供電課件 單元3

單元3變電站電氣設備運行維護目錄任務1高壓電氣設備任務3電力變壓器任務2低壓電氣設備任務4成套配電設備任務一高壓電氣設備電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生根本原因：觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子。◆強場發(fā)射：開關觸頭分斷電流的瞬間，觸頭間很強的電場使陰極表面的電子逸出，成為自由電子。

◆熱電發(fā)射：當開關觸頭分斷電流時，陰極表面由于大電流逐漸收縮集中而出現(xiàn)熾熱的光斑，溫度很高，可使其中電子獲得巨大動能，逸出金屬成為自由電子。

電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，放電過程中伴隨著高溫和強光電弧的產(chǎn)生與熄滅◆碰撞游離：在強電場的作用下，間隙中的自由電子向陽極加速移動而獲得動能，動能積累到一定數(shù)值后，碰撞中性質(zhì)點就會使中性質(zhì)點游離，游離后新產(chǎn)生的電子和原有電子又將從電場獲得動能，繼續(xù)引起游離，使觸頭間隙中正離子和電子數(shù)目迅速增加，象“雪崩”一樣，形成了所謂電子崩：

電弧的產(chǎn)生任務一高壓電氣設備電弧的產(chǎn)生與熄滅任務一高壓電氣設備◆熱游離電弧表面溫度達3000～4000℃，弧心溫度可高達10000℃，間隙中質(zhì)點劇烈熱運動而相互碰撞。一、電弧的產(chǎn)生與熄滅電弧的產(chǎn)生電弧的危害

延長開斷時間高溫燒損觸頭弧光短路弧光傷眼任務一高壓電氣設備電弧的熄滅

機構(gòu)滅弧介質(zhì)滅弧電動力滅弧磁吹滅弧柵片滅弧真空滅弧、SF6滅弧任務一高壓電氣設備電動力滅弧當電路斷開時，動靜觸頭間產(chǎn)生強烈的電弧，電弧電流使應該斷開的電路繼續(xù)接通，而電弧電流方向相反，從而使電弧受電動力作用而相互排斥，進入滅弧罩內(nèi)冷卻熄滅。任務一高壓電氣設備磁吹滅弧當電路斷開時，動靜觸頭間產(chǎn)生強烈的電弧，電弧電流使應該斷開的電路繼續(xù)接通，滅弧線圈繼續(xù)有電，而電弧電流受磁場力作用而進入滅弧罩內(nèi)冷卻熄滅。任務一高壓電氣設備1-靜觸頭；2-動觸頭；3-金屬柵片；4-電弧柵片滅弧當電路斷開時，動靜觸頭間產(chǎn)生強烈的電弧，周圍形成磁場，而金屬柵片的磁阻小，磁場強，電弧向柵片方向移動，進入柵片內(nèi)被分成短弧冷卻熄滅。任務一高壓電氣設備二、高壓隔離開關功能:隔離電源,安全檢修通斷小電流：空載變壓器、空載線路、電壓互感器、避雷器結(jié)構(gòu)特點：具有明顯可見的斷開間隙；無滅弧裝置注意事項：不能帶負荷操作符號

QS任務一高壓電氣設備額定電壓KVGN戶內(nèi)W戶外設計序號結(jié)構(gòu)標志額定電流A極限電流KA其它標志：G–高原型T—統(tǒng)一設計D–帶接地刀G–改進型W–防污型C–穿墻型二、高壓隔離開關任務一高壓電氣設備GN8-10GN19-12二、高壓隔離開關任務一高壓電氣設備二、高壓隔離開關圖3.4GW6型隔離開關應用在220KV回路，由于剪刀式結(jié)構(gòu)，能有效地節(jié)約占地面積。任務一高壓電氣設備GW4-35隔離開關戶外110KV隔離開關二、高壓隔離開關任務一高壓電氣設備GW27-1100/6300斷開位置GW27-1100/6300閉合位置二、高壓隔離開關任務一高壓電氣設備三、高壓斷路器功能：通斷正常負荷電流自動跳閘，切除短路故障。結(jié)構(gòu)特點：有完善滅弧裝置無明顯可見的斷開間隙QF符號任務一高壓電氣設備額定電壓kVS-少油斷路器D-多油斷路器Z-真空斷路器

L-SF6斷路器K-壓縮空氣斷路器C-磁吹斷路器

N戶內(nèi)W戶外設計序號其他標志額定電流A開斷電流kAG–改進型

三、高壓斷路器任務一高壓電氣設備油斷路器多油斷路器油作為滅弧和絕緣用少油斷路器油只作滅弧介質(zhì)用真空斷路器SF6斷路器目前在10、35kV電壓等級中尚有使用利用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)

