发电厂与变电所的电气设备

1、第第8章章 发电厂和变电所的电气设备发电厂和变电所的电气设备8.1 熔断器熔断器 8.2 隔离开关隔离开关 8.3 高压断路器高压断路器 8.4 绝缘子和母线绝缘子和母线8.5 互感器互感器8.6 电抗器电抗器8.7 避雷器避雷器 8.8 电气主接线电气主接线8.1 熔断器熔断器一、一、 熔断器的工作原理熔断器的工作原理 用途用途 用作短路保护或严重过载保护。用作短路保护或严重过载保护。 结构结构 - -金属熔体、触头装置和外壳。金属熔体、触头装置和外壳。 保护原理保护原理 熔体达到熔点温度后熔化，起到保护作用。熔体达到熔点温度后熔化，起到保护作用。 熔断过程熔断过程 弧前过程弧前过程反应故障

2、的过程；反应故障的过程； 弧后过程弧后过程发生电弧和熄灭电弧的过程。发生电弧和熄灭电弧的过程。 熔断时间熔断时间 熔断时间是两个过程的时间之和；熔断时间是两个过程的时间之和； 电流越大，弧前过程越短；电流越大，弧前过程越短； 灭弧能力越强，电弧持续时间越短。灭弧能力越强，电弧持续时间越短。熔断器的图形及文字符号熔断器的图形及文字符号 二、二、 熔断器的工作性能熔断器的工作性能 熔断器的安熔断器的安秒特性秒特性 熔化系数熔化系数- - 最小熔化电流与熔体最小熔化电流与熔体的额定电流之比。的额定电流之比。- - 熔化系数取决于熔体熔化系数取决于熔体的材料和工作温度及其结的材料和工作温度及其结构。构

3、。 短路保护的选择性短路保护的选择性当熔断器串联使用时，熔体的额定电流等级不能太相近。当熔断器串联使用时，熔体的额定电流等级不能太相近。 熔断器的额定电流熔断器的额定电流熔断器壳体的载流部分，在标准环境温度下，允许长时通熔断器壳体的载流部分，在标准环境温度下，允许长时通过的最大电流。过的最大电流。 熔体的额定电流熔体的额定电流在标准环境温度下，长时通过熔体而不使熔体熔断的最大在标准环境温度下，长时通过熔体而不使熔体熔断的最大电流。电流。 熔断器的额定开断电流（取决于灭弧装置）熔断器的额定开断电流（取决于灭弧装置）熔断器所能切断的最大电流。熔断器所能切断的最大电流。 熔断器的额定电压熔断器的额定

4、电压熔断器长时所能承受的正常工作电压。熔断器长时所能承受的正常工作电压。 熔断器的主要参数熔断器的主要参数 熔断器的限流效应熔断器的限流效应 电压电压 高压熔断器和低压熔断器。高压熔断器和低压熔断器。 装设地点装设地点 - -户内式熔断器和户外式熔断器。户内式熔断器和户外式熔断器。 结构结构 - -插入式熔断器、无填料封闭管式熔断器、有插入式熔断器、无填料封闭管式熔断器、有填料封闭管式熔断器、螺旋式熔断器填料封闭管式熔断器、螺旋式熔断器 。 限流作用限流作用 限流式熔断器和无限流式熔断器。限流式熔断器和无限流式熔断器。三、三、 熔断器的种类熔断器的种类XRNP型 熔断器由绝缘子和熔管两大部分组

5、成，在正常熔断器由绝缘子和熔管两大部分组成，在正常工作时，通过熔丝将触头的活动关节锁紧，处于合闸工作时，通过熔丝将触头的活动关节锁紧，处于合闸位置。熔丝熔断后，活动关节失去张力，熔管在自重位置。熔丝熔断后，活动关节失去张力，熔管在自重和弹力的作用于下，迅速跌落，形成明显的隔离间隙。和弹力的作用于下，迅速跌落，形成明显的隔离间隙。 主要应用于额定电压主要应用于额定电压380V380V以下的电以下的电路末端，作为供配电系统中对导线、及电气设备（如路末端，作为供配电系统中对导线、及电气设备（如电动机、负荷电器）以及电动机、负荷电器）以及220V220V单相电路单相电路（例如民用照（例如民用照明电路及

6、电气设备）的短路保护电器。明电路及电气设备）的短路保护电器。 主要主要应用于交流应用于交流以内的电力以内的电力线路和用电设备中作短线路和用电设备中作短路保护。特别是在路保护。特别是在机床机床电路电路中应用的比较广泛。中应用的比较广泛。四、四、 熔断器的选用与维护熔断器的选用与维护应根据线路的要求、使用场合以及安应根据线路的要求、使用场合以及安装条件进行选择；装条件进行选择；必须等于或者高于其所在工作点必须等于或者高于其所在工作点的电压；的电压；应根据被保护的电路及设备的额应根据被保护的电路及设备的额定负载电流选择。熔断器的额定电流必须等于或者高于定负载电流选择。熔断器的额定电流必须等于或者高于

7、所安装的熔体的额定电流；所安装的熔体的额定电流；必须大于电路中可能出必须大于电路中可能出现的现的；需考虑在同一电路网络中与其他需考虑在同一电路网络中与其他配电电器、控制电器之间的选择性配电电器、控制电器之间的选择性的要的要求。上一级熔断器熔体的额定电流应比下一级熔求。上一级熔断器熔体的额定电流应比下一级熔断器熔体的额定电流大断器熔体的额定电流大1 12 2个级差。个级差。 熔体额定电流熔体额定电流的选择的选择：对于只有很小或者没有冲击电流的负载电路的保护，对于只有很小或者没有冲击电流的负载电路的保护，熔体的额定电流应等于或者稍大于被保护的电路的工作熔体的额定电流应等于或者稍大于被保护的电路的工

