高壓電器及成套配電裝置課件

高壓電器及成套配電裝置概述:

高壓電器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。在電力系統(tǒng)中,在各行各業(yè)生產(chǎn)以及民用生活中廣泛使用。在電能的生產(chǎn)、輸送和分配過(guò)程中，高壓電器在電力系統(tǒng)中,起到控制、保護(hù)和測(cè)量的作用。高壓電器性能的優(yōu)劣直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。高壓電器的正確使用和運(yùn)行維護(hù)，對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上具有重大的意義。第一節(jié)開(kāi)關(guān)電器中的電弧開(kāi)關(guān)電器中電弧的產(chǎn)生與熄滅1電弧是一個(gè)客觀存在的物理現(xiàn)象，它有利有弊。利：在工程上電弧焊接和電弧冶煉技術(shù)是直接利用電弧的特性來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，為人類(lèi)利用。

弊：在開(kāi)關(guān)電器中，當(dāng)接通或斷開(kāi)電路時(shí)，觸頭間產(chǎn)生的電弧是有害的，要求電弧被盡快熄滅。電弧的產(chǎn)生：具體過(guò)程為：當(dāng)開(kāi)關(guān)電器用來(lái)開(kāi)斷電路時(shí)，觸頭在分離過(guò)程中，由于動(dòng)、靜觸頭間的接觸壓力在觸頭剛分離時(shí)，由于觸頭的開(kāi)距很小，開(kāi)距間電場(chǎng)強(qiáng)度很高，負(fù)極的觸頭在高溫和接觸面積不斷下降和減少，接觸電阻迅速增大，開(kāi)距間的溫度將急劇升高，另一方面在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，將發(fā)生熱電子發(fā)射和強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射。由負(fù)極發(fā)射出的電子在電場(chǎng)力的具體過(guò)程為：當(dāng)開(kāi)關(guān)電器用來(lái)開(kāi)斷電路時(shí)，觸頭在分離過(guò)程中，由于動(dòng)、靜觸頭間的接觸壓力在觸頭剛分離時(shí)，由于觸頭的開(kāi)距很小，開(kāi)距間電場(chǎng)強(qiáng)度很高，負(fù)極的觸頭在高溫和接觸面積不斷下降和減少，接觸電阻迅速增大，開(kāi)距間的溫度將急劇升高.

在高速運(yùn)動(dòng)的電子流向正極的過(guò)程中，不斷與氣體分子碰撞，當(dāng)積累足夠大的動(dòng)能時(shí)，可使中性氣體分子分離成自由負(fù)電子和正離子，這一過(guò)程稱(chēng)為碰撞游離。

由此連續(xù)不斷的碰撞游離，具有很大的電導(dǎo)，在外加電場(chǎng)作用下，氣體介質(zhì)開(kāi)始被擊穿，而形成弧光放電?；」夥烹姇r(shí)，其溫度高達(dá)5000---13000度.電弧熄滅方法：

（1）：氣體吹動(dòng)電弧—是利用溫度較低的氣體、吹動(dòng)電弧，吹動(dòng)電弧的氣流會(huì)使電弧溫度降低，并帶有大量電質(zhì)子點(diǎn)，從而提高了弧隙的介質(zhì)擊穿電壓，使電弧加速熄滅。接照吹動(dòng)電弧氣體的方向不同，吹動(dòng)電弧的方法可分為：縱向吹動(dòng)（縱吹）和橫向吹動(dòng)（橫吹）兩種。

縱吹：為氣體吹動(dòng)方向與電弧軸向平行的吹弧方式。

橫吹：為氣體吹動(dòng)方向與電弧軸向相互垂直的吹動(dòng)方式。（2）：拉長(zhǎng)電?。ɑ?qū)㈤L(zhǎng)弧分成幾個(gè)短弧）—

采用加快觸頭之間的分離速度（或分成多個(gè)斷口）等措施，使電弧的長(zhǎng)度迅速拉長(zhǎng)、電弧表面積迅速增大，從而提高觸頭間的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度，加速電弧熄滅.（3）：電弧與固體介質(zhì)接觸：當(dāng)電弧與優(yōu)質(zhì)固體滅弧介質(zhì)（如石英砂等）接觸時(shí)，固體介質(zhì)能使電弧迅速冷卻，使觸頭間的帶電質(zhì)子點(diǎn)急劇減少，迅速提高介質(zhì)擊穿電壓，從而達(dá)到加速電弧熄滅的目的。觸頭間的恢復(fù)電壓大于觸頭間的介質(zhì)擊穿電壓，電弧將重燃，反之觸頭間的恢復(fù)電壓小于觸頭間的介質(zhì)擊穿電壓，電弧將徹底熄滅。第二節(jié)

高壓斷路器1：用途：斷路器是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備中最重要、最復(fù)雜的一種，既能切換正常負(fù)載，又可排除短路故障，同時(shí)承擔(dān)著控制和保護(hù)雙重任務(wù)2：類(lèi)型：有高壓斷路器的類(lèi)型很多，一般可接下列方法分類(lèi)：

