产生的外部过电压而产生的大电流会被避雷器引导地面中去，从而保护了变电站的一次设备。
避雷器主要有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器，前一利用间隙加灭弧能力进行设计，第二种利用间隙加碳化硅的阀片进行设计，最普遍也是应用最广的是氧化锌避雷器：利用氧化锌的非线性的电压电流曲线进行设计。
线路PT（电压互感器）
电压互感器的作用主要是将一次高电压通过线圈变比降为最高100V的二次电压，电压数据提供给二次保护装置使用。特别注意：PT二次部分禁止短路（因为电流变比与电压变比刚好相反，如果短路会在二次侧产生极大的短路电流）同理，CT二次侧禁止开路。
Tip：线路上的电压互感器一般只安装在一相上（两相、三相也有），作用主要是检无压、检同期的作用（两相、三相的还用于关口电压的计量），单相PT针对自动重合闸装置和线路地刀带电闭锁而存在。
避雷器之后就是经典的组合了：
开关刀闸
从上往下依次是：线路地刀16160—线路刀闸1616—线路侧地刀16140—线路161断路器—母线侧地刀16130—母线侧刀闸1611或者1612（根据链接母线号数决定）—母线
开关=断路器（具有灭弧能力）
刀闸=隔离开关（不具有灭弧能力）
110kV室外GIS变电站线路侧一次设备
其中16160这把地刀归调度管辖，因为要考虑到线路对面的情况才能决定该不该合这把刀，而我们只是变电站运维人员没有千里眼，看不到那么远！而开关、刀闸的动作均由直流供电系统保障（主控室内的直流馈电柜）。在这里要提到两个重要的知识点：
1、断路器161与隔离开关1616、1611处于合闸状态，线路地刀均处于分闸状态时为正常运行状态 2、与正常运行状态相比仅仅断路器161处于分闸状态，则此时为热备用状态。 3、在热备用状态基础上拉开隔离开关1616、1611此时为冷备用状态。 4、在冷备用状态基础上合上线路地刀16130、16140，则此时状态为检修状态。5、1616刀闸分位、16160接地刀闸合位为线路检修状态。
2、线路断开顺序：断开断路器161、拉开隔离开关1616、再拉开隔离开关1611（断电先拉线路侧刀闸再拉电源侧刀闸，防止161断开失效时带负荷拉刀闸影响范围变小）最后合上16130、16140地刀。线路合闸顺序：刚好反过来。
母线
接下来就到了母线，传统110kV变电站的母线接线方式有四种：单母线分段、双母线、内桥接线（与单母分段的区别在于少了变压器高压侧开关部分）、单母线分段带旁路母线（由于造价高、倒闸操作复杂且目前电网稳定性高基本被淘汰掉了）
不同的接线方式与电网稳定性挂钩，从安全稳定级别由高到低的排序为：单母带旁路>双母线>单母线分段>内桥接线，但是不同的接线方式造价也不一样，所以综合各个变电站的重要级别和经济性就确定了各个站的母线接线方式。
母线上可是有很多宝贝哦：单母分段情况下有分段开关，双母线有母连开关，每段母线上有母线PT、避雷器、接地刀闸。
而此时母线三相线路都需要接入PT，目的是为了向各类保护提供高精度的电压值，通常情况下分段开关120、920保持断开状态，运行方式采用自投方式（可以理解为各自母线负责各自负荷，相互供电不影响）一旦120与920断路器合闸，这种运行方式称为互投方式。
自投转互投时需要先合120一段时间，保持环网电压平衡后再合上920开关。因为两段母线所带负荷不一定均匀，直接合上920会造成较大环流，引起保护误动！
接下来继续往下会经过另一组开关、刀闸，顺序如下：1011（或者1012）—10130地刀—101断路器（串联CT）—10140地刀—1016线路刀闸—10160线路地刀。这些知识点与上面介绍的线路部分一样，就不过多赘述了。接下来要介绍的是变电站最核心的设备：
