電工原理與電氣設(shè)備02課件

1、電工原理與電氣設(shè)備第二章 電氣設(shè)備主講人：趙鳳遙2009年11月電工原理與電氣設(shè)備第二章 電氣設(shè)備主講人：趙鳳遙2.1 概述2.1.1 電氣設(shè)備的分類一、一次設(shè)備直接與發(fā)供電電路相連接的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備，如： 1、進(jìn)行電能生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換的電氣設(shè)備。 發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)。 2、接通和斷開電路的開關(guān)設(shè)備。 斷路器、隔離開關(guān)、自動空氣開關(guān)等。 3、限制電流或防止過電壓的設(shè)備。 限流電抗器、起動電抗器、避雷器、消弧線圈、熔斷器等。 4、變換電路電氣量，反應(yīng)給保護(hù)、監(jiān)測裝置，并使之與高電壓隔離的設(shè)備。 電壓互感器、電流互感器等。 5、用以連接電路中各種電氣設(shè)備的載流體。 6、接地裝置。 工作接地、保

2、護(hù)接地、防雷接地等。2.1 概述2.1.1 電氣設(shè)備的分類一、一次設(shè)備二、二次設(shè)備 對電氣一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量和操縱控制的輔助設(shè)備稱為二次設(shè)備，主要包括： 1、用以反映不正常狀態(tài)，作用于信號以通知值班人員；或反映故障狀態(tài)，作用于開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)以切除故障的設(shè)備。 各種繼電器、信號裝置等。 2、用以對電路的參數(shù)進(jìn)行測量、監(jiān)視的裝置。 各種測量儀表、錄波裝置等。 3、用于操縱、控制電器的設(shè)備以及自動、遠(yuǎn)動裝置。 控制開關(guān)，自動調(diào)壓、調(diào)頻裝置，遙測、遙控、遙信裝置等。 4、用于連接二次設(shè)備的導(dǎo)體。 控制電纜、小母線、連接線等。 二、二次設(shè)備2.1.2 電氣設(shè)備的基本要求 1、安全可靠的絕緣。 2

3、、必要的載流能力。 3、良好的機(jī)械性能。 4、較高的通斷能力、必要的電壽命、完善的保護(hù)功能。5、直流設(shè)備：供給直流操作、保護(hù)、控制、監(jiān)測設(shè)備供電和供給事故照明用的設(shè)備。 直流發(fā)電機(jī)組、整流裝置、蓄電池等。2.1.2 電氣設(shè)備的基本要求 1、安全可靠的絕緣。5、直2.2 水輪發(fā)電機(jī) 2.2.1 水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 水輪發(fā)電機(jī)組 =水輪機(jī)+(軸承)+發(fā)電機(jī)2.2 水輪發(fā)電機(jī) 2.2.1 水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 水輪機(jī)主要結(jié)構(gòu)： （1）蝸殼 （2）座環(huán) （3）導(dǎo)水機(jī)構(gòu) （4）轉(zhuǎn)輪 （5）尾水管 （6）主軸和軸承蝸殼導(dǎo)水機(jī)構(gòu)座環(huán)水輪機(jī)主要結(jié)構(gòu)：蝸殼導(dǎo)水機(jī)構(gòu)座環(huán)轉(zhuǎn)輪軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪軸流式軸流

4、式尾水管混流式水輪機(jī)模型尾水管尾水管混流式水輪機(jī)模型尾水管發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)： （1）轉(zhuǎn)子 （2）定子 （3）推力軸承 （4）導(dǎo)軸承 （5）上下機(jī)架 （6）勵磁機(jī) （7）永磁發(fā)電機(jī) （8）制動閘 （9）冷卻裝置發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)：（1）轉(zhuǎn)子 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)動部件，由主軸、支架、磁軛、磁極等組成 。1-主軸 2-輪轂 3-轉(zhuǎn)臂 4-磁軛 轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)決定轉(zhuǎn)速。公式為： 5-壓板 6-風(fēng)扇 7-磁極 8-制動閘板（1）轉(zhuǎn)子1-主軸 2-輪轂 3-轉(zhuǎn)臂 4-磁軛 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子圓盤式轉(zhuǎn)子支架輪輻式轉(zhuǎn)子支架轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子圓盤式轉(zhuǎn)子支架輪輻式轉(zhuǎn)子支架轉(zhuǎn)子（2）定子 發(fā)電機(jī)定子是產(chǎn)生電能的部件，主要由鐵芯、繞組、機(jī)

5、座三部分組成。 （2）定子積石峽水電站1號機(jī)定子順利吊裝積石峽水電站（3）推力軸承 承受機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的豎直荷載。（4）導(dǎo)軸承 承受機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的水平荷載。 （3）推力軸承（5）上下機(jī)架 傳遞豎向、水平力及力矩。（5）上下機(jī)架（6）勵磁機(jī) 供給發(fā)電機(jī)勵磁電流的直流發(fā)電機(jī)。 由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個主要部分組成。發(fā)電機(jī)獲得勵磁電流的幾種方式 a、直流發(fā)電機(jī)供電的勵磁方式 b、交流勵磁機(jī)供電的勵磁方式 c、無勵磁機(jī)的勵磁方式。 勵磁系統(tǒng)主要作用：1）根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)勵磁電流，維持機(jī)端電壓為給定值；2）控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無功功率分配；3）提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性；4

6、）發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時進(jìn)行滅磁，減小故障損失程度；5）根據(jù)運(yùn)行要求對發(fā)電機(jī)實(shí)行最大及最小勵磁限制。 （6）勵磁機(jī)（7）永磁發(fā)電機(jī) 是和轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)的三相交流同步發(fā)電機(jī)，其磁場來自永磁體， 主要作用是為調(diào)速器提供轉(zhuǎn)速信號，調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速。（8）冷卻系統(tǒng)。 水輪發(fā)電機(jī)通常采用空氣作為冷卻介質(zhì)對定子、轉(zhuǎn)子繞組以及定子鐵芯進(jìn)行冷卻。（9）制動閘。 發(fā)電機(jī)開機(jī)、停機(jī)及檢修的輔助機(jī)械設(shè)備。 一般用低壓系統(tǒng)壓縮空氣作為動力驅(qū)動。（7）永磁發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)與汽輪發(fā)電機(jī)相比，其特點(diǎn)為： （1）轉(zhuǎn)速較低。受水頭所限，轉(zhuǎn)速一般多750r/min以下，有的只有幾十轉(zhuǎn)每分。 （2）磁極數(shù)較多。因?yàn)檗D(zhuǎn)速較低，為要發(fā)出50

7、Hz的電能就需增加磁極對數(shù)，以使切割定子繞組的磁場每秒鐘仍能變化50次。 （3）結(jié)構(gòu)尺寸和重量都大。一方面是由于轉(zhuǎn)速較低；另一方面則是當(dāng)機(jī)組發(fā)生甩負(fù)荷時，為了避免產(chǎn)生強(qiáng)大的水錘造成鋼管破裂，要求導(dǎo)葉緊急關(guān)閉時間較長，但這又會引起機(jī)組轉(zhuǎn)速上升過高因此要求轉(zhuǎn)子具有較大的重量，使之有較大的惰性。 （4）一般采用豎軸。為減少占地，降低廠房造價，大中型水輪發(fā)電機(jī)一般采用豎軸。水輪發(fā)電機(jī)與汽輪發(fā)電機(jī)相比，其特點(diǎn)為：2.2.2 水輪發(fā)電機(jī)的類型 支撐方式 臥式結(jié)構(gòu) 立式結(jié)構(gòu) 貫流式機(jī)組推力軸承安放方式 懸式發(fā)電機(jī) 傘式發(fā)電機(jī)2.2.2 水輪發(fā)電機(jī)的類型 推力軸承安放方式 （1）懸式發(fā)電機(jī) 推力軸承位于轉(zhuǎn)子上

