項(xiàng)目2一次設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)

1、項(xiàng)目二項(xiàng)目二 一次設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)一次設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù) 【任務(wù)概述【任務(wù)概述 】 在供配電系統(tǒng)中，為了滿足用戶對電力的需求，保證在供配電系統(tǒng)中，為了滿足用戶對電力的需求，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，安裝有電力變電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，安裝有電力變壓器，從而使發(fā)動機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)發(fā)電廠輸電變壓器壓器，從而使發(fā)動機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)發(fā)電廠輸電變壓器升壓，變?yōu)檩旊娋€路上較高電壓的電能，高壓電能在升壓，變?yōu)檩旊娋€路上較高電壓的電能，高壓電能在傳送至負(fù)荷中心區(qū)時，需再經(jīng)中心區(qū)變電所降壓變壓傳送至負(fù)荷中心區(qū)時，需再經(jīng)中心區(qū)變電所降壓變壓器降壓，變?yōu)橛秒娫O(shè)備所需的較低電壓的電能，然后器降壓，變?yōu)?/p>

2、用電設(shè)備所需的較低電壓的電能，然后經(jīng)配電裝置和配電線路將電能送至各個用戶。經(jīng)配電裝置和配電線路將電能送至各個用戶。 本任務(wù)要求學(xué)生學(xué)會做變壓器投運(yùn)前的各項(xiàng)檢查和試本任務(wù)要求學(xué)生學(xué)會做變壓器投運(yùn)前的各項(xiàng)檢查和試驗(yàn)；熟悉變壓器的常見故障現(xiàn)象，分析產(chǎn)生故障的原驗(yàn)；熟悉變壓器的常見故障現(xiàn)象，分析產(chǎn)生故障的原因，學(xué)會處理各種常見故障。因，學(xué)會處理各種常見故障。2.1.1 電力變壓器的結(jié)構(gòu)和類型電力變壓器的結(jié)構(gòu)和類型 電力變壓器：電力變壓器： 電力變壓器（文字符號T或TM）是供配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電能輸送、電壓變換，滿足不同電壓等級負(fù)荷要求的核心器件，使用最多的是三相油浸式電力變壓器和環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。工

3、廠變電所中的電力變壓器屬于直接向用電設(shè)備供電的配電變壓器，容量等級現(xiàn)均采用R10系列，電力變壓器的繞組導(dǎo)體材質(zhì)有銅繞組和鋁繞組，低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了廣泛使用 類型：類型： 電力變壓器按調(diào)壓方式可分電力變壓器按調(diào)壓方式可分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩大類，工廠變電所中大多采用無載調(diào)壓方式變壓器。 變壓器按相數(shù)來分變壓器按相數(shù)來分，可分為單相變壓器和三相變壓器。 變壓器按繞組絕緣方式及冷卻方式可分變壓器按繞組絕緣方式及冷卻方式可分為油浸式、干式和充氣式等。工廠變電所中大多采用油浸自冷式變壓器。變壓器按用途可分變壓器按用途可分為普通式、全封閉式、防雷式，工廠變電所中大多采用普通式變壓器。圖2-1

4、為一般三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)圖。 1電力變壓器的結(jié)構(gòu)組成電力變壓器的結(jié)構(gòu)組成 電力變壓器主要有鐵芯、線圈、油箱、儲油柜以及絕緣套管、分接開關(guān)合氣體繼電器等組成，如圖2-1所示。2電力變壓器各部分功能電力變壓器各部分功能（1）油箱）油箱 油箱由箱體、箱蓋、散熱裝置、放油閥組成，其主要作用是把變壓器連成一個整體及進(jìn)行散熱。內(nèi)部是繞組、鐵芯和變壓器油。 變壓器油既有循環(huán)冷卻和散熱作用，又有絕緣作用。 繞組與箱體（箱壁、箱底）有一定距離，通過油箱內(nèi)的油進(jìn)行絕緣。油箱一般采用散熱管油箱。散熱管的管內(nèi)兩端與箱體內(nèi)相通，油受熱后，經(jīng)散熱管上端口流入管體，冷卻后經(jīng)下端口又流回箱內(nèi)，形成循環(huán)，用于1600K

5、VA及以下的變壓器，還有帶散熱器的油箱，用于2000KVA以上的變壓器。 圖圖2-1 油浸式三相電力變壓器油浸式三相電力變壓器（2）鐵芯和繞組）鐵芯和繞組鐵芯：鐵芯：鐵芯是變壓器最基本的組成部分之一。鐵芯是用導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊壓而成閉合磁路，變壓器的一次繞組和二次繞組都繞在鐵芯上。繞組：繞組：繞組也是變壓器最基本的部件。變壓器的一次繞組和二次繞組都是用銅線或鋁線繞成圓筒形的多層線圈，纏繞在變壓器的鐵芯柱上，繞組的匝與匝之間，層與層之間，繞組與繞組之間，繞組與鐵芯之間均相互絕緣。（3）油枕）油枕當(dāng)變壓器的體積隨著油的溫度膨脹或縮小時，油枕起著儲油及補(bǔ)油的作用，從而保證油箱內(nèi)充滿油。同時由于裝

6、了油枕，使變壓器縮小了于空氣的接觸面，減小了油的劣化速度。油枕的側(cè)面還裝有一個油位計(jì)（油標(biāo)管），從油位計(jì)中可以監(jiān)視油位的變化。（4）吸濕器）吸濕器由一根鐵管和玻璃容器組成，內(nèi)裝干燥劑（如硅膠）。當(dāng)油枕內(nèi)的空氣隨變壓器油的體積膨脹或縮小時，排出或吸入的空氣都經(jīng)過吸濕器，吸濕器內(nèi)的干燥劑吸收空氣中的水分，對空氣起過濾作用，此而保持油的清潔。（5）高、低壓套管）高、低壓套管高、低壓套管為瓷質(zhì)絕緣管，內(nèi)有導(dǎo)體，用于變壓器一、二次繞組接入引出端的固定和絕緣。 （6）防爆管）防爆管其作用是防止油箱發(fā)生爆炸事故。裝在變壓器的頂蓋上，喇叭型的管子與儲油柜或大氣相通，管口由薄膜封住。當(dāng)變壓器內(nèi)部有故障時，油溫升

7、高，油劇烈分解產(chǎn)生大量氣體，使油箱壓力劇增。這時防爆管薄膜破裂，油及氣體由管口噴出，防止變壓器的油箱爆炸或變形。 （7）散熱器）散熱器散熱器又稱為冷卻器，其形式有瓦楞型、扇形、圓形、和排管等。當(dāng)變壓器上層油溫與下層油溫產(chǎn)生溫差時，通過散熱器形成油的對流，經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。為提高變壓器油的冷卻效果，常采用風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷等措施。散熱管的散熱面積越大，散熱效果越好。 （8）分接開關(guān)）分接開關(guān)分接開關(guān)是調(diào)整電壓比的裝置。雙繞組變壓器的一次繞組及三繞組變壓器的一、二次繞組一般都有35個分接頭位置，操作部分裝于變壓器的頂部，或背部，經(jīng)傳動桿伸入變壓器的油箱。 3個

