电气设备培训

大纲要求10断路器10.1掌握断路器的作用、功能、分类10.2了解断路器的主要性能与参数的含义10.3了解断路器常用的熄弧方法10.4了解断路器的运行和维护工作要点

211互感器11.1掌握电流、电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求11.2了解电流、电压互感器在电网中的配置原则及接线形式11.3了解各种形式互感器的构造及性能特点

313电气主接线13.1掌握电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求13.2了解各种主接线中主要电气设备的作用和配置原则13.3了解各种电压等级电气主接线限制短路电流的方法414电气设备选择14.1掌握电器设备选择和校验的基本原则和方法14.2了解硬母线的选择和校验的原则和方法

51.电器设备原理几个问题电是怎么产生的？为什么要工业发电？电力是如何从电源输送到用户的？电力系统由什么组成？电力系统中会用到那些电气设备？7电力的传输电力传输的必要性电力系统的特点电力传输的安全性电力传输的可靠性8电力系统的组成动力系统电力系统电力网9电气设备一次设备：直接参与电能的生产及输送生产及转换电能的设备发电机、电动机、变压器……接通、开断电路的开关设备断路器、隔离开关、熔断器…………二次设备：对一次设备的运行状况进行检测、保护及控制101.1

电力开开关的开断及电弧弧现象电弧现象电弧是一种自持气体放电现象高压电路触头分断断后，往往会产生生电弧能量最终以热量的形式散发出去弧隙温度可高达上上万摄氏度电力开关必须具有有熄灭电弧的装置12电弧现象电弧是一种等离子子体，质量极小很小的力就会使电电弧的形状发生改改变可利用电弧的这个个特点快速熄弧，，

预防电弧的不不利影响及破坏灭弧室内气体或液液体的自然或强制制流动电弧本身产生的电电磁力都极易使电弧改变变形状13电弧的产生与熄灭自由电子的产生自由电子的消失直流电弧及其熄灭灭交流电弧及其熄灭灭增强交流电弧熄灭灭常用的方法14自由电子的产生自由电子从触头金金属表面逸出表面游离热发射触头中间的气体分分离出自由电子碰撞游离热游离15自由电子的消失去游离过程带电粒子的扩散带电粒子由浓度高高的区域向浓度低低的区域移动带电粒子的复合正离子和负离子或或电子相遇，发生生电荷的传递而互互相中和，还原原为分子16电弧的稳定燃烧当游离与去游离达达到平衡时，电弧弧即进入稳定燃烧烧状态。电弧可看成是由阴阴极区、弧柱区及及阳极区三部分组组成，各部分的电电位有很大的差别别。-+阴极区弧柱阳极区17电弧形成后的主要要特征电弧温度高。弧柱柱中心区温度可达达10000℃左左右，电弧表面温温度也会达到3000～4000℃。电弧弧柱区电场强强度低。一般仅为为10～200V/cm。电弧电流密度大，，电流密度可达10000A/m2。18直流电弧的熄灭用一电阻、电感串串联的等效电路来来说明直流电弧的的熄灭过程19直流电弧的熄灭正常运行，电路中中开关Ｓ在闭合状状态时开关S打开时，触触头间产生电弧，，电弧电流在弧隙隙电阻上形成电压压降，同时由于电电流的突变，电感感Ｌ上产生感应电电压当电弧稳定燃烧时时，电感Ｌ上的电压＝０20直流电弧开断特性性21电路参数对于熄灭灭直流电弧的影响响22影响直流电弧熄灭灭的因素电源电压电路电阻电感Ｌ23交流电弧的熄灭在交流电路中，当当开断短路故障电电流或正常负荷电电流时，都会产生生电弧。交流电弧电流的波波形基本是正弦波波，弧隙电压为电电弧电流与弧隙电电阻的乘积，呈马马鞍形。24交流电弧的熄灭交流电弧电流每半半周期会自然过零零一次。在电弧电流过零瞬瞬间，弧隙立即呈呈现约为150~250V的的起始介质强度，，这种现象称为为近阴极效应。25交流电弧的熄灭弧隙介质强度的恢恢复过程弧隙电压的恢复过过程弧隙介质强度的恢恢复过程和弧隙电电压的恢复过程是是同时进行的电弧熄灭的条件为为：Utr(t)<Uｄ(t)26增强交流电弧熄灭灭常用的方法用液体或气体吹弧弧采用多断口灭弧快速拉长电弧将长电弧分成几段段短电弧用特殊金属材料作作触头271.2高高压压断路器高压断路器的作用用控制作用根据电网运行需要要，用高压断路器器把一部分电力设设备或线路投入或或退出运行。保护作用高压断路器还可以以在电力线路或设设备发生故障时将将故障部分从电网网快速切除，保证证电网中的无故障障部分正常运行。。29对高压断路器的要要求具有完善的灭弧装装置具有快速的传动机机构一般都设有专门的的灭弧室301.2.1高压压断路器的种类按电流性质可分为为交流、直流两大大类按安装地点可分为为户内、户外两大大类按安装方式可分为为落地式、支持式式及悬臂式较常用的按灭弧介质来划分分油断路器、压缩空空气断路器、真空空断路器、