8、作电流，即：电流，即： 。对于电动机类负载，必须考虑启动冲击电流的影响来对于电动机类负载，必须考虑启动冲击电流的影响来选择熔体的额定电流值，即：选择熔体的额定电流值，即： 。 对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔断器熔体对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔断器熔体额定电流的选择应按下式计算：额定电流的选择应按下式计算： 式中式中INMAXINMAX为容量最大的一台电动机的额定电流；为容量最大的一台电动机的额定电流；I I为其余电动机额定电流的总和。为其余电动机额定电流的总和。D.D.降压启动的电动机所选用的熔断器熔体的额定电流降压启动的电动机所选用的熔断器熔体的额定电流可以等于或稍大于电动机的

9、额定电流。可以等于或稍大于电动机的额定电流。 应检查所安装的熔断器的型号、额定电流、额定应检查所安装的熔断器的型号、额定电流、额定电压、额定分断能力、所配装的熔体的额定电流等参数是电压、额定分断能力、所配装的熔体的额定电流等参数是否符合被保护电路所规定的要求；否符合被保护电路所规定的要求；应保证熔断器的接触刀或者接触帽与其相对应的应保证熔断器的接触刀或者接触帽与其相对应的接触片、夹接触良好，以避免因接触不良产生较大的接触接触片、夹接触良好，以避免因接触不良产生较大的接触电阻或者接触电弧，造成温度升高而引起的熔断器的误动电阻或者接触电弧，造成温度升高而引起的熔断器的误动作和周围电器元件的损坏。作

10、和周围电器元件的损坏。，应由专职人员更换同一规，应由专职人员更换同一规格、型号的熔体。格、型号的熔体。，对已损坏的熔断器应及时更换同一型，对已损坏的熔断器应及时更换同一型号的熔断器。号的熔断器。 隔离开关隔离开关( (俗称俗称“刀闸刀闸”) )是一种最简单的、是一种最简单的、供配电系统中使用最多的高压开关，供配电系统中使用最多的高压开关，没有灭弧没有灭弧装置装置。 它既不能断开正常负荷电流，更不能断开它既不能断开正常负荷电流，更不能断开短路电流，否则即发生短路电流，否则即发生“带负荷拉刀闸带负荷拉刀闸”的严的严重事故。此时产生的电弧不易熄灭，甚至造成重事故。此时产生的电弧不易熄灭，甚至造成“飞

11、弧飞弧”( (相间或相对地经电弧短路相间或相对地经电弧短路) )，会损坏，会损坏设备并严重危及人身安全。设备并严重危及人身安全。8.2 隔离开关隔离开关 一、隔离开关基本结构一、隔离开关基本结构 导电部分导电部分 绝缘部分绝缘部分 操动机构操动机构 传动机构传动机构 支持底座支持底座二、二、 隔离开关的用途、要求与分类隔离开关的用途、要求与分类 隔离高压电源，保证安全检修（与断路器隔离高压电源，保证安全检修（与断路器配合使用）。配合使用）。 倒换线路或母线倒换线路或母线( (倒闸操作倒闸操作) ) 用隔离开关将电气设备或线路从一组母用隔离开关将电气设备或线路从一组母线切换到另一组母线上。线切换

12、到另一组母线上。 通断一定的小电流电路通断一定的小电流电路 通断空载变压器电路通断空载变压器电路 电压互感器和避雷器电路电压互感器和避雷器电路 母线和直接与母线相连设备的电容电路母线和直接与母线相连设备的电容电路 通断空载线路通断空载线路分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。是否与电网隔开。断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证在断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证在过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。而危及工作人员的安全。有足够的动热稳定、机械强度、绝缘强度。有足够的动热稳定、机

13、械强度、绝缘强度。跳、合闸时的同期要好，要有最佳的跳合闸跳、合闸时的同期要好，要有最佳的跳合闸速度，以尽可能降低操作过电压。速度，以尽可能降低操作过电压。结构简单动作可靠。结构简单动作可靠。带有接地刀闸的隔离开关必须装设联锁机构，带有接地刀闸的隔离开关必须装设联锁机构，以保证隔离开关的正确操作。以保证隔离开关的正确操作。GG改进型改进型DD带有接地刀闸带有接地刀闸KK表示快速分闸型表示快速分闸型MM表示慢速分闸型表示慢速分闸型GN10-35G/1000GN10-35G/1000 GW4-12D/630GW4-12D/630问题：问题：指出该设备指出该设备型号的具体型号的具体含义。含义。 根据安

14、装的地点可分为根据安装的地点可分为户内（户内（GNGN型）型）和和户外（户外（GWGW型）型） 根据构造又可分为根据构造又可分为转动式转动式和和插入式插入式 按绝缘支柱数目分按绝缘支柱数目分单柱式、双柱式和三柱式单柱式、双柱式和三柱式 隔离开关还分为隔离开关还分为带接地刀闸带接地刀闸和和不带接地刀闸不带接地刀闸的两种的两种户内 户外插入式旋转式旋转式带接地刀闸的隔离开关带接地刀闸的隔离开关户外隔离开关户外隔离开关GW5110D隔离开关隔离开关用于用于3535110kV110kV电压等级中电压等级中底座棒式绝缘支柱导电闸刀接线端子支承座接地刀闸户外隔离开关 GW7220型三柱式隔离开关绝缘支柱底

