高压电器及成套配电装置课件

高压电器及成套配电装置概述:

高压电器是电力系统中的重要设备。在电力系统中,在各行各业生产以及民用生活中广泛使用。在电能的生产、输送和分配过程中，高压电器在电力系统中,起到控制、保护和测量的作用。高压电器性能的优劣直接影响到电力系统的稳定和安全运行。高压电器的正确使用和运行维护，对企业经济效益和社会效益上具有重大的意义。第一节开关电器中的电弧开关电器中电弧的产生与熄灭1电弧是一个客观存在的物理现象，它有利有弊。利：在工程上电弧焊接和电弧冶炼技术是直接利用电弧的特性来进行生产，为人类利用。

弊：在开关电器中，当接通或断开电路时，触头间产生的电弧是有害的，要求电弧被尽快熄灭。电弧的产生：具体过程为：当开关电器用来开断电路时，触头在分离过程中，由于动、静触头间的接触压力在触头刚分离时，由于触头的开距很小，开距间电场强度很高，负极的触头在高温和接触面积不断下降和减少，接触电阻迅速增大，开距间的温度将急剧升高，另一方面在强电场的作用下，将发生热电子发射和强电场发射。由负极发射出的电子在电场力的具体过程为：当开关电器用来开断电路时，触头在分离过程中，由于动、静触头间的接触压力在触头刚分离时，由于触头的开距很小，开距间电场强度很高，负极的触头在高温和接触面积不断下降和减少，接触电阻迅速增大，开距间的温度将急剧升高.

在高速运动的电子流向正极的过程中，不断与气体分子碰撞，当积累足够大的动能时，可使中性气体分子分离成自由负电子和正离子，这一过程称为碰撞游离。

由此连续不断的碰撞游离，具有很大的电导，在外加电场作用下，气体介质开始被击穿，而形成弧光放电。弧光放电时，其温度高达5000---13000度.电弧熄灭方法：

（1）：气体吹动电弧—是利用温度较低的气体、吹动电弧，吹动电弧的气流会使电弧温度降低，并带有大量电质子点，从而提高了弧隙的介质击穿电压，使电弧加速熄灭。接照吹动电弧气体的方向不同，吹动电弧的方法可分为：纵向吹动（纵吹）和横向吹动（横吹）两种。

纵吹：为气体吹动方向与电弧轴向平行的吹弧方式。

横吹：为气体吹动方向与电弧轴向相互垂直的吹动方式。（2）：拉长电弧（或将长弧分成几个短弧）—

采用加快触头之间的分离速度（或分成多个断口）等措施，使电弧的长度迅速拉长、电弧表面积迅速增大，从而提高触头间的介质击穿强度，加速电弧熄灭.（3）：电弧与固体介质接触：当电弧与优质固体灭弧介质（如石英砂等）接触时，固体介质能使电弧迅速冷却，使触头间的带电质子点急剧减少，迅速提高介质击穿电压，从而达到加速电弧熄灭的目的。触头间的恢复电压大于触头间的介质击穿电压，电弧将重燃，反之触头间的恢复电压小于触头间的介质击穿电压，电弧将彻底熄灭。第二节

高压断路器1：用途：断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的一种，既能切换正常负载，又可排除短路故障，同时承担着控制和保护双重任务2：类型：有高压断路器的类型很多，一般可接下列方法分类：

按安装地点分可分为户内式和户外式两种，按灭弧原理和灭弧介质可分为油断器、真空断路器、六氟化硫（FS6）断路器等。油断路器(1）：油断路器一一采用绝缘油作为灭弧介质的断路器，称为油断路器。它可分为多油断路器和少油断路器。

A：多油断路器一一多油断路器中的绝缘油除作灭弧介质使用外，还作为触头断开后触头之间的主绝缘以及带电部分与接地外壳\之间的主绝缘使用。

优点：加工工艺要求不高、耐用、价格较低。

缺点：用油量多、金属耗材量大、体积较大、易发生火灾或爆炸B：少油断路器—少油断路器中的绝缘油.主要作为灭弧介质使用，而带电部分与地之间的绝缘主要采用瓷瓶或其他有机绝缘材料。

优点：用油量少、耗材少、价格低廉。

缺点：需要定期检修、有引起火灾与爆炸的危险真空断路器(2）：真空断路器一一真空断路器是利用‘真空’作绝缘介质和灭弧介质的一种断路器,所谓的“真空”可以理解为一种压强低于10⁻⁴

mm汞柱密封容器，其空间内气体分子极为稀少，将开关的动、定触头安装在一个“真空”的密封容器中，（又称真空灭弧室）而制成的一种断路器六氟化硫断路器(3）：六氟化硫断路器：六氟化硫（SF₆）断路器是采用具有优质绝缘性能和灭弧性能的SF₆气体作为灭弧介质的断路器。其优点：绝缘性能好，灭弧性能强、不可燃、体积小高压断路器的主要参数（1）：额定电压：（kv）是指断路器正常工作时能承受的最高工作电压,它决定于断路器的绝缘水平。常用断路器的额定电压等级：（kv）

