高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt

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1、第四章高压电器及成套配电装置,进 网 电 工 培 训,在电力系统中，高压开关电器是最重要的电气设备之一，其所承担的任务是： 1、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路； 2、在改变运行方式时灵活地切换操作； 3、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以保 证非故障部分的正常运行； 4、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人员 的安全。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节 高压电器相关知识第二节 高压断路器第三节 隔离开关第四节 高压负荷开关第五节 高压熔断器第六节 高压电容器第七节 高压成套配电装置第八节 高压/低压预装箱式变电站,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节 高压电器相关知识,第一节

2、高压电器相关知识,一、电力系统短路基本概念,“短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。 （P52） 电力系统在运行中 ，如发生短路会流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流 ，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的1015倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。,第一节 高压电器相关知识,三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：（P52)三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短。其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，

3、其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。,第一节 高压电器相关知识,各种短路故障示意图和代表符号,第一节 高压电器相关知识,1）由于在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大， 大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘 烧毁，而且能使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。,短路电流的主要危害：（53）,2）短路电流通过电气设备时，在相间会产生很大的电动力作用于导体之上，可造成设备的变形和损坏。,3）在短路处一般会有电弧产生，高温电弧可烧毁故障 设备或烧伤周围的人员，也可引起可燃物燃烧而

4、发生灾。,第一节 高压电器相关知识,4）短路电流通过变压器、线路等阻抗元件时，将产生很大的电压降，还会引起发电机端电压的降低，因此影响电力系统的正常供电。,造成短路的主要原因有： 线路老化，绝缘破坏而造成短路； 电源过电压，造成绝缘击穿； 小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上； 人为的多种乱拉乱接造成； 室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞； 线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。,第一节 高压电器相关知识,二、高压电器中的电弧,什么是电弧,电弧是一种气体游离的放电现象。,三部分组成：阴极区、阳极区和弧柱区,电弧的气体放电是自持放电，维持电弧稳定燃烧的电压很低。,电弧是一束游离的

5、气体，质量极轻，容易变形。在气体或液体的流动作用下，或在电动力的作用下，电弧能迅速移动、伸长或弯曲。,第一节 高压电器相关知识,1、开关电器中电弧的产生与熄灭,当用开关电器开断电流时，如果电路电压不低于1020伏，电流不小于80100mA，电器的触头间便会产生电弧。(P53),触头的周围原本是空气或其它绝缘质， 为什么在动静触头分离瞬间会变成导电 的电弧呢？,原因就在于在绝缘介质中出现了大量的 自由电子。,大量自由电子由阴极到阳极的定向运动 就形成了电弧。,第一节 高压电器相关知识,1）电弧的形成：, 热电子发射,当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使

6、接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子 ，形成热电子发射。, 强电场发射,开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大 ，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来 ，就形成强电场发射。,电弧的本质：电弧的实质是一种气体放电(离子导电）现象。,第一节 高压电器相关知识, 热游离,从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。, 碰撞游离,弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中

7、性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。,第一节 高压电器相关知识,第一节 高压电器相关知识,2）电弧的特征：, 电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。 电弧的能量集中，温度极高，亮度很强。 电弧是一种自持放电现象。 电弧是一束游离的的气体。,3）电弧的危害：, 电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重 了电力系统短路故障的危害。,第一节 高压电器相关知识, 电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘 材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。, 由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧 短路和伤人，

8、或引起事故的扩大。,4）电弧的熄灭：,在开关电器的触头间，发生游离过程的同时，还发生着使带电质点减少的去游离过程。,要使电弧熄灭，就必须使去游离作用大于游离。,第一节 高压电器相关知识,交流电弧熄灭,电弧电压、电流波形图,随着正弦交流电流的周期性变化，交流电弧电流也将随之每半周过零一次。,在电弧电流自然过零时，电弧向弧隙输送能量减少，电弧温度和热游离下降，电弧将自动熄灭。,第一节 高压电器相关知识,交流电弧电流过零期间，同时存在两个对立的基本过程，一是介质强度恢复过程，一是弧隙电压恢复过程。,交流电弧过零时自然熄灭，过零后是否重燃，取决于电源加在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情