8、方，支承在上機(jī)架上。 發(fā)電機(jī)傳力方式：轉(zhuǎn)動部分重量(發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪推力頭推力軸承定子外殼機(jī)座；固定部分重量(推力軸承、上機(jī)架、發(fā)電機(jī)定子、勵磁機(jī)定子) 定子外殼機(jī)座。（1）懸式發(fā)電機(jī) （2）傘式發(fā)電機(jī) 推力軸承位于轉(zhuǎn)子下方，設(shè)在下機(jī)架上。 發(fā)電機(jī)的傳力方式為： 機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的重量推力頭和推力軸承 下機(jī)架機(jī)座。 上機(jī)架只支撐上導(dǎo)軸承和勵磁機(jī)定子。 類型： 1.普通傘式： 有上下導(dǎo)軸承 2.半傘式: 有上導(dǎo)軸承，無下導(dǎo)軸承 3.全傘式: 無上導(dǎo)軸承，有下導(dǎo)軸承 普通傘式 半傘式 全傘式 （2）傘式發(fā)電機(jī) 普通傘式 半傘式 全傘式 2.2.4 水輪發(fā)電機(jī)的型號主要技術(shù)參數(shù) 一、型號 舊型號

9、新型號2.2.4 水輪發(fā)電機(jī)的型號主要技術(shù)參數(shù) 一、型號二、主要技術(shù)參數(shù) 1、額定電壓：發(fā)電機(jī)額定工況運(yùn)行時的線電壓。 6.3kV、10.5kV、13.8kV、15.75kV、18kV 額定容量：額定轉(zhuǎn)速、電壓、功率因素時，最大有功 功率。 額定電流：額定容量和額定電壓決定的線電流。 額定功率因素：一般為0.8。 額定轉(zhuǎn)速：由磁極對數(shù)確定。 額定效率：額定工況運(yùn)行時的發(fā)電機(jī)效率。二、主要技術(shù)參數(shù)三、同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行1、發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 同電站多臺機(jī)組通過母線共同向負(fù)載供電。 機(jī)組和“無限大電網(wǎng)”并列運(yùn)行。2、發(fā)電機(jī)的并列條件 （1）發(fā)電機(jī)頻率電網(wǎng)頻率 （2）發(fā)電機(jī)電壓電網(wǎng)電壓 （3）發(fā)電機(jī)

10、電壓和電網(wǎng)電壓相位、波形相同 （4）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)相序相同3、并列的方法 （1）準(zhǔn)確同步法 （2）自同步法三、同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行2.3 電力變壓器 2.3.1 作用及分類 作用： 升壓 降壓分類： 根據(jù)電力變壓器的用途和結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)可分如下幾類： (1)按用途分有：升壓變壓器；降壓變壓器；整流變壓器。 (2)按相數(shù)分有：單相變壓器；三相變壓器。 (3)按繞組分有：單繞組變壓器（為兩級電壓的自耦變壓器）；雙繞組變壓器；三繞組變壓器。 (4)按繞組材料分：銅線變壓器；鋁線變壓器。 (5)按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓變壓器；有載調(diào)壓變壓器。 (6)從密封情況：開放型、密封型、灌封型 。2.3 電力變壓器 2

11、.3.1 作用及分類分類：10kV級S9型（7）按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分： a）油浸式變壓器。 依靠油作冷卻介質(zhì)，如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷等 。 b）干式變壓器。依靠空氣對流進(jìn)行冷卻，大多為小容量配電變壓器，用于局部照明、電子線路等。10kV級S9型（7）按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：2.3.2 變壓器工作原理 變壓器是基于電磁感應(yīng)原理而工作的。 變壓器本體主要由繞組和鐵心組成。工作時，繞組是“電”的通路，而鐵心則是“磁”的通路，且起繞組骨架的作用。一次側(cè)輸入電能后，其交變電流在鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變磁場（即由電能變成磁場能）；由于匝鏈穿透，二次繞組的磁力線在不斷地交替變化，所以感

12、應(yīng)出二次電動勢，當(dāng)外電路接通時，則產(chǎn)生感應(yīng)電流，向外輸出電能（即由磁場能又轉(zhuǎn)變成電能）。這種建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的“電磁電”的轉(zhuǎn)換過程，即變壓器的工作過程。2.3.2 變壓器工作原理 變壓器是基于電磁感應(yīng)原理變壓器2.3.3 變壓器結(jié)構(gòu) 與器身構(gòu)造器身鐵心繞組引線（包括調(diào)壓裝置、引線夾件等）絕緣附件（包括油枕、油門閘閥等）油箱本體油箱冷卻裝置（包括散熱器、風(fēng)扇、油泵等）保護(hù)裝置（包括防爆閥、氣體繼電器、測 溫元件、呼吸器等）出線裝置（包括套管等）變2.3.3 變壓器結(jié)構(gòu) 與器身構(gòu)造器身鐵心一、油浸式變壓器外形結(jié)構(gòu)圖1-銘牌2-信號式溫度計(jì)3-吸濕器4-油表5-儲油柜6-安全氣道7-氣體繼電

13、器8-高壓套管9-低壓套管10-分接開關(guān)11-油箱12-放油閥門13-器身14-接地板15-小車一、油浸式變壓器外形結(jié)構(gòu)圖變壓器的主要組成部分及其作用1、鐵芯：變壓器的磁路部分。 用導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊放組成閉合磁路，變壓器的原副線圈都繞在鐵芯上。2、繞組：變壓器的電路部分。 變壓器有原線圈和副線圈，一般用銅線或鋁線繞成同心圓筒，繞在鐵芯柱上，導(dǎo)線外邊采用紙絕緣或紗包絕緣。 3、套管：對引出線之間及引出線、變壓器箱體之間絕緣。 并將繞組引出線引出油箱之外。4、油枕：起儲油及補(bǔ)油作用，保證油箱內(nèi)充滿油，縮少與空氣的接觸面，減少油的劣化速度；側(cè)面裝有油位計(jì)。油枕內(nèi)放置氣囊，與呼吸器配合調(diào)節(jié)油位變

14、化。高壓套管低壓套管變壓器的主要組成部分 變壓器有原線圈和副線圈，一般用銅線或5、油箱：承載鐵芯、線圈和 變壓器油。 6、變壓器油：絕緣及冷卻。7、調(diào)壓裝置：調(diào)整電壓比。 a、有載調(diào)壓：變壓器帶負(fù)載狀態(tài)下可切換分接頭位置； b、無載調(diào)壓：變壓器調(diào)壓時不帶任何負(fù)載，且與電網(wǎng)斷開，在無勵磁情況下變換繞組分接頭。 8、凈油器：改善運(yùn)行中絕緣油特性，防止絕緣油繼續(xù)老化。凈油器內(nèi)裝吸附硅膠，吸收油中水份及氧化物，使油保持潔凈，延長油的使用年限，改善油的電氣化學(xué)性能。9、冷卻器：當(dāng)變壓器上層油溫與下部油溫產(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。 5、油箱：承載