利用SF6氣體作滅弧和絕緣介質(zhì)

三、高壓斷路器任務一高壓電氣設備真空斷路器SF6斷路器少油斷路器多油斷路器三、高壓斷路器任務一高壓電氣設備800KV罐式斷路器363KV罐式斷路器1000KV罐式斷路器550KV罐式斷路器任務一高壓電氣設備三、高壓斷路器任務一高壓電氣設備三、高壓斷路器斷路器合閘時，合閘電磁鐵10的線圈有電，將合閘機構(gòu)9向上頂，并拉緊分閘彈簧7，使拐臂13、14順時針方向轉(zhuǎn)動。拉桿15推動動觸頭3向上運動，與靜觸頭2接觸，連通系統(tǒng)回路，當合閘機構(gòu)達到合閘位置后，被分閘搭鉤卡住，而保持在合閘位置，然后合閘電磁鐵斷電，鐵芯落下復位。任務一高壓電氣設備三、高壓斷路器系統(tǒng)發(fā)生故障后，繼電保護裝置使分閘電磁鐵12有電向上頂，分閘搭鉤11順時針方向轉(zhuǎn)動，合閘機構(gòu)9的合閘位置不能維持，在斷路彈簧7的作用下，拐臂13、14逆時針轉(zhuǎn)動，拉桿6帶動可動觸頭3向下運動，動、靜觸頭分開，將系統(tǒng)故障部分切除。任務一高壓電氣設備四、高壓負荷開關額定電壓kVFN戶內(nèi)W戶外設計序號額定電流A開斷電流kA其它標志：R—帶熔斷器S---熔斷器上裝１、作用：通斷負荷電路，不能開斷短路電流。２、特點：滅弧裝置簡單，開斷時有明顯斷口，也起到隔離開關的作用。3、應用：負荷容量不大、對繼電保護要求不高、不太重要的電路中。四、高壓負荷開關任務一高壓電氣設備QL任務一高壓電氣設備額定電壓kVFN戶內(nèi)W戶外設計序號額定電流A開斷電流kA其它標志：R—帶熔斷器S---熔斷器上裝四、高壓負荷開關四、高壓負荷開關任務一高壓電氣設備任務一高壓電氣設備只能拉、合電氣設備或線路的負荷電流、過負荷電流，不能拉斷短路電流，適用于小容量電路作為手動控制設備。負荷開關主要在10～35kV配電系統(tǒng)中，作為分、合電路之用。近年來，伴隨SF6斷路器與真空斷路器的發(fā)展，也發(fā)展了SF6負荷開關和真空負荷開關。四、高壓負荷開關任務一高壓電氣設備五、高壓熔斷器熔斷器:一種當所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，使其熔體熔化而分斷電流、斷開電路的一種保護電器。功能：短路保護、（有的）過負荷保護特點及應用：熔斷器結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便，但其容量小、保護特性較差，因而僅使用在35kV及以下電壓等級的小容量且不太重要的電氣裝置中

符號：FU任務一高壓電氣設備五、高壓熔斷器額定電壓kVRN戶內(nèi)W戶外設計序號補充型號額定電流A斷流容量M.VA其它標志X限流式

熔斷器T變壓器用P互感器用任務一高壓電氣設備五、高壓熔斷器高壓熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理

◆

RN1、RN2型戶內(nèi)高壓管式熔斷器

◆冶金效應◆熔絲并聯(lián)：粗弧分細◆石英砂：冷卻滅弧◆指示器◆“限流”熔斷器◆RNl：高壓線路和設備的短路保護，也能起過負荷保護的作用◆RN2：電壓互感器一次側(cè)短路保護（0.5A）任務一高壓電氣設備五、高壓熔斷器◆

RW4型戶外高壓跌開式熔斷器◆正常運行時，借熔絲張力拉緊使電路接通◆線路上發(fā)生短路時，短路電流使熔絲熔斷，形成電?。」苡捎陔娀贫纸獬龃罅繗怏w，使管內(nèi)壓力劇增，并沿管道形成強烈的氣流縱向吹弧，使電弧熄滅◆熔絲熔斷后，失去張力，回轉(zhuǎn)跌開，造成明顯可見的斷開間隙◆“非限流”熔斷器任務一高壓電氣設備五、高壓熔斷器◆

RW10-10F負荷型戶外高壓跌開式熔斷器◆一般跌開式熔斷器的靜觸頭上加裝簡單的滅弧室，因而能帶負荷操作任務二低壓電氣設備一、閘刀開關是一種最簡單的低壓開關，它只能用于手動操作接通或開斷電壓電路的正常工作電流。

