工厂供电技术学习情景 高低压配电装置的运行与检修

技能目标：

1．能根据工厂的负荷对高低压配电装置进行选择与校验

2．能对固定式和手车式高压开关柜进行操作与维护

知识目标：

1．掌握负荷计算和和短路计算

2．掌握高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器和高压断路器的选择条件

3．掌握电流、电压互感器的接线方式及使用注意事项

4．了解电弧的危害，掌握灭弧方法

5．掌握变电所主变压器的选择

6．掌握低压设备的选择与校验的条件

学习情景2

高低压配电装置的运行与检修

【任务描述】

本任务主要是认识工厂6~10KV系统中固定式和手车式高压开关柜、380V固定式和抽屉式低压配电柜常用配电装置，以及它们的基本作用及应用范围。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识

【任务目标】技能目标：1．能认识高压隔离开关、负荷开关、高压断路器、高压熔断器；2．能认识低压断路器、低压熔断器；3．能认识高低压互感器和避雷器。知识目标：1．了解高压隔离开关、负荷开关、高压断路器、高压熔断器的结构及使用范围；2．了解低压断路器、低压熔断器的结构、工作原理及使用范围；3．了解高低压互感器和避雷器的工作原理及使用范围。2.1.1电弧的危害与灭弧方法电弧属于气体放电的一种形式。一、电弧的产生及危害产生电弧其根本原因是触头本身和触头周围的介质中含有大量可被游离的电子。电弧的危害（1）电弧高温将烧损触头及绝缘，严重情况下甚至引起相间短路、电器爆炸。（2）电弧的存在延长了电路的开断时间。（3）强烈的弧光可能损伤人的视力。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识

二、电弧的熄灭和灭弧的方法要熄灭电弧，就必须设法加强去游离，并使去游离作用大于游离作用。电弧去游离的方式有复合和扩散两种。灭弧的基本方法：（1）迅速拉长电弧（2）将长弧分成几个短弧（3）吹弧（4）使电弧在周围介质中移动（5）利用固体介质的狭缝或狭沟灭弧（6）真空灭弧法（7）六氟化硫（SF6）灭弧法任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识2.1.2高压隔离开关一、高压隔离开关的功能高压隔离开关主要用于隔断高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。二、高压隔离开关的类型及型号任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识