9、况。,如果在电流过零电弧自然熄灭时，采取有效措施加强弧隙的冷却，使弧隙介质的绝缘能力达到不会被弧隙外加电压击穿的程度，则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。,第一节 高压电器相关知识,(a)在t1时刻发生击穿，电弧重燃,介质强度和弧隙电压的恢复过程,(b)电弧熄灭,(c)电弧熄灭,第一节 高压电器相关知识,交流电弧熄灭条件为： 交流电弧电流过零后，如果弧隙介质强度恢复的速度超过了弧隙电压恢复的速度，则电弧熄灭。反之，电弧重燃 。,P54,第一节 高压电器相关知识,2、加速电弧熄灭的方法,开关电器中广泛采用的灭弧方法有, 利用气体或油吹动电弧,气体或液体吹弧即能加强对流散热，强烈冷却弧隙，又可部分

10、取代原弧隙间已游离的气体或高温气体。,利用灭弧介质:,电弧中的去游离强度，很大程度上取决于电弧周围介质的特性，如介质的传热能力、介电强度、热游离温度和热容量等。这些参数的数值越大，则去游离作用越强，电弧就越容易熄灭。,常用的灭弧介质有：空气，油(变压器油或断路器油)、SF6，真空,第一节 高压电器相关知识,加快断路器触头的分离速度，快速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降、电弧的长度和表面积增大，有利于冷却电弧和带电质点的扩散，去游离作用增强，加快介质强度的恢复。（P55),吹弧方式主要有纵吹与横吹两种。纵吹是吹动方向与电弧平行，它促使电弧冷却变细；横吹是吹动方向与电弧垂直，它把电弧拉长，使表面积

11、增大并加强冷却而切断。(P55), 拉长电弧,吹弧越强烈，对流散热能力越强，弧隙温度降低越快，弧隙间的带电质点扩散和复合越迅速，介质强度恢复就越快。,第一节 高压电器相关知识,固体介质能使电弧迅速冷却，并使金属蒸汽大量在固体介质表面凝结。（P55）, 电弧与固体介质接触, 特殊介质灭弧,SF6气体是一种人工合成气体，它具有强电负性，易俘获电子形成低活性的负离子，该负离子的运动速度要慢得多，使得去游离的几率增加。弧隙介质强度恢复过程极快，其灭弧能力相当于同等条件下空气的100倍。,采用熔点高、导热系数大、耐高温的金属材料做成灭弧触头，可减少游离过程中的金属蒸汽、抑制游离作用。,第二节 高压断路器

12、,一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据,第二节 高压断路器,高压断路器是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,它的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行 。,1、高压断路器的用途,断路器的工作状态（断开和闭合）是由它的操作机构控制的。,2、高压断路器的类型,第二节 高压断路器,2、高压断路器的类型,按安装地点分：户内式和户外式两种。,按灭弧原理和灭弧介质分： 油断路器、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。, 油断路器 油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油量的多少它又可分为多油断路器和少油断路器,第二节 高压断路器,多油式断路器

13、,多断路器中的油除了作灭弧介质外，还作为触头后的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘质。,缺点：体积大，用油量多，金属耗材量大，有爆炸火灾危 险，检修工作量大。 （P56）,优点：加工工艺要求不高、耐用、价格较低， 内部带有电流互感器。,第二节 高压断路器,少油式断路器,断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。,优点：结构简单，体积小，材料消耗少，用油量少， 重量轻，性能稳定，运行方便。应用广泛。,缺点：抗震性稍差 （P56）,第二节 高压断路器, 真空断路器,真空断路器是利用“真空”作绝缘介质和灭弧介质来灭弧。 所谓“真空”是相对而言的，指的

14、是绝对压力低于1个大气压的气体稀薄的空间。在这样的空间里，其绝缘强度很高，电弧很容易熄灭。 （P56）,真空断路器是将其动、静触头安装在“真空”的密闭容器（真空灭弧室）内而制成的一种断路器。,优点：触头开距短(10kV级只需10mm，而油断路器需125mm)；燃 弧时间短，且与开断电流无关，一般只有半个周期；触头 寿命长，开断次数多；体积小，重量轻；,缺点：对灭弧室工艺及触头材料要求高,第二节 高压断路器,(3) 六氟化硫(SF6)断路器,SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体积小、不自燃等优点,但金属消耗多,价格较贵。近年来SF6断路器

15、发展很快,在高压和超高压系统中得到广泛应用。, 压缩空气断路器,压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧。此种介质虽防火、防爆、无毒、无腐蚀性,取用方便，但结构复杂,工艺要求高,有色金属消耗多，现已逐渐被SF6断路器取代。,第二节 高压断路器,3、高压断路器的主要参数, 额定电压,额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级。额定电压UN是指其线电压。, 额定电流,额定电流是指在规定的环境温度下，断路器长期允许通过的最大工作电流（有效值）。,断路器规定的环境温度是40。（P57）,第二节 高压断路器, 额定开断电流,表征断路器的开断能力的参数,即在额定电压下,断路器能可靠开断的最大短路电流,