六氟氟化硫断路器31油断路器多油断路器油既作灭弧介质和和动、静触头的绝绝缘介质，又作带带电导体对地(外外壳)的绝缘介质质用油量很多，钢材材耗量大，体积庞庞大少油断路器油只用来作为熄灭灭电弧和触头断口口间的绝缘介质，，不用做对地绝缘缘。32压缩空气断路器以压缩空气作为灭灭弧介质和触头断断开后弧隙绝缘介介质，并兼作操动动机构的能源。性能稳定、开断能能力大、动作迅速速、燃弧时间短、、几乎不受开断电电流的影响、触头头燃损轻、检修周周期长、无火灾危危险、体积和重量量较小。结构比较复杂，工工艺要求高，有色色金属消耗量较大大，需要一套压缩缩空气装置(包括括空气压缩机、贮贮气简、管道等)作为气源，增加加了投资、运行和和维护工作量。331.2.2高压压断路器的基本结结构电路通断元件中间传动机构绝缘支撑元件基座操动机构34断路器结构类型35少油断路器剖视图图和三相外形布置置3612.2.3高高压断路器的技术术参数对高压断路器的要要求：在正常情况下开断断和关合电路。在电网发生故障时时能将故障切除。。尽可能缩短断路器器切除故障的时间间，以减轻电力设设备的损坏和提高高电网的稳定性。。能配合自动重合闸闸进行多次关合和和断开。因此，在选择断路路器时，通常希望望通过简单明了的的技术参数就能够够了解断路器具体体性能。37额定电压（Un）额定电压（线电压压）是断路器可靠靠工作的标准电压压，断路器应能保保证在某一电压等等级的电气系统中中长期稳定运行。。额定电压的高低决决定了断路器的绝绝缘水平及外形尺尺寸。电力系统中允许电电压有±5%的波波动，

断路器所所能承受的电压应应高于额定电压值值38额定电流（In）额定电流是指断路路器在规定环境温温度和额定频率下下，允许长期通过过的标准电流。其其各部分不应超过过最高允许温度。。额定电流的大小影影响到断路器导电电部分及触头的尺尺寸及结构额定电流是在标准准温度下测得的，，环境温度对其影影响需要进行修正正39额定开断电流(Ibn)及断流容量(Sbn)额定开断电流是指指断路器在额定电电压下能正常开断断的最大短路电流流值（即触头刚分分开瞬间通过断路路器的电流的有效效值）。可用该参数表征断断路器的开断能力力额定开断短路容量量实际上仅是另一一种表达方式。40关合能力（Icn）当断路器合闸时，，如果线路上存在在故障，则在触头头尚未接触之前就就会发生击穿，形形成电弧，其产生生的不良影响甚至至比在合闸状态下下流过极限电流更更为严重。工程上常以额定关关合电流表征断路路器的关合短路故故障电流的能力，，用关合开关时短短路电流的第一个个半波的峰值来衡量。41额定短时耐受电流流/额定热稳定电电流(Ih)额定短时耐受电流流是表明断路器承承受短路电流热效效应的能力，是指指断路器在闭合状状态，一定时间t内所能承受的最最大短路电流。要求在时间t内（（取2秒，超过2秒可取4秒）流流过此电流时，断断路器不超过允许许温度。额定短时时耐受电流等于额额定开断电流值。。42额定峰值耐受电流流/额定动稳定电电流额定峰值耐受电流流用来表征断路器器所能承受短路电电流电动力作用的的能力，即断路器器在闭合状态时，，允许通过的不妨妨碍其继续正常工工作的最大短路电电流（峰值）。其大小取决于导电电部分及支持绝缘缘部分的机械强度度及触头的结构形形式。额定峰值电电流取短路发生后后电流第一半波的的峰值，等于其额额定短路开断电流流交流分量有效值值的倍倍。43动作时间全开断时间：是指指处于合闸状态的的断路器，从接到到分闸命令到电弧弧完全熄灭所用的的时间，可分为固有分闸时间燃弧时间。它说明了断路器开开断速度的快慢。。直接影响到故障障的范围及对设备备的危害程度，甚甚至会影响到系统统的传输容量及稳稳定性。441.2.4SF6断路器SF6断路器应用SF6气体作为绝缘介质质和灭弧介质。