15、鐵芯、線圈和10、呼吸器：即吸濕器。呼吸器內(nèi)的干燥劑吸收空氣中的水份，對空氣起過濾作用，從而保證油的清潔。 呼吸器內(nèi)的硅膠變色過程：藍(lán)色淡紫色淡粉紅。11、瓦斯繼電器 變壓器保護(hù)裝置，裝在變壓器油箱至油枕的連接管上。 a、重瓦斯：通過檢測，油流速度達(dá)到一定值時動作。 b、輕瓦斯：通過檢測，瓦斯繼電器中積聚氣體達(dá)到一定量時動作。 12、防爆閥 當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時，溫度升高，油劇烈分解產(chǎn)生大量氣體，油箱內(nèi)壓力劇增，當(dāng)壓力達(dá)到防爆閥動作值時，防爆閥打開，放出部分油、氣，防止變壓器油箱爆炸或變形。10、呼吸器：即吸濕器。呼吸器內(nèi)的干燥劑吸收空氣中的水份，對1、高壓繞組間絕緣、繞組對地（鐵心、油箱）

16、絕緣；2、各相間的絕緣；3、引出線對地和其它繞組的絕緣；4、分接開關(guān)對地和其它繞組的絕緣。1、同一繞組中的不同點(diǎn)，如線餅間、層間、線匝間的絕緣；2、同一繞組的各引出線間的絕緣；3、分接開關(guān)各部分的絕緣。主絕緣縱絕緣繞組絕緣引線和分接開關(guān)的絕緣套管內(nèi)部的絕緣套管內(nèi)部閃絡(luò)和泄漏距離空氣氣隙內(nèi)絕緣外絕緣變壓器絕緣變壓器絕緣 變壓器的絕緣分為外絕緣和內(nèi)絕緣兩種：外絕緣指的是油箱外部的絕緣，主要是一次、二次繞組引出線的瓷套管，它構(gòu)成了相與相之間和相對地的絕緣；內(nèi)絕緣指的是油箱內(nèi)部絕緣，主要是繞組絕緣和內(nèi)部引線的絕緣以及分接開關(guān)的絕緣等 。1、高壓繞組間絕緣、繞組對地（鐵心、油箱）絕緣；1、同一繞組變壓器

17、絕緣等級 變壓器的絕緣等級，并不是絕緣強(qiáng)度的概念，而是允許溫升的標(biāo)準(zhǔn)，即絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H五級。各絕緣等級具體允許溫升標(biāo)準(zhǔn)如下： A級 E級 B級 F級 H級 最高允許溫度（） 105 120 130 155 180 繞組溫升限值（K） 60 75 80 100 125 性能參考溫度（） 80 95 100 120 145 變壓器絕緣等級 變壓器的絕緣等級，并不是絕緣強(qiáng)度的概二、干式變壓器發(fā)展分類 ：（1）浸漬式。 （2）環(huán)氧澆注式。 （3）開敞通風(fēng)式。 性能特點(diǎn)（1）維修工作量?。幻饩S護(hù)。（2）防火、防爆、阻燃，對環(huán)境具有良好的適應(yīng)性。（3）過載及抗短

18、路能力強(qiáng)。（4）設(shè)計(jì)精巧，占地面積小，安裝簡便。（5）過電壓時具有很強(qiáng)的絕緣能力。（6）節(jié)能，低損耗。（7）可安裝在環(huán)境惡劣的場合。 （8）低噪音。（9）可自然風(fēng)冷和強(qiáng)迫風(fēng)冷。 強(qiáng)迫風(fēng)冷時，可使額定容量提高近50%。干式電力變壓器外觀結(jié)構(gòu)圖二、干式變壓器發(fā)展性能特點(diǎn)（1）維修工作量小；免維護(hù)。（環(huán)氧澆注式變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）高、低壓繞組全部采用銅帶(箔)繞成；（2）高、低壓繞組全部在真空中澆注環(huán)氧樹脂并固化，構(gòu)成高強(qiáng)度玻璃鋼體結(jié)構(gòu)；（3）高、低壓繞組根據(jù)散熱要求設(shè)有縱向通風(fēng)氣道；（4）鐵心采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁低損耗冷軋晶粒取向硅鋼片制造、45全斜接縫，步進(jìn)疊裝結(jié)構(gòu)。（5）線圈內(nèi)、外表面由玻璃纖維網(wǎng)

19、格布增強(qiáng)； （6）絕緣等級有、級； （7）環(huán)氧樹脂干式變壓器體積小、重量輕； （8）高、低壓線圈與鐵心組裝時，均有彈性支承，整體結(jié)構(gòu)具有減振功能和很好的抗短路沖擊性能。環(huán)氧澆注式變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：干式變壓器主要應(yīng)用場所： （1）城市及大型工礦區(qū)要求防火、防爆的場所，如高層建筑、地下建筑、機(jī)場、交通樞紐、通訊與信息中心、重要市政設(shè)施，城市人口密集區(qū)、商業(yè)中心等處的610kV配電變壓器以及35kV電力變壓器。（2）火電廠、水電廠、核電廠的自用電變壓器、發(fā)電機(jī)的勵磁變壓器。（3）部分化工、冶金企業(yè)的整流變壓器與冶金電爐變壓器。（4）地下鐵道等的牽引變壓器。（5）其他不宜于采用油浸變壓器的場所。干式變壓

20、器主要應(yīng)用場所： 三峽水電站主變壓器 繞組：低壓繞組是兩層繞組，它由并聯(lián)銅絞合線用環(huán)氧樹脂粘結(jié)而成。導(dǎo)線的絕緣用熱穩(wěn)定紙構(gòu)成。采取針對性油冷卻，保證繞組和油之間均勻散熱。550kV高壓繞組為油導(dǎo)向(OD)冷卻餅繞組，帶有中間輸入端和調(diào)壓繞組，繞組環(huán)氧樹脂粘結(jié)的絞股線亦由熱穩(wěn)定紙絕緣。 冷卻設(shè)備：由6個單個元件組成的水雙管冷卻器是專為高度污染的冷卻水設(shè)計(jì)的。 每臺變壓器長10.8米，寬4.2米，高4.9米，重達(dá)381.5噸。 該主變壓器能將20kV電壓升至550kV，是目前世界上最大的機(jī)組主變壓器。 鐵芯：為5柱式，用激光照射過的HiiBi鋼片疊積而成。芯柱同樣用玻纖帶捆綁，外部鐵片包分成多個。

21、鐵軛壓板間的拉伸桿柱是非磁性的，以避免甩負(fù)荷時形成發(fā)熱點(diǎn)。鐵芯重約260t，用16只圓柱/柱銷裝置同箱體連接。三峽左岸廠房840MVA主變壓器 三峽水電站主變壓器 繞組：低壓繞組是兩層繞組，它由并 將變壓器器身、高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及高低壓連線放置在全密封的油箱內(nèi)，用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質(zhì)的一種新型配電設(shè)備。 組合式變壓器具有成套性強(qiáng)、體積小、占地少，能深入負(fù)荷中心、提高供電質(zhì)量、減少線路損耗，縮短送電周期，選址靈活、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，且能美化城市環(huán)境、安裝方便、運(yùn)行可靠及投資少、見效快等優(yōu)點(diǎn)。 組合式變壓器適用于城市公共配電、高層建筑、住宅小區(qū)、公園、高速公路等，還適用于油田