图2－1－5户内式3极隔离开关任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识2.1.3高压负荷开关一、高压负荷开关的功能高压负荷开关，主要用于10kV配电系统接通和分断正常的负荷电流。二、高压负荷开关的类型及型号任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识高压负荷开关户内户外式2.1.4高压断路器一、高压断路器的功能在电路正常的情况下用以接通或切断负荷电流；在电路发生故障时，用以切断短路电流或自动重合闸。二、高压负荷开关的类型及型号任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识断路路器器分分类类：：少油油断断路路器器空气气断断路路器器SF6断断路路器器真空空断断路路器器任务务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识1．少油断路路器少油断路器中中的油仅作灭灭弧介质使用用，不作为主主要绝缘介质质，而载流部部分是依靠空空气、陶瓷材材料或有机绝绝缘材料来绝绝缘的，因而而油量很少。。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识2．真真空断断路器器真空断断路器器是把把触头头安置置在一一个真真空容容器中中，依依靠真真空作作灭弧弧和绝绝缘介介质。。任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识ZN28真真空断断路器器为例例任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识真空断断路器器的类类型（1））按使使用场场所划划分———可可分为为户内内式和和户外外式，，分别别用ZN和和ZW来表表示。。（2））按断断路器器主体体与操操动机机构的的相关关位置置划分分--可分分为整整体式式和分分体式式。任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识真空断断路器器在开开断电电流时时，两两触头头间就就要产产生电电弧，，电弧弧的温温度很很高，，能使使触头头材料料蒸发发，在在两触触头间间形成成很多多金属属蒸汽汽。由由于触触头周周围是是“真真空””的，，只有有很少少气体体分子子，所所以金金属蒸蒸汽很很快就就跑向向围在在触头头周围围的屏屏蔽罩罩上，，以致致在电电流过过零后后极短短的时时间内内（几几微秒秒）触触头间间隙就就恢复复了原原有的的高““真空空”状状态。。因此此真空空断路路器的的灭弧弧能力力要比比少油油断路路器优优越得得多。。任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识真空断断路器器具有有如下下特点点：①在真真空中中熄弧弧，电电弧和和炽热热气体体不外外露，，不飞飞溅到到其它它物体体上。。②由于于真空空中耐耐压强强度高高，触触头之之间距距离大大大缩缩短，，相应应的动动作行行程也也短的的多，，动导导杆的的惯性性小，，适用用于频频繁操操作。。③熄弧弧时间间短、、弧压压低、、电弧弧能量量小、、触头头损耗耗小，，开断断次数数多。。④操作作机构构小且且重量量轻，，控制功率小小，没没有火火灾和和爆炸炸危险险，安安全可可靠。。⑤触头头密封封在真真空中中，不不会因因受潮潮气、、灰尘尘及有有害气气体等等影响响而降降低其其技术术性能能。⑥真空断断路器在在遮断短短路电流流时，待待故障排排除后，，无需检检修真空空断路器器即可投投入运行行。任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识真空断路路器由于于熄弧速速度太快快，容易易产生操操作过电电压，直直接威胁胁着电气气设备的的安全运运行。任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识2.1.5高压压熔断器器一、高压压熔断器器的功能能高压熔断断器主要要作为电电气设备备长期过过载和短短路的保保护元件件。电路路过载或或短路时时，将熔熔断体熔熔断切断断故障电电路。在在正常情情况下，，不允许许操作高高压熔断断器接通通或切断断负荷电电流。二、高压压熔断器器类型及及型号任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识1.RN1、RN2型型高压熔熔断器RN1、、RN2型熔断断器其灭灭弧能力力很强，，能在短短路后不不到半个个周期（（即短路路电流未未达冲击击值前））就能完完全熄灭灭电弧，，切断电电路。这这种熔断断器属于于“限流流”型型熔断器器。任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识2.RW4型跌跌落式熔熔断器跌落式熔熔断器要要经过几几个周波波才能灭灭弧，所所以没有有限流作作用，属属于“非非限流””型熔断断器。任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识2.1.6互感感器电流互感感器与电电压互感感器统称称为互感感器，互互感器是是一种特特殊变压压器。它它是一次次电路与与二次电电路之间间的联络络元件，，用以分分别向测测量仪表表、继电电器的电电流线圈圈和电压压线圈供供电。它它的原理理接线如如图2－－1－16所示示任务2.1工厂常用用的高低低压配电电装置的的认识一、互感感器的作作用：（1）将将一次回回路的高高电压和和大电流流变为二二次回路路标准的的低电压压和小电电流，使使测量仪仪表和保保护装置置标准化化、小型型化，并并使其结结构轻巧巧、价格格便宜，，并便于于屏内安安装。（2）隔隔离高压压电路。。互感器器一次侧侧和二次次侧没有有电的联联系，只只有磁的的联系。。使二次次设备与与高电压压部分隔隔离，且且互感器器二次侧侧均接地地，从而而保证了了设备和和人身的的安全。。（3）对二二次设备进进行维护、、调试以及及调整试验验时，可以以不中断一一次系统的的运行，而而只需要改改变二次接接线即可。。（4）当电电路中发生生短路时，，测量仪表表和继电器器的电流线线圈不会直直接受到大大电流的损损坏。任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识二、电流互互感器1．