使使用低压力的SF6气体作为绝缘介质质，在进行分闸操操作时，利用高压压力的SF6气体吹拂拂电弧使使之熄灭灭。45SF6气体的性性能具有优良良的绝缘缘性能无色、无无味、无无毒、非非燃烧性性、亦不不助燃的的非金属属化合物物极易与电电子结合合形成负负离子分子中不不含碳化学性质质非常稳稳定具有非常常优良的的灭弧特特性46SF6气体具有有以下优优点使用安全全可靠，，无火灾灾危险，，不必担担心绝缘缘材料的的老化和和击穿性性损坏；；便于在工工厂中装装配、运运输和安安装方便便；设备的操操作、维维护和检检修方便便，只需需监视SF6气体的压压力或密密度，检检修周期期长，载载流部分分及绝缘缘不受大大气条件件的影响响，减少少了维护护的工作作量；适用的温温度和压压力范围围大；无噪声和和无线电电干扰；；绝缘、灭灭弧及冷冷却特性性好；有利于减减小电气气设备的的体积和和重量。。47SF6气体具有有以下缺缺点SF6气体在电电弧作用用下的分分解物是是有害的的；SF6气体的纯纯度和杂杂质是影影响气体体绝缘和和灭弧性性能的重重要指标标；SF6气体的绝绝缘性能能受电场场强度均均匀程度度的影响响较大；；SF6气体属于于温室气气体；；某些杂质质对设备备有不良良影响。。48SF6气体的管管理气体的电电气绝缘缘特性取取决于气气体的纯净程度度含水量压力密度等SF6气体本身身是无毒毒的，但但在电晕晕、火花花、电弧弧的作用用下，会会产生有有毒、腐腐蚀性气气体及固固体分解解物49SF6断路器的的灭弧方方式双压式灭灭弧单压式灭灭弧自能式灭灭弧旋弧式灭灭弧50双压式灭灭弧双压式灭灭弧方式式具有低低压、高高压两个个气压系系统，在在高压室室与低压压室之间间连有压压气泵和和管道，，自动监监视，当当气体压压力达到到一定限限度时，，压气泵泵起动，，把低压压室气体体打到高高压室。。在开断断时，动动、静触触头间产产生电弧弧后，吹吹气阀打打开，高高压室中中的六氟氟化硫气气体流向向低压室室，在灭灭弧室形形成一股股气流，，对电弧弧产生吹吹拂作用用，使之之熄灭。。分断完完毕，吹吹气阀自自动关闭闭，停止止吹气。。双压气式式的六氟氟化硫断断路器的的结构比比较复杂杂，早期期应用较较多，目目前很少少采用这这种结构构。51单压式灭灭弧只有一个个气压系系统依靠分闸闸时气缸缸与活塞塞的相对对运动结构简单单，造价价低，性性能亦能能满足要要求，故故获得迅迅速发展展52自能式灭灭弧是指在开开断短路路电流时时，依靠靠短路电电流电弧弧自身的的能量加加热SF6气体，产产生高气气压，并并利用灭灭弧室的的机械结结构引导导气流，，对电弧弧产生吹吹拂作用用。优点：开开断能力力强，不不易产生生截流现现象，操操动机构构所需功功率小，，操作可可靠，机机械寿命命长，固固有分闸闸时间短短，可以以制造成成断口少少、单断断口电压压等级很很高的断断路器。。缺点：在在开断小小电感电电流和小小电容电电流时，，电弧自自身的能能量不足足以产生生灭弧所所需要的的高气压压，这时时可以依依靠机械械辅助压压气装置置建立气气压。53旋弧式灭灭弧利用电弧弧电流产产生的磁磁场力，，使电弧弧沿着某某一截面面高速旋旋转磁场力与与电流的的大小成成正比，，电流大大则磁场场力也加加大，仍仍能使电电弧迅速速熄灭54旋弧灭弧弧室有以以下特点点利用电流流通过磁磁吹线圈圈产生的的磁场力力直接驱驱动电弧弧高速旋旋转，灭灭弧能力力强，大大电流时时容易开开断，小小电流时时也不产产生截流流现象灭弧室结结构简单单，操作作功需求求小，使使操作机机构大大大简化，，机械可可靠性高高，成本本低电弧局限限在圆筒筒或在线线圈上高高速运动动，电极极烧损均均匀，电电寿命长长55SF6断路器的的操动机机构合闸弹簧簧分闸弹弹簧簧电动机机储能指指示示分闸指指示示合闸指示示56SF6断路器的的操动机机构作用：按按照规定定的操作作顺序操操动断路路器实现现分、合合闸操作作，并分分别保持持在相应应的分、、合闸位位置分类：弹簧机构构液压机构构气动机构构57对操动机机构的一一般要求求具有关合合短路电电流的能能力保持合闸闸具有电动动和手动动分闸功功能并且且速度满满足要求求自由脱扣扣防跳跃连锁复位缓冲重合闸功功能58手动操动动机构靠手力直直接合闸闸的操动动机构断路器的的合闸速速度与操操作人员员的情况况有很大大关系只能装置置在电压压较低、、短路电电流很小小的场所所中，尤尤其是直直流电源源不易