22、、工礦企業(yè)及施工場所等，是城市電網(wǎng)建設(shè)與改造的必需設(shè)備。三、組合式變壓器 將變壓器器身、高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及高低壓連線放置在 組合式電力變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）全絕緣、全密封結(jié)構(gòu)、可免維護(hù)、 安裝方便。 （2）體積小，占地面積少，美化城市環(huán)境。 （3）低損耗，低噪音，低溫升，超銘牌容量負(fù)載能力大，抗突發(fā)短路能力強(qiáng)，性能優(yōu)越。 （4）采用高品質(zhì)鋼板制作配電柜，提高產(chǎn)品的防腐能力，可確保產(chǎn)品30年不生銹。 外觀結(jié)構(gòu)圖高壓柜低壓柜 組合式電力變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）全絕緣、全密封結(jié)構(gòu)2.3.4 變壓器的過負(fù)荷能力 正常過負(fù)荷能力是以不犧牲其正常壽命為原則而制定的。即在整個時間間隔內(nèi)，只要做到變壓器

23、絕緣老化率小于或等于1即可，且滿足以下條件： （1）過負(fù)荷期間，繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過140，上層油溫不得超過95； （2）變壓器的最大過負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的50%。 事故過負(fù)荷也稱急救負(fù)荷，是在較短的時間內(nèi)，讓變壓器多帶一些負(fù)荷，以作急用。 為保證可靠性，在確定變壓器事故過負(fù)荷的允許值時，一般事故過負(fù)荷時繞組最熱點(diǎn)的溫度也不得超過140，負(fù)荷電流不得超過額定值2倍。2.3.4 變壓器的過負(fù)荷能力2.3.5 變壓器的并列運(yùn)行 變壓器并列運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn) （1）提高供電可靠性，當(dāng)一臺退出運(yùn)行時，其他變壓器仍可照常供電。 （2）提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，在低負(fù)荷時，可停運(yùn)部分變壓器，從而減少能量損耗，提高系統(tǒng)

24、的運(yùn)行效率，并改善系統(tǒng)的功率因數(shù)，保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 （3）減小備用容量，為了保證供電，必需設(shè)置備用容量，變壓器并列運(yùn)用可使單臺變壓器容量較小，從而做到減小備用容量。2.3.5 變壓器的并列運(yùn)行 變壓器并列運(yùn)變壓器并列運(yùn)行的條件 變壓器并列運(yùn)行時，通常希望它們之間無平衡電流；負(fù)荷分配與額定容量成正比，與短路阻抗成反比；負(fù)荷電流的相位相互一致。要做到上述幾點(diǎn)，并列運(yùn)行的變壓器就必須滿足以下條件： （1）具有相等的一、二次電壓，即變比相等； （2）額定短路電壓相等； （3）繞組連接組別相同，即極性相同、相位相同； （4）容量比不大于31。 上述四個條件中，第一條和第二條往往不可能做到絕對相等，一般規(guī)定

25、變比的偏差不得超過 0.5% ，額定短路電壓的偏差不得超過10%。變壓器并列運(yùn)行的條件 變壓器并列運(yùn)行時，通常希望 變比不同的變壓器并列運(yùn)行 因變比不同，變壓器二次側(cè)的電動勢不相等，并在變壓器二次繞組和一次繞組的閉合回路中產(chǎn)生平衡電流。 當(dāng)變壓器有負(fù)荷時，平衡電流疊加在負(fù)荷電流上。這時一臺變壓器的負(fù)荷減輕，另一臺變壓器的負(fù)荷則加重。所以變比不同的變壓器并列運(yùn)行時，有可能產(chǎn)生過負(fù)荷現(xiàn)象，如果增大后的負(fù)荷超過其額定負(fù)荷時，則必須校驗(yàn)其過負(fù)荷能力是否在允許范圍內(nèi)。 變比不同的變壓器并列運(yùn)行 因變比不同，變2.3.6 變壓器銘牌及技術(shù)參數(shù)（一）變壓器的型號 變壓器的型號分兩部分，前部分由漢語拼音字母組

26、成，代表變壓器的類別、結(jié)構(gòu)特征和用途，后一部分由數(shù)字組成，表示產(chǎn)品的容量（KVA）和高壓繞組電壓（KV）等級。漢語拼音字母含義如下：第1部分表示相數(shù)。 D單相（或強(qiáng)迫導(dǎo)向）；S三相第2部分表示冷卻方式。 J油浸自冷；F油浸風(fēng)冷； FP強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷； SP強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。第3部分表示電壓級數(shù)。 S三級電壓；無S表示兩級電壓其他：O全絕緣；L鋁線圈或防雷；O自耦（在首位時表示降壓自耦，在末位時表示升壓自耦）；Z有載調(diào)壓； TH濕熱帶（防護(hù)類型代號）；TA干熱帶（防護(hù)類型代號） 例如：SFSL20800/110型變壓器系三相、油浸風(fēng)冷、三繞組、鋁繞組、20800kVA、高壓側(cè)電壓等級為110kV。

27、2.3.6 變壓器銘牌及技術(shù)參數(shù)（一）變壓器的型號 （二）變壓器的技術(shù)參數(shù) （1）額定容量（SN） 指在規(guī)定的在額定工作狀態(tài)（即在額定電壓、額定頻率、額定使用條件）下變壓器輸出的視在功率，以SN表示，單位為VA或kVA。 額定容量通常是指高壓繞組的容量；當(dāng)變壓器容量因冷卻方式而變更時，則額定容量是指它的最大容量。（2）額定電流（I1、I2） 變壓器一、二次額定電流是指在額定電壓和額定環(huán)境溫度下使變壓器各部分不超溫的一、二次繞組長期允許通過的線電流，單位A。（3）額定電壓（U1N，U2N） 變壓器的額定電壓就是各繞組的額定電壓，是指額定施加的或空載時產(chǎn)生的電壓。一次額定電壓U1N是指接到變壓器一

28、次繞組端點(diǎn)的額定電壓值；二次額定電壓U2N是指當(dāng)一次繞組所接的電壓為額定值、分接開關(guān)放在額定分觸頭位置上，變壓器空載時二次繞組的電壓（單位為V或KV）。 三相變壓器的額定電壓指的均是線電壓。（二）變壓器的技術(shù)參數(shù) （4）阻抗電壓（短路阻抗） 阻抗電壓也稱短路電壓（Uz%），它表示變壓器通過額定電流時在變壓器自身阻抗上所產(chǎn)生的電壓損耗百分值。 （5）空載電流（I0） 變壓器一次側(cè)施加額定電壓，二次側(cè)斷開運(yùn)行時稱為空載運(yùn)行，這時一次繞組中通過的電流稱空載電流，它主要用于產(chǎn)生磁通，以形成平衡外施電壓的反電動勢，因此空載電流可看成勵磁電流。 變壓器容量大小、磁路結(jié)構(gòu)和硅鋼片的質(zhì)量好壞，是決定空載電流的

29、主要因素。（6）空載損耗（P0） 空載電流的有功分量I0a為損耗電流，由電源所汲取的有功功率稱空載損耗P0 ?？蛰d損耗主要決定于鐵心材質(zhì)的單位損耗 。 （7）短路損耗（Pf） 指變壓器二次側(cè)短接、一次繞組通過額定電流時，變壓器由電源所汲取（消耗）的功率（單位為W或KW）。 （8）連接組別 表示變壓器各相繞組的連接方式和一、二次線電壓之間的相位關(guān)系。符號順序由左至右各代表一、二次繞組的連接方式，數(shù)字表示兩個繞組的連接組號。一般的高壓變壓器基本都是Yn，Y接線。（4）阻抗電壓（短路阻抗） 2.4 開關(guān)電器 開關(guān)電器的作用： 開關(guān)電器是發(fā)電廠、變電所以及各類配電裝置中不可缺少的電氣設(shè)備，它們的作用是