按安裝地點(diǎn)分可分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式兩種，按滅弧原理和滅弧介質(zhì)可分為油斷器、真空斷路器、六氟化硫（FS6）斷路器等。油斷路器(1）：油斷路器一一采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的斷路器，稱(chēng)為油斷路器。它可分為多油斷路器和少油斷路器。

A：多油斷路器一一多油斷路器中的絕緣油除作滅弧介質(zhì)使用外，還作為觸頭斷開(kāi)后觸頭之間的主絕緣以及帶電部分與接地外殼\之間的主絕緣使用。

優(yōu)點(diǎn)：加工工藝要求不高、耐用、價(jià)格較低。

缺點(diǎn)：用油量多、金屬耗材量大、體積較大、易發(fā)生火災(zāi)或爆炸B：少油斷路器—少油斷路器中的絕緣油.主要作為滅弧介質(zhì)使用，而帶電部分與地之間的絕緣主要采用瓷瓶或其他有機(jī)絕緣材料。

優(yōu)點(diǎn)：用油量少、耗材少、價(jià)格低廉。

缺點(diǎn)：需要定期檢修、有引起火災(zāi)與爆炸的危險(xiǎn)真空斷路器(2）：真空斷路器一一真空斷路器是利用‘真空’作絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的一種斷路器,所謂的“真空”可以理解為一種壓強(qiáng)低于10??

mm汞柱密封容器，其空間內(nèi)氣體分子極為稀少，將開(kāi)關(guān)的動(dòng)、定觸頭安裝在一個(gè)“真空”的密封容器中，（又稱(chēng)真空滅弧室）而制成的一種斷路器六氟化硫斷路器(3）：六氟化硫斷路器：六氟化硫（SF?）斷路器是采用具有優(yōu)質(zhì)絕緣性能和滅弧性能的SF?氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器。其優(yōu)點(diǎn)：絕緣性能好，滅弧性能強(qiáng)、不可燃、體積小高壓斷路器的主要參數(shù)（1）：額定電壓：（kv）是指斷路器正常工作時(shí)能承受的最高工作電壓,它決定于斷路器的絕緣水平。常用斷路器的額定電壓等級(jí)：（kv）

3、

6、

12、

24、40.5、72.5、126、?（kv）

（2）：額定電流：（A）是指斷路器在規(guī)定的環(huán)境溫度下，開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期允許通過(guò)的最大工作電流（有效值）。我國(guó)規(guī)定環(huán)境溫度為﹢40℃。常用斷路器的額定電流等級(jí)為：200A、

400A、

630A、

1000A、

1250A、

1600A、

2000A、

3150A??。

（3）：額定開(kāi)斷電流：（kA）是指斷路器在額定電壓下斷路器能夠可靠開(kāi)斷的最大短路電流值，它是表明斷路器滅弧能力的技術(shù)參數(shù)。