解解决的场场所优点：结结构简单单，不要要求配备备复杂的的辅助设设备及操操作电源源缺点：不不能自动动重合闸闸，只能能就地操操作，不不够安全全59弹簧操动动机构利用弹簧簧储能为为动力操操动断路路器的动动作弹簧储能能通常由由电动机机通过减减速装置置进行优点：不不需要大大功率的的直流电电源；要要求电动动机的功功率小（（几百瓦瓦到几千千瓦）；；交直流流两用；；适宜于于交流操操作缺点：结结构比较较复杂；；零件数数量多；；加工要要求高；；随着机机构操作作功的增增大，重重量显著著增加60液压操动动机构利用液压压油作为为动力传传递介质质操动方式式有两种种：直接接驱动式式和储能能式直接驱动动式液压压操动机机构由电电动机与与油泵产产生的高高压力油油，直接接推动活活塞，用用来操作作速度不不高、操操作功率率不大的的隔离开开关储能式液液压操动动机构一一般是利利用氮气气压缩储储能、利利用液体体传递压压力，操操动断路路器分、、合闸，，并靠液液压使断断路器可可靠地保保持在分分、合闸闸位置61液压操动动机构的的优点体积小，，操作力力大，需需要控制制的能量量小负载特性性配合好好，操作作平稳噪噪声小油具有润润滑保护护作用速度易调变；；容易实现自自动控制与各各种保护62液压操动机构构的缺点结构比较复杂杂；零部件加工精精度要求高，，如果制造或或装配不良，，容易渗漏油油等；油系统的工作作压力高，运运行维修技术术的要求也高高；速度特性易受受环境温度的的影响。63气动操动机构构利用压缩空气气作为能源产产生推力，与与液压操动机机构的工作原原理相似还有一些气动动操动机构的的动作原理与与电磁操动机机构有些类似似，只是利用用压缩空气的的推力代替了了电磁操动机机构中的电磁磁力64气动操动机构构的特点优点：不需要大功率率的直流电源源，也不需要要敷设大截面面的控制电缆缆，适用于交交流操作的变变电所。气动操动机构构具有独立的的贮气罐。罐罐内的压缩空空气能供气动动操动机构多多次操作。压压缩空气的质质量对操动机机构工作的可可靠性有重要要的影响。缺点：操作时声响大大，零部件的的加工精度要要求比电磁操操动机构高，，还需要配备备空气压缩装装置。65真空断路器66真空断路器以真空作为灭灭弧和绝缘介介质真空的绝缘强强度比变压器器油及三大气气压下的SF6或空气等绝缘缘强度高得多多。真空灭弧室的的绝缘性能好好，触头开距距小，要求操操动机构提供供的能量也小小；电弧电压压低，电弧能能量小，开断断时触头表面面烧损轻微真空断路器的的机械寿命和和电气寿命都都很高67真空灭弧室68真空灭弧室的的基本结构陶瓷外壳静触头动触头电弧屏蔽罩波纹管69外壳真空灭弧室的的外壳作灭弧弧室的固定件件，并兼有绝绝缘作用，大大多采用如下下材料制成：：玻璃氧化铝陶瓷微晶玻璃（又又称玻璃陶瓷瓷）陶瓷灭弧弧室玻璃灭弧弧室70屏蔽罩防止因燃弧产产生的金属蒸蒸汽附着在绝绝缘外壳的内内壁而使绝缘缘强度降低是金属蒸汽的的有效凝聚面面，有利于电电流过零后弧弧隙介质强度度的提高，具具有提高灭弧弧室的开断性性能，防止降降低内表面绝绝缘性能的作作用屏蔽罩的存在在会影响动、、静触头间的的电场分布，，因此，如果果屏蔽罩设计计得当将有利利于触头间绝绝缘强度的提提高71波纹管一般用不锈钢钢板制成，在在合闸过程中中波纹管在允允许的弹性变变形范围内沿沿轴向运动。。波纹管能在在动触头往复复运动时保证证真空灭弧室室外壳的完全全密封从机械上讲，，它是真空灭灭弧室中最薄薄弱的元件波纹管不能做做得很长72真空电弧不管触头表面面如何平整，，微观上看总总是凹凸不平平的两触头接触时时只有少数表表面突起部分分接触，通过过电流当开断电流时时，触头分开开，电流集集中在愈来愈愈少的少数接接触点上，损损耗增加，接接触点温度急急剧升高，出出现熔化，，产生金属蒸蒸气维持真空电弧弧的是金属蒸气而不是气体分分子真空电弧阴极极斑点痕迹73真空开关的触触头圆盘形触头横向磁场触头头螺旋槽触头杯状触头纵向磁场触头头74螺旋槽触头75杯状触头76纵向磁场触头头77触头材料采用纯金属良良导电材料（（如铜等）作作触头材料，，分断大电流流能力强，并并有较好的耐耐电压性能，，截流水平也也低，但其抗抗熔焊性能和和耐弧性能不不好，难以单单独在真空断断路器中使用用早期的真空开开关的触头几几乎都采用钨钨和钼等耐弧弧的难熔金属属，以获得良良好的耐压强强度和抗熔焊焊性随着合金材料料技术研究的的不断进步，，出现了多种种比较理想的的合金触头材材料78真空断路器的的特点开断能力强，，开断后断口口间介质恢复复速度快，介介质不需要更更换。