16、通常也简称为额定开断电流。, 额定关合电流,额定关合电流是表征断路器关合电流能力的参数。 额定关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时，断路器所允许接通的最大短路电流。,第二节 高压断路器,4、断路器型号及含义,第二节 高压断路器,4、断路器型号及含义,SN1010/600350,N 户内W 户外,产品设计序号,额定电压(kV),额定电流(A),额定开断容量(kVA),S 少油D 多油K 压缩空气Z 真空L SF6F SF6封闭式,额定开断容量SNbr,对三相电路有,第二节 高压断路器,二、高压真空断路器,真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质，其核心部件是真空灭弧室。

17、,基本特点：,价格高、但体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、维护工作量少。,大量使用于3KV35KV发电厂、变电所及高压用户变电所。,应用：,1）真空灭弧室,真空灭弧室是真空开关的核心部件，真空开关的合、分操作，是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或分断来完成的。,第二节 高压断路器,真空灭弧室的基础结构如上图,1静端盖板; 2主屏蔽罩; 3触头; 4波纹管; 5动端盖板; 6静导电杆; 7绝缘外壳; 8动导电杆,第二节 高压断路器,真空灭弧室的主体结构,真空灭弧室主要由：气密绝缘系统、导电系统、屏蔽系统、触头系统几部分组成。,第二节 高压断路器, 绝缘外壳,材料：绝

18、缘外壳的材料有玻璃、陶瓷、微晶玻璃三种。微晶玻 璃价格昂贵，因而没有得到过实际应用；玻璃结构强度 较差，使用量已逐渐减少；陶瓷综合性能最好，因而应 用最广泛。主要作用：绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用，并参与组成气密 绝缘系统。,第二节 高压断路器, 波纹管,材料：波纹管主要由厚度为0.120.14mm的铬镍钛不锈钢制成。,主要作用：波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空 密封的功能。 真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。,真空断路器在每次跳合闸时,波纹管都会有一次伸缩变形,是易损部件,它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。,第二节 高压断路器, 触头材料,触头是导电产生电弧、熄灭电弧的部

19、位，对材料的要求很高。通常要求触头材料具有到导电性好、耐弧性好、含气量低、导热好、机械强度高和加工方便等特点。 （P59),触头材料: 主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种， 目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬 合金。 （P59),第二节 高压断路器, 导电杆,真空灭弧室的动、静导电杆均由无氧铜制成，它们是主要的导电回路，主要起导通电流的作用。,断路器动导电杆在波纹管压缩变形范围内运动，而不破坏灭弧室的真空。（P59）, 屏蔽筒,材料：屏蔽筒可由无氧铜、不锈钢、电工纯铁或铜铬合金 等材料制成。,第二节 高压断路器,主要作用： （P59）,吸附电弧燃烧时释放的金属蒸汽，提高弧隙的击穿

20、电压，防止弧隙的金属喷溅到绝缘外壳内壁上，降低外壳的绝缘强度。,第二节 高压断路器,三、六氟化硫SF6断路器, SF6气体在常温下是无色、无味、不燃、无毒的惰性气体。 对电气设备无腐蚀。,采用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。,1、六氟化硫(SF6)气体的性质, SF6具有很高的电气绝缘强度(是空气的2.53倍)和良好的灭弧性能(灭弧能力比空气高100倍)。 SF6断路器其结构简单紧凑，外形尺寸小，占地面积少。,第二节 高压断路器, SF6断路器必须有压力监视系统和净化系统。对气体和水分 的检测控制要求更严格。SF6气体虽化学性质稳定，但与水 或其他杂质会混合后，在电弧作用

21、下会分解出低氟化和物和 低氟氧化物，对断路器部件产生一定的腐蚀。, SF6气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物，但在电弧过零 值后，又很快再结合成SF6气体。故SF6气体在断路器内多次 灭弧后，仍旧保持其稳定性能。故SF6断路器可多次动作后不 用检修，目前使用的某些SF6断路器检修年限可达20年以上。, SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置，严禁向大 气排放SF6气体，保证环境的安全。（P61）,第二节 高压断路器,2、六氟化硫（SF6）断路器结构,支柱式在6KV及以上的高压电路中广泛使用；罐式SF6断路器的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互感器。 罐式SF6断路