（4）：關(guān)合電流：（kA）是指斷路器在短路故障情況下進(jìn)行操作時(shí)，都能保證斷路器可靠關(guān)合,不會(huì)發(fā)生觸頭熔焊及電動(dòng)力損害機(jī)械，開(kāi)關(guān)所允許通過(guò)的最大短路電流一、真空斷路器的特點(diǎn)具有體積小、重量輕、噪音小、無(wú)可燃物、維護(hù)工作量少等突出的優(yōu)點(diǎn)。尤其適用于頻繁操作及故障較多的場(chǎng)合。真空斷路器的組成結(jié)構(gòu)真空滅弧室特點(diǎn)：整個(gè)壽命期內(nèi)真空有保證①瓷殼好，質(zhì)地細(xì)膩，光滑無(wú)雜色，如玉石與航空陶瓷共用，減少漏氣的可能；②真空電弧冶煉觸頭含氣量特低，在觸頭燒蝕時(shí)，釋放出來(lái)的氣體造成真空度下降的影響大大降低。開(kāi)斷原理先進(jìn)，31.5kA以下采用杯狀橫磁場(chǎng)，31.5kA以上采用縱磁場(chǎng)。觸頭的平面較規(guī)則，電場(chǎng)分布極佳，所需開(kāi)距小，即可達(dá)到斷口耐壓的要求，開(kāi)斷的截流質(zhì)低ZN系列真空斷路器斷路器正常運(yùn)行巡視檢查必須定時(shí)進(jìn)行巡視檢查巡視檢查周期：一般有人值班的變電所和升壓變電所每天不少于一次，無(wú)人值班根據(jù)具體情況制定，通常每月不少于2次。對(duì)運(yùn)行斷路器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)的一般要求技術(shù)參數(shù)符合要求分、合閘指示便于觀察、準(zhǔn)確接地金屬外殼應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志，接觸良好溫臘片或試溫措施運(yùn)行標(biāo)號(hào)及名稱(chēng)相色標(biāo)志第三節(jié)隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)作用:1隔離電源2刀閘操作3拉、合無(wú)電流或小電流的電路，其中，允許拉和的電路有：拉、合電壓互感器或避雷器回路拉、合母線合直接與母線相連設(shè)備的電容電流拉、合勵(lì)磁電流小于2A的空載變壓器拉、合電容電流不超過(guò)5A的空載線路隔離開(kāi)關(guān)類(lèi)型按安裝地點(diǎn)分：戶(hù)內(nèi)式合戶(hù)外式按刀閘的運(yùn)動(dòng)方式分：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式和插入式按支柱絕緣子的數(shù)目分：?jiǎn)沃?、雙柱式和三柱式按操作特點(diǎn)分：?jiǎn)螛O式和三極式按有無(wú)地刀分：帶接地刀閘和不帶接地刀閘第四節(jié)戶(hù)內(nèi)式高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)負(fù)荷開(kāi)關(guān)有工作觸頭和滅弧觸頭，負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，滅弧觸頭先閉合，然后工作觸頭再閉合。合閘后，工作觸頭與滅弧觸頭同時(shí)接通，工作觸頭與滅弧觸頭形成并聯(lián)賄賂，電流大部分經(jīng)過(guò)工作觸頭。分閘時(shí)，工作觸頭先斷開(kāi)，然后滅弧觸頭再斷開(kāi)。滅弧原理：滅弧是利用分閘時(shí)，主軸帶動(dòng)活塞內(nèi)的壓縮空氣，使壓縮空氣從噴嘴中高速?lài)姵鲆源迪娀?，因此滅弧性能較好。滅弧系采用固體產(chǎn)氣元件。負(fù)荷開(kāi)關(guān)在分閘狀態(tài)時(shí)有明顯的斷口，可起隔離開(kāi)關(guān)作用第五節(jié)高壓熔斷器用途：在通過(guò)短路電流或過(guò)載電流時(shí)熔斷，以保護(hù)電路中的電氣設(shè)備。高壓熔斷器是6-35kv電力系統(tǒng)小容量電路中常用的保護(hù)電器。它由熔體、支持觸頭和保護(hù)外殼三部分組成。串接于電路中，主電路發(fā)生過(guò)負(fù)荷或短路故障時(shí)，故障電流超過(guò)熔體的額定電流，熔體被迅速加熱熔斷，切斷故障電流。在不太重要而又允許較長(zhǎng)時(shí)間停電的線路中，高壓熔斷器和隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合使用可代替價(jià)格高的斷路器。XRNP_12/10KV/0.5A高壓高分?jǐn)嗄芰θ蹟嗥?戶(hù)內(nèi),戶(hù)外式高壓熔斷器第六節(jié)高壓電容器用途：電力系統(tǒng)的無(wú)功電源之一，用于提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，主要用于無(wú)功補(bǔ)償高低壓電容器分合順序送電順序:先送隔離開(kāi)關(guān),再送負(fù)荷開(kāi)關(guān),確認(rèn)運(yùn)行正常后,最后送電容器.停電順序與送電相反.運(yùn)行中電容器的檢查電容器應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行,長(zhǎng)期運(yùn)行電壓不得超過(guò)額定電壓的1.1倍.應(yīng)在額定電流下運(yùn)行,其最大電流不應(yīng)超過(guò)額定電流的1.3倍.外殼是否膨脹,是否有噴油,漏油現(xiàn)象.外殼是否有放電痕跡.其內(nèi)部是否有放電聲或其他聲音.電容器部件是否完整,引出端子,出線瓷套管等是否有松動(dòng)是否有裂痕和漏油.瓷釉有無(wú)脫落外殼表面瓷漆有無(wú)脫落.電容器接頭有無(wú)發(fā)熱.第七節(jié)高壓成套配電裝置高壓成套配電裝置（也稱(chēng)開(kāi)關(guān)柜），是以開(kāi)關(guān)為主的成套電器。其優(yōu)點(diǎn)：可滿(mǎn)足各種主接線的要求，并具有占地少、安裝、使用方便，適用于大量生產(chǎn)的特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)：金屬封閉式、金屬封閉鎧裝式、金屬封閉箱式和SF6封閉組合電器等等.按斷路器的安裝方式：固定式、手車(chē)式。開(kāi)關(guān)柜的“五防”連鎖功能防誤分、合斷路器；防帶負(fù)荷拉合隔離刀閘防帶電合接地刀閘防帶接地線合斷路器防誤入帶電間隔開(kāi)關(guān)柜的聯(lián)鎖裝置（1）手車(chē)從工作位置移至隔離/試驗(yàn)位置后，活動(dòng)簾板將靜觸頭盒隔開(kāi)，防止誤入帶電隔室。檢修時(shí)，可用掛鎖將活動(dòng)簾板鎖定。（2）斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)，手車(chē)不能從工作位置拉出或從隔離/試驗(yàn)位置推至工作位置；斷路器的手車(chē)已