触头开距小，，所需的操作作功率小，动动作快，操作作机构可以简简化，寿命延延长，一般可可达20年左左右不需检修修。熄弧时间短，，弧压低，电电弧能量小，，触头损耗小小，开断次数数多。动导杆的惯性性小，适用于于频繁操作场场合。开关操作时动动作噪音小，，适用于城区区使用。79真空断路器的的特点触头部分为完完全密封结构构，不会因潮潮气、灰尘、、有害气体等等影响而降低低其性能，工工作可靠，通通断性能稳定定。灭弧室作作为独立的元元件，安装调调试简单方便便。在真空断路器器的使用年限限内，触头部部分不需要维维修、检查。。即使维修检检查，所需时时间也很短。。在密封的容器器中熄弧，电电弧和炽热气气体不外露。。具有多次重合合闸功能，适适合配电网中中应用要求。。801.3隔隔离开关1.3.1隔隔离开关的的主要作用在无电流电路上分断电电路，形成明明显的断口用以分、合小小电流线路用以转换线路路，改变电气气系统的接线线方式隔离开关的接接地开关刀闸闸可代替接地地线，保证抢抢修工作安全全某些场合下，，快速分断的的快分隔离开开关与接地器器配合，可作作为断路器使使用821.3.2隔隔离开关的的种类及结构构按产品组装极极数单根式和三极极式按每极绝缘支支柱数目单柱式、双柱柱式、三柱式式按装设地点户内式和户外外式。83隔离开关的典典型结构绝缘部分导电部分支持底座或或框架操动机构和传传动机构841.4其它它开关电器1.4.1高高压熔断器器它串联在电路路中，当电路路中通过过负负荷电流或短短路电流时，，利用其在熔熔体中产生的的热量使熔体体熔断，切断断电路，以达达到保护电气气设备和电网网的重要任务务，同时，还还可以限制事事故的进一步步发展，确保保用户安全供供电。熔体熔断时会会出现电弧必必须采取一定定的措施进行行熄弧，直到到电弧熄灭后后，电路才算算完全开断。。86高压熔断器基基本结构熔体绝缘外壳触头帽撞击器87熔断器的工作作性能时间—电流特特性表示熔丝丝熔断时间与与通过电流间间关系的曲线线流过熔体的电电流越大，熔熔化时间越短短；当电流减减小时，熔化化时间增大熔丝的最小熔熔化电流i088熔断器的工作作性能额定电流熔断断器的额定电电流与熔体的的额定电流是是两个不同的的值各种熔体对应应于不同电流流值的熔断时时间，都制定定有一定的标标准，必须满满足标准规定定熔断时间与燃燃弧时间89熔断器的种类类按电压高压和低压按装设地点户内式和户外外式按结构螺旋式、插片片式和管式按是否有限流流作用限流式和非限限流式90非限流式熔断断器非限流熔断器器采取电流过过零时开断，，这类熔断器器的熔体一般般较短，从灭灭弧的角度考考虑，要求将将最初建立的的短电弧尽快快拉长。即使使如此，拉长长的电弧电压压与系统电压压相比还是低低得多，因此此，必须采取取吹弧的措施施，将电弧以以向外喷射的的方式来拉长长电弧，进行行电弧的熄灭灭。这样还可可防止电流过过零电弧熄灭灭后重燃。91喷射式熔断器器基座上、下静触头头瓷绝缘子引线接头载熔体熔管上、下动触头头释压帽扭力弹簧92喷射式熔断断器的开断断能力喷射式熔断断器的开断断能力与熔熔管内径大大小有关，，内径越大大，开断能能力越强目前普遍采采用逐级排排气结构的的熔管93限流式熔断断器有显著的限限流效应，，在短路电电流还未到到达最大值值前，电流流即被截断断开断短路电电流能力大大，故又称称作高分断断能力熔断断器目前最常用用的是石英英砂限流式式熔断器熔体采用螺螺旋状绕制制，其长度度远远超过过熔管长度度开断小故障障电流时，，常利用冶冶金效应使使熔体熔断断941.4.2接地开开关接地开关的的作用是将将电气设备备人为接地地具有一定的的关合能力力以保护开开关设备内内其它电气气设备不受受损坏停电检修时时，为保证证人身设备备安全，经经常利用接接地开关进进行安全接接地。在某些情况况下，还可可以与断路路器、快分分开关等设设备配合使使用，开断断负荷电流流和短路电电流。