3、

6、

12、

24、40.5、72.5、126、„（kv）

（2）：额定电流：（A）是指断路器在规定的环境温度下，开关长期允许通过的最大工作电流（有效值）。我国规定环境温度为﹢40℃。常用断路器的额定电流等级为：200A、

400A、

630A、

1000A、

1250A、

1600A、

2000A、

3150A„„。

（3）：额定开断电流：（kA）是指断路器在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。

（4）：关合电流：（kA）是指断路器在短路故障情况下进行操作时，都能保证断路器可靠关合,不会发生触头熔焊及电动力损害机械，开关所允许通过的最大短路电流一、真空断路器的特点具有体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、维护工作量少等突出的优点。尤其适用于频繁操作及故障较多的场合。真空断路器的组成结构真空灭弧室特点：整个寿命期内真空有保证①瓷壳好，质地细腻，光滑无杂色，如玉石与航空陶瓷共用，减少漏气的可能；②真空电弧冶炼触头含气量特低，在触头烧蚀时，释放出来的气体造成真空度下降的影响大大降低。开断原理先进，31.5kA以下采用杯状横磁场，31.5kA以上采用纵磁场。触头的平面较规则，电场分布极佳，所需开距小，即可达到断口耐压的要求，开断的截流质低ZN系列真空断路器断路器正常运行巡视检查必须定时进行巡视检查巡视检查周期：一般有人值班的变电所和升压变电所每天不少于一次，无人值班根据具体情况制定，通常每月不少于2次。对运行断路器及操动机构的一般要求技术参数符合要求分、合闸指示便于观察、准确接地金属外壳应有明显的接地标志，接触良好温腊片或试温措施运行标号及名称相色标志第三节隔离开关隔离开关作用:1隔离电源2刀闸操作3拉、合无电流或小电流的电路，其中，允许拉和的电路有：拉、合电压互感器或避雷器回路拉、合母线合直接与母线相连设备的电容电流拉、合励磁电流小于2A的空载变压器拉、合电容电流不超过5A的空载线路隔离开关类型按安装地点分：户内式合户外式按刀闸的运动方式分：水平旋转式、垂直旋转式和插入式按支柱绝缘子的数目分：单柱式、双柱式和三柱式按操作特点分：单极式和三极式按有无地刀分：带接地刀闸和不带接地刀闸第四节户内式高压负荷开关负荷开关有工作触头和灭弧触头，负荷开关合闸时，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贿赂，电流大部分经过工作触头。分闸时，工作触头先断开，然后灭弧触头再断开。灭弧原理：灭弧是利用分闸时，主轴带动活塞内的压缩空气，使压缩空气从喷嘴中高速喷出以吹熄电弧，因此灭弧性能较好。灭弧系采用固体产气元件。负荷开关在分闸状态时有明显的断口，可起隔离开关作用第五节高压熔断器用途：在通过短路电流或过载电流时熔断，以保护电路中的电气设备。高压熔断器是6-35kv电力系统小容量电路中常用的保护电器。它由熔体、支持触头和保护外壳三部分组成。串接于电路中，主电路发生过负荷或短路故障时，故障电流超过熔体的额定电流，熔体被迅速加热熔断，切断故障电流。在不太重要而又允许较长时间停电的线路中，高压熔断器和隔离开关或负荷开关配合使用可代替价格高的断路器。XRNP_12/10KV/0.5A高压高分断能力熔断器.户内,户外式高压熔断器第六节高压电容器用途：电力系统的无功电源之一，用于提高电网的功率因数，主要用于无功补偿高低压电容器分合顺序送电顺序:先送隔离开关,再送负荷开关,确认运行正常后,最后送电容器.停电顺序与送电相反.运行中电容器的检查电容器应在额定电压下运行,长期运行电压不得超过额定电压的1.1倍.应在额定电流下运行,其最大电流不应超过额定电流的1.3倍.外壳是否膨胀,是否有喷油,漏油现象.外壳是否有放电痕迹.其内部是否有放电声或其他声音.电容器部件是否完整,引出端子,出线瓷套管等是否有松动是否有裂痕和漏油.瓷釉有无脱落外壳表面瓷漆有无脱落.电容器接头有无发热.第七节高压成套配电装置高压成套配电装置（也称开关柜），是以开关为主的成套电器。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。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。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开关柜的联锁装置（1）手车从工作位置移至隔离/试验位置后，活动帘板将静触头盒隔开，防止误入带电隔室。检修时，可用挂锁将活动帘板锁定。（2）断路器处于合闸状态时，手车不能从工作位置拉出或从隔离/试验位置推至工作位置；断路器的手车已