電氣設備原理及功能

1、電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能直接直接生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的設備，包括：生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的設備，包括： （1 1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設備，如發(fā)電機和變壓器等；）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設備，如發(fā)電機和變壓器等； （2 2）接通或斷開電路的開關設備，如斷路器、隔離開）接通或斷開電路的開關設備，如斷路器、隔離開 關、熔斷器、接觸器等；關、熔斷器、接觸器等； （3 3）將有關電氣設備連接成電路的載流導體，如母線、）將有關電氣設備連接成電路的載流導體，如母線、 電纜等；電纜等； （4 4）變換電氣量的設備，電壓互感器和電流互感器；）變換電氣量的設

2、備，電壓互感器和電流互感器； （5 5）保護電器，如電抗器和避雷器等；）保護電器，如電抗器和避雷器等； （6 6）接地裝置，電力系統(tǒng)中有工作接地、保護接地和）接地裝置，電力系統(tǒng)中有工作接地、保護接地和 防雷接地；防雷接地；在電力系統(tǒng)中為了能對電氣一次設備和系統(tǒng)的運行狀況進行在電力系統(tǒng)中為了能對電氣一次設備和系統(tǒng)的運行狀況進行測測量、控制、保護和監(jiān)察量、控制、保護和監(jiān)察而需要一些專門的設備，包括：而需要一些專門的設備，包括： （1 1）測量表計。如電壓表、電流表、功率表、電能表、頻）測量表計。如電壓表、電流表、功率表、電能表、頻率表等，用于測量一次電路中的電氣參數(shù)。率表等，用于測量一次電路中的電

3、氣參數(shù)。 （2 2）繼電保護及自動裝置。如各種繼電器和自動裝置等，）繼電保護及自動裝置。如各種繼電器和自動裝置等， 用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運行狀況，迅速反應不正常情況并進行調(diào)用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運行狀況，迅速反應不正常情況并進行調(diào)節(jié)或作用于斷路器跳閘，切除故障。節(jié)或作用于斷路器跳閘，切除故障。 （3 3）直流設備。如直流發(fā)電機、蓄電池組、硅整流裝置等，）直流設備。如直流發(fā)電機、蓄電池組、硅整流裝置等，為保護、控制和事故照明等提供直流電源。為保護、控制和事故照明等提供直流電源。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C械定子轉(zhuǎn)子 （a）轉(zhuǎn)子定子(b)電氣設備的原理與功能電氣

4、設備的原理與功能6變壓器將一種電壓的電能變換為另一種電壓的電能的裝置 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（一）變壓器的工作原理（一）變壓器的工作原理 變壓器是通過電磁感應原理，通過電磁耦合實現(xiàn)電能變壓器是通過電磁感應原理，通過電磁耦合實現(xiàn)電能傳遞的一種靜止電氣設備，主要由鐵芯及繞在鐵芯上的繞傳遞的一種靜止電氣設備，主要由鐵芯及繞在鐵芯上的繞組組成。組組成。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（二）變壓器的結(jié)構(gòu)（二）變壓器的結(jié)構(gòu) 1 1 油浸式變壓器油浸式變壓器 2 2 干式變壓器干式變壓器 用環(huán)氧樹脂澆注的變壓器稱為環(huán)氧樹脂干式變壓器。用環(huán)氧樹脂澆注的變壓器稱為環(huán)氧樹脂干式變壓器。

5、 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（三）變壓器基本參數(shù)及性能指標（三）變壓器基本參數(shù)及性能指標 1 1 基本參數(shù)基本參數(shù) （1 1）額定電壓）額定電壓U U1N1N, , U U2N2N，三相變壓器指線電壓；三相變壓器指線電壓；（2 2）額定容量）額定容量S SN N ；（3 3）額定電流）額定電流I I1N1N, , I I2N 2N ，根據(jù)額定電壓和額定容量計算得出；根據(jù)額定電壓和額定容量計算得出；（4 4）額定頻率）額定頻率f fN N ，我國規(guī)定工業(yè)用電頻率為我國規(guī)定工業(yè)用電頻率為50Hz50Hz；（5 5）阻抗電壓（短路電壓），通常以額定電壓的百分數(shù)表示）阻抗電壓（短路電壓）

6、，通常以額定電壓的百分數(shù)表示 由變壓器由變壓器短路短路試驗獲得，其反映在變壓器在額定負載下運行時，試驗獲得，其反映在變壓器在額定負載下運行時，漏阻抗壓降的大小，相應的有漏阻抗壓降的大小，相應的有短路損耗短路損耗P Pk k（6 6）空載電流，通常以額定電流的百分數(shù)表示）空載電流，通常以額定電流的百分數(shù)表示 由變壓器由變壓器空載空載試驗獲得，相應的有試驗獲得，相應的有空載損耗空載損耗P P0 0（7 7）連接組號）連接組號 YY星形連接，星形連接，YNYN星形連接并有中性點引線，星形連接并有中性點引線， dd三角形連接，三角形連接， 例例 YNd11YNd11%kU0%I 電氣設備的原理與功能電