合闸时利用用弹簧蓄能能分闸通过手手动操作操操动机构完完成951.4.3负荷开开关负荷开关主主要用来接接通和断开开正常负荷荷电流带有热脱扣扣器的负荷荷开关还具具有过载保保护功能装有灭弧装装置，有一一定的灭弧弧能力，但但不能开断断短路电流流结构较断路路器简单，，价格也相相对低廉96负荷开关的的分类固体产气式式负荷开关关油浸式负荷荷开关压气式负荷荷开关真空负荷开开关971.5互互感器器互感器的主主要作用将一次回路路中的高电电压、大电电流变换为为二次回路路中标准的低电压和小小电流使二次接线线简单、经经济，适于于标准化组组屏使二次设备备与高压一一次系统电电气隔离可以在不影影响原绕组组所在系统统的运行的的前提下，，取得零序序电流、零零序电压分分量供保护护装置使用用，反应接接地故障991.5.1电流互互感器电流互感器器一次绕组组串联在回回路里，二二次绕组经经某些负荷荷而闭合，，二次电流流与一次电电流成正比比。二次绕绕组的负载载是测量仪仪表和继电电器等的电电流线圈，，阻抗很小小，相当于于短路运行行。一次绕组串串联于一次次系统的电电路中，且且匝数很少少，阻抗小小，二次绕绕组的阻抗抗很小，其其归算于一一次的阻抗抗远小于电电网负载阻阻抗，对一一次负载电电流的影响响可忽略不不计，因此此一次电流流只取决于于电路负载载，不因电电流互感器器二次负载载的变化而而变化。100电流互感器器的分类按用途测量用和保保护用电流流互感器按安装类型型户外式和户户内式按安装方式式贯穿式、装入式和支持式101电流互感器器的分类按一次绕组组形式单匝式和多多匝式按照绝缘干式、浇注注式、油浸浸式和SF6气体绝缘式式等按照电流变变换原理电磁式和光光电式102电磁式电流流互感器的的工作原理理目前电力系系统中广泛泛应用的是是电磁式电电流互感感器，主要要由铁芯、、一次绕组组、二次绕绕组、绝缘缘材料及其其它附件组组成，其工工作原理和和变压器相相似。103电磁式电流流互感器等等值电路104电磁式电流流互感器相相量图105电流互感器器的工作特特点一次绕组串串联在电路路中，并且且匝数很少少；因此一一次绕组中中的电流完完全取决与与被测电路路的负荷电电流，而与与二次电流流大小无关关。电流互感器器二次绕组组所接仪表表和继电器器的电流线线圈阻抗很很小，所以以正常情况况下，电流流互感器在在近于短路路的状态下下运行。电流互感器器二次侧不不能开路。。为此，在在电流互感感器的二次次回路中不不允许装设设熔断器。。106二次绕组开开路时参数数曲线107电流互感器器的误差108一次电流对对误差的影影响增大一次磁磁势F1＝I1N1是减小电流流互感器电电流误差和和相位差的的最有效的的方法但一次电流流是不可控控的，只能能考虑增加加一次绕组组的匝数匝数的增加加使铜的消消耗量增加加从经济上来来考虑，一一次绕组尽尽可能采用用比较少的的匝数，而而尽量其它它方法来减减小误差。。109二次电流对对误差的影影响二次负荷和和一次电流流值保持不不变时，减减小二次次电流就使使二次电势势也减小，，磁通密度度B也相应地减减小。为了了保持磁通通密度有较较小的值就就必须使励励磁磁势减减小。因而而，随着二二次电流的的减小，电电流互感器器的电流误误差和相位位误差也减减小，反之之，二次电电流增大时时误差也增增大。110电流频率的的影响随着交流电电流频率的的增大，铁铁芯的磁通通密度B是减小的，，而励磁磁磁势是随着着磁通密度度的减小而而减小的，，因而电流流互感器的的电流误差差和相位差差也相应减减小。这时时相位差可可得到负值值。当频率超过过1000Hz时，，电流互感感器的铁芯芯温度会由由于铁芯中中的有功损损耗而达到到很高的数数值。111二次（外部部）负荷的的影响电流误差和和相位差是是随着二次次负荷Z2L的增大而增增大的，即即使电流互互感器的准准确度降低低了。112二次负荷功功率因数的的影响当二次负荷荷不变时，，二次负荷荷功率因数数的增大大使角α减减小。此时时电流误差差将减小，，而相位差差将增大。。当减小很很多时，相相位差甚至至能够得到到负值。113电流互感器器的准确级级和误差标标准准确级表示示在规定的的二次负荷荷范围内，，一次电流流为额定值值时电流互互感器的最最大误差。。测量用电流流互感器的的要求是在在正常工作作范围内有有较高的准准确度。保护级电流流互感器主主要是在系系统短路时时工作，在在额定一次次电流范围围内的准确确度要求不不如测量级级高，但对对可能出现现的短路电电流范围内内，则要求求互感器保保证必要的的准确度。。