按用途可分為單投和雙投兩種；按滅弧機構(gòu)分有帶滅弧罩和不帶滅弧罩兩種。沒有滅弧罩的閘刀開關，不能斷開大的負荷電流。帶滅弧罩的閘刀開關，可用來切斷額定電流。任務二低壓電氣設備二、低壓熔斷器A–改進型熔體額定電流AC-插入式L-螺旋式M-密閉管式S-快速式T-有填料管式Z-自復式設計序號其他標志額定電流AR型號任務二低壓電氣設備分類方法類型含義、用途或常用型號分斷范圍ｇ類在規(guī)定條件下，能分斷使熔斷體熔化的電流至額定分斷能力之間的所有電流的限流熔斷體。主要用于配電線路短路及過負荷保護ａ類在規(guī)定條件下，能分斷示于熔斷體熔斷時間電流特性曲線上的最小電流至額定分斷能力之間的所有電流的熔斷體。主要用于電動機、電容器等設備的短路保護使用類別G類一般用途。如“gG”為一般用途全范圍分斷能力的熔斷體M類保護電動機。如“gM”為保護電動機電路全范圍分斷能力的熔斷體、“aM”為保護電動機電路的部分范圍分斷能力的熔斷體結(jié)構(gòu)及原理插入式RC1A螺旋式RL6、RL7無填料密閉管式RM10有填料密閉管式刀型觸頭RT0、RT16、RT17、RT20、NT螺栓連接RT12、RT15圓筒帽形RT14、、RT18、RT19、RT30任務二低壓電氣設備二、低壓熔斷器RMl0型低壓密閉管式熔斷器變截面鋅熔片：長弧分短弧。纖維熔管：電弧灼燒而分解，產(chǎn)生高壓氣體，加強離子的復合，改善滅弧性能。滅弧斷流能力較差，屬非限流熔斷器。結(jié)構(gòu)簡單、價廉、更換熔片方便任務二低壓電氣設備二、低壓熔斷器RT0型低壓有填料封閉管式熔斷器“限流”熔斷器保護性能好\斷流能力大，應用廣泛熔體熔斷后整個熔斷體報廢，不夠經(jīng)濟。任務二低壓電氣設備二、低壓熔斷器RT16（NT）、RT18型熔斷器一種高分斷能力熔斷器，其結(jié)構(gòu)與RT0型相似。熔管為高強度陶瓷管，內(nèi)裝優(yōu)質(zhì)石英砂，熔體采用優(yōu)質(zhì)材料制成。主要特點為體積小，重量輕、功耗小、分斷能力高、限流特性好。

RT18圓筒帽形熔斷器具有體積小、密封好、分斷能力高、指示靈敏、動作可靠、安裝方便等優(yōu)點。任務二低壓電氣設備三、自動空氣開關D—低壓斷路器—產(chǎn)品名稱Z—塑料外殼式（裝置式）W—框架式（萬能式）—其他標志派生代號—P—電動操作M—密封式極數(shù)額定電流（A）—結(jié)構(gòu)型式X—限流式L—漏電保護設計序號脫扣器及輔助機構(gòu)代號低壓斷路器型號

任務二低壓電氣設備三、自動空氣開關低壓斷路器的工作原理任務二低壓電氣設備三、自動空氣開關低壓斷路器的工作原理①過電流脫扣器7，當電流超過某一規(guī)定值時，開關自動跳開；②失壓(欠電壓)脫扣器8，當電壓低于某一值時使開關迅速跳閘；③熱脫扣器12,主要用于過載保護，它是雙金屬片結(jié)構(gòu)；④分勵脫扣器14，供遠距離控制使開關跳閘，也可以外接繼電保護裝置。任務二低壓電氣設備分類方法類型及說明用途配電用、電動機用、照明用和漏電保護用滅弧介質(zhì)空氣斷路器滅弧介質(zhì)一般為空氣，但現(xiàn)在利用真空作滅弧介質(zhì)的真空斷路器也得到較大發(fā)展真空斷路器極數(shù)單極、雙極、三極和四極結(jié)構(gòu)塑料外殼式（裝置式）、框架式（萬能式）保護性能非選擇型瞬時動作（配置瞬時脫扣器）通過的電流達到或超過動作值就斷開電路，沒有明確的選擇性動作要求目前普遍采用非選擇型斷路器，以瞬時動作為主長延時動作（配置熱脫扣器）過負荷保護選擇型兩段保護瞬時和長延時的兩段組合或瞬時和短延時（配置短延時脫扣器）的兩段組合有明確的選擇性動作要求，以滿足前后級保護裝置的動作配合。選擇型斷路器的脫扣器一般為電子式或智能式三段保護瞬時、短延時和長延時的三段組合任務二低壓電氣設備三、自動空氣開關塑料外殼式低壓斷路器