15、座传动装置导电闸刀静触头操动机构 采用采用三柱双三柱双断口水断口水平旋转平旋转开启式开启式结构。结构。额定电压额定电压Ue：指隔离开关长时间运行能承受的正常工作电指隔离开关长时间运行能承受的正常工作电压。（决定了绝缘水平、尺寸）压。（决定了绝缘水平、尺寸）指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流，其相应境温度下允许通过的长期工作电流，其相应的发热温度不会超过国家标准。（决定了截的发热温度不会超过国家标准。（决定了截面，结构）面，结构）指隔离开关在冲击短路电流作用下，承受指隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。（决定了机

16、械强度）电动力的能力。（决定了机械强度）指隔离开关承受短路电流热效应的指隔离开关承受短路电流热效应的能力。能力。额定电流额定电流Ie：动稳定电流（极动稳定电流（极限通过电流）限通过电流）ies：热稳定电流热稳定电流It：三、三、 隔离开关的维护隔离开关的维护（1 1）隔离开关必须在不带负荷或负荷在隔离开关允许）隔离开关必须在不带负荷或负荷在隔离开关允许的范围内时才能进行操作。即隔离开关操作时断路器必的范围内时才能进行操作。即隔离开关操作时断路器必须在断开状态。须在断开状态。（2 2）操作时先拔定位销，分合闸动作要果断、迅速，）操作时先拔定位销，分合闸动作要果断、迅速，终了时不要用力过猛，操作完

17、成后一定要用定位销锁住，终了时不要用力过猛，操作完成后一定要用定位销锁住，并目测动触头位置是否符合要求。并目测动触头位置是否符合要求。（3 3）若发生带负荷切投隔离开关的误操作，则要冷静）若发生带负荷切投隔离开关的误操作，则要冷静以避免发生反方向的误操作。以避免发生反方向的误操作。 在操作中误拉误合隔离开关时：在操作中误拉误合隔离开关时： 操作中误合隔离开关时，即使合错，甚至在合闸中操作中误合隔离开关时，即使合错，甚至在合闸中发生电弧，也不准将隔离开关再拉开。因为带负荷拉发生电弧，也不准将隔离开关再拉开。因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路事故。隔离开关，将造成三相弧光短路事故。 误拉隔离

18、开关时，在刀片刚要离开固定触头时，便误拉隔离开关时，在刀片刚要离开固定触头时，便发生电弧，这时，应立即合上可以消灭电弧，避免事发生电弧，这时，应立即合上可以消灭电弧，避免事故。如果隔离开关已经全部拉开，则绝不允许将误拉故。如果隔离开关已经全部拉开，则绝不允许将误拉的隔离开关再合上。的隔离开关再合上。 如果是单极隔离开关，操作一相后发现误拉，对其它如果是单极隔离开关，操作一相后发现误拉，对其它两项则不允许继续操作。两项则不允许继续操作。 （4 4）单电源线路停电操作，应遵循以下原则进行操作）单电源线路停电操作，应遵循以下原则进行操作。停电时，按先拉开断路器，再拉开负荷侧隔离开关。停电时，按先拉开

19、断路器，再拉开负荷侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关的顺序依次进行；送电操，最后拉开母线侧隔离开关的顺序依次进行；送电操作顺序与此相反。作顺序与此相反。 （5 5）双电源线路停、送电操作，必须根据调度命令执）双电源线路停、送电操作，必须根据调度命令执行，并做好记录和录音工作。行，并做好记录和录音工作。 （6 6）有远控装置的隔离开关当远控失灵时，经有关领）有远控装置的隔离开关当远控失灵时，经有关领导批准，并在现场监护的情况下就地进行电动或手动导批准，并在现场监护的情况下就地进行电动或手动操作。操作。 （7 7）隔离开关、接地隔离开关和断路器之间安装有电）隔离开关、接地隔离开关和断路器之间安装有

20、电气和机械闭锁装置，应按程序操作，当闭锁装置失灵气和机械闭锁装置，应按程序操作，当闭锁装置失灵时，应查明原因。经有关领导批准，方可解锁操作。时，应查明原因。经有关领导批准，方可解锁操作。 一、常规巡视项目一、常规巡视项目 1 1检查绝缘子表面是否清洁，无裂纹，破损和放电痕迹检查绝缘子表面是否清洁，无裂纹，破损和放电痕迹, ,瓷铁粘合牢固。瓷铁粘合牢固。 2 2检查刀闸的载流部分应清洁，触头应接触良好和紧密检查刀闸的载流部分应清洁，触头应接触良好和紧密，触头镀银层无脱落。，触头镀银层无脱落。 3 3检查接头无发热，变形现象，温度蜡无熔化。检查接头无发热，变形现象，温度蜡无熔化。 4 4操作机构各

21、零件应齐全，无螺丝断裂松脱，各部分的操作机构各零件应齐全，无螺丝断裂松脱，各部分的螺丝、边钉、哨子齐全。螺丝、边钉、哨子齐全。 5 5检查引线应无松散，摆动或烧伤断股现象。检查引线应无松散，摆动或烧伤断股现象。 6 6操作机构箱，辅助开关接盒应关闭和密封良好，刀闸操作机构箱，辅助开关接盒应关闭和密封良好，刀闸的辅助开关完好的辅助开关完好 7 7隔离开关应无锈蚀，无鸟窝和杂草，油漆应完整，相隔离开关应无锈蚀，无鸟窝和杂草，油漆应完整，相色应清晰，接地良好。色应清晰，接地良好。二、特殊巡视项目二、特殊巡视项目 1 1刀闸过负荷运行，高温季节、高峰负荷期间巡视项目：刀闸过负荷运行，高温季节、高峰负荷