8、分接頭的中間分接頭為額定電壓的位置，相鄰分接頭的額定電壓值差5%；多分接頭的變壓器相鄰分接頭的額定電壓值相差2.5%，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要，按照指示的標(biāo)記，來選擇分接頭的位置。 由于變壓器高壓繞組的電流小，其導(dǎo)線的截面也小。同時額定電流小的分接開關(guān)結(jié)構(gòu)比較簡單，容易制造和安裝。變壓器的高壓繞組又在外面，抽頭引線引出很方便。對于降壓變壓器，當(dāng)電網(wǎng)電壓變動時，在高壓繞組進(jìn)行調(diào)壓就可以適應(yīng)電網(wǎng)電壓變動，對變壓器運(yùn)行十分有利。調(diào)壓方式包括無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無載調(diào)壓是指切換分接頭時，必須在變壓器停電情況下進(jìn)行；有載調(diào)壓則是在保證不中斷負(fù)荷電流的情況下進(jìn)行電壓調(diào)整，使系統(tǒng)電壓在正常范圍內(nèi)運(yùn)行。一般都在

9、變壓器高壓繞組上改變匝數(shù)進(jìn)行調(diào)壓。（9）氣體繼電器）氣體繼電器 氣體繼電器是變壓器的主要保護(hù)保護(hù)裝置，裝在變壓器的油箱和儲油柜的連接管上。當(dāng)變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時，氣體繼電器的上接點(diǎn)接信號回路，下接點(diǎn)接開關(guān)的跳閘回路。除上述部分外，變壓器還有溫度計(jì)、熱虹吸呢、吊裝環(huán)、帶孔支架等附件。一般工廠變電所采用的中、小型變壓器多為油浸自冷式，干式變壓器常用在賓館、樓宇、大廈等場所，一般安裝在地下變電所內(nèi)和箱式變電所內(nèi)。是在高層樓宇的興建，干式變壓器應(yīng)用越來越廣泛。2.1.2 三相電力變壓器的連接組別三相電力變壓器的連接組別三相電力變壓器連接組別是指變壓器一、二次側(cè)繞組所采用的連接方式的類型及相應(yīng)的一、二

10、次側(cè)對應(yīng)的線電壓的相位關(guān)系。常用的連接組別有Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11等。下面分析變壓器的某些常見連接組別的特點(diǎn)和應(yīng)用。1配電變壓器的連接組別配電變壓器的連接組別610kV配電變壓器（二次側(cè)電壓為380/220V）有Yyn0、Dyn11兩種常用的連接組別。（1）Yyn0連接組別的示意圖如圖2-2所示。其一次線電壓和對應(yīng)二次線電壓的相位關(guān)系如同時鐘在零點(diǎn)（12點(diǎn)）時分針與時針的位置一樣（圖中一、二次繞組上標(biāo)有“”的端子為對應(yīng)的同名端）12639(a)一、二次繞組接線(b)一、二次電壓向量(c)鐘表表示圖2-2 變壓器Yyn0連接組別ABCabCAUABUBUCUABU

11、abUaUbUcUabUYyn0連接組別的一次繞組采用星形連接，二次繞組為帶中性線的星形連接，其線路中可能有的3n（n=1、2、3，）次諧波會注入公共的電網(wǎng)中；而且，其中性線的電流規(guī)定不可能超過相線電流25%。因此，負(fù)荷嚴(yán)重不平衡或3n次諧波比較突出的場合不宜采用這種連接，但該連接組別的變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求較低（與Dyn11比較），因而造價比Dyn11型的稍低。在TN和TT系統(tǒng)中由單相不平衡電流引起的中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%，且任一相的電流在滿載都不超過額定電流時可選用Yyn0連接組別的變壓器。Yyn0這種連接組別一般用在低壓側(cè)為400V/220V的配電變壓器中，供電給

12、動力和照明混合負(fù)載。三相負(fù)載用400V線電壓，單相照明負(fù)載用220V相電壓。Yn0表示星形連接的中心點(diǎn)，引至變壓器箱殼的外面再與地相接。 （2）Dyn11連接組別的示意圖如圖2-3所示。其一次線電壓和對應(yīng)二次線電壓的相位關(guān)系如同分針與時針位置一樣。其一次繞組為三角形接線，3n次諧波電流在三角形的一次繞組中形成環(huán)流，不致注入公共電網(wǎng)，有抑制高次諧波的作用；其二次繞組為帶中線的星形連接，按規(guī)定，中性線電流容許達(dá)到相電流的75%，因此其承受單相不平衡電流能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Yyn0連接組別的變壓器。 對于現(xiàn)代供電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增加的情況，尤其在TN和TT系統(tǒng)中，Dyn11連接的變壓器得到大力的推廣和應(yīng)用

13、。 12639=(a)一、二次繞組接線(b)一、二次電壓向量(c)鐘表表示圖2-3 變壓器Dyn11連接組別ABCabC30AUABUABUBUCUabUaUbUcUabUDyn11（Y，d11Y/-11）這種連接組別通常用于低壓側(cè)電壓高與400V，高壓側(cè)電壓為35kV及以下的輸配電系統(tǒng)中。Dyn11（Y，d11-Y0/-11）這種連接組別通常用在高壓側(cè)需要中心點(diǎn)接地的輸電系統(tǒng)中，例如110kV及220kV等超高壓系統(tǒng)中。此外也可以用在低壓側(cè)電壓高于400V，高壓側(cè)電壓為35kV及以下的輸配電系統(tǒng)中。（3）防雷變壓器的連接組別）防雷變壓器的連接組別防雷變壓器通常采用Yzn11連接組別，如圖2-

14、4所示。其一次繞組采用星形連接，二次繞組分成兩個匝數(shù)相同的繞組，并采用曲折形（Z）連接，在同一鐵芯柱上的兩半個繞組的電流正好相反，使磁動勢相互抵消。因此如果雷電壓沿二次側(cè)線路侵入，二次側(cè)也不會出現(xiàn)過電壓。由此可見，Yzn11連接的變壓器有利于防雷，但這種變壓器二次繞組的用材量比Yyn0型的增加15%以上。 (b)一、二次電壓向量圖圖2-4 防雷變壓器Yzn11連接組別(a)一、二次繞組接線圖aCABCbnAUBUCU2aU2bU2cU1aU1bU1cUAUBUCUabUABUbUbUabU1aU1bU2cU1cUaU2bU2.1.3 工廠變電所中變壓器的過負(fù)荷能力工廠變電所中變壓器的過負(fù)荷能力

15、在選擇電力變壓器時，必須對負(fù)載的大小、性質(zhì)作深入了解，然后按照設(shè)備功率的確定方法選擇適當(dāng)容量。為了降低電能損耗，變壓器應(yīng)該首選擇低損耗節(jié)能型。當(dāng)廠區(qū)配電母線電壓偏差不能滿足要求時，總降壓變電所可選用有載調(diào)壓變壓器。車間變電所一般采用普通變壓器。變壓器容量的確定除考慮正常負(fù)荷外，還應(yīng)考慮到變壓器的過負(fù)荷能力和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。 1電力變壓器的過負(fù)荷能力電力變壓器的過負(fù)荷能力變壓器在正常運(yùn)行時，負(fù)荷不應(yīng)超過其額定容量。但是，變壓器并非總在最大負(fù)荷下運(yùn)行，在許多時間內(nèi)變壓器的實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)小于額定容量，因此，變壓器在不降低規(guī)定使用壽命的條件下具有一定短期過負(fù)荷能力。變壓器過負(fù)荷能力分為正常過負(fù)荷能力和事故過