22、器特别适用于多地震、污染严重地区的变电所。由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少，所以它的应用范围受到限制。,SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。,第二节 高压断路器,（1）支柱式SF6断路器,支柱式SF6断路器在断路过程中，由动触头带动压气缸运动使缸体内建立压力。当动、静触头分开后灭弧室的喷口被打开时，压气缸内高压SF6气体吹动电弧，使电弧迅速熄灭。在灭弧过程中由于电弧的高温使SF6分解，体积膨胀后产生一定压力，亦能提供一定的压力，增强断路器电弧熄灭能力。,第二节 高压断路器,在电弧熄灭后，被电弧分解的低氟化合物会急剧地结合成SF6气体，使SF6气体在密封的断路器内循环

23、使用。,（2）对断路器SF6气体要求,当断路器中的SF6气体含有水分较多时，在断路器使用过程中，由于电弧使SF6气体分解后会产生有严重腐蚀性的氟化物和低氟氧化物，会腐蚀断路器内部结构的部件，威胁运行和检修人员的安全。因此，断路器中的SF6气体应符合以下要求：,新装SF6断路器投入运行前必须复测气体含水量和漏气率，要求灭弧室的含水量应小于150ppm（体积比）其它气室小于250ppm（体积比）；SF6气体的年漏气量小于1%。,P63,第二节 高压断路器,（2）对断路器SF6气体要求,运行中SF6断路器应定期测量SF6气体含水量，断路器新装或大修后，每三个月测量一次，待含水量稳定后可每年测量一次。

24、,P63,35KV六氟化硫断路器,第二节 高压断路器,四、断路器操作机构,1、作用与要求：,操动机构是断路器的重要组成部分，断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。,对操动机构基本要求： （1）具有足够的操作功。 （2）较高的可靠性。有可靠的分闸装置 （3）动作迅速。有足够的分闸速度。 （4）具有自由脱扣装置。 （5）结构简单、体积小、价格便宜、便于维修等。,第二节 高压断路器,2、操动机构分类：,根据所提供能源形式的不同，操动机构可分为手动操动机构、电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构和电机操动机构等几种。, 电磁式操动机构,电磁式操动机构是用直流螺管电磁

25、力驱动断路器合闸。它结构简单、工作可靠、价格低廉，但直接依赖合闸电源、所需功率较大、结构较笨重、合闸时间较长，一般只用于110KV及以下的油断路器。P62,第二节 高压断路器, 弹簧式操动机构,弹簧式操动机构是利用储能的合闸弹簧使断路器合闸，使合闸弹簧拉伸、储能的动力源是电动机，人力也能使合闸弹簧储能。断路器合闸时，也使分闸弹簧拉伸、储能，以使断路器能在脱扣器作用下分闸。,弹簧式操动机构的最大优点，是储能电动机的功率只需很小，对电源要求不高（交、直流均可），弹簧式操动机构的寿命比电磁式操动机构的要长，故得到了日益广泛的应用。其缺点是：机械结构比较复杂，对加工工艺、机件强度要求较高，安装调试困难

26、。,第二节 高压断路器, 液压式操动机构,液压操动机构是利用压缩气体储能，用压力油作为传递动力的介质，并借助各种操作油阀进行控制，全面实现操动机构的各项要求。优点是：压力高、动作迅速且准确、平稳，体积小，噪音和 冲击力 都很小，也不需要大功率合闸电源，短时 失去电源仍可进行分合闸。缺点是：结构比较复杂，制造工艺和密封要求较高。,第二节 高压断路器,操动机构用汉语拼音首位字母C表示,操动方式的拼音首位字母：S手动，D电磁，J电动机，T弹簧，Q气动，Y液压，Z重锤,设计系列顺序号,其他标志，如G改进型，X操动机构带箱子,特征数字,一般电磁、液压、弹簧、手动等机构以其能保证的最大合闸力矩为特征数字；

27、气动机构以其活塞直径（mm）为特征数字,2、操动机构的型号及含义,例如：CD2为电磁式操动机构，设计序号为2；CY3为液压操动机构，设计序号为3。,第二节 高压断路器,2、操动机构的型号及含义,储能时，电源开关处于分闸状态。CT19型弹簧操动机构通常与10KV真空断路器配套使用。,第二节 高压断路器,五、断路器运行维护,1、断路器投入运行,断路器投入运行前应符合以下要求：,（1）新安装或大修后的断路器，投入运行前必须验收合格才能 施加运行电压。（2）新安装的断路器验收项目按电气装置安装工程及施工验 收规范及有关规定要求执行。,第二节 高压断路器,2.断路器的操作,（1）断路器经检修恢复运行，操

