变电所电气设备及运行维护.ppt

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1、2023/6/4,第4章 变电所电气设备及运行维护,4.1 高压开关4.2 高压熔断器 4.3 母线4.4 互感器4.5 电力电容器4.6 成套配电装置,2023/6/4,电弧的形成和熄灭,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,2023/6/4,变配电所主要电气设备,安全可靠的绝缘,高可靠高性能小型化组合化（模块

2、化）电子化智能化,按供电系统工作要求来改变电压或电流,按供电系统工作要求来控制一次电路的通断,用来对供电系统进行过电流和过电压等的保护,用来补偿供电系统的无功功率，以提高系统的功率因数,一、概述,必要的载流能力,较高的通断能力,良好的机械性能,必要的电寿命,完善的保护性能,功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除故障。,二、高压电气设备,（一）高压断路器,结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构）,以油作为灭弧介质 已逐步淘汰,以SF6气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作,利用“真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作,交流或

3、直流操作电源，合闸所需能量小,直流操作电源，合闸所需能量大,直流操作电源，合闸所需能量小,续上页,真空断路器实物图片,功能：主要对高压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保 护功能。,续上页,（二）高压熔断器,原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化汽化 生弧灭弧(电路分断),保护特性：也称时间电流特性,结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料,限流特性：在短路电流尚未达到冲击值之前 就切断电路,熔断器时间电流特性,具有反时限特点,续上页,高压限流熔断器实物图片,类型：户内、户外高压限流熔断器,提高灭弧能力,功能：主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。它没有专门

4、 的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。但它可以用来通断一定的 小电流电路等。,续上页,（三）高压隔离开关（刀闸）,高压户内隔离开关实物图片,结构：触头装置、绝缘瓷瓶、底座及传动机构等 高压隔离开关一般 采用手力操动机构,类型：户内、户外,闸刀,套管绝缘子,支柱绝缘子,升降绝缘子,上接线端子,下接线端子,功能：能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因 此它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。,续上页,（四）高压负荷开关,（五）高压负荷开关限流熔断器组合电器,功能：兼有负荷开关与限流熔断器的双重功能,结构：主要有产气式、压气式、真空式和SF6式等结构类型 操动机构有手

5、动和电动储能弹簧机构等形式。,结构：高压负荷开关与限流熔断器串连组合,续上页,高压负荷开关限流熔断器组合电器实物图片,开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。,续上页,（六）高压开关柜,用户变配电所采用高压开关柜组合成高压配电系统。,各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型,各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型,具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型,断路器手车本身落地，推入柜内；,手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。,续上页,10kV中置式真空断路器手车柜实物图片（多台组合）,10kV负荷开

6、关柜实物图片（一台）,功能：它既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，其功能类似于高压断路器。,三、低压电气设备,（一）低压断路器,用途：配电用、电动机保护用、照明用、漏电保护用。,配电用断路器类型：塑壳式断路器和框架式（万能式）断路器,续上页,低压断路器的保护特性曲线,Ir1、Ir2、Ir3、Ir4分别为过电流脱扣器长延时、短延时、瞬时及接地动作电流的整定值。,万能式断路器 万能式断路器（又称框架式断路器）一般有一个有绝缘衬垫的钢制框架，所有部件均安装在这个框架底座内。,续上页,万能式断路器主要安装在低压配电柜中作为进线开关、母联开关和大电流出线开关，用于控制和保护低压配电网

7、络。,塑壳式断路器 塑料外壳式低压断路器（原称装置式断路器）的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这个封闭外壳中，仅在壳盖中央露出操作手柄。,续上页,塑壳式断路器通常装设在低压配电装置之中，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关,模数化微型断路器,原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化汽化 生弧灭弧(电路分断)。,续上页,（二）低压熔断器,刀形触头熔断器，如NT、RT16、RT17系列螺栓连接式熔断器，如RT12、RT15系列螺旋式熔断器，如RL6、RL7系列圆筒帽式熔断器，如RT14、RT30系列等,功能：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的

8、也具有过负荷保 护功能。,结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料。,保护特性：具有反时限特点。,续上页,低压熔断器实物图片,螺旋式熔断器,功能：主要用来隔离低压电源。,续上页,低压隔离开关实物图片,（三）低压隔离开关,结构：触头装置、绝缘子、底座及传动机构等。低压隔离开关一般采用手力操动机构。,续上页,低压熔断器组合电器实物图片,（四）低压熔断器组合电器,熔断器组合电器包括：,功能：用于供电系统的主电源与备用电源的自动转换或两台负载设备 的自动转换。,续上页,（五）自动转换开关电器ATS,由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械

9、的相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关设备。,续上页,1、抽出式低压开关柜 主要有GCL(K)、GCS、MNS型等 可用作动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)。2、固定分隔式开关柜 有GLL(K)型等。3、固定式开关柜 有GGD、JK型等。,用户变配电所采用低压开关柜组合成低压配电系统。,（六）低压开关柜,续上页,2023/6/4,母线（bus line）指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。1电站或变电站输送电能用的总导线。通过它，把发电机、变压器或整流器输出的电能输送给各个用户或其他变电所。,2023/6/4,母线:是指在变电所中

10、各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。,续上页,4.3 硬母线,母线槽适用于高层建筑、标准厂房或机床设备密集的车间，对于工艺变化周期短的车间配电尤为适宜。此外还可用于变压器与低压配电柜间的连接。它的容量大、结构紧凑、占空间小、安装方便、使用安全可靠。,硬母线分裸母线和母线槽两种。母线槽按绝缘方式可分为密集绝缘型和空气绝缘型两种。,4.4 电流互感器与电压互感器,结构原理：一次绕组串联在主电路中或 直接利用一次母线；二次绕组所接仪表、继电器均串联。,I2N=5A或1A,（一）电流互感

11、器(CT),续上页,准确度级：测量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用有5P和10P两级。,高压电流互感器一般制成两个铁心和两个二次绕组，其中准确度级高的二次绕组接测量仪表，其铁心易饱和；准确度级低的二次绕组接继电器，其铁心不应饱和。,续上页,一相式接线 反应一次电路对应相的电流。通常用在负载平衡的三相电路中测量电流，或在继电保护中作为过负荷保护接线。,两相V形接线 广泛用于中性点不接地的三相三线制电路中，供用于三相电流、电能的测量及过电流继电保护。,三相星形接线 反应各相电流，因此广泛用于中性点直接接地的三相三线制特别是三相四线制电路中，用于测量或过电流继电保护等。,续上页,（

12、二）电压互感器(PT),U2N=100伏,结构原理：一次绕组并联在主电路中,二次绕组中仪表，继电器均并联连接。,有的电压互感器具有3个绕组（有2个二次绕组），其图形符号为,续上页,准确度级：有0.2、0.5、1、3等级。,JDZ10-10(RZL)电压互感器实物图片,续上页,1)一个单相电压互感器的接线,2)两个单相电压互感器接成V/V形,常用接线方案有以下几种：,可测量一个线电压,可测量三相三线制电路的各个线电压，它广泛地应用于用户10kV高压配电装置中。,续上页,3）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/L 形,接成Y0的二次绕组可测量各个线电压及相对地电压，而接成开口三角形的辅助二次绕组可测量零序电压，可接用于绝缘监察的电压继电器或微机小电流接地选线装置。,