進網電工——_第四章——高壓電器及成套配電裝置

1、第四章高壓電器及成套配電裝置 電力工程系 鄒專仁進網電工作業(yè)培訓 簡介 1、本章兩個內容“高壓電器”和“成套配電裝置”，實際是一個內容，因為成套配電裝置內包含高壓電器。 2、本章重點介紹3KV-35KV設備。 第一節(jié) 開關電器中的電弧一、電弧的產電弧的產生與熄滅生與熄滅電弧的熄滅 擊穿電壓一、電弧的一、電弧的產生與熄滅產生與熄滅 電弧電流的本質是離子導電弧電流的本質是離子導電，即觸頭的正離子（帶電，即觸頭的正離子（帶正電）在觸頭間電場力的正電）在觸頭間電場力的作用下向負極運動。觸頭作用下向負極運動。觸頭斷開后，觸頭之間如果有斷開后，觸頭之間如果有電弧存在，則電路實際上電弧存在，則電路實際上沒被

2、切斷。沒被切斷。一、電弧的產生一、電弧的產生與熄滅與熄滅n觸頭間介質擊穿電壓是指觸頭間產生電弧的最小電壓。n觸頭間恢復電壓是指觸頭間電弧暫時熄滅后外電路施加在觸頭之間的最小電壓。n觸頭間恢復電壓大于觸頭間介質擊穿電壓，電弧將重燃。一、電弧的產生與熄滅 電路為純性電阻負荷時，恢復電壓 等于電源電壓，則有利于滅弧。二、高壓電器高壓電器中的電弧中的電弧 加速電弧的熄滅的方法 （1） 氣體吹動電弧 （2） 拉長電弧 （3） 電弧與固體介質接觸一、高壓斷路高壓斷路器的用途、類器的用途、類型、技術數(shù)據(jù)型、技術數(shù)據(jù)1高壓斷路器的用途高壓斷路器的用途 斷路器用于在正常運行時接通或斷開電路，故障情況下在繼電保護

3、裝置的作用下迅速斷開電路，特殊情況（如自動重合到故障線路上時）下可靠地接通短路電流。一、高壓斷路器的高壓斷路器的用途、類型、技術用途、類型、技術數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2高壓斷路器的類型高壓斷路器的類型 (1)油斷路器油斷路器 (2)真空斷路器真空斷路器 (3)六氟化硫斷路器（六氟化硫斷路器（SF6）一、高壓斷路高壓斷路器的用途、類器的用途、類型、技術數(shù)據(jù)型、技術數(shù)據(jù)3高壓斷路器主要參數(shù)高壓斷路器主要參數(shù)(1)額定電壓額定電壓; (2)額定電流額定電流;(3)額定開斷電流額定開斷電流:指額定電壓下斷路器能夠可靠開斷的最大短路電流的能力;(4)關合電流關合電流:指保證斷路器能可靠關合而又不會發(fā)生觸頭熔焊或其他損

4、傷時,斷路器所允許接通的最大短路電流。 一、高壓斷路高壓斷路器的用途、類器的用途、類型、技術數(shù)據(jù)型、技術數(shù)據(jù)4斷路器型號及含義斷路器型號及含義 斷路器名稱S少油式D多油式Q產氣式Z真空L六氟化硫 額定電流(A)其他標志G改進 C手車額定電壓(kV)設計序號使用環(huán)境 N; W二、真空斷路真空斷路器器 真空斷路器現(xiàn)已成為真空斷路器現(xiàn)已成為335kV電壓等級中廣泛電壓等級中廣泛應用。應用。 1、工作原理、工作原理:真空斷路器利用高真空中電流流過零點時，等離子迅速擴散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。 2波紋管波紋管的壽命通常決定了斷路器的機械壽命。 3屏蔽屏蔽筒筒作用作用: (1)減輕弧隙的金屬蒸汽和