28、作前应检查检修中为保证人身 安全所设置的措施（如接地线）是否全部拆除，防误操作 闭锁装置是否正常。（2）长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式 进行23次操作，操作无异常后方能投入运行。（3）操作前控制回路、辅助回路、控制电源或液压回路均正常、 弹簧操动机构已储能，弹簧操动机构合闸后能自动储能。（4）操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及 红绿灯的变化，操作把手不应返回太快。,第二节 高压断路器,3.断路器正常运行巡视检查,（1）投入运行或处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡视检 查，有人值班的变电所由当班值班人员负责巡视检查。无人 值班的变电所按计划日程定期巡视检查

29、。（2）巡视检查的周期：一般有人值班的变电所和升压变电所每天 巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定 ，通常每月不少于2次。,（3）对运行断路器及操动机构的一般要求,第二节 高压断路器,断路器应有标出基本参数等内容的制造厂铭牌。断路器如经 增容改造，应修改铭牌的相应内容。断路器技术参数必须满 足装设地点运行工况的要求。断路器的分、合闸指示器易于观察，并且指示正确断路器接地金属外壳应用明显的接地标志，接地螺栓不应小 于M12，并且要求接触良好断路器接线板的连接处或其它必要的地方应用监视运行温度 的措施，如示温蜡片等。每台断路器应有运行编号和名称断路器外露的带电部分应有明显的相位漆标

30、识,第二节 高压断路器,4.油断路器巡视检查,（1）断路器的分、合位置指示正确，并应与当时实际的运行工 况相符。（2）油断路器不过热。少油断路器示温蜡片不熔化，变色漆不 变色，内部无异常声响。（3）断路器的油位在正常允许的范围之内，油色透明无碳黑悬 浮物。（4）无渗、漏油痕迹，放油阀门关闭紧密。（5）套管、瓷瓶无裂痕，无放电声和电晕放电。（6）引线的连接部位接触良好，无过热。 （7）排气装备完好，隔栅完整。,第二节 高压断路器,（8）接地完好。（9）断路器环境良好，户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草 和杂物，防雨帽无鸟窝，配电室的门窗、通风和照明良好。,5.SF6断路器的巡视检查,（1）每日定

31、时SF6气体压力和温度（2）断路器各部分及管道无异声（漏气声、振动声）及异味，管 道夹头正常。（3）套管无裂痕，无放电声和电晕放电。（4）旨线连接部位无过热、引线驰度适中。（5）断路器分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。（6）接地完好。（7）环境条件良好，断路器的附近无杂物。,第二节 高压断路器,（6）接地完好。（7）环境条件良好，断路器的附近无杂物。,6、真空断路器巡视检查,（1）分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。（2）支持绝缘子无裂痕及放电异声，绝缘杆、撑板、绝缘子洁净（3）真空灭弧无异常。（4）接地完好。（5）引线连接部位无过热、引线驰度适中。,第二节 高压断路器,

32、7.弹簧机构巡视检查,（1）机构箱门平整、开启灵活、关闭紧密。（2）断路器处于运行状态时，储能电动机的电源隔离开关应在 闭合位置。（3）加热器正常完好。,8.断路器特殊巡视,（1）新设备投入运行后，应相对缩短巡视周期，投入运行72H后 再转入正常巡视检查。（2）变（配）电所应根据设备具体情况安排夜间巡视，夜间巡 视应闭灯进行。,第二节 高压断路器,（3）气温突变和高温季节应加强巡视检查。（4）雷雨季节雷电活动后进行巡视检查。（5）有重要活动或高峰负荷期间应加强巡视检查。,9、断路器正常维护工作,（1）不带电部分的定期清扫。（2）配合其它设备的停电机会，进行转动部位检查，清扫瓷瓶 积存的污垢及处

33、理缺陷。（3）按设备使用说明书规定对机构添加润滑油。（4）油断路器根据需要补充油或放油。（5）检查合闸电源熔丝是否正常，核对容量是否相符。,第二节 高压断路器,10、断路器不正常运行和事故处理,（1）值班人员在断路器运行中发现任何异常现象时（如漏油、 渗油、油位指示器油位过低，SF6气压下降或有异常声、分 合闸位置指示不正确等），应及时予以消除，不能及时消 除时要报告上级领导，并相应记入运行记录簿和设备缺陷 记录薄内。（2）值班人员若发现设备有威胁电网安全运行，且不停电难以 的缺陷时，应及时报告上级领导，同时向供电部门和调度 部门报告，申请停电处理。（3）断路器有下列情形之一者，应立即进行处理