电流互互感器的类类型及型号号电流互感器器是将一次次侧的大电电流，按比比例变为适适合通过仪仪表或继电电器使用的的，额定电电流为5A或1A的的变换设备备。任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识2．电流互互感器的工工作原理电力系统中中广泛采用用的是电磁磁式电流互互感器（以以下简称电电流互感器器）。它的的工作原理理和变压器器相似。电流互感器器一、二次次电流之比比称为电流流互感器的的变流比（（额定互感感比）。任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识3．电流互互感器的误误差电流误差和和角误差都都与电流大大小有关4．电流互互感器的接接线方案（1）三相相星形接线线（2）两相相V形接线线（3）两相相电流差接接线（4）一相相式接线任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识任务2.1工厂常用的的高低压配配电装置的的认识任务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识5．．电电流流互互感感器器使使用用注注意意事事项项（1））电电流流互互感感器器的的二二次次侧侧在在使使用用时时绝绝对对不不可可开开路路。。（2））二二次次侧侧必必须须有有一一端端接接地地。。（3））接接线线时时要要注注意意极极性性。。（4））一一次次侧侧串串接接在在线线路路中中，，二二次次侧侧的的继继电电器器或或测测量量仪仪表表串串接接。。任务务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识6．．电电流流互互感感器器准准确确度度等等级级和和容容量量（1））电电流流互互感感器器的的准准确确度度测量量用用互互感感器器有有0.1、、0.2、、0.5、、1、、3、、5等等级级，，保保护护用用互互感感器器有有5P、、10P两两级级。。（2））电电流流互互感感器器的的额额定定容容量量电流流互互感感器器的的额额定定容容量量系系指指电电流流互互感感器器在在额额定定二二次次电电流流和和额额定定二二次次阻阻抗抗下下运运行行时时，，二二次次线线圈圈输输出出的的容容量量。。任务务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识三、、电电压压互互感感器器1．．电电压压互互感感器器的的类类型型及及型型号号电压压互互感感器器是是将将一一次次侧侧的的高高电电压压按按比比例例变变为为适适合合仪仪表表或或继继电电器器使使用用的的额额定定电电压压为为100V或或100/V的的变变换换设设备备。。任务务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识任务务2.1工厂厂常常用用的的高高低低压压配配电电装装置置的的认认识识JDXJ-10型型电电压压互互感感器器的的外外形形图图2．．电电感感式式电电压压互互感感器器（1）电压互互感器的工作作原理电压互感器的的工作原理、、构造和连接接方法都与变变压器很相似似。电压互感器一一、二次绕组组电压之比称称为电压互感感器的电压比比（额定互感感比）。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识3．电容式电电压互感器随着电力系统统输电电压的的增高，电磁磁式电压互感感器的体积越越来越大，成成本随之增高高，普遍采用用电容式电压压互感器。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识4．电压互感感器的接线方方案（1）一个单单相电压互感感器的接线（2）两个单单相电压互感感器的V/V形接线（3）三个单单相电压互感感器形形接线（4）三个单单相三绕组电电压互感器或或一个三相五五芯柱三绕组组电压互感器器（（开口三角角形）形接线线任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识6．电压互感感器准确度等等级和容量对于测量用电电压互感器的的标准准确度度级有：0.1、0.2、0.5、、1.0、3.0五个等等级，保护用用电压互感器器的标准准确确度级有3P和6P两个个等级。电压互感器的的负载要求就就是负载容量量之和不能超超过互感器的的额定二次容容量值。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识四、互感器的的配置原则互感器在主接接线中的配置置与测量仪表表、同期点的的选择、保护护和自动装置置的要求以及及主接线的形形式有关。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识1．电流互感感器的配置①为了满足测测量和保护装装置的需要，，在发电机、、变压器、出出线、母线分分段及母联断断路器、旁路路断路器等回回路中均设有有电流互感器器。对于大接接地短路电流流系统，一般般按三相配置置；对于小接接地短路电流流系统，依具具体要求按二二相或三相配配置。②对于保护用用电流互感器器应尽量消除除主保护装置置的不保护区区。例如，若若有两组电流流互感器，且且位置允许时时应设在断路路器两侧，使使断路器处于于交叉保护范范围之中。③为了减轻内内部故障对发发电机的损伤伤，用于自动动调整励磁装装置的电流互互感器应配置置在发电机定定子绕组的出出线侧。为便便于分析和在在发电机并入入系统前发现现内部故障，，用于测量的的电流互感器器宜装设在发发电机中性点点侧。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识2．电压互感感器的配置①母线②线路③发电机④变压器任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识2.1.7低低压断路器低压断路器也也称为自动空空气开关，可可用来接通和和分断负载电电路，也可用用来控制不频频繁起动的电电动机。它功功能相当于闸闸刀开关、过过电流继电器器、失压继电电器、热继电电器及漏电保保护器等电器器部分或全部部的功能总和和，是低压配配电网中一种种重要的保护护电器。