5、液滴噴濺到絕緣外殼內壁上;(2)改善真空滅弧室內部的電場分布，;(3)冷凝電弧生成物。三、SF6SF6斷路斷路器器 1、SF6氣體是一種無色、無味、無毒、不可燃、易液化、對電氣設備不腐蝕的氣體。 2、 SF6氣體絕緣強度約是空氣的2.33倍，滅弧能力可達空氣的100倍。 3、 SF6斷路器檢修年限可達20年以上。 4、 SF6氣體與水分或其它雜質成分混合后，在電弧的作用下會分解為低氟物質，有嚴重的腐蝕性和毒性。四、斷路器操斷路器操動機構動機構斷路器操動機構要求 1、足夠的操作功 2、較高的可靠性 3、動作迅速 4、具有自由脫口裝置操作機構分類：1、電磁：用直流螺旋管電磁力合閘的操作機構。2、永

6、磁：是由分、合閘線圈產生的磁場與永磁體產生的磁場疊加來完成分、合閘操作的操作機構。3、電動彈簧儲能：是一種利用合閘彈簧張力合閘的操作機構。4、液壓操作機構的優(yōu)點：是利用液壓油作為傳遞介質，依靠高壓油傳遞能量進行分合閘的操作機構。n（一）、斷路器投入運行：n1、新安裝或者大修后投入運行前必須驗收合格才能加壓運行。n2、驗收項目按要求執(zhí)行。n（二）、斷路器正常運行巡視檢查：n（三）、對運行斷路器的一般要求。n（四）、油斷路器巡視檢查。n（五）、SF6斷路器的巡視檢查n（六）、真空斷路器的巡視檢查n（七）、彈簧機構巡視檢查五、斷路器運斷路器運行維護行維護n（八）、斷路器特殊巡視。n（九）斷路器日常維

7、護工作。n（十）、斷路器的合閘操作。n長期停運的斷路器在重新投入運行前應通過遠方控制方式進行23次操作，操作無異常后方能投入運行。n（十一）、斷路器異常運行及處理。五、斷路器運斷路器運行維護行維護第三節(jié) 隔離開關一、隔離開關隔離開關作用和類型作用和類型. . 隔離開關作用隔離開關作用 1隔離電源 2倒閘操作 3拉、合無電流或小電流第三節(jié) 高壓隔離開關n用途 高壓隔離開關具有明顯的分段間隙，因此它高壓隔離開關具有明顯的分段間隙，因此它主要用來隔離高壓電源，保證安全檢修，并能夠主要用來隔離高壓電源，保證安全檢修，并能夠通斷一定的小電流。它沒有專門的滅弧裝置，因通斷一定的小電流。它沒有專門的滅弧裝置

8、，因此不允許切斷正常的此不允許切斷正常的負荷電源，更不能用來切斷電源，更不能用來切斷短路電流。因隔離開關具有明顯的分段間隙，因短路電流。因隔離開關具有明顯的分段間隙，因此它通常與斷路器配合使用。此它通常與斷路器配合使用。n分類 根據(jù)隔離開關的使用場所，可以把高壓隔離開關分成戶內根據(jù)隔離開關的使用場所，可以把高壓隔離開關分成戶內和戶外兩大類。和戶外兩大類。n型號及含義戶外交流高壓隔離開關nGW4-35DW/630A-25KAn 額定熱穩(wěn)定電流（kA）n 額定電流（A）n 單接地、防污型n 額定電壓（kV）n 設計序號n戶外n隔離開關n在操作隔離開關時，應該注意操作順序，停電時在操作隔離開關時，應

9、該注意操作順序，停電時先拉線路側隔離開關，送電時先合母線隔離開關，先拉線路側隔離開關，送電時先合母線隔離開關，而且在操作隔離開關前，先注意檢查斷路器卻實而且在操作隔離開關前，先注意檢查斷路器卻實在斷路位置后才能操作隔離開關。在斷路位置后才能操作隔離開關。n合上隔離開關時的操作：合上隔離開關時的操作：n（1 1）無論用手動傳動裝置或用絕緣操作桿操作，）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，以免損壞設備，使機構變形，此瓶破裂等。猛，以免損壞設備，使機構變形，此瓶破裂等。n（2 2）隔離開關操作完畢后應檢查是否合