34、：,第二节 高压断路器, 套管有严重破损和放电现象； 油断路器灭弧室冒烟或内部有异常声响； 油断路器严重漏油，油位器中见不到油面； SF6气室严重漏气，发出操作闭锁信号； 真空断路器出现真空损坏的丝丝声、不能可靠合闸、合闸后声 音异常、合闸铁芯上升还返回、分闸脱扣器拒动；, 断路器动作分闸后，值班人员应立即记录故障发生时间，并立 即进行“事故特巡”检查，判断断路器本身有无故障； 断路器对故障跳闸强行送电后，无论成功与否，均应对断路器 外观进行仔细检查；,第二节 高压断路器, SF6断路器发生意外爆炸或严重漏气等事故，值班人员接近设备要谨慎，尽量选择从“上风”接近设备，必要时要戴防毒面具，穿防护

35、服。,第三节 高压隔离开关,第三节 隔离开关,一、隔离开关作用、分类和型号,1、隔离开关作用,隔离电源。其结构特点是断开后具有明显可见的断开间 隙，以保证对其他电器设备及线路的安全检 修及人身安全。(2) 倒闸操作。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程 叫倒闸。（运行、备用 、检修三种状态） (3) 用以接通或开断小电流电路。,隔离开关没有灭弧装置，所以不容许带负荷操作。,(P72),第三节 高压隔离开关,(3) 用以接通或开断小电流电路。, 可开断母线和直线与母线相连设备的电容电流。, 可开断电压互感器和避雷器回路。, 可开断励磁电流不超过2A的空载变压器。, 可开断电容电流不超过5A的空

36、载线路;一般为电压10KV、长5Km及以下；电压35KV、长10Km及以下的架空输电线路。,第三节 高压隔离开关,2、隔离开关的分类, 按装设地点的不同，分为户内式和户外式两种。 按动触头运动方式，可分为水平回转式，垂直回转式， 拉伸式（即折架式）和插拔式等。 按绝缘支柱数目分：单柱式、双柱式、三柱式 按操作特点分：单极式、三极式 按有无接地闸刀，可分为不接地、单接地、双接地三种。,第三节 高压隔离开关,隔离开关的型号含义：,GW5110GD/1000,隔离开关,N 户内 W 户外,产品设计序号,额定电压(kV),改进型,额定电流(A),带接地刀闸,第三节 高压隔离开关,二、户内式隔离开关,常

37、见GN210系列额定电流为4003000A。其它GN1010、GN1910、GN2210GN2410等基本结构大体相同，区别在于额定电流、外形尺寸、布置方式和操动机构等不同。,第三节 高压隔离开关,三、户外式隔离开关,1、GW435额定电流6302000A,一般制成单极式、可借助连杆组成三级连动的隔离开关，但也可单极使用。,GW4-35,GW535为双柱V型结构，支柱夹角50、重量轻、占用空间小。,2、GW535额定电流6302000A,单极式、可借助连杆组成三级连动的,GW5-35,第四节 高压负荷开关,第四节 高压负荷开关,1、高压负荷开关的作用和分类,作用：,能通断一定的负荷电流和过负荷

38、电流，但是不能用 它来断开短路电流；(2)高压负荷开关大多还具有隔离高压电源，保证其后的电气设备和线路安全检修的功能，这种负荷开关又称“功率隔离开关”或“负荷隔离开关”。,特点：,只具有简单的灭弧装置，必须借助熔断器来切断短路 电流，故负荷开关常与熔断器一起使用。(2)负荷隔离开关断开后通常有明显的断开间隙，与高压隔离开关一样。,第四节 高压负荷开关,高压负荷开关的类型：,按安装场所分： 户内式和户外式两种,按灭弧介质不同分： 固体产气式、压气式、油浸式、真空 式和六氟化硫（SF6）等,高压负荷开关全型号的表示和含义如下：,第四节 高压负荷开关,二、户内式高压负荷开关,FN3-10R/400型

39、负荷开关由隔离开关和熔断器两部分组成。负荷开关有工作触头和灭弧触头。负荷开关关合闸时，灭弧触头先闭合，然后工作触头再闭合。合闸后，工作触头与灭弧触头同时接通，工作触头与灭弧触头形成并联回路，电流大部分流经工作触头。P81,FN3-10R/400,第五节 高压熔断器,第五 高压熔断器,一、高压熔断器用途和型号,1、高压熔断器作用 高压熔断器是一种保护电器，当系统或电气设备发生短路故障或过负荷时，故障电电流或过负荷电流使熔体发热熔断、切断电源起到保护作用。在3KV35KV小容量装置中，熔断器可用于保护高压输电线路、电力变压器、电压互感器及电动机等。,2、高压熔断器的分类,按安装场所分： 户内式和户