变压器
变压器，说到这个词语新来的同行小伙伴们第一时间会认为是书本上画的两个圈圈。但实际上，变压器长这么大。。。一坨！
110kV变压器
变压器最基本的结构就不一一说明了，直接联系图片观察，那些像避雷器一样的筒子其实是变压器出线套管（起绝缘支撑作用的）中间粗的三根（黄绿红）是变压器的三相进线，最左侧那一根是变压器中性点接地线，接地线旁边并联了绝缘间隔、避雷器，这是110kV电压等级的变压器。10kV站用变与之不同的是，中性点经消弧线圈接地，原理其实是
发生单相接地故障时，故障容性电流过大时会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压并破坏绝缘部分使事故扩大！消弧线圈的感性电流可以与故障点容性电流相互补偿，起到减小故障电流、以致自动熄弧，保证继续供电的作用！。
可能小伙伴会问为什么110kV变压器中性点不经过消弧线圈接地呢？因为110kV电压等级较高，一旦出现单相接地的情况另外两项线路会以故障点为接地点，自然对地电压升级为√3倍，故障就会变得更严重了！
变压器右端那个高高的像枕头一样的东西就是油枕，变压器内部绝缘油其实分为了两部分，一部分作为变压器主绝缘油，另一部分隔离开作为有载调压起到灭弧作用的绝缘油。这里提到了一个有意思的词语，有载调压。那么对应的话就有无载调压了，通过字面意思意思来看，就是变压器带着负荷和不带负荷调整分接头。光从字面上都可以发现有载调压更有优势，可在不停电的情况下随着负荷的增多或者减少随时调整变压器分接头。
线路经过变压器后就通过穿墙套管进入了10kV（低压侧）、35kV（中压侧）开关室内。
开关室
开关室里面全是一排一排的的柜子，分上中下三部分。最头大的是根本看不懂哪个柜子里是什么东西，感觉就像潘多拉盒子一样，对里面充满了好奇。对它的认识只能依靠标示牌了！
10kV开关柜
首先咱们还是别迷失了，喝杯茶屡屡思路，咱们发现所有的柜子都是手车开关，首先去找到901进线开关，找到之后我们根据接线图找规律：
10kV接线方式一般采用单母线分段的方式，每条母线上有两组电容器、一组站用变压器、剩下全是出线回路
每个柜子代表一个间隔（一条回路），可是找到了柜子，我们总得了解内部到底是什么样的。并且我发现手车开关并没有隔离开关，为了搞清楚原理我去了一个新投站（未投运）打开了前后柜门，图片如下：
拉出手车打开挡板，映入眼帘的是这个东东
35kV手车开关静触头
如图所示上面三个孔连接的是10kV母线，下面三个孔连接的负荷（包括：PT、电容器、站用变、出线）上下触头的连接件就靠下面这个图的东东了：
35kV手车开关动触头
上部分绝缘瓷瓶为断路器，因为手车开关（起到联通作用）拉出后有明显断开点了所以没必要装设隔离开关了。刚才提到了静触头中上触头连接母线，那下触头呢？
10kVPT
10kV线路出线
下触头直接连接负荷通过电缆引出。那么问题又来了，110kV母线有接地刀闸，那10kV母线是如何接地的呢？答案是通过接地手车替换PT手车实现的母线接地，那么接地手车长什么样子呢？
10kV母线接地手车
很明显将静触头中的上端头接母线部分通过铜片引入地下实现母线接地。
小结
从进线到变压器到出线整条线路的一次设备都已经讲解完了，相信小伙伴们对于设备的基本原理已经掌握了，而这部分是我们后续理解二次保护的基础。一次设备很多，但是万变不离其宗，就那几个设备，每台设备都有各自的作用，多去几个站，多看几张一次接线图就会对设备更加熟悉！而相比一次设备而言二次保护更加复杂和难以理解，下节我们将和小伙伴们一起去领略二次保护的世界！