10、上。合好）隔離開關操作完畢后應檢查是否合上。合好后應該隔離開關完全進入固定觸頭，并檢查接觸后應該隔離開關完全進入固定觸頭，并檢查接觸的嚴密性。的嚴密性。n2拉開隔離開關時操作：n（1）開始時應該慢而謹慎，當?shù)镀瑒傄x開固定觸頭時應迅速。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，架空線路小負載電流以及環(huán)路電流時，拉開隔離開關時，更應迅速果斷，以便能迅速消弧。n（2）拉開隔離開關后，應檢查隔離開關每相確實已在斷開位置并應使刀片盡量拉到頭。n3 3在操作中誤拉誤合隔離開關時：在操作中誤拉誤合隔離開關時：n（1 1）操作中誤合）操作中誤合隔離開關時，隔離開關時，既是既是合錯，甚至在合錯，甚

11、至在合閘中發(fā)生電弧，也不準將隔離開關合閘中發(fā)生電弧，也不準將隔離開關再再拉開（將拉開（將錯就錯）。因為帶負荷錯就錯）。因為帶負荷拉拉隔離開關，將造成三相隔離開關，將造成三相弧光短路事故?；」舛搪肥鹿?。n（2 2）誤拉隔離開關時，在刀片（）誤拉隔離開關時，在刀片（A A）、剛）、剛要離開要離開固定觸頭時，便發(fā)生電弧，這時，應立即合上可固定觸頭時，便發(fā)生電弧，這時，應立即合上可以消滅電弧，避免事故。如果隔離開關（以消滅電弧，避免事故。如果隔離開關（B B）、已）、已經全部拉開，則絕不允許將誤拉的隔離開關再合經全部拉開，則絕不允許將誤拉的隔離開關再合上。上。n如果是單極隔離開關，操作一相后發(fā)現(xiàn)誤拉，

12、對如果是單極隔離開關，操作一相后發(fā)現(xiàn)誤拉，對其它兩項則不允許繼續(xù)操作。其它兩項則不允許繼續(xù)操作。 第四節(jié) 高壓負荷開關一、高壓負荷負荷開關作用和分開關作用和分類類 高壓負荷開關作用高壓負荷開關作用 高 壓負荷開關是高壓電路中用于在額定電壓下接通或斷開負荷電流的開關電器。雖有滅弧裝置，但滅弧裝置較弱，不能切斷短路電流。 負荷開關的結構不同，工作原理有所不同。n高壓負荷開關是一種功能介于高壓斷路器和高壓高壓負荷開關是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開關之間的電器，高壓負荷開關常與高壓熔隔離開關之間的電器，高壓負荷開關常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用；用于控制電力變壓器。高壓斷器串聯(lián)配合使用；用于控制電力

13、變壓器。高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，因為能通斷一定負荷開關具有簡單的滅弧裝置，因為能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。但是它不能斷開短路的負荷電流和過負荷電流。但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進行短路保護。熔斷器來進行短路保護。第五節(jié)交流高壓真空接觸器一、交流高壓真空接觸器的結構 1、 操作機構只需要小功率，一般合閘電流不大于6A，分閘電流不大于2A。 2、可用于控制和保護（配合熔斷器）電動機、變壓器、電容器組等，尤其適合需要頻繁操作的場所。(一）機械保持方式（二）電磁保持方式一、交流高壓真空接觸器的自保持方式第六

14、節(jié) 高壓熔斷器一、高壓熔斷熔斷器用途和類型器用途和類型 高壓熔斷器高壓熔斷器 在通過短路電流或嚴重過載電流是熔斷，以保護電路中的電器設備。 高壓熔斷器的分類高壓熔斷器的分類：按安裝地點可分為戶內戶內式和戶外式式和戶外式；按容管安裝方式為插入式和固定插入式和固定安裝式安裝式，按動作特性可分固定式和自動跌落式固定式和自動跌落式；按工作特性可分為有限流作用和無限流作用有限流作用和無限流作用。 在沖擊短路電流到達之前能切斷短路電流的熔斷器稱為限流式熔斷器。二、戶內式高壓熔斷器熔斷器 XRN系列熔斷器為限流式有填料高壓容電器。熔管的陶瓷芯上繞有工作熔體和指示熔體有工作熔體和指示熔體。 RN2型高壓熔斷器