40、外式两种,按动作特征分： 固定式和自动跌落式,按工作特性分： 有限流作用和无限流作用,第五节 高压熔断器,在冲击短路电流到达之前能切断短路电流的熔断器称为限流熔断器，否则称非限流熔断器。,高压熔断器的全型号的表示和含义,第五节 高压熔断器,二、户内式高压熔断器,1、RN1系列熔断器为限流式有填料高压熔断器。,RN系列户内高压管式熔断器主要用于3kV35kV配电系统中作短路保护和过负荷保护用。,1）RN1型用于高压电力线路及其设备和电力变压器的短路 保护，也能作过负荷保护。额定电流从2300A不等。,2）RN1型熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状。,3）RN1 当工作熔体熔断后，指示熔体

41、也相继熔断，其熔 断指示器弹出，给出熔体熔断的指示信号。,RN1,第五节 高压熔断器, RN2专用于电压互感器的短路保护。,2、RN2型熔断器 无熔断指示器, RN2型由三种不同截面的康铜丝绕在陶瓷芯上，均埋放 在石英砂填料中，上焊有小锡球。, RN2型 无熔断指示器，由电压互感器二次侧仪表的读 数来判断其熔体的熔断情况。, RN2熔丝由于电压互感器的二次侧近于开路状态，RN2型 的额定电流一般为0.5A，熔丝很细为防机械损坏，熔丝 按机械强度确定。并具有一定电阻,熔丝不能随意更换， 材料、截面、长度和电阻值应符合要求。,第五节 高压熔断器,RN1、RN2户内高压管式熔断器它们的外形和结构基本

42、相同，灭弧原理也基本相同。,图4-23 RN1及RN2型熔断器外形1瓷熔管 2金属管帽 3弹性触座4熔断指示器 5接线端子 6瓷绝缘子7铸铁底座,图4-24 熔管内部结构剖面图1金属管帽 2瓷熔管 3工作熔体 4指示熔体 5锡球 6石英砂填料 7熔断指示器(熔断后弹出状态),第五节 高压熔断器,熔断器工作原理 锡球的作用 使熔断器能在过负荷电流或较小短路电流时能动作，提高熔断器保护的灵敏度。 当过负荷电流通过时，铜熔丝能在较低的温度下熔断“冶金效应” 铜熔丝的作用 使熔断器在短路电流时动作，断开电路，实现短路保护。 “限流”式熔断器 能在短路后不到半个周期即短路电流未达到冲击电流值时就能完全熄

43、灭电弧、切断短路电流的特性称“限流”式。 灭弧能力 具有“粗弧分细、长弧切短和狭沟灭弧”等灭弧方法，因此，该熔断器的灭弧能力很强，具有“限流”式特性，因此RN系列熔断器为“限流”式熔断器。,第五节 高压熔断器,户外型高压熔断器又称为跌开式熔断器，俗称跌落保险。正常情况下，熔管上部的动触头借助熔丝张力拉紧后，推上静触头内锁紧闭合保持闭合状态。当被保护的变压器或线路发生故障时，故障电流使熔丝熔断，在熔管内产生电弧，消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体，使熔管内压力急剧增大，气体向外喷出，形成对电弧有力的纵吹，使电弧迅速拉长去游离，在电流交流过零时电弧熄灭，同时由于熔丝管拉力消失，使锁紧机构释放，在

44、静触头的弹力和自重,三、户外式高压熔断器,1、跌落式熔断器,第五节 高压熔断器,的作用下，使熔管跌落下来，电弧被迅速拉长，即有利于灭弧，又形成明显的断开距离。,RW系列户外高压跌落式熔断器，又称喷射式熔断器。,（1）作用：被广泛用于环境正常的户外场所，作高压线路和 设备的短路保护用。,（2）种类：,1）一般跌开式熔断器 如RW4、RW7型等。2）负荷型跌开式熔断器 如RW1010F型等。 3）限流型户外熔断器 如RW1035、RW11型等。4）爆炸式跌开式熔断器 如RW-B系列熔断器。,第五节 高压熔断器,RW4,图4-25 RW4-10(G)型跌落式熔断器1上接线端子 2上静触头 3上动触头