低压断路器按按结构型式分分，可分为塑塑壳式和框架架式两大类。。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识1.低压断路路器的工作原原理低压断断路器器的形形式、、种类类虽然然很多多，但但结果果和工工作原原理基基本相相同，，主要要有触触点系系统、、灭弧弧系统统；各各种脱脱扣器器，包包括电电磁式式过电电流脱脱扣器器、失失压（（欠压压）脱脱扣器器、热热脱扣扣器和和分励励脱扣扣器；；操作作机构构和自自由脱脱扣机机构几几部分分组成成任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识2.低低压断断路器器的主主要部部分（1））触头头系统统（2））灭弧弧装置置（3））操作作机构构（4））脱扣扣器任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识3.主主要技技术参参数及及型号号①额定定电压压指指断断路器器在电电路中中长期期工作作时的的允许许电压压，通通常，，等于于或大大于电电路的的额定定电压压。②额定定电流流指指断断路器器在电电路中中长期期工作作时的的允许许持续续电流流。③通断断能力力断断路路器在在规定定的电电压、、频率率以及及规定定的线线路参参数(交流流电路路为功功率因因数，，直流流电路路为时时间常常数)下，，所能能接通通和分分断的的短路路电流流值。。④分断断时间间指指切切断故故障电电流所所需的的时间间，包包括固固有断断开时时间和和燃孤孤时间间。任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识4．自自动空空气开开关的的选择择和维维护（1））自动动空气气开关关的选选择原原则①自动动空气气开关关的额额定电电压要要大于于或等等干线线路或或设备备的额额定电电压。。②自动动空气气开关关的额额定电电流要要大于于或等等于负负载工工作电电流。。③自动动空气气开关关的脱脱扣额额定电电流要要大于于或等等于负负载工工作电电流。。④自动动空气气开关关的极极限通通断能能力要要大于于或等等于电电路最最大的的短路路电流流。⑤自动动空气气开关关的欠欠电压压脱扣扣器的的额定定电压压要等等于主主电路路额定定电压压。③自动动空气气开关关类型型的选选择，，应根根据电电路额额定电电流对对保护护的要要求来来选用用。任务2.1工厂常常用的的高低低压配配电装装置的的认识识（2））自动动空气气开关关的维维护①自动动空气气开关关在使使用前前应将将电磁磁铁工工作面面的防防锈油油脂抹抹净，，以免免影响响磁系系统的的正常常工作作；②操操作作机机构构在在使使用用一一定定次次数数以以后后（（约约1／／4机机械械寿寿命命）），，在在机机构构的的转转动动部部分分（（小小容容量量塑塑料料外外壳壳式式不不需需要要））应应加加润润滑滑油油；；③定期检修时时，应清除落落于自动开关关上的灰尘，，以保证良好好绝缘；④灭弧室在因因短路分断或或较长时期使使用后，应清清除其内壁和和栅片上的金金属颗粒和黑黑烟、长期未未使用的灭弧弧室（如配件件）．在使用用前应先烘一一次。以保证证良好的绝缘缘性；⑤自动开关的的触头在使用用一定次数后后，如触头表表面发现毛刺刺、颗粒等应应及时清理和和修整，以保保证良好的接接触；⑥定期检查各各脱扣器的电电流整定值和和延时。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识2.1.8低低压熔断器低压熔断器是是电动机或用用电线路中一一种最简单的的保护元件，，主要用作短短路或严重过过载保护。由由于熔断器的的结构简单、、体积小、重重量轻、使用用和维护方厦厦、价格低廉廉、可靠性高高，因此得到到广泛应用。。过载一般是指指l0倍额定定电流以下的的过电流。短短路则是指超超过l0倍额额定电流以上上的过电流。。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识1．熔断器的的结构2.几种常用用熔断器：L-螺旋式，，C-瓷插式式，M-密闭闭管式，T-有填料管式式，S-快速速熔断式等3.熔断器的的保护恃牲任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识4.熔断器的的选择（1）熔断器器类型选择，，其类型应根根据线路的要要求，使用场场合和安装条条件选择。（2）熔断器器的额定电压压必须等于或或高于熔断器器工作点的电电压。（3）熔断器器的额定电流流必须等于或或高干所装熔熔体的额定电电流。（4）熔断器器的额定分断断能力必须大大于电路可能能出现的最大大故障电流。。（5）熔断器器所装熔体的的额定电流可可按以下几种种条件选择；；任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识〖知识拓展〗〗高压成套配电电装置高压成套配电电装置又称高高压成套配电电柜，它按不不同用途和使使用场合，将将所需要一、、二次设备按按一定的线路路方案组装而而成的。高压成套配电电装置是由制制造厂成套供供应的设备，，运抵现场后后组装而成的的高压配电装装置。它将电电气主电路分分成若干个单单元，每个单单元即一条回回路，将每个个单元的断路路器、隔离开开关、电流互互感器、电压压互感器，以以及保护、控控制、测量等等设备集中装装配在一个整整体柜内（通通常称为一面面或一个高压压开关柜），，有多个高压压开关柜在发发电厂、变电电所或配电所所安装后组成成的电力装置置称为成套配配电装置。任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识〖知识拓展〗〗高压成套配电电装置国产系列高压压开关柜型含含义如下任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识〖知识拓展〗〗高压成套配电电装置1．KYN28－12成套配电柜柜结构任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识〖知识拓展〗〗高压成套配电电装置（1）断路器室室（2）手车断断路器（3）电缆室室部分（4）母线室室部分（5）微机保保护室部分（6）防止误误操作的联锁锁/保护任务2.1工厂常用的高高低压配电装装置的认识〖知识拓展〗〗高压成套配电电装置2．.KYN28－12成套配电柜柜特点（1）中