30、： （1）正常工作情況下可靠地接通或斷開電路； （2）在改變運(yùn)行方式時靈活地進(jìn)行切換操作； （3）當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時迅速切除故障部分，以保證非故障部分的正常運(yùn)行； （4）設(shè)備檢修時隔離帶電部分，以保證工作人員的安全。 常用的開關(guān)電器： 斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、自動空氣開關(guān)等。2.4 開關(guān)電器 開關(guān)電器的作用： 1. 電弧的概念：當(dāng)開關(guān)電器開斷電路時，電壓和電流達(dá)到一定值時，觸頭剛剛分離后，觸頭之間就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的白光，稱為電弧。 2.電弧的特點(diǎn)：導(dǎo)電性強(qiáng)、能量集中、溫度高、亮度大、質(zhì)量輕、易變性等。 3.電弧的本質(zhì)：電弧的實(shí)質(zhì)是一種高溫、強(qiáng)光的電游離現(xiàn)象，是一種氣體放電現(xiàn)象。 4. 電弧放電的

31、特征 （1）電弧由三部分組成：陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)。 （2）電弧溫度很高。 （3）電弧是一種自持放電現(xiàn)象。 （4）電弧是一束游離的的氣體。2.4.1 電弧的基本概念 1. 電弧的概念：當(dāng)開關(guān)電器開斷電路時，電壓和電流達(dá)到一定5. 電弧的危害 （1）電弧的存在延長了開關(guān)電器開斷故障電路的時間，加重了電力系統(tǒng)短路故障的危害。 （2）電弧產(chǎn)生的高溫，將使觸頭表面熔化和蒸化，燒壞絕緣材料，損壞電氣設(shè)備。 （3）電弧可使電氣設(shè)備中絕緣油強(qiáng)烈分解，引起充油電氣設(shè)備著火甚至爆炸。 （4）由于電弧在電動力、熱力作用下能移動，很容易造成飛弧短路和傷人，或引起事故的擴(kuò)大。 （5）電弧可能熔焊，破壞電器設(shè)備正常工

32、作；亦會產(chǎn)生高次諧波，干擾附近通信。電弧的利用 電焊弧、電弧冶煉、弧光燈等；電氣設(shè)備可借助電弧防止產(chǎn)生過電壓和限制故障電流。 5. 電弧的危害電弧的利用6、電弧的產(chǎn)生（1）強(qiáng)電場發(fā)射電子 開關(guān)電器分閘的瞬間，由于動、靜觸頭距離很小，觸頭間電場強(qiáng)度很大 ，使觸頭內(nèi)部的電子在強(qiáng)電場作用下被拉出來 ，就形成強(qiáng)電場發(fā)射。（2）熱電子發(fā)射 當(dāng)斷路器的動、靜觸頭分離時，觸頭間的接觸壓力及接觸面積逐漸縮小，接觸電阻增大，使接觸部位劇烈發(fā)熱，導(dǎo)致陰極表面溫度急劇升高而發(fā)射電子 ，形成熱電子發(fā)射。（3）碰撞游離 從陰極表面發(fā)射出的電子在電場力作用下高速向陽極運(yùn)動，運(yùn)動過程中不斷地與中性質(zhì)點(diǎn)（分子或原子）發(fā)生碰撞

33、。當(dāng)電子動能足夠大時，就會從中性質(zhì)點(diǎn)打出一個或多個電子，使中性質(zhì)點(diǎn)游離。（4）熱游離 弧柱中氣體分子在高溫作用下產(chǎn)生劇烈熱運(yùn)動，動能很大的中性質(zhì)點(diǎn)互相碰撞時，將被游離而形成電子和正離子，稱為熱游離。6、電弧的產(chǎn)生7、電弧的熄滅 游離是在外施電壓和電弧電流的作用下，電子和離子不斷產(chǎn)生的過程，這也是電弧產(chǎn)生和維持的過程。與此同時，在弧柱中還存在與游離相反的電子和離子消失的過程，它企圖使電弧電流減小，以至熄滅，稱之為去游離。 弧隙的去游離主要靠復(fù)合和擴(kuò)散兩種形式進(jìn)行。a、復(fù)合 弧柱中帶正電和帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動中互相接觸后結(jié)合成中性質(zhì)點(diǎn)的過程，叫做復(fù)合。 在弧柱中進(jìn)行復(fù)合的帶電質(zhì)點(diǎn)，主要是正負(fù)離子。而

34、電子由于其運(yùn)動速度很快，約為離子運(yùn)動速度的1000倍，與正離子直接復(fù)合的可能性很小。在氣體內(nèi)，復(fù)合借助與中性質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行，即電子在運(yùn)動中首先附著在中性質(zhì)點(diǎn)上，形成負(fù)離子。然后，與質(zhì)量和運(yùn)動速度大致相等的正負(fù)離子相互吸引、接觸而形成中性分子。 7、電弧的熄滅影響復(fù)合的主要因素：（1）電場強(qiáng)度越小，離子運(yùn)動速度也越小，復(fù)合的機(jī)會就較多，所以當(dāng)交流電壓過零時，或者將電弧拉長，使弧隙間電場強(qiáng)度減小時，都可使復(fù)合加強(qiáng)。（2）溫度降低，帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度就減小，復(fù)合亦就加強(qiáng)，因此冷卻也是加強(qiáng)復(fù)合的有效措施。（3）電弧與固體介質(zhì)表面接觸，電子首先使介質(zhì)表面帶電，然后將正離子吸引到代負(fù)電的介質(zhì)表面上強(qiáng)烈復(fù)合，使復(fù)

35、合過程得到加強(qiáng)。（4）在電極附近復(fù)合較強(qiáng)，將電弧分割成幾個短電弧時，將增加電極數(shù)，也會使弧柱中的復(fù)合加強(qiáng)。 影響復(fù)合的主要因素：b、擴(kuò)散 弧柱中帶電的質(zhì)點(diǎn)從電弧內(nèi)部逸出進(jìn)入周圍介質(zhì)中去的現(xiàn)象，稱為擴(kuò)散。 擴(kuò)散的原因：一是由于電弧和周圍介質(zhì)中離子的濃度存在差別，二是由于電弧和周圍介質(zhì)中離子的溫度存在差別。 擴(kuò)散使電弧中的正離子減少，使電弧電導(dǎo)減小，有利于熄滅電弧。若用較冷的和新鮮的未被游離的氣體吹動電弧，使電弧在周圍介質(zhì)中移動，增加電弧和周圍介質(zhì)的溫度差，同時使電弧不斷的與新鮮氣體介質(zhì)接觸，加強(qiáng)電弧的擴(kuò)散作用，增加去游離，有利于熄弧。 大多數(shù)開關(guān)電器的滅弧裝置，都是采用加強(qiáng)弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)措施

36、，使交流電弧電流過零值時熄滅。 b、擴(kuò)散8、開關(guān)設(shè)備常用的滅弧方法 （1）利用氣體或油吹弧吹弧方向分為： 縱吹 橫吹 縱橫吹吹弧氣流產(chǎn)生方法： 用油氣吹弧 用壓縮空氣或SF6吹弧 產(chǎn)氣管吹弧8、開關(guān)設(shè)備常用的滅弧方法 吹弧方向分為：吹弧氣流產(chǎn)生方法（2）將長電弧分割為短電弧 由于受到電磁力的作用，電弧從金屬柵片的缺口處被引入金屬柵片內(nèi)，一束長弧就分割成多個串聯(lián)短弧。如果外加電壓不足以維持全部短電弧時，電弧即迅速熄滅。（3）加快觸頭分開速度，迅速拉長電弧 交流電路中每隔半個周期，電流進(jìn)過一次零值，電弧暫時熄滅，此時如觸頭距離拉開比較大，電弧就不會重新點(diǎn)燃。另外，迅速拉長電弧，有利于迅速減小弧柱中