7、氣設備的原理與功能2 2 性能參數(shù)性能參數(shù) （1 1）變壓器負載運行，二次側(cè)端電壓變化率）變壓器負載運行，二次側(cè)端電壓變化率u%u%。變壓器外特性變壓器外特性電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（2 2）變壓器損耗）變壓器損耗p p。（3 3）變壓器效率）變壓器效率。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（四）變壓器分類（四）變壓器分類 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電動機將電能變換為機械能的裝置異步電動機同步電動機特種電機電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 額定電壓為額定電壓為3kV3kV及以上，能夠關合、承載和開斷運及以上，能夠關合、承載和開斷運行狀態(tài)的正常電流，并能

8、在規(guī)定時間內(nèi)關合、承載和行狀態(tài)的正常電流，并能在規(guī)定時間內(nèi)關合、承載和開斷規(guī)定的異常電流（如短路電流、過負荷電流）的開斷規(guī)定的異常電流（如短路電流、過負荷電流）的開關電器稱為開關電器稱為高壓斷路器高壓斷路器。高壓斷路器的。高壓斷路器的作用作用：電力：電力網(wǎng)正常工作和發(fā)生故障時開斷和關合電路。也即，網(wǎng)正常工作和發(fā)生故障時開斷和關合電路。也即， 控制（操作）作用；保護作用。控制（操作）作用；保護作用。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能一、斷路器的型號含義一、斷路器的型號含義1234567產(chǎn)品名稱；產(chǎn)品名稱；S S少油斷路器，少油斷路器，D D多油斷路器，多油斷路器，L L六氟六氟化硫（化硫

9、（SF6SF6）斷路器，）斷路器，Z Z真空斷路器，真空斷路器，K K壓縮空氣斷壓縮空氣斷路器，路器，Q Q自產(chǎn)氣斷路器，自產(chǎn)氣斷路器，C C磁吹斷路器磁吹斷路器 安裝地點；安裝地點；N N戶內(nèi)戶內(nèi)型，型，W W戶外型戶外型 設計序號設計序號 額定電壓（或最高工額定電壓（或最高工作電壓）（作電壓）（kVkV） 補充特性：補充特性：C C手車式，手車式，G G改進型，改進型，W W防污型，防污型，Q Q防震型防震型 額定電流（額定電流（A A） 額定開斷電額定開斷電流（流（kAkA） 例如：例如：ZN28ZN2812/125012/12502525，表示戶內(nèi)式真空斷路，表示戶內(nèi)式真空斷路器，設計

10、序號為器，設計序號為2828，最高工作電壓，最高工作電壓12kV12kV，額定電流為，額定電流為1250A1250A，額定開斷電流為，額定開斷電流為25kA25kA。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 二、斷路器的基本結(jié)構(gòu)二、斷路器的基本結(jié)構(gòu)：主要零部件：開關本體主要零部件：開關本體的底架、底座的底架、底座功能：整臺產(chǎn)品的基礎功能：整臺產(chǎn)品的基礎 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能支持絕緣件：主要零部件： 瓷柱 瓷套管 絕緣管等構(gòu)成的支柱本體 拉緊絕緣子等功能： 保證開斷元件有可靠的對地絕緣，承受開斷元件的操作力及各種外力 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能傳動元件：主要零部

11、件： 各種連桿 齒輪 拐臂 液壓管道 壓縮空氣管道等功能： 將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部件 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 開斷元件： 主要零部件： 主滅弧室 主觸頭系統(tǒng) 主導電回路 輔助滅弧室 輔助觸頭系統(tǒng) 并聯(lián)電阻 功能： 開斷及關合電力線路，安全隔離電源 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能操作機構(gòu)：主要零部件： 彈簧、液壓、電磁、氣動及手動機構(gòu)的本體及其配件功能： 為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現(xiàn)各種規(guī)定的操作 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能三、斷路器的類型三、斷路器的類型 按滅弧介質(zhì)的不同分類按滅弧

12、介質(zhì)的不同分類 （1 1）油斷路器）油斷路器 采用采用絕緣油絕緣油作為作為滅弧介質(zhì)滅弧介質(zhì)的斷路器，的斷路器，逐漸被淘汰。逐漸被淘汰。 （2 2）壓縮空氣斷路器）壓縮空氣斷路器 采用采用壓縮空氣壓縮空氣作為作為滅弧介質(zhì)滅弧介質(zhì)及操作機構(gòu)能源的斷路器。及操作機構(gòu)能源的斷路器。 （3 3）真空斷路器）真空斷路器 在真空中開斷電流，利用在真空中開斷電流，利用真空真空的高絕緣強度來實現(xiàn)的高絕緣強度來實現(xiàn)滅弧滅弧的斷路器。的斷路器。 （4 4）六氟化硫（）六氟化硫（SF6SF6）斷路器）斷路器 采用具有優(yōu)良滅弧性能的采用具有優(yōu)良滅弧性能的SF6SF6氣體氣體作為作為滅弧介質(zhì)滅弧介質(zhì)的斷路器。的斷路器。