22、期间巡视项目： （1 1）检查刀闸的载流部分应清洁，触头应接触良好和紧密。）检查刀闸的载流部分应清洁，触头应接触良好和紧密。 （2 2）检查接头热气流或冒汽情况，应无发热变形现象，示温）检查接头热气流或冒汽情况，应无发热变形现象，示温蜡无熔化。蜡无熔化。（3 3）检查引线应无松散，驰张度正常。）检查引线应无松散，驰张度正常。 （4 4）测量触头的温度是否超过）测量触头的温度是否超过 80 80C C。 2 2天气异常天气异常, ,雷雨后：雷雨后： （1 1）检查绝缘子表面是否清洁，无裂纹，破损和放电痕迹，）检查绝缘子表面是否清洁，无裂纹，破损和放电痕迹，瓷铁粘合牢固。瓷铁粘合牢固。 （2 2）

23、检查引线应无松散，摆动现象。）检查引线应无松散，摆动现象。 （3 3）操作机构箱）操作机构箱, ,辅助开关接盒应关闭和密封良好，刀闸的辅助开关接盒应关闭和密封良好，刀闸的辅助开关完好。辅助开关完好。 （4 4）检查刀闸周围无悬浮杂物。）检查刀闸周围无悬浮杂物。3 3、夜间巡视：、夜间巡视： （1 1）检查绝缘子表面放电现象，无异常声音。）检查绝缘子表面放电现象，无异常声音。 （2 2）检查接头等载流部分无发热，变形现象。）检查接头等载流部分无发热，变形现象。8.3 高压断路器高压断路器 高压断路器是用来在正常情况下接通和断开电路，在高压断路器是用来在正常情况下接通和断开电路，在故障情况下能启动

24、迅速开断故障电流的开关设备。故障情况下能启动迅速开断故障电流的开关设备。一、高压断路器的作用：一、高压断路器的作用：（1 1）控制作用）控制作用 在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置在电气设备或线路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切及自动装置使断路器动作，将故障部分从电网中迅速切除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运除，防止事故扩大，保证电网的无故障部分得以正常运行。行。 根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入根据电网运行要求，将一部分电气设备及线路投入或退出运行状态、转为备用或检修状态或退出运行状态、转为备用或检修状态 （2

25、2）保护作用）保护作用 （1 1）导电）导电 （2 2）绝缘）绝缘 （3 3）开断）开断 （4 4）关合）关合 在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常在正常的闭合状态时应为良好的导体，不仅对正常的电流，而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电的电流，而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电动力的作用，保持可靠地接通状态动力的作用，保持可靠地接通状态 。 相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝相与相之间、相对地之间及断口之间具有良好的绝缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电压及操作过电压压及操作过电压 在闭合状态的任何时刻，应

26、能在不发生危险过电在闭合状态的任何时刻，应能在不发生危险过电压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的压的条件下，在尽可能短的时间内安全地开断规定的短路电流短路电流 在开断状态的任何时刻，应能在断路器触头不发生在开断状态的任何时刻，应能在断路器触头不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规定的短路电流熔焊的条件下，在短时间内安全地闭合规定的短路电流 二、高压断路器的功能二、高压断路器的功能 通断元件通断元件基座基座绝缘支撑元件绝缘支撑元件中间传动机构中间传动机构操动机构操动机构三、三、 高压断路器的基本结构高压断路器的基本结构: :（1）通断元件通断元件 （2）操动机构）操动机构 （3）传

27、动机构）传动机构 （4）绝缘支撑元件）绝缘支撑元件 （5）基座）基座 执行接通或断开电路的任务。其核心部分是执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头，而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则触头，而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力决定了开关的开断能力 向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现向通断元件提供分、合闸操作的能量，实现各种规定的顺序操作，并维持开关的合闸状态各种规定的顺序操作，并维持开关的合闸状态 把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件把操动机构提供操作能量及发出的操作命令传递给通断元件 支撑固定通断元件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用支撑固定通断元

28、件，并实现与各结构部分之间的绝缘作用 用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成为一个整体用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分，使之成为一个整体 四、四、 高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义: :五、五、 高压断路器的种类高压断路器的种类: :1 1油断路器：利用油作为灭弧介质油断路器：利用油作为灭弧介质 油断路器按其油量多少和油的作用分为多油式和少油断路器按其油量多少和油的作用分为多油式和少油式两大类。多油断路器（油式两大类。多油断路器（DW-220DW-220型重型重48000kg48000kg）油量）油量多，既作灭弧介质，又作绝缘介质。少油断路器（多，既作灭弧介质，又作绝

29、缘介质。少油断路器（SW6-SW6-220220型重型重800kg800kg）是在多油断路器的基础上发展起来的，）是在多油断路器的基础上发展起来的，它的用油量很少，油主要起灭弧作用，不承担带电导体它的用油量很少，油主要起灭弧作用，不承担带电导体与接地部件之间的绝缘（空气、陶瓷和有机绝缘材料），与接地部件之间的绝缘（空气、陶瓷和有机绝缘材料），相对多油断路器而言，其结构简单，节省材料，使用维相对多油断路器而言，其结构简单，节省材料，使用维护方便，因此得到广泛应用。护方便，因此得到广泛应用。 分为纵吹、横吹和机械油吹分为纵吹、横吹和机械油吹 纵吹和横吹属于自能式纵吹和横吹属于自能式 利用电弧本身的

30、能量，将变压器油加热，形成油蒸汽利用电弧本身的能量，将变压器油加热，形成油蒸汽和大量气体（氢气）所组成的高压（不超过灭弧装置的机和大量气体（氢气）所组成的高压（不超过灭弧装置的机械强度）气泡实现械强度）气泡实现吹弧吹弧（电弧在静止的气泡中熄弧能力有（电弧在静止的气泡中熄弧能力有限）。限）。 这种靠电弧本身能量熄灭电弧的方法，称为这种靠电弧本身能量熄灭电弧的方法，称为“自能式自能式”灭弧室（纵吹和横吹）。灭弧室（纵吹和横吹）。SN10-10SN10-10型实例型实例每相安装一个储油箱每相安装一个储油箱（三相联动，箱中部是灭弧（三相联动，箱中部是灭弧装置）装置）。对地绝缘采用两个支对地绝缘采用两个