37、的電位梯度，增加電弧與周圍介質(zhì)的接觸面積，加強(qiáng)冷卻和擴(kuò)散的作用。（2）將長電弧分割為短電弧 由于受到電磁力的作用，電?。?）利用多斷口滅弧 多斷口使電弧的總長度加長，導(dǎo)致弧隙的電阻增加；電弧被拉長速度成倍增加，使弧隙電阻加速增大，提高了介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度，縮短了滅弧時間。加在每一斷口上的電壓成倍減少，降低了弧隙的恢復(fù)電壓，亦有利于熄滅電弧。 采用多斷口減小了觸頭行程，也減小了開關(guān)電器尺寸。（5）采用特殊滅弧介質(zhì) 電弧中的去游離程度，在很大程度上取決于電弧周圍介質(zhì)的特性。氫氣具有較好的滅弧特性，油斷路器就是利用電弧的高溫使油分解出大量氫氣滅弧。水蒸氣、CO2、空氣滅弧性質(zhì)次之。SF6是一種新型的惰

38、性氣體滅弧介質(zhì)。（4）利用多斷口滅弧加在每一斷口上的電壓成倍減少，降低了弧隙（6）利用真空滅弧 真空中氣體分子少，游離現(xiàn)象微弱，不易產(chǎn)生電弧，即使產(chǎn)生電弧也容易熄滅。 （7）采用特殊金屬材料作滅弧觸頭 觸頭材料對電弧中的去游離有一定影響，用銅鎢、銀鎢等熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量大的耐高溫金屬制作觸頭，可減少熱電子發(fā)射和電弧中的金屬蒸汽，從而減弱游離過程，有利于滅弧。（6）利用真空滅弧1. 觸頭的概念 電氣觸頭是指兩個或幾個導(dǎo)體之間相互接觸的部分，如母線或?qū)Ь€的接觸連接處以及開關(guān)電器中的動、靜觸頭。 觸頭一般由銅、黃銅和青銅等材料制成。為防止觸頭表面被氧化，一般需要采取鍍錫、鍍銀和涂防腐漆和凡士林

39、油等措施加以防護(hù)。2. 對電氣觸頭的基本要求 (1)結(jié)構(gòu)可靠； (2)接觸電阻小且穩(wěn)定，導(dǎo)電性能和接觸性能良好； (3)通過規(guī)定電流時，發(fā)熱穩(wěn)定而且不超過允許值； (4)通過短路電流時，有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性； (5)開斷規(guī)定的短路電流時，觸頭不被灼傷，不發(fā)生熔焊。2.4.2 電氣觸頭 1. 觸頭的概念2.4.2 電氣觸頭 3. 觸頭的分類及結(jié)構(gòu) 按接觸面形式分類 （1）點(diǎn)接觸 是指兩個觸頭間的接觸面為點(diǎn)接觸的觸頭，如球面和平面接觸、兩個球面接觸等。這種接觸點(diǎn)較固定、接觸電阻穩(wěn)定、觸頭結(jié)構(gòu)簡單；但接觸面積小不宜通過較大電流、熱穩(wěn)定性差。 （2）線接觸 是指兩個觸頭的接觸面為線接觸的觸頭，如

40、柱面與平面接觸，或兩個圓柱面間的接觸等都屬于線接觸 。這種接觸電阻較小，接觸面比較穩(wěn)定。 （3）面接觸 是指兩個平面或兩個曲面的接觸。在受到較大壓力時，接觸點(diǎn)數(shù)和實(shí)際接觸面積仍比較小 。3. 觸頭的分類及結(jié)構(gòu) 按接觸面形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類（1）固定觸頭 固定觸頭是指連接導(dǎo)體之間不能相對移動的觸頭。 固定觸頭按其連接方式可分為可拆卸和不可拆卸兩類。（2）可斷觸頭 可斷觸頭按其結(jié)構(gòu)可分為對接式和插入式兩大類。（3）可動觸頭 可動觸頭也叫滑動觸頭，指在工作中被連接的導(dǎo)體總是保持接觸，能由一個接觸面沿著另一個接觸面滑動的觸頭。 按結(jié)構(gòu)形式分類2.4.3 斷路器一、斷路器的作用及要求 主要作用： （1

41、）控制作用：用來接通或斷開負(fù)荷電流； （2）保護(hù)作用：由繼電保護(hù)裝置控制其自動迅速地切斷故障電路或故障設(shè)備，防止事故擴(kuò)大。 基本要求： （1）足夠的開斷能力。 （2）盡快的動作時間。 （3）高度的工作可靠性。 （4）具有自動重合閘性能。 （5）結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，操作、檢修方便。 （6）足夠的機(jī)械強(qiáng)度，防火防爆，性能穩(wěn)定。 2.4.3 斷路器二、斷路器分類 1、按絕緣介質(zhì)分 4、按使用范圍 油斷路器 高壓斷路器 真空斷路器 低壓斷路器 SF6斷路器 壓縮空氣斷路器 其它（磁吹斷路器、產(chǎn)氣斷路器等） 2、按安裝地點(diǎn)分 戶內(nèi)型 戶外型 3、按操作性質(zhì)分 手動操作 機(jī)械操作 電磁操作 二、斷路器分類

42、三、不同斷路器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 斷路器基本結(jié)構(gòu) 通斷元件：斷路器的核心部分，由觸頭、導(dǎo)電部分、滅弧介質(zhì)、滅弧室組成。中間傳動機(jī)構(gòu)：使斷路器分閘、合閘并將斷路器保持在合閘位置、用來將操動機(jī)構(gòu)與通斷元件聯(lián)系起來的設(shè)備。絕緣支撐元件：保證帶電部分與地的絕緣。操動機(jī)構(gòu)：起控制通斷元件作用。基座：分上、下基座，連接斷路器與電動操作機(jī)構(gòu)，由高強(qiáng)度、電氣性能優(yōu)良的絕緣材料壓制而成。三、不同斷路器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 通斷元件：斷路器的核心部分，由操作機(jī)構(gòu)合閘彈簧分 閘 彈 簧電 動 機(jī)行程開關(guān)儲 能 指 示分 閘 指 示合閘指示操作機(jī)構(gòu)合閘彈簧分 閘 彈 簧電 動 機(jī)行程開關(guān)儲 能 指 （一）油斷路器 （1）多油斷路器

43、。 滅弧室裝在接地金屬箱中，用油量較多，油既用作滅弧介質(zhì)又用作對地絕緣。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(qiáng)；耗鋼、耗油量大、體積大、重量重；屬自能式滅弧結(jié)構(gòu)。 技術(shù)特點(diǎn)：額定電流不易做得很大；110kV多油斷路器開斷小電流時，燃弧時間較長；開斷電路的速度較慢；油量多，有發(fā)生爆炸和火災(zāi)的危險性。 運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：運(yùn)行維護(hù)簡單；噪聲低；檢修周期短；需配一套油處理裝置。 使用：技術(shù)成熟，歷史悠久，但體積龐大，消耗大量的鋼材和變壓器油，運(yùn)輸和安裝均有較大困難，引起爆炸和火災(zāi)的危險性大，目前已趨于淘汰。 （一）油斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便（2）少油斷路器 少油斷