15、是用于電壓互感器回路作短路保護的專用熔斷器。熔管沒有熔斷指示器沒有熔斷指示器。 為了保證RN2型熔絲在運行中不會因機械振動而損壞，所以RN2型熔斷器的熔絲是根據(jù)機械熔絲是根據(jù)機械強度強度要求來確定的。 從限制RN2型熔斷器所通過的短路電流考慮，要求熔絲具有一定的電阻熔絲具有一定的電阻。四、戶外式高壓熔斷器熔斷器 RW4-10系列熔斷器熔管由環(huán)氧玻璃鋼或層卷紙板組成，其內壁襯以紅鋼紙或桑皮做成消弧管。熔管內所襯消弧管可避免電弧與熔管直接接觸，以免電弧高溫燒毀熔管。 PRW10-12F/100帶消弧觸頭跌落式熔斷器，在切斷短路電流時，電弧使滅弧管產生大量氣體，釋壓帽打開，利用電弧被迅速拉長和氣體吹

16、弧，使電弧迅速熄滅。 RXW-35型限流式熔斷器，主要用于保護電壓互感器。第七節(jié) 高壓電容器二、高壓電容電容器結構器結構 高壓電容器是電力系統(tǒng)的無功電源之一，用于提高電網功率因數(shù)。 高壓電容器內電容元件可接成串聯(lián)或并聯(lián)。單臺三相電容器的元件組在外殼內部接成三角形。 有些電容器設有放電電阻，當電容器與電網斷開后，能通過放電電阻放電， 一般情況下10min后電容器殘壓可降至75V以下。一、高壓電容電容器的運行維護器的運行維護1、高壓電容器運行的一般要求外殼應與金屬架構共同接地。2、一般情況下，環(huán)境溫度在40度時，充礦物油的電容器允許溫升為50度，充硅油的電容器允許溫升為55度。 3、高壓電容器組運

17、行操作注意事項P1494、高壓電容器組投入或退出運行時的注意事項P1495、高壓電容器組運行常見故障、產生原因、和處理方法見表4-2 第八節(jié)高壓成套配電裝置一、高壓成套成套配電裝置的用配電裝置的用途和類型途和類型 高壓成套配電裝置是制造廠成套供應的設備，高壓成套配電裝置是制造廠成套供應的設備，運抵現(xiàn)場后組裝而成的高壓配電裝置。運抵現(xiàn)場后組裝而成的高壓配電裝置。 1.分類分類: (1) 金屬封閉式 (2) 金屬封閉鎧裝式 (3) 金屬封閉箱式 (4) SF6封閉組合電器一、高壓成套成套配電裝置的用配電裝置的用途和類型途和類型 2.五防功能五防功能: (1) 防誤分、合斷路器； (2) 防帶負荷拉

18、合隔離開關； (3) 防帶電掛接地線或合接地刀閘； (4) 防帶接地線（或接地刀閘）合斷路器 (5) 防誤入帶電間隔 二、常用高壓成套配電裝置成套配電裝置 一、KYN2810型高壓開關柜型高壓開關柜 二、常用高壓成套配電裝置成套配電裝置 一、KYN2810型高壓開關柜型高壓開關柜 (1) 中部設有懸掛小車的軌道； (2) 左側軌道上設有開合主回路觸頭盒遮擋簾板的機構和小車橫向限位裝置； (3) 右側軌道上設有小車的接地裝置和防止小車滑脫的限位機構； (4) 右側中部設有開關柜接地開關和接地開關的操作機構及其機械連鎖； (5) 主母線室安裝垂直排列三相矩形主母線。二、常用高壓成套配電裝置成套配電裝置 二、XGN10型金屬封閉固定式開關柜型金屬封閉固定式開關柜 (1) 三相交流50Hz單母線或單母線帶旁路母線； (2) 防護等級為IP2X 二、常用高壓成套配電裝置成套配電裝置 三、RGC型金屬封閉單元組合型金屬封閉單元組合SF6開關柜開關柜 (1) 常用于額定電壓3kV24kV、額定電流630A單母線接線的發(fā)電廠、變電所和配電所