16、負(fù)荷能力兩種。 （1）正常過負(fù)荷能力。）正常過負(fù)荷能力。變壓器在正常運(yùn)行時帶額定負(fù)荷可連續(xù)運(yùn)行20年。由于晝夜負(fù)荷變化和季節(jié)負(fù)荷差異而允許的變壓器過負(fù)荷，稱為正常過負(fù)荷。這種過負(fù)荷系數(shù)的總數(shù)，對室外變壓器不超過30%，對室內(nèi)變壓器不超過20%。變壓器的正常過負(fù)荷是指在不影響壽命、不損壞變壓器的各部分絕緣的情況下允許過負(fù)荷的持續(xù)時間。允許變壓器正常過負(fù)荷倍數(shù)及允許過負(fù)荷的持續(xù)時間參見表2-1。 無功功率平衡：無功功率平衡：無功功率產(chǎn)生于產(chǎn)生于“容性裝置容性裝置”中（如發(fā)動機(jī)、調(diào)相器、電力電容器高壓輸電線路的充電電容）消耗消耗在在“感性裝置感性裝置”中（如異步電動機(jī)、電抗器、輸電線路的電抗等）。無

17、功功率的平衡體現(xiàn)在電壓水平上，無功功率過剩電壓升高，無功功率不足電壓降低。 （3）隨機(jī)變化、實(shí)時調(diào)整。）隨機(jī)變化、實(shí)時調(diào)整。電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是不斷變化的動態(tài)，除了設(shè)備的計(jì)劃停送電外，異常和事故對系統(tǒng)的沖擊是隨機(jī)的。正常情況下電力系統(tǒng)的負(fù)荷和機(jī)組出力的變化也是隨機(jī)的。 電力系統(tǒng)的總負(fù)荷是由千千萬萬個電能用戶的用電負(fù)荷疊加起來構(gòu)成的。用電高峰（上午和晚上）低谷（中午和夜間），負(fù)荷之差可達(dá)最大負(fù)荷30%50%。 （4）發(fā)電出力的隨機(jī)性。）發(fā)電出力的隨機(jī)性。發(fā)電機(jī)組的出力不是固定不變的，有時需要人為調(diào)整。表2-1 自然冷卻或吹風(fēng)冷卻油浸式電力變壓器的過負(fù)荷允許時間過負(fù)荷倍數(shù)過負(fù)荷前上層油溫升（）18

18、2430364248過負(fù)荷允許時間（h：min小時：分鐘）1.13:503:252:502:101:250:101.22:051:401:150:451.31:100:500:301.40:400:251.50:15 （2）事故過負(fù)荷能力。當(dāng)電力系統(tǒng)或工廠變電所發(fā)生事故時，為了保證對重要設(shè)備連續(xù)供電，故允許變壓器短時間的過負(fù)荷，這種過負(fù)荷即事故過負(fù)荷。 變壓器事故過負(fù)荷倍數(shù)及運(yùn)行時間允許值，可參照表2-2和2-3所示執(zhí)行。若過負(fù)荷的倍數(shù)和時間超過允許值時，則應(yīng)按規(guī)定減少變壓器的負(fù)荷。表2-2 油浸自然循環(huán)冷卻變壓器事故過負(fù)荷運(yùn)行時間允許值過負(fù)荷倍數(shù)環(huán)境溫度/過負(fù)荷倍數(shù)環(huán)境溫度/01020304

19、0010203040運(yùn)行時間允許值（h：min小時：分鐘）運(yùn)行時間允許值（h：min小時：分鐘）1.124:0024:0024:0019:007:001.63:002:051:200:450:181.224:0024:0013:05:502:451.72:051:200:550:250:091.323:0010:005:303:001:301.81:301:000:300:130:061.48:305:103:101:450:551.91:000:350:180:090:051.54:453:002:001:100:352.00:400:220:110:060表2-3 油浸強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻

20、變壓器事故過負(fù)荷運(yùn)行時間允許值 2變壓器臺數(shù)的選擇原則變壓器臺數(shù)的選擇原則工廠變電所中的主變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)下列原則選擇： 過負(fù)荷倍數(shù)環(huán)境溫度/過負(fù)荷倍數(shù)環(huán)境溫度/010203040010203040運(yùn)行時間允許值（h：min小時：分鐘）運(yùn)行時間允許值（h：min小時：分鐘）1.124:0024:0024:0019:007:001.54:453:002:001:100:351.224:0024:0013:05:502:451.63:002:051:200:450:181.323:0010:005:303:001:301.72:051:250:550:250:091.48:305:103:101:

21、450:55（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，對供有大量一、而級負(fù)荷的變電所應(yīng)采用兩臺變壓器，對只有二級負(fù)荷，而無一級負(fù)荷的變電所，也可只采用一臺變壓器，并在低壓側(cè)架設(shè)與其他變電所的聯(lián)絡(luò)線。（2）對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大的工廠變電所，可考慮采用兩臺變壓器。（3）一般三級負(fù)荷只采用一臺主變壓器。 （4）考慮負(fù)荷的發(fā)展，應(yīng)留有第二臺主變壓器的空間。 3主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇（1）單臺變壓器容量的確定）單臺變壓器容量的確定單臺變壓器的額定容量SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷Se，留有裕量，并考慮到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即eNSS)4 . 115. 1 (工廠車間變電所中，單臺

22、變壓器容量不宜超過1000KVA（kW）；（2）兩臺變壓器容量確定）兩臺變壓器容量確定裝有兩臺變壓器時，每臺變壓器額定容量SN應(yīng)同時滿足以下兩個條件：任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的60%70%的要求，即eNSS)7 . 06 . 0(任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足全部計(jì)算負(fù)荷一、二級負(fù)荷的需要，即eeNSSS（3）單臺變壓器的容量上限。工廠車間變電所單臺主變壓器容量一般不宜大于1250 KVA（kW）。這方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更新接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。 對于裝設(shè)在二層樓

23、以上的電力變壓器應(yīng)考慮垂直與水平運(yùn)輸對通道、樓板載荷的影響。如果采用干式變壓器，其容量不宜大于630 KVA（kW）。對于居民小區(qū)變電所內(nèi)油浸式變壓器單臺容量，不宜大于630 KVA（kW）。例例2-1：某車間10/0.4KV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1400KW，其中一、二級負(fù)荷為750 KW，試確定主變壓器臺數(shù)和單臺容量。 解：解： 由于車間變電所有一、二級負(fù)荷，所以變電所應(yīng)選用兩臺變壓器。根據(jù)式（2-2）和（2-3）得： SN0.7Se =0.71400980（kW） 所以單臺變壓器容量選擇為1000 kW的電力變壓器，具體型號為S9-1000/10 750（kW）eeNSSSeeNSSS2.