31、支持式绝缘子承担。持式绝缘子承担。每相一个断口每相一个断口可安装于固定式开关可安装于固定式开关柜内或手车式开关柜柜内或手车式开关柜SN10-10型型SN10-10SN10-10型灭弧室构造型灭弧室构造支持瓷套支持瓷套底座底座均压电容均压电容SW6SW6型系列少油断路器实例型系列少油断路器实例110kV110kV系统中使用广泛系统中使用广泛 2 2压缩空气断路器压缩空气断路器 “外能式外能式”灭弧室。灭弧室。 采用压缩空气（采用压缩空气（1-4MPa1-4MPa）作为绝缘介质和灭弧介质。绝）作为绝缘介质和灭弧介质。绝缘介质具有不会老化、性能稳定的优点。缘介质具有不会老化、性能稳定的优点。 先用空

32、气压缩机将压缩空气储藏在储气筒或灭弧先用空气压缩机将压缩空气储藏在储气筒或灭弧室内，当进行分闸操作时室内，当进行分闸操作时 ，打开阀系统使之按一定的，打开阀系统使之按一定的要求自喷口喷出，对电弧进行强烈的自吹或冷却，是要求自喷口喷出，对电弧进行强烈的自吹或冷却，是电弧熄灭电弧熄灭 触头间开距可做得比较小，电弧短，开断能力强触头间开距可做得比较小，电弧短，开断能力强（排气孔在开断过程中打开，形成吹弧）。但在开断（排气孔在开断过程中打开，形成吹弧）。但在开断小电流时，易形成过电压。目前主要用于小电流时，易形成过电压。目前主要用于220kV220kV及以及以上高压系统中。上高压系统中。 优点：额定电

33、流、开断电流大（优点：额定电流、开断电流大（70kA70kA），开断时间短），开断时间短（全开断时间为（全开断时间为0.04s0.04s），灭弧能力强，无火灾危险，），灭弧能力强，无火灾危险，尺寸小，重量轻。尺寸小，重量轻。 缺点：结构复杂；有色金属消耗量大，价格昂贵；需缺点：结构复杂；有色金属消耗量大，价格昂贵；需要装设空气压缩机，复杂的压缩空气系统；噪声大。要装设空气压缩机，复杂的压缩空气系统；噪声大。3 3SF6SF6断路器断路器 采用六氟化硫采用六氟化硫(SF(SF6 6) )气体作为灭弧介质和绝缘介质。气体作为灭弧介质和绝缘介质。SF6SF6气体是无色，无味、不燃、无毒、无老化的惰性

34、气体。气体是无色，无味、不燃、无毒、无老化的惰性气体。 它具有很高的电气绝缘强度它具有很高的电气绝缘强度( (是空气的是空气的2.5-32.5-3倍倍) )和良和良好的灭弧性能好的灭弧性能( (灭弧能力比空气高灭弧能力比空气高100100倍倍) )。 双压气式灭弧双压气式灭弧 （110kV110kV及以上电压等级）及以上电压等级） 单压气式灭弧单压气式灭弧 （110kV110kV及以上电压等级）及以上电压等级） 旋弧式灭弧旋弧式灭弧 （ 10-35kV10-35kV及以上电压等级）及以上电压等级） 优点：开断能力强；允许开端次数较多；噪音小，无火灾优点：开断能力强；允许开端次数较多；噪音小，无

35、火灾危险，可重复使用。危险，可重复使用。 缺点：在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解，缺点：在过于频繁的操作中，由于电弧的作用分解，SFSF6 6气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷绝缘有损害。气体产生有腐蚀性的气体，对触头及瓷绝缘有损害。 高真空高真空- -减少碰撞电离减少碰撞电离 以真空作为灭弧介质和绝缘介质。以真空作为灭弧介质和绝缘介质。 所谓所谓“真空真空”是相对而言的，指的是绝对压力低于是相对而言的，指的是绝对压力低于1 1个大气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，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。电弧很容易熄灭。4. 4. 真

36、空断路器真空断路器 真空灭弧室是真空断路器的核心元件，具有开断、导电真空灭弧室是真空断路器的核心元件，具有开断、导电和绝缘的功能，主要由绝缘外壳、动静触头、屏蔽罩和波纹和绝缘的功能，主要由绝缘外壳、动静触头、屏蔽罩和波纹管组成管组成 。 真空灭弧室的性能主要取决于触头材料和结构，还与屏真空灭弧室的性能主要取决于触头材料和结构，还与屏蔽罩的结构、灭弧室的材质以及制造工艺有关。蔽罩的结构、灭弧室的材质以及制造工艺有关。 真空灭弧室的基本结构真空灭弧室的基本结构 真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，分别和波

37、纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，分别焊接在各自的导电杆上，波纹管可以在轴向上自由伸缩。焊接在各自的导电杆上，波纹管可以在轴向上自由伸缩。触头触头 触头是真空灭弧室内最为重要的元件，灭弧室的开触头是真空灭弧室内最为重要的元件，灭弧室的开断能力和电气寿命主要由触头状况来决定。目前真空灭断能力和电气寿命主要由触头状况来决定。目前真空灭弧室的触头系统，就接触方式而言，都是对接式的。弧室的触头系统，就接触方式而言，都是对接式的。 优点：触头开距短（优点：触头开距短（10kV10kV只需只需10mm10mm，而油断路器需，而油断路器需125mm125mm）；燃弧时间短，且与开断电流无关，一般只有