13、（1 1）油斷路器）油斷路器n 多油斷路器多油斷路器多油斷路器的觸頭和滅弧系統(tǒng)放置在由鋼板焊接成的裝多油斷路器的觸頭和滅弧系統(tǒng)放置在由鋼板焊接成的裝有大量絕緣油的油箱中，其絕緣油有大量絕緣油的油箱中，其絕緣油既是既是滅弧介質(zhì)，滅弧介質(zhì)，又是又是主要的絕緣介質(zhì)，承受不同的導體之間及導體與地之間主要的絕緣介質(zhì)，承受不同的導體之間及導體與地之間的絕緣。的絕緣。結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，便于在套管上加裝電結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，便于在套管上加裝電流互感器，配套性強；耗鋼、耗油量大、體積大、重量流互感器，配套性強；耗鋼、耗油量大、體積大、重量重；屬自能式滅弧結(jié)構(gòu)。重；屬自能式滅弧結(jié)構(gòu)。技術特點

14、：技術特點：額定電流不易做得很大；開斷小電流時，燃額定電流不易做得很大；開斷小電流時，燃弧時間較長；開斷電路的速度較慢；油量多，有發(fā)生爆弧時間較長；開斷電路的速度較慢；油量多，有發(fā)生爆炸和火災的危險性。炸和火災的危險性。運行維護特點：運行維護特點：運行維護簡單；噪聲低；檢修周期短；運行維護簡單；噪聲低；檢修周期短；需配備一套油處理裝置。需配備一套油處理裝置。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能n 少油斷路器少油斷路器少油斷路器的觸頭和滅弧系統(tǒng)放置在裝有少量絕緣油的絕少油斷路器的觸頭和滅弧系統(tǒng)放置在裝有少量絕緣油的絕緣筒中，其緣筒中，其絕緣油絕緣油主要主要作為滅弧介質(zhì)，只承受觸頭斷開時作為滅

15、弧介質(zhì)，只承受觸頭斷開時斷口之間的絕緣，斷口之間的絕緣，不作為主要不作為主要的絕緣介質(zhì)的絕緣介質(zhì)。少油斷路器中。少油斷路器中不同相的導電部分之間及導體與地之間是利用空氣、陶瓷不同相的導電部分之間及導體與地之間是利用空氣、陶瓷和有機絕緣材料來實現(xiàn)絕緣。和有機絕緣材料來實現(xiàn)絕緣。結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可配用各種操動機構(gòu)；結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可配用各種操動機構(gòu)；比多油斷路器油量少、重量輕；采用積木式結(jié)構(gòu)，便于制比多油斷路器油量少、重量輕；采用積木式結(jié)構(gòu)，便于制成各種電壓等級產(chǎn)品。成各種電壓等級產(chǎn)品。技術特點：技術特點：開斷電流大，開斷電流大，10kV10kV等級可通過加并聯(lián)回路以提

16、等級可通過加并聯(lián)回路以提高額定電流；高額定電流；110kV110kV及以上電壓等級時采用積木結(jié)構(gòu)；全及以上電壓等級時采用積木結(jié)構(gòu)；全開斷時間較短；增加壓油活塞裝置加強機械油吹后，提高開斷時間較短；增加壓油活塞裝置加強機械油吹后，提高開斷小電流的能力；存在火災危險。開斷小電流的能力；存在火災危險。運行維護特點：運行維護特點：運行經(jīng)驗豐富，易于維護；噪聲低；油質(zhì)運行經(jīng)驗豐富，易于維護；噪聲低；油質(zhì)容易劣化；需配備一套油處理裝置。容易劣化；需配備一套油處理裝置。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（2 2）壓縮空氣斷路器）壓縮空氣斷路器結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：

17、結(jié)構(gòu)比較復雜，工藝和材料要求高；有色金結(jié)構(gòu)比較復雜，工藝和材料要求高；有色金屬消耗量大、價格高；需要裝設專用的空氣壓縮系統(tǒng)；屬消耗量大、價格高；需要裝設專用的空氣壓縮系統(tǒng)；操動機構(gòu)與斷路器合為一體；體積和重量比較輕。操動機構(gòu)與斷路器合為一體；體積和重量比較輕。技術特點：技術特點：額定電流和開斷電流都可以做得很大，適合額定電流和開斷電流都可以做得很大，適合開斷大容量電路；動作快，全開斷時間短；快速自動開斷大容量電路；動作快，全開斷時間短；快速自動重合閘時斷流容量不降低；無火災危險。重合閘時斷流容量不降低；無火災危險。運行維護特點：運行維護特點：維修周期長；噪聲較大；無火災危險；維修周期長；噪聲較

18、大；無火災危險；需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；運行費用大。需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；運行費用大。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（3 3）真空斷路器）真空斷路器結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：滅弧室材料及工藝要求高；體積小、重量輕；滅弧室材料及工藝要求高；體積小、重量輕；觸頭不易氧化；滅弧室的機械強度比較差，不能承受觸頭不易氧化；滅弧室的機械強度比較差，不能承受較大的沖擊振動。較大的沖擊振動。技術特點：技術特點：可連續(xù)多次操作，開斷性能好；滅弧迅速，可連續(xù)多次操作，開斷性能好；滅弧迅速，開斷時間短；開斷電流及斷口電壓不易做得很高；無開斷時間短；開斷電流及斷口電壓不易做得很高；無火災危險；開距小