主要特征是，所有部件都安裝在一個塑料外殼中（僅在塑殼正面中央有外露的操作手柄），沒有裸露的帶電部分，提高了使用的安全性。

小容量的斷路器（50A以下）采用手動操作；大容量斷路器可以手動操作，亦可電動操作。

一般用于配電饋線控制和保護、小型配電變壓器的低壓側(cè)出線總開關、動力配電終端控制和保護、住宅配電終端控制和保護，也可用于各種生產(chǎn)機械的電源開關。

我國自行開發(fā)的塑殼式斷路器系列有：DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列等

引進技術(shù)生產(chǎn)的有TO系列、TG系列、H系列、3VE系列、M611（DZ106）系列、C45N（DZ47）系列等。任務二低壓電氣設備三、自動空氣開關框架式低壓斷路器（萬能式

）

框架式裝在金屬或塑料的框架上。

框架式低壓斷路器的保護方案和操作方式較多，既有手柄操作，又有杠桿操作、電磁操作和電動操作等。

安裝地點也很靈活，既可裝在配電裝置中，又可安在墻上或支架上

相對于塑殼斷路器，框架式斷路器的電流容量和斷流能力較大。

主要用于配電變壓器低壓側(cè)總開關、低壓母線分段開關或大容量饋線開關和大型電動機控制開關等。

我國自行開發(fā)的萬能式斷路器系列有DW15、DWl8、DW40、DW48、DW914系列等。引進技術(shù)的產(chǎn)品有ME系列（DW17）、AH系列（DW914）、AE系列（DW19）、3WE系列等。任務三互感器◆電壓互感器任務三互感器◆電流互感器任務三互感器一、電流互感器分類方法類型應用及其他說明用途測量用用于電流測量，準確度等級有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級保護用用于繼電保護，準確度等級有5P、10P兩級安裝地點戶內(nèi)式35kV及以上多制成戶外式戶外式電壓高壓1kV以上低壓1kV以下絕緣介質(zhì)油絕緣多用于戶外澆注絕緣利用環(huán)氧樹脂作絕緣澆注成型，適用于35kV及以下戶內(nèi)干式絕緣由普通絕緣材料包扎，浸漬漆處理，適于低壓戶內(nèi)使用瓷絕緣主絕緣由瓷件構(gòu)成，已被澆注絕緣所取代一次繞組匝數(shù)單匝式母線式是利用母線作為一次繞組，安裝時將母線穿人電流互感器內(nèi)腔；裝入式是將電流互感器裝入35kV及以上的變壓器或多油斷路器的瓷套管中多匝式任務三互感器一、電流互感器L—電流互感器

一次繞組型式

M-母線式F-復匝式D-單匝式Q-線圈式A-穿墻式B-支持式Z-支柱式R-裝入式安裝型式

額定電壓（kV）

設計序號

結(jié)構(gòu)型式

Q–加強式J–加大容量

用途

B–有載調(diào)壓D

–差動保護用J–接地保護用Z–澆注絕緣C

–瓷絕緣J–樹脂絕緣絕緣型式

電流互感器的分類及型號

任務三互感器一、電流互感器電流互感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)特點：一次繞組匝數(shù)很少（或無），導體粗；二次繞組匝數(shù)很多，導體較細。工作情況：一次繞組串接在一次電路中，二次繞組則與儀表、繼電器等的電流線圈相串聯(lián)，形成一個閉合回路（接近于短路狀態(tài)）。電流關系：任務三互感器一、電流互感器電流互感器接線方式

任務三互感器一、電流互感器(b)在中性點不接地的三相三線制電路中(如6～10kV高壓電路中)，廣泛用于測量三相電流、電能及作過電流繼電保護之用；一般接在A、C相；

(c)適于中性點不接地的三相三線制電路中(如6～10kV高壓電路中)供作過電流繼電保護之用。（a）用在負荷一般不平衡的三相四線制系統(tǒng)，也用在負荷可能不平衡的三相三線制系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過電流繼電保護之用。任務三互感器一、電流互感器電流互感器選擇與校驗

電壓、電流及變流比的選擇

◆電流互感器的額定電壓應不低于裝設地點電路的額定電壓；◆一次側(cè)額定電流應不小于電路的計算電流，而其額定二次電流一般為5A。

電流互感器的一次側(cè)額定電流有20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A、1500A、2000A等多種規(guī)格。例如，某一次電路計算電流為165A，則電流互感器的變流比應選擇為200/5。保護用電流互感器為保證其準確度要求，可以將變流比選擇得大一些。準確度等級的選擇