38、半）；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。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。缺点：对灭弧室工艺及触头材料要求高。 真空断路器的优缺点真空断路器的优缺点 1 1、绝缘子作用：、绝缘子作用： 支持和固定载流导体支持和固定载流导体 绝缘作用（使载流导体与地绝缘、使装置中处于不同绝缘作用（使载流导体与地绝缘、使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。）电位的载流导体之间绝缘。）2 2、分类：、分类： - - 按额定电压分按额定电压分 高压绝缘子（用于高压绝缘子（用于1000V1000V以上的装置中）以

39、上的装置中） 低压绝缘子（用于低压绝缘子（用于1000V1000V及以下的装置中）及以下的装置中）一、绝缘子一、绝缘子8.4 绝缘子和母线绝缘子和母线 户内式（无伞裙）户内式（无伞裙） 户外式（有伞裙户外式（有伞裙 ）- - 按安装地点分按安装地点分 按用途分按用途分 电站绝缘子电站绝缘子: :支柱绝缘子和套管绝缘子支柱绝缘子和套管绝缘子 电器绝缘子电器绝缘子: :支柱绝缘子和套管绝缘子支柱绝缘子和套管绝缘子 线路绝缘子线路绝缘子: :针式、悬式、蝴蝶式、瓷横担针式、悬式、蝴蝶式、瓷横担- - 按结构形式分按结构形式分 支柱式、套管式及盘形悬式支柱式、套管式及盘形悬式高压线路盘形悬式瓷绝缘子绝

40、缘子（普通型）外观图高压线路瓷横担绝缘子绝缘子外观图高压线路蝶式瓷绝缘子绝缘子外观图电站用35kV及以下高压穿墙套管外观3、绝缘子的安装和维护：、绝缘子的安装和维护： 绝缘子的安装要求 （1）绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹，胶合处填料完整，结合牢固。 （2）支柱绝缘子和穿墙套管安装时，其底座或法兰盘不得埋入混凝土或抹灰层内。 （3）无底座和顶帽的内胶装式的低压支柱绝缘子与金属固定件的接触面之间应垫以厚度不小于1.5mm的橡胶或石棉纸等缓冲垫圈。 （4）额定电流在1500A及以上的穿墙套管直接固定在钢板上时，套管周围不应成闭合磁路。 （5）穿墙套管垂直安装时，法兰应向上，水平安装时，法

41、兰应在外。 （6）安装套管的孔径应比嵌入部分大5mm以上，混凝土安装板的最大厚度不得超过50mm。 （7）600A及以上母线穿墙套管端部的金属夹板（紧固件除外）应采用非磁性材料。它与母线之间应有金属相连，接触应稳固，金属夹板厚度不应小于3mm，当母线为两片及以上时，母线的各片之间应予以固定。 （8）充油套管水平安装时，其储油柜及取油样管路应无渗漏，油位指示清晰，注油和取样阀位置应装设于巡回监视侧，注入套管内的油必须合格。 （9）套管接地端子及不用的电压抽取端子应可靠接地。 绝缘子的维护绝缘子的维护 运行中的绝缘子应保持清洁无脏污，瓷质部分应无破损和裂纹现象。对绝缘子应定期清扫，并应检查瓷质部分

42、有无闪络痕迹，金具有无生锈、损害、缺少开口销的现象；瓷件与铁件胶合应完好，无松动。 在多灰尘和有害气体的地区，应对绝缘子加强清扫和制订防污措施。绝缘子防污的根本措施是消灭和减少污源。 现在一般采用的防污措施有：采用防污性能好的绝缘子、增加绝缘子串或柱的元件数，以增大设备瓷绝缘的爬电距离；在绝缘子表面涂有机硅脂、硅油、地蜡等防污涂料；合理布置绝缘子，并在选择变电所所址及线路路径时，尽量避开污源，减轻污秽的影响；定期进行超声波探伤检测，检测中发现有缺陷的支柱瓷绝缘子必须进行立即更换。二、二、 母线母线1 1、母线的概念及作用、母线的概念及作用 概念：将发电机、变压器等大型电气设备与各种电概念：将发

43、电机、变压器等大型电气设备与各种电器之间连接的导线。器之间连接的导线。 作用：汇集、分配和传送电能。作用：汇集、分配和传送电能。2 2、母线分类及特点、母线分类及特点 1 1）按材料分类）按材料分类 铜母线铜母线 铝母线铝母线 钢母线钢母线 2 2）按截面分类）按截面分类 矩形截面矩形截面 圆形截面圆形截面 槽形截面槽形截面 管型截面管型截面铜母线铜母线特点：特点： 电阻率低电阻率低 机械强度高机械强度高 抗腐蚀性强抗腐蚀性强 价格较贵价格较贵应用范围：有腐蚀性气体和对机械强度要求高的场合。应用范围：有腐蚀性气体和对机械强度要求高的场合。铝母线铝母线特点：特点： 电阻率是铜的电阻率是铜的1.7

44、-21.7-2倍倍 重量轻重量轻 价格比铜便宜价格比铜便宜应用范围：应用范围： 广泛应用于屋内和屋外配电装置中。广泛应用于屋内和屋外配电装置中。钢母线钢母线特点：特点： 机械强度高机械强度高 价格便宜价格便宜 电阻率大，是铜的电阻率大，是铜的6-86-8倍倍使用范围：使用范围： 高压小容量电路、工作电流不大于高压小容量电路、工作电流不大于200A200A的低压线路的低压线路、直流电路以及接地装置回路中。、直流电路以及接地装置回路中。矩形母线 应用范围：应用范围： 35kV35kV及以下的屋内配电装置中。及以下的屋内配电装置中。 优点：优点： 散热条件好散热条件好 集肤效应小集肤效应小 安装简单