114电流互感器器准确级和和误差极值值11510%误差差曲线116电流互感器器的基本参参数和特性性额定电压额定一次电电流额定二次电电流电流互感器器的额定容容量117同极性端当一次侧电电流从Ll流向L2时，二次次侧电流从从K1流出出经过电流流互感器二二次负荷回回到K2。。对此，我我们称L1和K1，，L2和K2分别是是同极性端端，用“*”或“••”表示。。同极性端端在任一瞬瞬间对绕组组的另一端端同时为高高电位或低低电位。118电流互感器器的接线方方式(a)单相相式接线；；(b)不完全星星形接线；；119电流互感器器的接线方方式(c)完全全星形接线线；(d)零零序接线；；120电流互感器器的接线方方式(e)三角角形接线121电流互感器器的配置为了满足测测量和保护护装置的需需要，在发发电机、变变压器、出出线、母线线分段及母母联断路器器、旁路断断路器等回回路中均设设有电流互互感器。对于保护用用电流互感感器应尽量量消除主保保护装置的的保护死区区。为了减轻内内部故障对对发电机的的损伤，用用于自动调调整励磁装装置的电流流互感器应应布置在发发电机定子子绕组的出出线侧。1221231.5.3电压互互感器电压互感器器的分类单相式和三三相式户内式和户户外式双绕组和三三绕组干式、浇注注式、油浸式和瓷绝缘电磁式、电电容式、光光学125两台110kV串接接成220kV电压压互感器1—一次绕绕组2—平衡绕绕组3—铁心4—连耦绕绕组5—二次绕绕组126电磁式电压压互感器电磁式电压压互感器就就是一台小小容量的降降压变压器器，一次绕绕组匝数很很多，而二二次绕组匝匝数较少。。一次绕组并并接于一次次系统，二二次侧各仪仪表并联。。二次绕组所所接负荷均均为高阻抗抗的电压表表及电压继继电器，故故正常运行行时二次绕绕组接近于于空载状态态（开路））。127电磁式电压压互感器工工作原理128电磁式电压压互感器相相量图129电磁式电压压互感器的的误差130对误差有影影响的因素素互感器的结结构运行工况二次负荷功率因数一次电压131电压互感器器准确等级级和误差极极值1321油压计计

2膨膨胀膜3电容单单元

4绝绝缘油5瓷绝绝缘子6密封件件

7外外壳

8低低压端子子箱/中性性(N)和和高频(HF)端子子

9串串联电感10中压压互感器11铁磁磁谐振效应应阴尼电路路

注释释耦耦合电电容只包括括1至6项项。它安装装在钢基座座上。HF和N型位位于基座之之下。133电容式电压压互感器134电压互感器器配置的配配置母线线路发电机变压器135电压互感器器的接线电压互感器器的接线方方式应满足足测量仪表表、远动装装置、继电电保护和自自动装置检检测回路的的具体要求求应装设短路路保护应有一个可可靠的接地地点应有防止从从二次回路路向一次回回路反馈电电压的措施施对于双母线线上的电压压互感器，，应有可靠靠的二次切切换回路136电压互感器器的接线(a)单单接线；137电压互感器器的接线(b)不不完全星形形接线；(c)三相三三柱式电压压互感器接接线；138电压互感器器的接线(d)三相相五柱式电电压互感器器接线；(e)三台单单相电压互互感器接线线；139电压互感器器的接线1401.6SF6全封闭组合合电器SF6全封闭组合合电器SF6全封闭组合合电器（GasInsulatedSwitchgear，，简称GIS），是是一种以SF6气体作为绝绝缘和灭弧弧介质，以以优质环氧氧树脂绝缘缘子作支撑撑的封闭式式成套高压压电器。它它已超越了了一般断路路器的概念念，而是把把断路器、、母线隔离离开关、线线路隔离开开关、接地地开关、三三相母线、、电流互感感器、电压压互感器、、母线避雷雷器、电缆缆头、绝缘缘套管等做做成标准元元件装在充充满SF6气体的封闭闭的金属外外壳内，并并保持一定定压力。各各标准元件件可制成不不同连接型型式的标准准独立结构构，再辅以以一些过渡渡元件（加加弯头、三三通、伸缩缩节等），，便可适应应不同形式式主接线的的要求，组组成成套配配电装置。。142143144SF6全封闭式组组合电器的的优点节省占用面面积和空间间运行安全可可靠不产生噪音音和无线电电干扰安装工期短短维护工作量量小、检修修周期长145SF6全封闭式组组合电器的的缺点对材料性能、加加工精度与装配配工艺的要求高高，工件上任何何毛刺、铁屑、、纤维都会造成成电场不均匀，，使SF6气体抗电强度下下降金属材料消耗大大，造价昂贵故障损失严重检修措施要求严严密，防止SF6气体中的残余有有毒物质对检修修人员造成伤害害1462.