24、1.4 電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件 1電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行的目的電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行的目的供配電技術(shù)中常常采用變壓器并聯(lián)運(yùn)行方式，目的是為了提高供電的可靠性和變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件為保證并聯(lián)運(yùn)行的變壓器一次側(cè)與二次側(cè)電勢相同、電壓相位相同、變壓器內(nèi)阻相同，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)該在空載時并聯(lián)回路中沒有環(huán)流，在帶負(fù)載時，各變壓器的電流按其容量比分配，無嚴(yán)重負(fù)荷不均現(xiàn)象發(fā)生，使并聯(lián)變壓器的容量能得到充分利用。因此，并聯(lián)運(yùn)行變壓器必須滿足以下條件：（1）所有并聯(lián)變壓器的電壓比必須相同。即額定一次電壓和額定二次電壓必須對應(yīng)相等，容許差值不得超

25、過5%。否則將在并聯(lián)運(yùn)行變壓器的二次繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，引起電能損耗，導(dǎo)致繞組過熱甚至燒毀。 （2）并聯(lián)變壓器的連接組別必須相同。也就是一次電壓和二次電壓的相序和相位分別對應(yīng)相等。否則，不同連接組別的變壓器之間存在相位差，進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行時會產(chǎn)生環(huán)流，可能導(dǎo)致變壓器繞組燒壞。（3）并聯(lián)變壓器的短路電壓（阻抗電壓）必須相等或接近相等。并聯(lián)變壓器短路電壓（阻抗電壓）容許差值不能超過10%。因?yàn)椴⒙?lián)運(yùn)行的變壓器的實(shí)際負(fù)載分配和他們的阻抗電壓值成反比，如果阻抗電壓相差過大，可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器方式過負(fù)荷現(xiàn)象。 （4）變壓器在并聯(lián)運(yùn)行前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，

26、預(yù)計(jì)變壓器的負(fù)荷分配情況，并聯(lián)運(yùn)行后檢查其負(fù)荷電流分配是否合理，防止因負(fù)荷分配不合理造成變壓器過載或過分欠載。解開并聯(lián)前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，預(yù)計(jì)解列后各變壓器都不會過載，并且在解列后應(yīng)立即檢查各變壓器的負(fù)荷電流都不應(yīng)超過其額定電流。2.1.5 變壓器的操作及維護(hù)變壓器的操作及維護(hù)1變壓器運(yùn)行前的檢查事項(xiàng)變壓器運(yùn)行前的檢查事項(xiàng)在變壓器投入運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢查： (1)檢查試驗(yàn)合格證。如果此試驗(yàn)合格證簽發(fā)日期超過3個月，應(yīng)重新測試絕緣電阻，其阻值應(yīng)大于允許值且不小于原試驗(yàn)值的70%。（2）套管完整，無損壞裂紋現(xiàn)象，外殼無漏油、滲油現(xiàn)象。（3）高、低壓引線完整可靠，各處接點(diǎn)符合要求。（4）一、

27、二次熔斷器熔體符合要求。（5）引線與外殼及電桿的距離符合要求，油位正常。（6）防雷保護(hù)齊全，接地電阻合格。 2變壓器停、送電操作順序變壓器停、送電操作順序變壓器停、送電的操作順序是：停電時先停負(fù)荷側(cè)，后停電源側(cè)；送電時先接通電源側(cè)，再依次接通負(fù)荷側(cè)。這是因?yàn)椋海?）從電源側(cè)逐級向負(fù)荷側(cè)送電，如有故障，便于確定故障范圍，及時作出判斷和處理，以免故障蔓延擴(kuò)大。（2）多電源的情況下，若先停負(fù)荷，則可以防止變壓器反向充電；若先停電源側(cè)，遇到有故障可能會造成保護(hù)裝置的誤動作或拒動，延長故障切除時間，并可能擴(kuò)大故障范圍。（3）當(dāng)負(fù)荷側(cè)母線電壓互感器帶有低周減載裝置，而未裝電流閉鎖時，一旦先停電源側(cè)開關(guān)，由

28、于大型同步電動機(jī)的反饋，可能使低周減載裝置誤動作。3變壓器的常見故障分析變壓器的常見故障分析變壓器在運(yùn)行中，由于其內(nèi)部或外部的原因會發(fā)生一些異常情況，影響變壓器正常工作，造成故障。按變壓器發(fā)生故障的原因，一般可分為磁路故障和電路故障。磁路故障：磁路故障一般指鐵芯、軛鐵及夾件間發(fā)生的故障。常見的有硅鋼片短路、穿心螺栓及鐵軛夾緊件與鐵芯之間的絕緣損壞以及鐵芯接地不良引起放電等。電路故障：電路故障主要指繞組和引線故障等常見的有線圈老化、受潮，切換器接觸不良，材料質(zhì)量及制造工藝不良，過電壓沖擊及二次系統(tǒng)短路引起故障等。 （1）變壓器故障分析方法）變壓器故障分析方法直觀法。變壓器控制屏上一般裝有監(jiān)測儀表

29、，容量在560KVA以上的還裝有氣體繼電器、差動保護(hù)繼電器、過電流保護(hù)等裝置。通過這些儀表和保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確地反映變壓器的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障。試驗(yàn)法。發(fā)生在匝間短路、內(nèi)部繞組放電或擊穿、繞組與繞組之間的絕緣被擊穿等故障時，變壓器外表特征不明顯，因此不能完全靠外部直觀來判斷，必須結(jié)合直觀發(fā)進(jìn)行試驗(yàn)測量，以正確判斷故障的性質(zhì)和部位，變壓器的故障試驗(yàn)法采用的兩種方法如下：A、測絕緣電阻。、測絕緣電阻。用2500V的絕緣電阻表測量繞組之間和繞組對地絕緣電阻，若其值為零，則說明繞組之間和繞組對地可能有擊穿現(xiàn)象。B、繞組的直流電阻試驗(yàn)。、繞組的直流電阻試驗(yàn)。如果變壓器的分接開關(guān)置于不同分接位置時，測得

30、的直流電阻值相差很大，可能是分接開關(guān)接觸不良或觸點(diǎn)有污垢等；測得低壓側(cè)相電阻與三相電阻平均值之比超過2%時，或線電阻與三相電阻平均值之比超過2%時，說明匝間可能發(fā)生短路或引線套管的導(dǎo)管間接觸不良；測得一次側(cè)電阻極大時，表明高壓繞組斷路或分接開關(guān)損壞；二次側(cè)三相電阻測量誤差很大時，則可能是引線銅皮與絕緣子導(dǎo)管斷開或接觸不良。 （2）變壓器的常見故障）變壓器的常見故障常見故障的現(xiàn)象、原因和處理方法列于表2-4。表表2-4 變壓器常見故障現(xiàn)象、原因和處理方法變壓器常見故障現(xiàn)象、原因和處理方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因檢查處理方法鐵芯片局部短路或熔毀1.鐵芯片間絕緣嚴(yán)重?fù)p壞2.鐵芯或鐵軛螺栓絕緣損壞3.接地方法

31、不當(dāng)1.用直流伏安法測片間絕緣電阻，找出故障點(diǎn)并進(jìn)行修理2.調(diào)換損壞的絕緣膠紙管3.改正接地錯誤運(yùn)行中有異常響聲1.鐵芯片間絕緣損壞2.鐵芯的緊固件松動3.外加電壓過高4.過載運(yùn)行1.吊出鐵芯檢查片間絕緣電阻，進(jìn)行涂漆處理2.緊固松動螺栓3.調(diào)整外加電壓4.減輕負(fù)載繞組匝間短路、層間短路或相減短路1.繞組絕緣損壞2.長期過載運(yùn)行或發(fā)生短路故障3.鐵芯有毛刺，使繞組絕緣受損4.引線間或套管間短路1.吊出鐵芯，修理或調(diào)換線圈2.減小負(fù)載或排除短路故障后修理繞組3.修理鐵芯，修復(fù)繞組絕緣4.用絕緣電阻表測試故障并排除故障高、低壓繞組間或?qū)Φ負(fù)舸?.變壓器受大氣過電壓的作用2.絕緣油受潮3.絕緣老化而