45、安装简单 连接方便连接方便圆形母线 应用范围：应用范围： 35kV35kV以上的屋外配电装置中。以上的屋外配电装置中。 优点：优点： 降低电晕现象的发生机率。降低电晕现象的发生机率。槽形母线槽形母线 优点：优点： 电流分布均匀电流分布均匀 集肤效应小集肤效应小 冷却条件好冷却条件好 机械强度高等优点。机械强度高等优点。 使用范围：工作电流很大，每相需三条以上矩使用范围：工作电流很大，每相需三条以上矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。 管型母线 优点：优点： 空芯导体空芯导体 集肤效应小集肤效应小 不易发生电晕放电不易发生电晕放电 应用范围：应用范围

46、： 35kV35kV以上屋外配电装置中。以上屋外配电装置中。3 3、母线布置方式、母线布置方式 水平布置水平布置 母线竖放母线竖放 母线水平放置母线水平放置 垂直布置垂直布置散热效果好，散热效果好，载流量大，机载流量大，机械强度不好械强度不好散热效果稍散热效果稍差，机械强差，机械强度好度好散热效果好，散热效果好，机械强度高，机械强度高，绝缘性能好绝缘性能好4 4、母线的固定、母线的固定 母线通过垫片安置在支柱绝缘子上，用金具固定。母线通过垫片安置在支柱绝缘子上，用金具固定。5 5、母线着色、母线着色 1 1）三相交流母线：）三相交流母线： U U相相黄色，黄色，V V相相绿色，绿色，W W相相

47、红色红色 2 2）中性线：）中性线： 不接地不接地白色，接地者白色，接地者紫色紫色 3 3）直流母线：）直流母线： 正极正极红色，负极红色，负极蓝色蓝色 4 4）软母线不需着色。（受温度影响而伸缩较大；各股）软母线不需着色。（受温度影响而伸缩较大；各股绞线常有相对扭动会破坏着色层。）绞线常有相对扭动会破坏着色层。） 母线着色的作用：母线着色的作用： 可以增加母线的热辐射能力，便于导线散热。可以增加母线的热辐射能力，便于导线散热。 便于区分三相交流母线的相别及直流母线的极性等。便于区分三相交流母线的相别及直流母线的极性等。 母线着色可防止母线的腐蚀。母线着色可防止母线的腐蚀。 8.5 互感器互感

48、器 互感器是一种特殊的变压器，指用以传递信息供给测互感器是一种特殊的变压器，指用以传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置的变换器。量仪器、仪表和保护、控制装置的变换器。 互感器的作用：互感器的作用： （1 1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。 这即可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器这即可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，又可防止继电器、仪表等二次设备的故等二次设备，又可防止继电器、仪表等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次设备的安全性和可靠性，障影响主电路，提高一、二次设备的安全性和可靠性，并有利于人身安全。并有

49、利于人身安全。 （2 2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。）用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。 例如用例如用5A5A的电流表或的电流表或100V100V电压表，通过不同变比的电压表，通过不同变比的电流、电压互感器可测量任意高的电流或电压。而且电流、电压互感器可测量任意高的电流或电压。而且可使二次仪表、继电器的规格统一，有利于这些设备可使二次仪表、继电器的规格统一，有利于这些设备的标准化。的标准化。 电流互感器（缩写电流互感器（缩写CTCT，文字符号，文字符号TATA） 电流互感器可用在电流的测量和电力拖动电流互感器可用在电流的测量和电力拖动线路中的保护。线路中的保护。 电压互

50、感器（缩写电压互感器（缩写PTPT，文字符号，文字符号TVTV） 电压互感器可在高压和超高压的电力系统电压互感器可在高压和超高压的电力系统中用于电压和功率的测量等。中用于电压和功率的测量等。 互感器的分类：互感器的分类： 电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适合通电流互感器是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为过仪表或继电器使用的，额定电流为5A5A或或1A1A的变换设备。的变换设备。 电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理 电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器。它的电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器。它的工作原理和变压器相似。工作原理和变压器相似。

51、电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比。定互感比。 式中式中 一次线圈的额定电流，一次线圈的额定电流，A A； 二次线圈的额定电流，二次线圈的额定电流，A A；一、一、 电流互感器电流互感器22121IKINNIi1I2I 电流互感器的分类电流互感器的分类 光电耦合式光电耦合式 母线式母线式 单匝单匝 芯柱式芯柱式 按一次绕组匝数分为按一次绕组匝数分为 套管式套管式 多匝式多匝式 线圈式线圈式 户内式户内式 线环式线环式 按安装地点分为按安装地点分为 串级式串级式 户外式户外式 电磁式电磁式 测量用测量用 按用途分为按用途分为 保护用保

52、护用 干式、干式、 按绝缘可分为按绝缘可分为 浇注式、浇注式、 油浸式油浸式 电流互感器的型号含义：电流互感器的型号含义：67 电流互感器结构（以电流互感器结构（以LQJ-10LQJ-10为例）为例）该电流互感器具有两个铁芯和两个二次绕组该电流互感器具有两个铁芯和两个二次绕组11一次接线端子一次接线端子22一次绕组（树脂浇注）一次绕组（树脂浇注）33二次接线端子二次接线端子44铁心铁心55二次绕组二次绕组66警示牌（上写警示牌（上写“二次侧不能开路二次侧不能开路“等字样）等字样）123456一次为一次为P1 P2, P1 P2, 二二次分两组，甲组为次分两组，甲组为1S11S1、1S21S2，