19、，約為同等電壓油斷路器觸頭開距火災危險；開距小，約為同等電壓油斷路器觸頭開距的的1/101/10左右；所需操作能量小；開斷時產(chǎn)生的電弧能左右；所需操作能量??；開斷時產(chǎn)生的電弧能量??；滅弧室的機械壽命和電氣壽命都很高。量??；滅弧室的機械壽命和電氣壽命都很高。運行維護特點：運行維護特點：運行維護簡單，滅弧室不需要檢修；噪運行維護簡單，滅弧室不需要檢修；噪聲低；運行費用低；無火災和爆炸危險。聲低；運行費用低；無火災和爆炸危險。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 ZW32-12真空斷路器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（4 4）SFSF6 6斷路器斷路器結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，工藝

20、及密封要求嚴格，對材料要結(jié)構(gòu)簡單，工藝及密封要求嚴格，對材料要求高；體積小、重量輕；用于封閉式組合電器時，可求高；體積小、重量輕；用于封閉式組合電器時，可大量節(jié)省占地面積。大量節(jié)省占地面積。技術特點：技術特點：額定電流和開斷電流都可以做得很大；開斷額定電流和開斷電流都可以做得很大；開斷性能好，適合于各種工況開斷；性能好，適合于各種工況開斷；SFSF6 6氣體滅弧、絕緣氣體滅弧、絕緣性能好，故斷口電壓可做得較高；斷口開距小。性能好，故斷口電壓可做得較高；斷口開距小。 運行維護特點：運行維護特點：維護工作量??；噪聲低；檢修周期長；維護工作量?。辉肼暤?；檢修周期長；運行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長；可頻繁

21、操作。運行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長；可頻繁操作。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能罐式罐式SF6SF6斷路器斷路器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能瓷柱式瓷柱式SF6SF6斷路器斷路器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能四、斷路器的基本技術數(shù)據(jù)四、斷路器的基本技術數(shù)據(jù)（1 1）額定電壓（）額定電壓（kVkV）保證斷路器長時間正常運行能承受的工作電壓（線電壓），保證斷路器長時間正常運行能承受的工作電壓（線電壓），我國我國采用的額定電壓等級：采用的額定電壓等級：3 3、6 6、1010、3535、6060、110110、220220、330330、500500、750750、1000

22、kV1000kV等。等。（2 2）最高工作電壓（）最高工作電壓（kVkV）通常規(guī)定，通常規(guī)定，220kV220kV及以下及以下設備，其最高工作電壓為額定電設備，其最高工作電壓為額定電 壓的壓的1.151.15倍；對于倍；對于330kV330kV及以上及以上的設備規(guī)定為額定電壓的的設備規(guī)定為額定電壓的1.11.1倍倍 。我國我國采用的最高電壓有：采用的最高電壓有：3.53.5、6.96.9、11.511.5、40.540.5、6969、126126、252252、363363、550550、825825、1100kV1100kV等。等。（3 3）額定電流（）額定電流（A A） 斷路器在規(guī)定的基準

23、環(huán)境溫度下允許長期通過的最大工作斷路器在規(guī)定的基準環(huán)境溫度下允許長期通過的最大工作電流電流有效值有效值。我國我國采用的額定電流有：采用的額定電流有：200200、400400、630630、10001000、12501250、16001600、20002000、25002500、31503150、40004000、50005000、63006300、80008000、1000010000、1250012500、1600016000、20000A20000A等。等。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（4 4）額定開斷電流（）額定開斷電流（kAkA） 在額定電壓下在額定電壓下，斷路器能可靠開

24、斷的最大電流，斷路器能可靠開斷的最大電流有效值有效值，稱為該電壓下的稱為該電壓下的額定開斷電流額定開斷電流 。在電壓低于額定電壓在電壓低于額定電壓時時，開斷電流可以比額定開斷電流大，但由于滅弧裝，開斷電流可以比額定開斷電流大，但由于滅弧裝置機械強度的限制，開斷電流有個極限值，稱為置機械強度的限制，開斷電流有個極限值，稱為極限極限開斷電流開斷電流。（5 5）額定關合電流（）額定關合電流（kAkA）在額定電壓下在額定電壓下，斷路器能可靠地閉合的最大短路電流，斷路器能可靠地閉合的最大短路電流峰值峰值。額定關合電流反映斷路器關合短路故障的能力，。額定關合電流反映斷路器關合短路故障的能力，主要決定于斷路