32、有破裂，折斷等缺陷1.調(diào)換繞組2.干燥處理絕緣油3.用絕緣電阻表測試絕緣電阻，必要時更換變壓器漏油1.變壓器油箱的焊接有裂紋2.密封墊老化或損壞3.密封墊不正，壓力不均4.密封填料處理不好，硬化或斷裂1.吊出鐵芯，將油放掉，進(jìn)行補(bǔ)焊2.調(diào)換密封墊3.放正墊圈，重新緊固4.調(diào)換填料2.1.2 三相電力變壓器的連接組別三相電力變壓器的連接組別油溫突然升高1.過負(fù)載運(yùn)行2.接頭螺釘松動3.線圈短路4.缺油或油質(zhì)不好1.減少負(fù)載2.停止運(yùn)行，檢查各接頭，加以緊固3.停止運(yùn)行，吊出鐵芯，檢修繞組4.加油或調(diào)換全部變壓器油油色變黑油面變低1.長期過載，油溫過高2.有水漏入或有潮氣侵入3.油箱漏油1.減小負(fù)

33、載2.找出漏水處或檢查吸潮劑是否生效3.修補(bǔ)漏油處，加入新油氣體繼電器動作1.信號指示未跳閘2.信號指示開關(guān)未跳閘1.變壓器內(nèi)進(jìn)入空氣,造成氣體繼電器誤動作，查原因排除2.變壓器內(nèi)部發(fā)生發(fā)生故障，查出故障加以處理變壓器著火1.高、低壓繞組層間短路2.嚴(yán)重過載3.鐵芯絕緣損壞,穿心螺栓絕緣損壞4.套管破裂，油在閃路是流出，引起蓋頂著火1.吊出鐵芯，局部處理或重繞線圈2.減小負(fù)載3.吊出鐵芯，重新涂漆或調(diào)換穿心螺栓4.調(diào)換套管分接開關(guān)觸頭灼傷1.彈簧壓力不夠接觸不可靠2.動靜觸頭不位，接觸不良3.短路使觸點(diǎn)過熱測量直流電阻，吊出器身后檢查處理 2.1.6 成套配電裝置成套配電裝置成套配電裝置是按電

34、氣主接線的要求，把開關(guān)設(shè)備、保護(hù)測量電氣、母線和必要的輔助設(shè)備組合在一起構(gòu)成的用來接受、分配和控制電能的總體裝置。 1成套配電裝置分類與特點(diǎn)成套配電裝置分類與特點(diǎn)成套配電裝置可分為裝配式配電裝置和成套配電裝置。電氣設(shè)備在現(xiàn)場組裝的配電裝置稱為裝配式配電裝置，在制造廠預(yù)先把電氣組裝成柜再運(yùn)到現(xiàn)場安裝的稱為成套配電裝置。工廠變配電所多采用成套配電裝置。成套配電裝置是制造廠成套供應(yīng)的設(shè)備。同一個回路的開關(guān)電器、測量儀表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備都裝配在一個或兩個全封閉或半封閉的金屬柜中。制造廠可生產(chǎn)各種不同一次線路方案的開關(guān)柜供用戶選用。一般中、小型工廠變配電所中常用到到成套配電設(shè)備有高壓成套配電裝置（也

35、稱高壓開關(guān)柜）和低壓成套配電裝置。低壓成套配電裝置只有室內(nèi)式一種，高壓開關(guān)柜則有室內(nèi)式和室外式兩種。另外還有一些成套配電裝置，如高、低壓無功功率補(bǔ)償成套裝置，高壓綜合啟動柜、低壓動力配電箱及照明配電箱等在工廠也常使用。2高壓成套配電裝置（高壓開關(guān)柜）高壓成套配電裝置（高壓開關(guān)柜）高壓成套配電裝置就是按不同用途的接線方案，將所需的高壓設(shè)備和相關(guān)一、二次設(shè)備按一定的線路方案組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓交流電動機(jī)的啟動和保護(hù)之用，對供配電系統(tǒng)進(jìn)行控制、檢測和保護(hù)。其中安裝有開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、檢測儀表和母線、絕緣子等。

36、固定式高壓開關(guān)柜柜內(nèi)所有電器部件都固定在不能移動的臺架上，構(gòu)造簡單，也較為經(jīng)濟(jì)，儀表在中、小型工廠大多采用。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移開式）兩大類。在一般中、小型工廠中普遍采用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜。我國現(xiàn)在大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的固定式高壓開關(guān)柜主要為GG-1A（F）型。這種防誤操作型開關(guān)柜裝設(shè)了防止電器誤操作和保障人身安全的閉鎖裝置，即所謂“五防五防”：防止誤分、誤合斷路器。防止帶負(fù)荷誤拉、誤合隔離開關(guān)。 防止帶電誤掛地線。防止帶接地線誤合隔離開關(guān)。防止人員誤入帶電間隔。固定式高壓開關(guān)柜外形示意圖如圖2-5所示。圖2-5 GG-1FQ箱式固定柜外形示意圖手車式（或移開式）高壓開關(guān)柜是一

37、部分電器部件固定在可移動的手車上，另一部分電器部件裝置在固定的臺架上。當(dāng)高壓斷路器出現(xiàn)故障需要檢修時，可隨時將其手車?yán)?，然后推入同類備用小車，即可恢?fù)供電。因此采用手車式開關(guān)柜檢修方便安全，恢復(fù)供電快，可靠性高，但價格較貴。 圖圖2-6為為GC-10（F）型手）型手車式高壓開關(guān)車式高壓開關(guān)柜的外形結(jié)構(gòu)柜的外形結(jié)構(gòu)圖。圖。圖2-6 GC-10（F）型高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜在610kV電壓等級的工廠變配電所戶內(nèi)配電裝置中應(yīng)用很廣泛，35kV高壓開關(guān)柜目前國內(nèi)僅生產(chǎn)戶內(nèi)式。新系列高壓開關(guān)柜的全型號表示和含義如下： 3低壓成套配電裝置低壓成套配電裝置 結(jié)構(gòu)形式高壓開關(guān)柜操作機(jī)構(gòu)D-電磁式T-彈簧式K-

38、凱裝式J-間隔式X-箱式H-環(huán)網(wǎng)式Y(jié)-移開式H-固定式一次線路方案編號額定電壓（kV）設(shè)計(jì)序號安裝場所N-戶內(nèi)式低壓成套配電裝置一般稱為低壓配電屏，包括低壓配電柜和配電箱，是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的低壓成套設(shè)備，在低壓系統(tǒng)中可作為控制、保護(hù)和計(jì)量裝置。低壓成套配電裝置按其結(jié)構(gòu)形式分為固定式和抽屜式兩種。 目前使用較廣的固定式低壓配電柜有PGL、GGL、GGD等形式，其中GGD是國內(nèi)較新產(chǎn)品，全部采用新型電器部件，具有分?jǐn)嗄芰?qiáng)、熱穩(wěn)定性好、接線方案靈活、組合方便、結(jié)構(gòu)新穎及外殼防護(hù)等級高等優(yōu)點(diǎn)。固定式低壓開關(guān)柜適用于動力和照明配電。抽屜式低壓開關(guān)柜的安裝方式為抽出式，每個抽

39、屜為一個功能單元，按一、二次線路方案要求將有關(guān)功能單元的抽屜式疊裝安裝在封閉的金屬柜體內(nèi)，這種開關(guān)柜適用于三相交流系統(tǒng)中，可作為電動機(jī)控制中心的配電和控制裝置。圖2-7（單位：mm）為GCK型抽屜式低壓配電柜結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2-7 GCK型抽屜式低壓配電柜結(jié)構(gòu)示意圖 （1）電壓配電屏）電壓配電屏常見的低壓配電屏有GGD型和PGL型。GGD型低壓配電屏適用于交流頻率50Hz，額定工作電壓380V，額定工作電流至3150A的發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等配電系統(tǒng)。型號含義如下：交流低壓配電柜電氣元件固定安裝、接線電力用柜主電路方案代號GGD輔助電路方案代號設(shè)計(jì)序號1-分?jǐn)嗄芰?5kA2-分?jǐn)嗄芰?