◆計費計量：0.2~0.5級；◆測量和一般計量（估算電能）：1~3級；◆保護用：10P等級。任務三互感器一、電流互感器電流互感器短路穩(wěn)定度的校驗

◆動穩(wěn)定校驗條件：

◆熱穩(wěn)定校驗條件：電流互感器選擇與校驗

任務三互感器一、電流互感器(1)二次側(cè)不得開路。(2)二次側(cè)繞組及外殼均要接地。(3)連接時要注意極性不能接反。

使用注意事項任務三互感器二、電壓互感器1-防爆片2-一次出線端子3-高壓引線

4-瓷套5-器身6-二次出線SF6獨立式電壓互感器1-盒式絕緣子2-外殼3-一次繞組

4-二次繞組5-電屏6-鐵芯SF6組合式電壓互感器1-一次接線端子；2-高壓絕緣套管；3-一、二次繞組；環(huán)氧樹脂澆注；4-鐵心(殼式)；5-二次接線端子JDZJ—10型電壓互感器任務三互感器二、電壓互感器電壓互感器的分類及型號

分類方法類型應用及其他說明相數(shù)單相三相電壓互感器電壓一般用于10kV及以下系統(tǒng)三相繞組數(shù)雙繞組三繞組電壓互感器有兩個二次繞組，一個專門用于接測量儀表、另一個專門用于接保護繼電器三繞組絕緣介質(zhì)油絕緣多用于35kV及以上系統(tǒng)澆注絕緣多用于10kV及以下系統(tǒng)一般干式絕緣多用于低壓系統(tǒng)氣體絕緣多用于高壓產(chǎn)品安裝場所戶內(nèi)式戶外式產(chǎn)品一般采用全封閉結(jié)構(gòu)，二次出線端配有接線保護罩戶外式任務三互感器二、電壓互感器J—電壓互感器

相數(shù)

D–單相S–三相J–油浸式D–干式Z–澆注式絕緣型式額定電壓（kV）

設計序號

B–帶補償繞組W

–五芯柱三繞組J–接地保護用絕緣型式

電壓互感器的分類及型號

任務三互感器二、電壓互感器電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)特點：一次繞組匝數(shù)很多,二次繞組匝數(shù)很少工作情況：一次繞組并聯(lián)在一次電路中二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈任務三互感器二、電壓互感器電壓互感器接線方式

三相三線制和三相四線制線路

用于三相三線制線路任務三互感器二、電壓互感器使用注意事項（1）電壓互感器在工作時二次側(cè)不能短路。一、二次側(cè)都必須實施短路保護，裝設熔斷器。（2）電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地，（3）電壓互感器接線時極性不能接錯。任務四電力變壓器任務四電力變壓器任務四電力變壓器一、電力變壓器的型號12）任務四電力變壓器一、電力變壓器的型號—相數(shù)代號高壓繞組電壓等級（kV）性能水平代號（8、9、10、11、12）—絕緣代號C—成形固體澆注式G—空氣（干式）CR—成形固體包封式油浸式不表示額定容量（kVA）Z—有載調(diào)壓無載調(diào)壓不表示—冷卻代號L—鋁繞組銅繞組不表示S—三相D—單相F—風冷油浸自冷不表示繞組導體材質(zhì)—調(diào)壓方式代號—任務四電力變壓器按功能分

升壓變壓器降壓變壓器

按相數(shù)分

按調(diào)壓方式分

雙繞組變壓器（工廠變電所大多采用）按繞組導體材質(zhì)分

三繞組變壓器按繞組型式分按繞組絕緣及冷卻方式分

三相（工廠變電所通常都采用）單相

無載調(diào)壓(工廠變電所大多采用)

有載調(diào)壓

銅繞組變壓器（現(xiàn)廣泛應用）鋁繞組變壓器油浸式干式

自耦變壓器

充氣式

按用途分

全封閉變壓器防雷變壓器油浸自冷式（大多采用）油浸風冷式

油浸水冷式

強迫油循環(huán)冷卻式

分類

任務四電力變壓器電力變壓器的額定容量◆規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，室外安裝時，在規(guī)定的使用年限(一般規(guī)定為20年)內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率(單位為kVA)室外安裝規(guī)定的使用年限連續(xù)輸出的最大視在功率規(guī)定的環(huán)境溫度GBl094—96《電力變壓器》規(guī)定：最高氣溫為+40℃，最高日平均氣溫為+30℃，最高年平均氣溫為+20℃，