45、4管帽5操作环 6熔管 7铜熔丝 8下动触头 9下静触头 10下接线端子 11绝缘瓷瓶 12安装板,第五节 高压熔断器,2、限流式熔断器,RXW-35该熔断器的熔管是固定在棒形支柱绝缘子上的，熔体熔断后不能自动跌开，无明显可见的断开间隙，不能作“隔离开关”用。它是35KV高压熔断器，主要用于保护电压互感器。,1棒形支柱绝缘子 2瓷质熔管（内装特制熔体及石英砂）3铜管帽 4、6接线端子 5固定抱箍,第六节 高压电容器,第六节 高压电容器,一、高压电容器用途与型号,高压电容器是电力系统的无功电源之一，用于提高电网的功率因素。,高压电容器型号含义,第六节 高压电容器,二、高压电容器结构,电容元件组（

46、芯子）由若干个电容元件连接而成；电容元件可接成串联或并联；单台三相电容器的电容元件组在外壳内部接成三角形。,高压电容器由出线管、电容件组和外壳等组成。,在电压为10KV及以下的高压电容器内，每个电容元件上都串有一个熔丝，作为电容器的内部保护。,P87,第六节 高压电容器,三、高压电容器安全运行,1、高压电容运行的一般要求, 运行温度:环境温度在40C之间时，充矿物油的电容器 允许温升为50C,充硅油的电容器允许温升为55C； 允许过电压:电容器在正常运行时，可在1.1倍额定电压下 长期运行。对于瞬时过电压,时间较短时根据过电压得 时间限定过电压倍数:一般过电压持续1分钟时,可维 持1.3倍额定

47、电压;持续5分钟时,可维持1.2倍额定电压。允许过电流：电容器组在1.3倍额定电流下长期运行。,P88,2、高压电容器组运行操作注意事项,第六节 高压电容器,停电先拉电容器断路器，再拉各支路断路器,送电与停电相反事故-全站无电后，必须将高压电容器组的支路断路器开。断开-禁止高压电容器自身带电荷合闸。（两端电压超2倍额定）二次合闸：高压电容器组再次合闸，应在其断电3min后进行。,2、高压电容器组运行操作注意事项,3、高压电容器组投入或退出,1）一般功率因数低于0.85投入、高于0.95退出。2）高压电容器组所接的母线的电压高于电容器的额定电压1.1 倍或高于电容器的额定电流1.3倍退出。电容器

48、温度超出 40范围时，退出。 P89,第六节 高压电容器,3）当高压电容组发生下列情况之一时，应立即退出运行： 电容器爆炸、喷油或起火；瓷套管发生严重放电、闪络； 接点严重过热或熔化；电容器内部或放电设备有严重异常 响声；电容器外壳有异形膨胀。4）禁止高压电容器组带电荷合闸。,4、高压电容器组在运行中的常见故障和处理,1）渗漏油产生的主要原因是瓷瓶及外壳损害温度升高处理方法:注意调节温度,漏油特别严重的要及时更换,P90,第六节 高压电容器,2)外壳严重膨胀产生原因:内部有严重放电现象产品本身质量问题处理方法: 立即停用,进行更换,5）瓷绝缘表面闪络 6）异常响声,3）电容器爆炸的原因,主要原

49、因是内部发生短路。,处理方法: 立即切断与电网的连接。,4）电容器发热的原因,室内通风不好接头螺丝松动长期过电压造成过负荷,第六节 高压电容器,6）异常响声产生的原因是：,处理方法: 改善通风条件 检查接头螺丝 调换额定电压比较高的电容器。,5）瓷绝缘表面闪络的原因：,内部有局部放电.处理方法：根据情况停运,更换新的电容器。,瓷绝缘表面有污秽,处理方法：清扫瓷绝缘表面，使其保持清洁,第七节 高压成套配电装置,高压成套配电装置（也称开关柜），是按不同用途和使用场合。将所需一、二次设备按一定的线路方案组装而成的一种成套配电设备，用于供配电系统中的馈电、受电及配电的控制、监测和保护，主要安装有高压开

50、关电器、保护设备、监测仪表和母线、绝缘子等。,其优点：可满足各种主接线的要求，并具有占地少、安装、 使用方便，适用于大量生产的特点，应用广泛。,高压成套配电装置分类,按结构特点分类：金属封闭式、金属封闭铠装式、金属封闭箱 式和SF6封闭组合电器等等。,按断路器的安装方式：固定式、手车式。,P92,第七节 高压成套配电装置,开关柜的“五防”连锁功能, 防误分、合断路器； 防带负荷拉合隔离刀闸 防带电合接地刀闸 防带接地线合断路器 防误入带电间隔,五防”连锁功能常采用断路器、隔离开关、接地开关与柜门之间的强制性机械闭锁方式或电磁锁方式实现。,第七节 高压成套配电装置,一、KYN x x80010型