40、0kA3-分?jǐn)嗄芰?0kA低壓配電屏供電力用戶的動力、照明及配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換，分配與控制之用。GGD型低壓配電屏具有分?jǐn)嗄芰Ω撸瑒討B(tài)穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)新穎、合理，電器方案切合實(shí)際，系列性、實(shí)用性強(qiáng)、防護(hù)等級高等優(yōu)點(diǎn)。 其實(shí)物外形如圖2-8(a)所示。 圖2-8 常見低壓配電屏實(shí)物圖GGD型交流低壓配電屏的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：柜體采用通用柜的形式，構(gòu)架用8MF冷彎型鋼局部焊接組裝而成。構(gòu)架零件及專用配套零件由型鋼定點(diǎn)生產(chǎn)廠配套供貨，從而保證了柜體的精度和質(zhì)量。通用GGD型低壓配電屏的零部件按模塊原理設(shè)計(jì)，框架及零部件安裝孔模數(shù)E = 20mm變化，通用系數(shù)高，可使工廠實(shí)現(xiàn)預(yù)生產(chǎn)，既縮短生產(chǎn)周期又可提高工作

41、效率。GGD型低壓配電屏的分?jǐn)嗄芰^高、動力穩(wěn)定性能較好，電氣方案切合實(shí)際，生產(chǎn)成系列化，通常作為更新?lián)Q代的產(chǎn)品使用。 任務(wù)任務(wù)2 高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù) 【知識準(zhǔn)備【知識準(zhǔn)備】2.2.1 電弧的產(chǎn)生及滅弧的方法電弧的產(chǎn)生及滅弧的方法 1電弧對設(shè)備造成的危害電弧對設(shè)備造成的危害 當(dāng)開關(guān)通斷時，只要動、靜觸點(diǎn)之間的電壓不小于1020V，它們行將接觸或者開始斷開時就會在間隙內(nèi)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，如果電流小，就會發(fā)生火花放電；如果電流大于80100mA，就會發(fā)生弧光放電，即電弧電弧。 電弧是電氣設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的一種物理現(xiàn)象，其特點(diǎn)是光亮很強(qiáng)和溫度很高，電弧對供配電系統(tǒng)的威脅極

42、大，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 電弧延長了開關(guān)電器切斷道路的時間，如果電弧是短路電流產(chǎn)生的，電弧的存在就意味著短路還存在，從而使短路電流危害的時間延長。電弧的高溫可燒壞觸點(diǎn)，燒毀電氣設(shè)備及導(dǎo)線、電纜，還可能引起弧光短路，甚至引起火災(zāi)和爆炸事故。強(qiáng)烈的弧光可能損傷人的視力。因此，在供配電系統(tǒng)中，各種開關(guān)電器在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上要保證電弧能迅速熄滅。 2常用的滅弧方法常用的滅弧方法常用的滅弧方法有以下幾種：常用的滅弧方法有以下幾種：速拉滅弧法。速拉滅弧法。在切斷道路時，迅速拉長電弧，使觸點(diǎn)間電場強(qiáng)度驟降，使帶電質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合速度加快，從而加速電弧的熄滅，這種滅弧方法是開關(guān)電器中普遍采用的最基本的滅弧方法，如高

43、壓開關(guān)中的速斷彈簧。冷卻滅弧法。冷卻滅弧法。降低電弧的溫度，可使的電場減弱，導(dǎo)致帶電質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合，有助于電弧的熄滅。這種滅弧方法在開關(guān)電器中應(yīng)用比較普遍。 吹弧滅弧法。吹弧滅弧法。利用外力來吹動電弧，使電弧加速冷卻，同時拉長電弧，迅速降低電弧中的電場強(qiáng)度，從而加速電弧熄滅。按吹弧的方向分為橫吹和縱吹；按照外力的性質(zhì)分為氣吹、油吹、電動力吹、磁吹等。短弧滅弧法。短弧滅弧法。利用金屬柵片把電弧分割成若干個相互串聯(lián)的短弧，以降低短弧電壓，使觸點(diǎn)間的電壓不足以擊穿所有柵片間的氣隙而使電弧熄滅。只縫滅弧法。只縫滅弧法。將電弧與固體介質(zhì)所形成的只縫接觸，使電弧冷卻而滅弧。由于電弧在固體中，其冷卻條件加強(qiáng)，同

44、時電弧在只縫中燃燒產(chǎn)生氣體，使內(nèi)部壓力增大，去游離作用加強(qiáng)，有利于電弧的熄滅。如在熔斷器的熔管內(nèi)充填石英砂和用絕緣柵的方法，都是利用此原理。真空滅弧法。真空滅弧法。由于真空具有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度，不存在氣體游離的問題，因此處于真空中的觸點(diǎn)間的電弧在電流過零時就能立即熄滅而不致復(fù)燃。目前，真空滅弧法在真空斷路器中已得到廣泛應(yīng)用。六氟化硫滅弧法。六氟化硫滅弧法。六氟化硫具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，其絕緣強(qiáng)度為空氣的3倍，介質(zhì)絕緣能力的恢復(fù)速度是空氣的100倍，使滅弧能力大大提高。六氟化硫斷路器就是利用六氟化硫滅弧法。電氣設(shè)備的滅弧裝置可以采用一種滅弧方法，也可以綜合采用幾種滅弧方法，以達(dá)到提高滅弧能

45、力的目的。2.2.2 工廠變電所常用的高壓電氣設(shè)備工廠變電所常用的高壓電氣設(shè)備1高壓斷路器高壓斷路器高壓斷路器（文字符號為QF），是高壓輸配電線路中最為重要的電氣設(shè)備。它具有可靠的滅弧裝置。因此，它不僅能通斷正常的負(fù)荷電流，而且能接通和承擔(dān)一定時間的電路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動跳閘，切除電路故障。高壓斷路器的形式可按使用場合分為戶內(nèi)和戶外兩種，也可按斷路器采用的滅弧介質(zhì)分為壓縮空氣斷路器、油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等多種形式。目前，壓縮空氣斷路器已經(jīng)基本不使用，油斷路器也屬于淘汰產(chǎn)品，真空斷路器和SF6斷路器得到廣泛應(yīng)用。但是由于少油斷路器成本低，在輸配電系統(tǒng)中還占據(jù)著比較重要的

46、地位。高壓斷路器的全型號表示意義如下：,斷流能力代號開斷電流(kA)斷流容量(MVA)額定電流(kA)其他標(biāo)志G改進(jìn)型額定電壓(kV)產(chǎn)品名稱安裝類型設(shè)計(jì)序號N戶內(nèi)型W戶外型S少油斷路器D多油斷路器Z真空斷路器LSF斷路器（1）高壓油斷路器。）高壓油斷路器。采用變壓器油作滅弧介質(zhì)的斷路器稱為油斷路器。油斷路器又可分為多油斷路器和少油斷路器。高壓斷路器產(chǎn)品實(shí)物如圖2-5所示。 圖圖2-5 高壓斷路器產(chǎn)品實(shí)物圖高壓斷路器產(chǎn)品實(shí)物圖（a）SN10-10型高壓少油斷路器外形 （b）SN10-10型高壓少油斷路器內(nèi)部剖面圖圖2-6 SN10-10型高壓少油斷路器圖2-6是SN10-10型少油斷路器。該斷