25、器滅弧裝置的性能、觸頭構(gòu)造及操動主要決定于斷路器滅弧裝置的性能、觸頭構(gòu)造及操動機構(gòu)的型式。機構(gòu)的型式。（6 6）額定熱穩(wěn)定電流（）額定熱穩(wěn)定電流（kAkA）斷路器在規(guī)定時間（通常為斷路器在規(guī)定時間（通常為4s4s）內(nèi)允許通過的最大短）內(nèi)允許通過的最大短路電流路電流有效值有效值。額定熱穩(wěn)定電流。額定熱穩(wěn)定電流表明表明斷路器承受短路斷路器承受短路電流電流熱效應熱效應的能力。的能力。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（7 7）額定動穩(wěn)定電流（）額定動穩(wěn)定電流（kAkA） 斷路器在斷路器在閉合閉合狀態(tài)下，允許通過的最大短路電流狀態(tài)下，允許通過的最大短路電流峰值峰值，又稱又稱極限通過電流極限通過電

26、流。額定動穩(wěn)定電流。額定動穩(wěn)定電流表明表明斷路器在沖擊斷路器在沖擊短路電流的作用下，承受短路電流的作用下，承受電動力效應電動力效應的能力，它決定于的能力，它決定于導體和絕緣等部件的機械強度導體和絕緣等部件的機械強度 。 （8 8）合閘時間（）合閘時間（s s） 斷路器從接到合閘命令（合閘回路通電）起到斷路器觸斷路器從接到合閘命令（合閘回路通電）起到斷路器觸頭剛接觸時所經(jīng)過的時間間隔，稱為合閘時間。頭剛接觸時所經(jīng)過的時間間隔，稱為合閘時間。（9 9）分閘時間（）分閘時間（s s） 分閘時間是反映斷路器分閘時間是反映斷路器開斷過程快慢開斷過程快慢的參數(shù)。的參數(shù)。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與

27、功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能1 1）固有分閘時間）固有分閘時間t t1 1 指斷路器接到分閘命令指斷路器接到分閘命令起到滅弧觸頭剛分離時起到滅弧觸頭剛分離時所經(jīng)過的時間所經(jīng)過的時間2 2）滅弧時間）滅弧時間t t2 2觸頭分離到各相電弧完觸頭分離到各相電弧完全熄滅所經(jīng)過的時間全熄滅所經(jīng)過的時間 3 3）全分閘時間）全分閘時間t tt t 斷路器從接到分閘命令斷路器從接到分閘命令起到斷路器觸頭開斷至起到斷路器觸頭開斷至三相電弧完全熄滅時所三相電弧完全熄滅時所經(jīng)過的時間間隔。經(jīng)過的時間間隔。t tt t=t=t1 1+t+t2 2（1010）額定開斷容量（）額定開斷容量（MVAMV

28、A）斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量來表示，斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量來表示，其大小與額定電壓與額定開斷電流的有關：其大小與額定電壓與額定開斷電流的有關：3NNbNbrNNrbrNbrUISUSI其中，斷路器的額定電壓斷路器的額定開斷電流斷路器的額定開斷容量電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能3電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（2 2）所有二次設備）所有二次設備可用低電壓、小電流的電纜連接可用低電壓、小電流的電纜連接，使，使配電屏內(nèi)布線簡單、安裝方便；便于集中管理，可以實配電屏內(nèi)布線簡單、安裝方便；便于集中管理，可以實現(xiàn)遠距離控制和

29、測量?，F(xiàn)遠距離控制和測量。（3 3）二次回路）二次回路不受一次回路的限制不受一次回路的限制，接線靈活方便。對，接線靈活方便。對二次設備進行維護、調(diào)換以及調(diào)整試驗時，不需中斷一二次設備進行維護、調(diào)換以及調(diào)整試驗時，不需中斷一次系統(tǒng)的運行。次系統(tǒng)的運行。 （4 4）使二次側(cè)的設備與高電壓部分隔離，且互感器二次使二次側(cè)的設備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)要有一點接地，側(cè)要有一點接地，保證二次系統(tǒng)設備和工作人員的安全保證二次系統(tǒng)設備和工作人員的安全。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能磁勢平衡方程磁勢平衡方程1012

30、21I NI NI N忽略很小的勵磁安匝忽略很小的勵磁安匝 1122I NI N只考慮電流數(shù)值得只考慮電流數(shù)值得1122I NI N電流互感器的額定電流比電流互感器的額定電流比K Ki i： 122112/iNNKIINNII電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能101221I NI NI N電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電流互感器使用電流互感器使用注意事項注意事項u電流互感器在工作時電流互感器在工作時其二次側(cè)不得開路其二次側(cè)不得開路。u電流互感器的電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地二次側(cè)有一端必須接地。

31、u電流互感器在連接時，要電流互感器在連接時，要注意其端子的極性注意其端子的極性。u電流互感器必須電流互感器必須保證一定的準確度保證一定的準確度，電流互感，電流互感 器器的的負載阻抗不得大于負載阻抗不得大于與準確級相對應的額定阻抗。與準確級相對應的額定阻抗。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能211100%iiK IIfI2-I1I電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能一般一般0.10.1、0.20.2級級主要用于實驗室精密測量和供電容量主要用于實驗室精密測量和供電容量超過一定值（月供電量超過超過一定值（月供電量超過100100萬萬kWhkWh）的線