53、供测使，供测使用，乙组为用，乙组为2S12S1、2S22S2供保护使用。供保护使用。电流互感器原理图电流互感器原理图电流互感器的特点电流互感器的特点 一次绕组与一次被测电力网串一次绕组与一次被测电力网串联，二次绕组与二次测量仪表联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈串联连接；和继电器的电流线圈串联连接； 一次侧电流由线路的负荷决定一次侧电流由线路的负荷决定, ,不由二次电流决定；不由二次电流决定； 电流互感器二次侧正常运行时电流互感器二次侧正常运行时近似工作在短路状态，绝对不近似工作在短路状态，绝对不允许开路。为防止二次侧开路，允许开路。为防止二次侧开路，二次侧不允许装熔断器，运行二次侧

54、不允许装熔断器，运行中拆除仪表或继电器时，应先中拆除仪表或继电器时，应先在断开处将二次绕组短接，再在断开处将二次绕组短接，再行拆除。行拆除。 电流互感器的误差和准确级电流互感器的误差和准确级 误差误差 测量用电流互感器的误差测量用电流互感器的误差- -电流误差电流误差- -角误差角误差 影响误差的因素影响误差的因素 互感器本身铁芯、绕组的质量；互感器本身铁芯、绕组的质量； 一次电流的大小；一次电流的大小； 二次负荷。二次负荷。 准确级准确级 在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。定值时的最大电流误差。 电流互感器的接线形式电流互感

55、器的接线形式常用于三相对称负载电路。常用于三相对称负载电路。 也称为两相不完全星型接线。在中性点不接地的三相三线制电路中，也称为两相不完全星型接线。在中性点不接地的三相三线制电路中，广泛用于测量三相电流、电能及作为过电流继电保护之用。这种接线方广泛用于测量三相电流、电能及作为过电流继电保护之用。这种接线方式是根据三相交流电路中三相电流之和为零的原理构成的式是根据三相交流电路中三相电流之和为零的原理构成的, ,公共线上的公共线上的电流为电流为ia+ic=-ibia+ic=-ib，反应的是，反应的是B B相的相电流。相的相电流。 优点：优点： （1 1）少使用了一个电流互感器，节约了成本。）少使用

56、了一个电流互感器，节约了成本。 （2 2）在减少二次电缆芯数的情况下，取得了第三相电流。）在减少二次电缆芯数的情况下，取得了第三相电流。 缺点：缺点： （1 1）由于只有两只电流互感器，当其中一点相性接反时，）由于只有两只电流互感器，当其中一点相性接反时，则公共线中的电流变为其它两相电流的相量差，造成错误则公共线中的电流变为其它两相电流的相量差，造成错误计量，且错误接线的机率较多。（所以在新装或整改时都计量，且错误接线的机率较多。（所以在新装或整改时都必须对互感器的极性进行效验）。必须对互感器的极性进行效验）。 （2 2）这种接线线方式对）这种接线线方式对A A、C C相接地和相间短路都可以起

57、相接地和相间短路都可以起到很好的保护作用，可是当到很好的保护作用，可是当B B相发生接地的时候，它就显相发生接地的时候，它就显的无能为力。因为的无能为力。因为B B相的电流为负的相的电流为负的A A、C C相之和。相之和。 现在公司大部分开关柜都是选用的此种接线方式。还有一现在公司大部分开关柜都是选用的此种接线方式。还有一小部分比较重要的开关柜使用的是三相星形接线。小部分比较重要的开关柜使用的是三相星形接线。三相星形接线三相星形接线 它由三只完全相同的电流互感器构成。此种接线方它由三只完全相同的电流互感器构成。此种接线方式适合于高压大电流接地系统、发电机二次回落、低压式适合于高压大电流接地系统

58、、发电机二次回落、低压三相四线制电路。采用此种接线方式，二次回路的电缆三相四线制电路。采用此种接线方式，二次回路的电缆芯数较少。但由于二次绕组流过的电流分别为芯数较少。但由于二次绕组流过的电流分别为IAIA、IBIB、ICIC，当三相负载不平衡时，则公共线中有电流，当三相负载不平衡时，则公共线中有电流IN IN 流过。流过。此时，总公共线断开就会产生计量误差，因此，公共线此时，总公共线断开就会产生计量误差，因此，公共线是不允许断开的。是不允许断开的。NNNZIS2222 电流互感器的运行、操作和维护电流互感器的运行、操作和维护在电流互感器起停中，应注意在取下端子板时是否有在电流互感器起停中，应

59、注意在取下端子板时是否有火花，若发现火花，应立即将端子板拧紧装上，然后查明原因。火花，若发现火花，应立即将端子板拧紧装上，然后查明原因。另外，工作人员站在绝缘垫上，身体不得碰到接地物体。另外，工作人员站在绝缘垫上，身体不得碰到接地物体。差动保护的电流回路断线光字亮；差动保护的电流回路断线光字亮；电流表指示零；电流表指示零；铁心发出铁心发出“嗡嗡嗡嗡”声；声；二次电压高使二次端子出现放电火花二次电压高使二次端子出现放电火花应及时记录故障性质，汇报调度。应及时记录故障性质，汇报调度。减少一次负荷电流或转移负荷，停电检查处理减少一次负荷电流或转移负荷，停电检查处理 。将电流互感器的端子用短路线或专用

60、短接线短接将电流互感器的端子用短路线或专用短接线短接 电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合于仪器、电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合于仪器、仪表和保护控制装置使用的变换设备。仪表和保护控制装置使用的变换设备。 电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理二、二、 电压互感器电压互感器 电磁式电压互感器相当于开路运电磁式电压互感器相当于开路运行的降压变压器，原边匝数很多行的降压变压器，原边匝数很多，副边匝数少。降压变压器将一，副边匝数少。降压变压器将一次系统的大电压变为二次系统的次系统的大电压变为二次系统的小电压，二次绕组所并接的测量小电压，二次绕组所并接的测量仪表或者继电器电压线圈为