电气主接线线及特点对电气主接线的的基本要求保证必要的供电电可靠性和电能能质量主接线应力求简简单、明了，运运行灵活，操作作方便，保证维维护及检修时的的安全、方便一次投资及年运运行费低满足扩建的要求求1482.1电电气主接线的基基本本形式主接线形式主接线形式包括括电压等级、各电压等级的进出出线及其联络关关系。通过主接线可明明确各主要一次次设备（如发电电机、变压器、、开关设备等））的联络关系。。可利用开关设备备对故障进行隔隔离或改变运行行方式。当进出线的数量量较多时，为了了便于电能的汇汇集与分配，常常设置母线作为为中间环节，使使接线简单清晰晰，运行方便150主接线的基本形形式有母线的接线形形式单母线及单母线线分段接线双母线及双母线线分段接线旁路母线接线一个半断路器接接线无母线的接线形形式桥形接线角形接线单元接线151单母线接线优点：简单明显，采用用设备少，操作作简便，便于扩扩建，造价低，，投资小缺点供电可靠性低，，灵活性较差152单母线分段接线线优点：既具有单母线接接线简单明显、、方便经济的优优点，又在一定定程度上提高了了供电可靠性缺点当一段母线隔离离开关发生故障障或检修时，该该段母线上的所所有回路都要长长时间停电。153双母线接线每一回路都通过过一台断路器和和两组隔离开关关（也有采用两两台断路器和两两组隔离开关））连接到两组母母线上。可以以一条母线线作为工作母线线，另一条母线线作为备用母线线，母线联络断断路器断开，相相当于单母线运运行，检修或故故障时可将电源源和出线倒到备备用母线上；两两条母线也可同同时工作，通过过母线联络断路路器并联运行，，电源和出线平平均地分配在两两组母线上，相相当于单母线分分段方式运行。。154双母线接线的优优点检修母线时不致致供电中断；母线发生故障后后，能迅速将电电源和负荷倒至至另一条母线，，恢复供电；检修任一回路的的母线隔离开关关时，只影响该该回路的供电；；检修某一线路断断路器时，可用用母线联络断路路器临时代替线线路断路器，减减小对用户的影影响；各电源和回路的的负荷可任意分分配到某一组母母线上，可灵活活调度以适应系系统各种运行方方式和潮流变化化；便于向母线左右右任意一个方向向顺延扩建。155双母线分段接线线156旁路母线接线157一个半断路器接接线优点：运行高度灵活。。正常运行时，两两组母线和所有有断路器都投入入工作，从而形形成多环路供电电方式；工作可靠性高缺点：为所用设备较多多，投资较大，，继电保护及二次次回路复杂158桥形接线内桥式桥连断路器设置置在靠近变压器器侧外桥式桥连断路器设置置在靠近线路侧侧159角形接线优点：所用断路器数等等于回路数，比比较经济可靠性和灵活性性高容易实现自动化化和遥控缺点：当检修需开环运运行时，如恰发发生故障，可靠靠性较差备选择和继电保保护整定复杂160单元接线发电机与变压器器直接连接成一一个单元，组成成发电机—变压压器组，称为单单元接线。几个元件直接单单独连接，没有有横向的联系，，是最简单的接接线。1611623.电器器设备选择导体和电器设备备一般运行于两两种工作状态态正常工作状态电压和电流都不不超过额定值，，导体和电器设设备能够长期安安全经济地运行行。短路工作状态系统发生故障，，会引起电流突突然增加，短路路电流比额定值值要高出几倍甚甚至几十倍。在在故障尚未切除除的短期内，导导体或电器要承承受短时发热和和电动力的作用用。164正常工作状态会产生各种损耗耗，导体通过工作电电流，其本身电电阻产生的损耗耗；绝缘材料中出现现的介质损耗；；导体周围的金属属部件，在电磁磁场作用下引起起的涡流和磁滞滞损耗。这些损耗变成热热能使导体的温温度升高，致使使材料的物理和和化学性能变坏坏。165短路工作状态因为短路电流很很大，发热量也也会很大。而且且这些热量在极极短时间内发出出，不容易散出出，造成导体温温度的迅速升高高。导体还会受到较较大电动力的作作用，如果电动动力超过允许值值，将使导体变变形或损坏。166发热对电器产生生各种不良影响响机械强度下降接触电阻增加绝缘性能降低绝绝167最高允许温度为保证导体可靠靠工作，发热温温度不得超过一一定的数值，称称为最高允许温度。正常最高工作温温度不应超过70℃℃计及太阳辐射