32、路或用戶；）的線路或用戶；0.50.5級級的可用于收費用的電能表；的可用于收費用的電能表；0.5-10.5-1級級的用于發(fā)電的用于發(fā)電廠、變電所的盤式儀表和技術上用的電能表；廠、變電所的盤式儀表和技術上用的電能表；3 3級、級、5 5級級的電流互感器用于一般的測量和某些繼電保護上；的電流互感器用于一般的測量和某些繼電保護上；5P5P和和10P10P級級的用于繼電保護，在舊型號產(chǎn)品中用的用于繼電保護，在舊型號產(chǎn)品中用B B、C C、D D級表示。級表示。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電

33、氣設備的原理與功能n電流互感器的額定容量電流互感器的額定容量電流互感器的電流互感器的額定容量額定容量S SN2N2系指電流互感器在額定系指電流互感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運行時，二次繞組輸出二次電流和額定二次阻抗下運行時，二次繞組輸出的容量。由于電流互感器的額定二次電流為標準值的容量。由于電流互感器的額定二次電流為標準值（5A5A或或1A1A或或0.5A0.5A），也為了便于計算，有的廠家提），也為了便于計算，有的廠家提供電流互感器的供電流互感器的額定阻抗額定阻抗Z ZN2N2值值。因電流互感器的誤差和二次負荷有關，故因電流互感器的誤差和二次負荷有關，故同一臺同一臺電流互感器電流互感器

34、使用在使用在不同不同準確級準確級時，會有時，會有不同不同的額定的額定容量容量。 2222NNNZSIn電流互感器的電流互感器的10%10%誤差曲線誤差曲線測量用測量用TATA：要求在：要求在正常工作范圍正常工作范圍內(nèi)有較高的準確度；內(nèi)有較高的準確度；而當電路發(fā)生而當電路發(fā)生短路短路時，希望時，希望TATA過飽和，以免儀表受到過飽和，以免儀表受到短路電流的損害。短路電流的損害。用用TATA：要求其在系統(tǒng)發(fā)生：要求其在系統(tǒng)發(fā)生故障故障時也能較準確的時也能較準確的測量故障電流。因此保護測量故障電流。因此保護TATA，在可能出現(xiàn)的短路電流，在可能出現(xiàn)的短路電流范圍內(nèi)，要求其范圍內(nèi)，要求其最大最大誤差限

35、值誤差限值不超過不超過10%10%。11NnII2Z電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能按按10%10%誤差曲線選擇校驗保護用誤差曲線選擇校驗保護用TATA已知可能的最大短路電流已知可能的最大短路電流 ，求得一次電流倍數(shù)，求得一次電流倍數(shù)由由10%10%誤差曲線誤差曲線查得可允許使用的查得可允許使用的最大二次負荷阻抗最大二次負荷阻抗若若 ，則能保證誤差在，則能保證誤差在10%10%內(nèi)；否則，應減小內(nèi)；否則，應減小 使其滿足上式。使其滿足上式。maxkImax1kkNnII2 maxZ22 maxZZ2Z電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（四）電

36、流互感器的接線（四）電流互感器的接線u 單相接線單相接線主要用來測量單相負荷電流或三相系統(tǒng)中平衡負荷主要用來測量單相負荷電流或三相系統(tǒng)中平衡負荷的某一相電流。的某一相電流。u 兩相兩相V形接線（不完全星形接線）形接線（不完全星形接線）在在610kV中性點不接地系統(tǒng)中應用較廣泛。中性點不接地系統(tǒng)中應用較廣泛。 u 兩相電流差接線兩相電流差接線通常應用于繼電保護線路中通常應用于繼電保護線路中u 星形接線星形接線用來測量負荷平衡或不平衡的三相電力系統(tǒng)中的三用來測量負荷平衡或不平衡的三相電力系統(tǒng)中的三相電流。相電流。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（五）電流互感器的分類（五）電流互感器的分類u

37、按按安裝地點安裝地點可分為可分為屋內(nèi)屋內(nèi)（20kV20kV及以下）和及以下）和屋外屋外式（式（35kV35kV及及 以上）。以上）。u按按安裝方式安裝方式可分為可分為穿墻式、支持式和裝入式穿墻式、支持式和裝入式（套管式）。（套管式）。u按按絕緣方式絕緣方式可分為可分為干式、澆注式、油浸式干式、澆注式、油浸式等。等。干式干式用絕緣用絕緣膠浸漬，用于屋內(nèi)低壓電流互感器；膠浸漬，用于屋內(nèi)低壓電流互感器；澆注式澆注式以環(huán)氧樹脂作絕以環(huán)氧樹脂作絕緣，目前僅用于緣，目前僅用于35kV35kV及以下的屋內(nèi)電流互感器；及以下的屋內(nèi)電流互感器；油浸式油浸式多為多為屋外式。屋外式。u按按一次繞組匝數(shù)一次繞組匝數(shù)可