47、路器的特點(diǎn)是：開關(guān)觸頭在絕緣油中閉合和斷開；油只作為滅弧介質(zhì)，油量少；結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕；外殼帶電，必須與大地絕緣，人體不能觸及；燃燒和爆炸危險少。SN10-10型高壓斷路器配用CS2型手動操作機(jī)構(gòu)，CD型電磁操動機(jī)構(gòu)或CT型彈簧操動機(jī)構(gòu)。CD型和CT型操動機(jī)構(gòu)都有跳閘和合閘線圈，通過斷路器的傳動機(jī)構(gòu)使斷路器動作。電磁操動機(jī)構(gòu)需用直流電源操作，也可以手動，遠(yuǎn)距離跳、合閘。彈簧儲能操動機(jī)構(gòu)可交、直流操作電源兩用，可以手動，也可以遠(yuǎn)距離跳、合閘。少油斷路器的主要缺點(diǎn)是：檢修周期短，在戶外使用受大氣條件影響大，配套性大差。（2）高壓真空斷路器。）高壓真空斷路器。高壓真空斷路器是利用“真空”滅弧

48、的一種斷路器，是一種新型斷路器，我國已成批生產(chǎn)ZN系列真空斷路器。真空斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào)試簡單、方便；觸頭開距短，故滅弧室小巧，操作功能小，動作快；滅弧能力強(qiáng)，然弧時間短，一般只需半個周期，電磨損小，使用壽命?。环阑?、防爆，操作噪聲?。贿m用頻繁操作，特別是適用于開斷容性負(fù)荷電流；開斷能力強(qiáng)，目前開斷電流已達(dá)50kA；具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)要求。圖2-7是ZN3-10型高壓真空斷路器的外形圖。它主要由真空滅弧室、操動機(jī)構(gòu)、絕緣體傳動件、底座等組成。真空滅弧室由圓盤狀的動靜觸頭、屏蔽罩、紋波管屏蔽罩、絕緣外殼（陶瓷或玻璃制成外殼）等組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-8所示圖

49、2-7 ZN3-10型高壓真空斷路器外形圖 圖2-8 真空斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)（3）高壓六氟化硫（）高壓六氟化硫（SF6）斷路器。）斷路器。 六氟化硫（SF6）是利用SF6作為滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器。SF6氣體是一種無色、無臭、不燃燒的惰性氣體，具有優(yōu)異的絕緣及滅弧能力。在150以下時，其化學(xué)性能相當(dāng)穩(wěn)定。它的具有能力高出普通空氣的2.53倍，滅弧能力則高近100倍。 高壓六氟化硫（SF6）斷路器技術(shù)采用SF6作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的一種斷路器。這種斷路器的外形尺寸小，占地面積少，開斷能力很強(qiáng)，此外，電弧在SF6中燃燒時，電弧電壓特別低，燃燒時間也短，因而SF6斷路器觸頭燒損很輕外，電弧在SF6中

50、燃燒時，電弧高壓特別低，然弧時間也短，因而SF6斷路器觸頭燒損很輕微，適用于頻繁操作，檢修周期長。由于這些優(yōu)點(diǎn)，SF6斷路器發(fā)展速度很快，電壓等級也在不斷提高。圖2-9是LN2-10型斷路器的外形圖。斷路器的靜觸頭和滅弧室中的壓力氣活塞是相對固定的。當(dāng)跳閘時，裝有動觸頭和絕緣噴嘴的汽缸由斷路器的操動機(jī)構(gòu)通過杠桿帶動離開靜觸頭，使汽缸和活塞產(chǎn)生相對運(yùn)動來壓縮SF6氣體并使之通過噴嘴吹出，用吹弧法來熄滅電弧。SF6斷路器的缺點(diǎn)是：電氣性能受電場均勻程度及水分等雜質(zhì)影響特別大，故對SF6斷路器的密封結(jié)構(gòu)、元件結(jié)構(gòu)及SF6氣體本身質(zhì)量的要求相對嚴(yán)格。圖圖2-9是是LN2-10型斷路器的外形圖型斷路器的

51、外形圖SF6斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：開關(guān)觸頭在SF6氣體中閉合和斷開；SF6氣體具有滅弧和絕緣功能；滅弧能力強(qiáng)，屬于高速斷路器；結(jié)構(gòu)簡單，無燃燒、爆炸危險；SF6氣體本身無毒，但在電弧的高溫下，會產(chǎn)生氟化氫等有強(qiáng)烈腐蝕性的劇毒物質(zhì)，檢修時應(yīng)注意防毒。SF6斷路器的操動機(jī)構(gòu)主要采用彈簧、液壓操動機(jī)構(gòu)。高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)的組成。操動機(jī)構(gòu)：由動力機(jī)構(gòu)，扣住機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)等組成。傳動機(jī)構(gòu)：由拉桿、提升機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)等組成。高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)的分類。手動型（S）、電磁型（D）、液壓型（Y）、氣壓型（Q）、彈簧型（T）。 2高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)（文字符號為QS）主要用于隔斷高壓電源，以保證

52、其他設(shè)備和線路的安全檢修。圖2-10所示為高壓隔離開關(guān)產(chǎn)品的實(shí)物圖。高壓隔離開關(guān)具有明顯的分?jǐn)嚅g隙，因此它主要用來隔離高壓電源，保證安全檢修，并能通斷一定的小電流（如2A以下的空載變壓器勵磁電流、電壓互感器回路電流、5A以下的空載線路的充電電流）。它沒有專門的滅弧裝置，因此不允許切斷正常的負(fù)荷電流，更不能用來切斷短路電流。因功率開關(guān)具有明顯的分?jǐn)嚅g隙，因此他通常斷路器配合使用。 （4）斷路器的基本參數(shù)）斷路器的基本參數(shù) （5）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)額定電壓UN；額定電流IN；額定斷開電流INkd；額定開斷容量Sekd；動穩(wěn)定電流idw；熱穩(wěn)定電流Ir；開斷時間tkd。根據(jù)隔

53、離開關(guān)的使用場所，可以把高壓隔離開關(guān)分成戶內(nèi)和戶外兩大類。按有無接地開關(guān)可分為不接地、單接地和雙接地三類。圖圖2-10 高壓隔離開關(guān)產(chǎn)品實(shí)物圖高壓隔離開關(guān)產(chǎn)品實(shí)物圖隔離開關(guān)全型號的表示和含義如下：其他標(biāo)志(高原型G)極限通過電流(kA)額定電流(A)額定電壓(kV)設(shè)計(jì)序號N戶內(nèi)式G高壓隔離開關(guān)W戶外式T統(tǒng)一設(shè)計(jì)G改進(jìn)型D帶接地閘刀W防污型C穿墻型結(jié)構(gòu)標(biāo)志10KV高壓隔離開關(guān)型號較多，常用的戶內(nèi)系列有GN8、GN19、GN24、GN28和GN30等。圖2-11為戶內(nèi)使用的GN8-16/600隔離開關(guān)外形圖，它的三相閘刀安裝在同一底座上，閘刀采用垂直回轉(zhuǎn)運(yùn)動方式，GN型高壓隔離開關(guān)一般采用手動操