44、路器主要由底架、絕緣子、傳動系統(tǒng)、導(dǎo)電系統(tǒng)、觸頭、滅弧室、油氣分離器、緩沖器及油面指示器等部分組成。 滅弧室裝在與大地絕緣的油箱中。油箱既可用金屬做成，也可以用絕緣材料制成。油僅作為滅弧介質(zhì)和斷口間絕緣用，而不作對地絕緣用，用油量少。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可配用各種操動機(jī)構(gòu)；比多油斷路器油量少、重量輕；采用積木式結(jié)構(gòu)，便于制成各種電壓等級產(chǎn)品。戶外高壓少油斷路器（2）少油斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可配少油斷路器 技術(shù)特點(diǎn)：開斷電流大，10kV等級可通過加并聯(lián)回路以提高額定電流；110kV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(qiáng)機(jī)械油吹后，提高

45、開斷電流的能力。 其缺點(diǎn)是燃弧時間長，動作慢，檢修周期短，維修工作量大，受單元斷口的電壓限制，發(fā)展特高壓等級有困難。 運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)；噪聲低；油質(zhì)容易劣化；需配備一套油處理裝置；存在火災(zāi)危險。 應(yīng)用：在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，但發(fā)展特高壓等級有困難。戶外少油斷路器少油斷路器 其缺點(diǎn)是燃弧時間長，動作慢，檢修周期短，維（二）真空斷路器 滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空。 結(jié)構(gòu)主要包含三大部分：真空滅弧室、電磁或彈簧操動機(jī)構(gòu)、支架及其他部件。 ZW32-12戶外交流高壓真空斷路器陶瓷滅弧室 玻璃滅弧室 常用的真空滅弧室（二）真空斷路器ZW32-12戶外交流陶瓷滅弧室

46、 玻璃滅弧室真空斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：滅弧室材料及工藝要求高；體積小、重量輕；觸頭不易氧化；滅弧室機(jī)械強(qiáng)度比較差，不能承受較大的沖擊振動。真空斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：滅弧室材料及工藝要求高；ZN65A 真空斷路器 技術(shù)特點(diǎn)：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；無火災(zāi)危險；開距小，所需操作能量?。婚_斷時產(chǎn)生的電弧能量??；滅弧室的機(jī)械壽命和電氣壽命都很高。 運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：運(yùn)行維護(hù)簡單，滅弧室不需要檢修；噪聲低；運(yùn)行費(fèi)用低；無火災(zāi)和爆炸危險。 應(yīng) 用：因其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。目前正向大容量化發(fā)展，能滿足電

47、力發(fā)展的需要。 ZN65A 真空斷路器 技術(shù)特點(diǎn)：可連續(xù)多次操作，開斷（三）SF6斷路器 SF6斷路器是利用SF6氣體為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的無油化開關(guān)設(shè)備，其絕緣性能和滅弧特性都大大高于油斷路器。 SF6氣體物理化學(xué)性質(zhì) SF6原子量為146，密度大約是空氣的五倍。在常溫下無色、無味、無毒且透明的惰性氣體，不可燃、不助燃，非常穩(wěn)定，通常情況下很難分解，既不溶于變壓器油也不溶于水。 LW36-126型戶外高壓SF6斷路器 在電弧放電時，SF6將分解為金屬氟化物及SF2 、SF3、 SF4等。當(dāng)SF6中含有水分時，可能生成HF或SO2 ，對金屬材料、絕緣材料都有很強(qiáng)的腐蝕性。（三）SF6斷路器 L

48、W36-126型 在電弧放電時，SF6的絕緣和滅弧性能 絕緣性能：SF6 絕緣性能穩(wěn)定，不會老化變質(zhì)。當(dāng)氣壓增大時，其絕緣性能隨之提高。1大氣壓下SF6絕緣能力超過空氣2倍；3大氣壓 SF6的絕緣能力和變壓器油相當(dāng)。 OHB中壓戶外SF6斷路器 滅弧性能： SF6分解時吸收能量多，對弧柱冷卻作用強(qiáng)；SF6氣體電壓梯度比空氣小3倍，電弧電壓低，對滅弧有利；電弧電流過零時， SF6 分解的低氟化合物能急速再結(jié)合生成SF6，弧隙介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程極快。 綜合評價，SF6滅弧能力相當(dāng)于同等條件下空氣的100倍。 SF6的絕緣和滅弧性能OHB中壓戶外SF6斷路器 滅弧SF6斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工藝

49、及密封要求嚴(yán)格，對材料要求高；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。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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；SF6氣體滅弧、絕緣性能好，故斷口電壓可做得較高；斷口開距小。 運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：維護(hù)工作量??；噪聲低；檢修周期長；運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長；可頻繁操作。 應(yīng)用：由于價格較高，且對SF6氣體的應(yīng)用、管理、運(yùn)行都有較高要求，故在中壓（10-35KV）應(yīng)用還不夠廣，而在高壓領(lǐng)域應(yīng)用日趨廣泛。LW23-252高壓交流SF6斷路器SF6斷路器 LW23-252高壓交流SF6斷路器（四）壓縮空氣斷路器 壓縮空氣斷路器（亦簡稱空氣斷路器）利用預(yù)

50、先貯存的壓縮空氣來滅弧。壓縮空氣不僅作為滅弧和絕緣介質(zhì)，而且還作為傳動的動力。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝和材料要求高；有色金屬消耗量大、價格高；需要裝設(shè)專用的空氣壓縮系統(tǒng)；操動機(jī)構(gòu)與斷路器合為一體；體積和重量比較輕。 技術(shù)特點(diǎn)：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；快速自動重合閘時斷流容量不降低；無火災(zāi)危險。 運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)：維修周期長；噪聲較大；無火災(zāi)危險；需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；運(yùn)行費(fèi)用大。 應(yīng) 用：常用于110kV及以上的大容量電力系統(tǒng)中。ACB 空氣斷路器（四）壓縮空氣斷路器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝和 型號特征 額定斷流容量, MVA

51、 S少油斷路器 額定電流，A D多油斷路器 派生標(biāo)志 K空氣斷路器 C帶有手車裝置 Q產(chǎn)氣斷路器 G改進(jìn)型 Z真空斷路器 D帶有電磁操作結(jié)構(gòu) LSF6斷路器 、斷流容量 C磁吹斷路器 額定線電壓，kV 安裝(環(huán)境)條件 設(shè)計(jì)序號 N戶內(nèi) W戶外四、斷路器型號S W 3 -110 G / 1 200 型號特征 五、斷路器主要技術(shù)數(shù)據(jù)1額定電壓（Ue） 額定電壓是指斷路器長時間運(yùn)行時能承受的正常工作電壓。它不僅決定了斷路器的絕緣水平，而且在相當(dāng)程度上決定了斷路器的總體尺寸。我國采用：3kV、 6kV、10kV35kV、 110kV、 220kV、 330kV、 500kV 。2最高工作電壓 由于電

52、網(wǎng)不同地點(diǎn)的電壓可能高出額定電壓10左右，故制造廠規(guī)定了斷路器的最高工作電壓。對于220kV及以下設(shè)備，其最高工作電壓為額定電壓的1.15倍；對于330kV的設(shè)備，規(guī)定為1.1倍。3. 額定電流（e） 額定電流是指銘牌上標(biāo)明的斷路器可長期通過的工作電流。斷路器長期通過額定電流時，各部分發(fā)熱溫度不會超過允許值。額定電流決定斷路器觸頭及導(dǎo)電部分的截面。五、斷路器主要技術(shù)數(shù)據(jù)1額定電壓（Ue） 4額定開斷電流（eb） 額定開斷電流是指斷路器在額定電壓下能正常開斷的最大短路電流的有效值。它表征斷路器的開斷能力。開斷電流與電壓有關(guān)。當(dāng)電壓不等于額定電壓時，斷路器能可靠切斷的最大短路電流有效值，稱為該電壓