38、分為可分為單匝式和多匝式單匝式和多匝式。單匝式分為。單匝式分為貫穿貫穿型和母線型型和母線型兩種。兩種。u按電流互感器的按電流互感器的工作原理工作原理，可分為，可分為電磁式、電容式、光電電磁式、電容式、光電式和無線電式式和無線電式。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（六）電流互感器的型號（六）電流互感器的型號電流互感器全型號的表示和含義如下：電流互感器全型號的表示和含義如下：電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能套管式電流互感器套管式電流互感器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能穿墻式環(huán)氧電流互感器穿墻式環(huán)氧電流互感器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能SFSF6 6氣體絕緣電流

39、互感器氣體絕緣電流互感器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電動勢平衡方程電動勢平衡方程11112222UEI ZUEI Z 忽略繞組漏阻抗壓降忽略繞組漏阻抗壓降 1122UEUE 11112222NuNUUENKUUEN電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能。電壓互感器使用電壓互感器使用注意事項注意事項n電壓互感器電壓互感器二次側(cè)不得開路二次側(cè)不得開路。電壓互感器的一、二次側(cè)都。電壓互感器的一、二次側(cè)都應裝設熔斷器（應裝設熔斷器（ 6OkV及以上及以上的電壓互感器，其電源側(cè)可的電壓互感器，其電源側(cè)可不裝設高

40、壓熔斷器）。不裝設高壓熔斷器）。n電壓互感器的電壓互感器的電源側(cè)電源側(cè)要裝設要裝設隔離開關隔離開關。n電壓互感器鐵芯及電壓互感器鐵芯及二次繞組一端必須接地二次繞組一端必須接地。防止一、二次。防止一、二次繞組間的絕緣擊穿時，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及繞組間的絕緣擊穿時，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及工作人員人身和二次設備的安全。工作人員人身和二次設備的安全。n電壓互感器在接線時要電壓互感器在接線時要注意端子極性注意端子極性的正確。接線時，應的正確。接線時，應保證一、二次繞組的首尾標號及同名端的正確。保證一、二次繞組的首尾標號及同名端的正確。n電壓互感器的電壓互感器的負載容量應不大于負載容量應

41、不大于準確級相對應的額定容量。準確級相對應的額定容量。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能211100%uuK U UfU2-U1U電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能n電壓互感器的額定容量電壓互感器的額定容量電壓互感器的誤差與二次負荷有關，因此同一臺電壓互感器的誤差與二次負荷有關，因此同一臺TVTV在不在不同準確度級下，都有相應的額定容量。同準確度級下，都有相應的額定容量。在功率因數(shù)為在功率因數(shù)為0.8(0.8(滯后滯后) )時，額定容量標準值為時，額定容量標準值為1010、1515、2525、3030

42、、5050、7575、100100、150150、200200、250250、300300、400400、500500VAVA。但一般說但一般說電壓互感器的額定容量電壓互感器的額定容量是指是指最高最高準確度級下的額定容量。準確度級下的額定容量。電壓互感器按在最高電壓下長期工作允許的發(fā)熱條件，電壓互感器按在最高電壓下長期工作允許的發(fā)熱條件，還規(guī)定了還規(guī)定了最大極限容量最大極限容量。與電流互感器一樣，要求在某些準確度級下測量時，二與電流互感器一樣，要求在某些準確度級下測量時，二次負載不應超過該準確級規(guī)定的容量，否則準確度級下次負載不應超過該準確級規(guī)定的容量，否則準確度級下降，測量誤差是滿足不了要求

43、的。降，測量誤差是滿足不了要求的。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（四）電壓互感器的接線（四）電壓互感器的接線n 單相電壓互感器接線單相電壓互感器接線用于用于35kV35kV及以下的中性點非直接接地電網(wǎng)中測量及以下的中性點非直接接地電網(wǎng)中測量線電壓線電壓；用在用在110kV110kV及以上中性點有效接地系統(tǒng)中測量及以上中性點有效接地系統(tǒng)中測量相對地電壓相對地電壓；n V V，V V形接線（不完全星形接線）形接線（不完全星形接線）來來測量測量三個線電壓，但三個線電壓，但不能測量不能測量相電壓，應用于相電壓，應用于20kV20kV及以下及以下中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中；中性點不

44、接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中；n 一臺三相三柱式電壓互感器一臺三相三柱式電壓互感器YynYyn接線接線用于用于測量測量線電壓，線電壓，不能測量不能測量相電壓；相電壓；n 一臺三相五柱式電壓互感器的一臺三相五柱式電壓互感器的YNynVYNynV接線接線測量測量線電壓、相電壓和零序電壓線電壓、相電壓和零序電壓（用作絕緣監(jiān)察裝置，（用作絕緣監(jiān)察裝置，開口開口三角形三角形），廣泛應用于小接地電流電網(wǎng)中；），廣泛應用于小接地電流電網(wǎng)中；電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能n 三個單相三繞組電壓互感器接成的三個單相三繞組電壓互感器接成的YNyndYNynd接線接線主要應用于主要應用于3kV3kV及以上