54、作機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作。圖2-11 GN8-16/600型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)戶外隔離開關(guān)常用的有GW4、GW5、GW1系列。圖2-12為戶外GW4-35型高壓隔離開關(guān)的外形圖。為了熄滅小電流電弧，該隔離開關(guān)安裝有滅弧角條，采用的是三柱式結(jié)構(gòu)。 圖2-12 GW4-35型戶外高壓隔離開關(guān)帶有接地開關(guān)的隔離開關(guān)稱接地隔離開關(guān)，可將電氣設(shè)備進(jìn)行短接、連鎖和隔離，一般是用隔離開關(guān)將退出運(yùn)行的電氣設(shè)備和成套設(shè)備部分接地和短接。而接地開關(guān)是用于將回路接地的一種機(jī)械式開關(guān)裝置。在異常條件下（如短路情況下），可在規(guī)定時間內(nèi)承載規(guī)定的異常電流；在正?；芈窏l件下，不要求承載電流。大多與隔離開關(guān)構(gòu)成一個整體，并且在接地開關(guān)合

55、隔離開關(guān)之間有相互連鎖裝置。在操作隔離開關(guān)時應(yīng)注意操作順序，停電時先拉線路側(cè)隔離開關(guān)，送電時先合母線側(cè)隔離開關(guān)。而且在操作隔離開關(guān)前，先注意檢查斷路器確實(shí)在斷開位置后，才能操作隔離開關(guān)。 （1）合上隔離開關(guān)時操作）合上隔離開關(guān)時操作無論用手動傳動裝置或用絕緣操作桿操作，均必須迅速而果斷，但在合閘終了時用力不可過猛，以免損壞設(shè)備，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)變形，瓷瓶破裂等。隔離開關(guān)操作完畢后，應(yīng)檢查是否合上。合好后應(yīng)使隔離開關(guān)完全進(jìn)入固定觸頭，并檢查接觸的嚴(yán)密性。 （2）拉開隔離開關(guān)時操作）拉開隔離開關(guān)時操作開始時應(yīng)慢而謹(jǐn)慎，當(dāng)?shù)镀瑒傄x開固定觸頭時應(yīng)迅速。特別是切斷變壓器的空載電流、架空線路和電纜的充電電流、架

56、空線路小負(fù)荷電流以及環(huán)路電流時，拉開隔離開關(guān)時更應(yīng)迅速果斷，以便能迅速消弧 （3）在操作中誤拉、誤合隔離開關(guān)時）在操作中誤拉、誤合隔離開關(guān)時誤合隔離開關(guān)時。即使合錯，甚至在合閘時發(fā)生電弧，也不準(zhǔn)將隔離開關(guān)再拉開。因?yàn)閹ж?fù)荷拉開隔離開關(guān)，將造成三相弧光短路事故。 誤拉隔離開關(guān)時。在刀片剛要離開固定觸頭時，便發(fā)生電弧，這時應(yīng)立即合上，可以消滅電弧，避免事故。如果隔離開關(guān)已經(jīng)全部拉開，則絕不允許將誤拉的隔離開關(guān)再合上。如果是單極隔離開關(guān)，操作一相后發(fā)現(xiàn)誤拉，對其他兩相則不允許繼續(xù)操作。拉開隔離開關(guān)后，應(yīng)檢查隔離開關(guān)每相確實(shí)已在斷開位置并應(yīng)使刀片盡量拉到頭。 3高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)（文

57、字符號為QL）能通斷正常的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，隔離高壓電源。 高壓負(fù)荷開關(guān)只有簡單的滅弧裝置，因此它不能切斷或接通短路電流。高壓負(fù)荷開關(guān)使用時通常與高壓熔斷器配合使用，利用熔斷器來切斷短路故障。根據(jù)高壓負(fù)荷開關(guān)的簡單滅弧裝置中所采用的滅弧介質(zhì)的不同，高壓負(fù)荷開關(guān)可分為：固定產(chǎn)氣式、壓氣式、油管式、真空式、SF6式等。按安裝場所分類，也有戶內(nèi)式和戶外式兩種。組合式高壓負(fù)荷開關(guān)產(chǎn)品實(shí)物圖如圖2-13所示。 圖2-13 組合式高壓負(fù)荷開關(guān)產(chǎn)品實(shí)物圖高壓負(fù)荷開關(guān)全型號的表示和含義如下：高壓負(fù)荷開關(guān)全型號的表示和含義如下： 最大開斷電流(kA)額定電壓(kV)設(shè)計(jì)序號N戶內(nèi)式F高壓負(fù)荷開關(guān)W戶外式額定

58、電流（A）S-熔斷器裝于上端R-帶熔斷器（不帶不標(biāo)）/圖2-14為FN3-10RT型高壓負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。 負(fù)荷開關(guān)上端的絕緣子是一個簡單的滅弧室，它不僅起到支持絕緣子的作用。而且內(nèi)部是一個汽缸，裝有操動機(jī)構(gòu)主軸傳動的活塞，絕緣子上部裝有絕緣噴嘴和弧靜觸頭。當(dāng)負(fù)荷開關(guān)分閘時，閘刀一端的弧動觸頭與弧靜觸頭之間產(chǎn)生電弧，同時分閘時主軸轉(zhuǎn)動而帶動活塞，壓縮汽缸內(nèi)的空氣，從噴嘴向外吹弧，使電弧迅速熄滅。其外形與戶內(nèi)式隔離開關(guān)相似，也具有明顯的斷開間隙，故它同時具有隔離開關(guān)的作用。 圖圖2-14 FN3-10RT型高壓負(fù)荷開關(guān)型高壓負(fù)荷開關(guān)圖2-15為西門子公司12KV的真空負(fù)荷開關(guān)的剖面圖。它是利

59、用真空滅弧原理來工作的，因而能可靠完成開斷工作。其特點(diǎn)是可頻繁操作，配用手動操作機(jī)構(gòu)或電動操作機(jī)構(gòu)，滅弧性能好，使用壽命長。但必須和熔斷器配合，才能開斷短路電流，而且開斷時，不形成隔離間隙，不能作隔離開關(guān)用。它一般用于220KV及以下電網(wǎng)中。六氟化硫（SF6）負(fù)荷開關(guān)（如FW11-10型）、油浸式負(fù)荷開關(guān)（如FW2、FW4型）的基本機(jī)構(gòu)都為三相共箱式，其中六氟化硫負(fù)荷開關(guān)利用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)，而油浸式負(fù)荷開關(guān)是利用絕緣油作為滅弧和絕緣介質(zhì)，它們的滅弧能力強(qiáng)，容量大，但都必須與熔斷器串聯(lián)使用才能斷開短路電流，而且斷開后無可見間隙，不能作隔離開關(guān)用，適用于25KV及以下的戶外電網(wǎng)。 4

60、高壓熔斷器高壓熔斷器熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用最廣泛的保護(hù)電器。一般由熔管、熔體、滅弧填充物、指示器、靜觸座等構(gòu)成。熔斷器分限流式和不限流式兩種。限流式熔斷器的滅弧能力強(qiáng)，可以在短路電流上升到最大值之前滅弧。 工廠配電系統(tǒng)中，對容量小而且不太重要的負(fù)載，廣泛使用高壓熔斷器作為輸、配電線路及電力變壓器（包括電壓互感器）的短路及過載保護(hù)，它既經(jīng)濟(jì)又能滿足一定的可靠性。高壓熔斷器戶內(nèi)廣泛采用RN1、RN2型高壓管式熔斷器，戶外則廣泛采用RW4、RW10型等跌落式熔斷器。 圖圖2-15 高壓熔斷器實(shí)物圖高壓熔斷器實(shí)物圖RN1型和RN2型熔斷器的結(jié)構(gòu)基本相同，都是瓷質(zhì)熔管內(nèi)充填石英砂填料的密封管式熔斷器