53、下的開斷電流。當(dāng)電壓低于額定電壓時，開斷電流比額定開斷電流有所增大。5額定斷流容量（Sed） 額定斷流容量也表征斷路器的開斷能力。在三相系統(tǒng)中，它和額定開斷電流的關(guān)系為 式中 Ue為斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓，ed為斷路器的額定開斷電流。由于Ue不是殘壓，故額定斷流容量不是斷路器開斷時的實(shí)際容量。 4額定開斷電流（eb）6關(guān)合電流（iecl） 保證斷路器能關(guān)合短路而不致于發(fā)生觸頭熔焊或其它損傷，所允許接通的最大短路電流。7動穩(wěn)定電流（idw） 動穩(wěn)定電流是指斷路器在合閘位置時，允許通過的短路電流最大峰值。它是斷路器的極限通過電流，其大小由導(dǎo)電和絕緣等部分的機(jī)械強(qiáng)度所決定，也受觸頭的結(jié)構(gòu)形式的影響

54、。8熱穩(wěn)定電流（it） 熱穩(wěn)定電流是指在規(guī)定的某一段時間內(nèi)，允許通過斷路器的最大短路電流。熱穩(wěn)定電流表明了斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。 6關(guān)合電流（iecl）9全開斷（分閘）時間（tkb） 全開斷時間是指斷路器接到分閘命令瞬間起到各相電弧完全熄滅為止的時間間隔，它包括斷路器固有分閘時間tgf和燃弧時間th，即 tkb=tgf+th 全開斷時間tkb是表征斷路器開斷過程快慢的主要參數(shù)。tkb越小，越有利于減小短路電流對電氣設(shè)備的危害、縮小故障范圍、保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。斷路器觸頭分離瞬間9全開斷（分閘）時間（tkb）斷路器觸頭分離瞬間10合閘時間（th） 合閘時間是指從操動機(jī)構(gòu)接到合閘命令瞬間

55、起到斷路器接通為止所需的時間。 合閘時間決定于斷路器的操動機(jī)構(gòu)及中間傳動機(jī)構(gòu)。 一般合閘時間大于分閘時間。11操作循環(huán) 操作循環(huán)也是表征斷路器操作性能的指標(biāo)。 自動重合閘操作循環(huán)：分合分t合分 自非動重合閘操作循環(huán)：分t合分t合分 上二式中 分分閘操作； 合分合閘后立即分閘的動作； 無電流間隔時間，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3s或0.5s； t強(qiáng)送電時間，標(biāo)準(zhǔn)時間為180s。10合閘時間（th）2.4.4 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)又稱隔離刀閘，是一種高壓開關(guān)電器。在分閘時，其動靜觸頭間形成明顯可見的斷口，絕緣可靠。 1、高壓隔離開關(guān)的作用 （1）隔離電源，進(jìn)行設(shè)備檢修。 （2）倒閘操作，進(jìn)行線路切換。 （3）接通

56、和斷開小電流電路。 因?yàn)樗鼪]有專門的滅弧裝置，不能用來切斷負(fù)荷電流和短路電流。使用時與斷路器配合，必需遵循“先通后短”的原則，只有斷路器斷開時才能進(jìn)行隔離開關(guān)操作； 接通電路時先閉合隔離開關(guān)，再由斷路器接通電路；斷路時先由斷路器斷開電路，再拉開隔離開關(guān)隔離電源。2.4.4 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)又稱隔離刀閘，是一種2、隔離開關(guān)的基本要求 按照隔離開關(guān)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，應(yīng)滿足的要求為： （1）隔離開關(guān)應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)。 （2）隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有可靠的絕緣。 （3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 （4）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)要簡單，動作要可靠。 （5）帶有接地閘刀的隔離開關(guān)必須有連鎖機(jī)構(gòu)，以保證先

57、斷開隔離開關(guān)后，再合上接地閘刀，先斷開接地閘刀后，再合上隔離開關(guān)的操作順序。 （6）隔離開關(guān)和斷路器之間要裝連鎖機(jī)構(gòu)，以確保正確的操作順序，杜絕隔離開關(guān)帶負(fù)荷操作的事故發(fā)生。2、隔離開關(guān)的基本要求 按照隔離開關(guān)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，應(yīng) 3、隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓 指隔離開關(guān)長期運(yùn)行時所能承受的工作電壓。（2）最高工作電壓 指隔離開關(guān)能承受的超過額定電壓的最高電壓。（3）額定電流 指隔離開關(guān)可以長期通過的工作電流。（4）熱穩(wěn)定電流 指隔離開關(guān)在規(guī)定的時間內(nèi)允許通過的最大電流。（5）極限通過電流峰值 指隔離開關(guān)所能承受的最大瞬時沖擊短路電流。 3、隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)4、隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)以GN1

58、9-10為例，包括下述部分： 1、導(dǎo)電部分 由一條彎成直角的銅板構(gòu)成靜觸頭，其有孔的一端可通過螺釘與母線相連接；另一端較短，合閘時它與動刀片相接觸。兩條銅板組成接觸條(動觸頭)，可繞軸轉(zhuǎn)動一定角度，合閘時它夾持住靜觸頭。2、絕緣部分動靜觸頭分別固定在兩套支持瓷瓶上。對型號中帶C的，動觸頭固定在套管瓷瓶上。3、傳動部分：有主軸，拐臂，拉桿絕緣子等。4、底座部分：由鋼架組成。支持瓷瓶或套管瓷瓶以及傳動主軸都固定在底座上。底座應(yīng)接地。GN19-10C/400A高壓開關(guān)4、隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)GN19-10C/400A高壓開關(guān)電工原理與電氣設(shè)備02課件 5、隔離開關(guān)的分類（1）按裝設(shè)地點(diǎn)的不同，可分為戶

59、內(nèi)式和戶外式兩種。（2）按絕緣支柱數(shù)目，分為柱式、雙柱式和三柱式三種。（3）按動觸頭運(yùn)動方式 分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式和插入式等（4）按有無接地閘刀 分為無接地閘刀、一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀三種。（5）按操動機(jī)構(gòu)的不同 可分為手動式、電動式、氣動式和液壓式等。（6）按極數(shù)，可分為單極、雙極、三極三種（7）按安裝方式，分為平裝式和套管式等 5、隔離開關(guān)的分類6、隔離開關(guān)的型號隔離開關(guān)型號、規(guī)格一般由文字符號和數(shù)字表示：第1單元：產(chǎn)品字母代號，隔離開關(guān)用G；第2單元：安裝場所代號，戶內(nèi)用N，戶外用W；第3單元：設(shè)計(jì)序列順序號，用數(shù)字1、2、3、表示；第4單元：額定電壓，kV；第5單

60、元：其他標(biāo)志，如T表示 統(tǒng)一設(shè)計(jì)，G表示改進(jìn)型， D表示帶接地刀閘， K表示快分型等。第6單元：額定電流，A。GW16-17T/126型隔離開關(guān)6、隔離開關(guān)的型號GW16-17T/126型隔離開關(guān) JVD2-125型隔離開關(guān)適用于交流50HZ，額定電壓為230V/400V 的配電電路和電動機(jī)電路中。 7、幾種典型的隔離開關(guān)（1） JVD2-125型 戶內(nèi)型高壓隔離開關(guān) 型 號 JVD2-125 極 數(shù) 1P、2P、3P、4P 額定電流 63、80、100、125A 額定電壓 230/400V 頻 率 50Hz 短時耐受能力 3000A（峰值） 機(jī)械壽命 10000次JVD2-125、JVD2-