45、電網(wǎng)中，用于及以上電網(wǎng)中，用于測量線電壓測量線電壓、相電壓相電壓和和零序電壓零序電壓（用作絕緣監(jiān)察裝置，（用作絕緣監(jiān)察裝置，開口三角開口三角形形）。）。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能三相五柱式電壓互感器的接線圖三相五柱式電壓互感器的接線圖（五）電壓互感器的分類（五）電壓互感器的分類u 按按安裝地點安裝地點分為戶內(nèi)式和戶外式；分為戶內(nèi)式和戶外式；u 按按相數(shù)相數(shù)分為單相式和三相式，只有分為單相式和三相式，只有20kV20kV以下才制成三相以下才制成三相式；式；u 按按線圈數(shù)線圈數(shù)可分為雙線圈和三線圈；可分為

46、雙線圈和三線圈；u 按按絕緣結(jié)構(gòu)絕緣結(jié)構(gòu)可分為干式、澆注式、普通油浸式、串級油可分為干式、澆注式、普通油浸式、串級油浸式和電容式。浸式和電容式。干式干式多用于低壓戶內(nèi)配電；多用于低壓戶內(nèi)配電；澆注式澆注式用于用于3 335kV35kV；油浸式油浸式主要用于主要用于35kV35kV及以上的電壓互感器。及以上的電壓互感器。 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能（六）電壓互感器的型號（六）電壓互感器的型號電壓互感器全型號的表示和含義如下：電壓互感器全型號的表示和含義如下：電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能JDZ10JDZ10型澆注式單相電壓互感器型澆注式單相電壓互感器 電氣設備的原理與功能

47、電氣設備的原理與功能JSJW-10JSJW-10型油浸式三相五柱型油浸式三相五柱電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能JCC-20JCC-20型串級式電壓互感器型串級式電壓互感器 JDXNJDXN3535電壓互感器電壓互感器電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能主要由電容分壓器、補主要由電容分壓器、補償電抗器、中間變壓器、償電抗器、中間變壓器、阻尼器及載波裝置、防阻尼器及載波裝置、防護間隙等組成。護間隙等組成。 在被測電網(wǎng)的在被測電網(wǎng)的相和地之間相和地之間接有主電容接有主電容C1C1和分壓電容和分壓電容C2C2，Z2Z2為為繼電器、儀表等電壓線圈阻抗。電容式電壓互感器實質(zhì)上是繼電器、儀表等

48、電壓線圈阻抗。電容式電壓互感器實質(zhì)上是一個電容串接的分壓器，被測電網(wǎng)的電壓在電容一個電容串接的分壓器，被測電網(wǎng)的電壓在電容C1C1、C2C2上按上按反比分壓。反比分壓。111c212CUUKUCC112CKCC分壓比分壓比 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能LL補償電抗：補償電抗：可補償電容分可補償電容分壓器的內(nèi)阻抗壓器的內(nèi)阻抗 。TVTV 中間變壓器：中間變壓器：將測量儀將測量儀表經(jīng)中間變壓器表經(jīng)中間變壓器TVTV后與分壓后與分壓器連接器連接，減小分壓器的輸出減小分壓器的輸出電流電流以以減少誤差減少誤差。r rd d阻尼電阻：阻尼電阻：在在TVTV副邊單副邊單獨設置一只線圈，接入阻尼獨

49、設置一只線圈，接入阻尼電阻電阻r rd d，用以抑制鐵磁諧振用以抑制鐵磁諧振過電壓。過電壓。 C CK K 補償電容器：補償電容器：用來補償電磁式電壓互感器用來補償電磁式電壓互感器TVTV的磁化電流和副的磁化電流和副邊負荷電流的無功分量，亦能減小測量裝置的誤差。邊負荷電流的無功分量，亦能減小測量裝置的誤差。P P1 1放電間隙：放電間隙：用以保護用以保護TVTV的原繞組和補償電抗器的原繞組和補償電抗器L L，防止因受二防止因受二次側(cè)短路所產(chǎn)生的過電壓而造成的損壞。次側(cè)短路所產(chǎn)生的過電壓而造成的損壞。電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能3.3.電容式電壓互感器的特點電容式電壓互感器的特點供供

50、1111OkVOkV及以上及以上中性點直接接地系統(tǒng)測量電壓之用中性點直接接地系統(tǒng)測量電壓之用 優(yōu)點：優(yōu)點：u除作為電壓互感器用外，還可將其分壓電容兼做除作為電壓互感器用外，還可將其分壓電容兼做高頻載波通訊的耦合電容；高頻載波通訊的耦合電容；u電容分壓式電壓互感器的沖擊絕緣強度比電磁式電容分壓式電壓互感器的沖擊絕緣強度比電磁式電壓互感器高；電壓互感器高；u體積小，重量輕，成本低；體積小，重量輕，成本低； u在高壓配電裝置中占地面積很小。在高壓配電裝置中占地面積很小。缺點：缺點：u誤差特性和暫態(tài)特性比電磁式電壓互感器差誤差特性和暫態(tài)特性比電磁式電壓互感器差u輸出容量較小輸出容量較小 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能 電氣設備的原理與功能電氣設備的原理與功能隔離開關隔離開關又稱又稱（隔離）刀閘（隔離）刀閘，是一種高壓開關電器。因