搜索
第九章高压电器及成套装置2015年5月一、高压电器的种类及基本要求1、高压电器的种类（6类，了解）：开关电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关保护电器：熔断器、避雷器测量电器：电压互感器、电流互感器限流电器：电抗器、电阻器补偿电器：电力电容器。组合电器：成套配电装置。第一节高压电器基础知识2、对高压电器的基本要求（了解）：绝缘可靠。既要能承受工频最高工作电压的长期作用，又要能承受内部过电压和外部(大气)过电压的短期作用；在额定电流下长期运行时，其温升应合乎国家标准，且具备一定短时过载能力。能承受短路电流的热效应和电动力效应而不致损坏。安全可靠地关合和开断规定数值的电流。提供继电保护和测量信号的电器，应具有符合规定的测量精度。能承受一定自然条件的作用。大气压力、环境温度以及风、霜、雨、雪、雾、冰和凝露等都会影响其工作性能，在规定的使用环境条件下它们均应能安全可靠地运行。二、电弧理论1、气体放电现象：在一定条件下，气体分子游离出电子和正离子，在电场力作用下定向移动。常见的气体放电形式（3）：电晕放电：常发生于带高压电压的导体周围，吱吱声，蓝色光圈火花放电：产生电压的两极间。电弧放电：气体自持放电，触点（头）两极间导电质点不断产生、消失，处于平衡状态。触头间电压大于10-20V，电流超过100mA，触头断开瞬间就会产生电弧。弧柱温度高达5000～13000℃，（上节课，低压电器2000-3000℃，似乎不准确）2、电弧形成（自学）3、交流电弧的特性：电弧电压和电弧电流的大小及相位都是随时间做周期性变化。每一周期内有两次过零值。电流过零时，电弧自动熄灭，而后随着电流的增大，电弧又重新点燃。4、高压电器的灭弧方法迅速拉长电弧（方法：加快触头分离的速度；采用多断口）；吹弧（冷却、拉长电弧，加速扩散弧柱中的带电质子；分横吹、纵吹）；将长弧分成若干短弧（金属栅片）使电弧在周围介质中移动（移动方法：电动力、磁力、磁吹弧）三、开关绝缘的分类及特点高压开关设备的绝缘，应能承受长期作用的最高工作电压和短时作用的过电压。分外绝缘、内绝缘外绝缘：以大气作为绝缘介质的绝缘机构部分；内绝缘：以油、压缩空气、真空、SF6等介质绝缘结构承受电压的部位：载流部分和接地部分之间;相邻各相的载流部分之间;在分闸位置下，同相的各分离触头之间(简称断口间)。四、电器触头的要求与结构1、电器触头定义：是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分，如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头等。2、对触头的要求（了解）：(1)结构可靠。(2)有良好的导电性能和接触性能，即触头必须有低的接触电阻值。(3)通过规定的电流而不过热(不超过允许温度)。(4)可靠地开断规定容量的电弧，有足够的抗熔焊和抗电弧烧伤的性能。(5)通过短路电流时，具有足够的动稳定性和热稳定性。3、触头材料一般由铜、黄铜、青铜制成；为防止表面氧化，触头表面镀锡或铅锡合金，特殊场合镀银。4、触头分类：按接触面形式分（3）：平面触头：如刀形触头、插入式熔断器线触头：柱面与平面接触，两柱面接触点触头：如继电器触点，开关电器的辅助触点，只能通过小电流按触头结构形式分（3类）（1）可断触头（4）刀形触头对接式（终端式）触头指形触头插座式（梅花形）触头（2）固定触头：母线连接（3）滑动触头：电刷第二节断路器及操作机构一、技术参数及基本要求1、型号含义：第1单元—产品名称，用字母表示：S一少油断路器;D一多油断路器;K一空气断路器;L一六氟化硫断路器;Z-真空断路器;Q一产气断路器;c一磁吹断路器。第2单元—安装场所，用字母表示:N一户内式；W-户外式。第3单元—设计系列序号，用数字表示。第4单元—额定电压(kV)。第5单元—补充工作特性，用字母表示:G一改进型;P一分相操作。第6单元—额定电流(A)。举例：ZN28-10/630：真空断路器，户内，设计序号28，10kV，630ALN2-10/1250：六氟化硫断路器，户内，设计序号2，10kV，1250A2、技术参数额定断路电流：额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流；动稳定电流：在冲击短路电流作用下所能承受电动力的能力，机械强度；热稳定电流：规定时间内允许通过的最大电流；合闸时间：发出合闸信号到断路器接通的时间；分闸时间：发出跳闸信号到电弧熄灭的时间，固有分闸时间+灭弧时间，一般0.06秒～0.12秒，小于0.06秒的断路器，称为快速断路器。二、少油断路器1、SN10-10型可配用CD10型电磁机构，也可配用CT8型弹簧机构2、SW4-35型配CD15型直流电磁操作机构三、真空断路器1、ZN-10型真空灭弧室，俗称“真空泡”，是真空断路器的绝缘和灭弧元件。熄弧快，电流过零熄灭；触头温度低，烧损少，寿命长。三、真空断路器2、ZN-35型四、SF6断路器采用六氟化硫做灭弧和绝缘介质，具有优良的绝缘和灭弧性能；优点：开断能力强、断口耐压高、结构简单、允许开断次数多、检修周期长、噪音小、无火灾危险等；SF6气体：无色无味、不燃烧、无毒；需要SF6气体检漏、含水检测五、断路器的操作机构1、电磁操作机构常用CD102、弹簧储能操作机构常用CT83、弹簧操作机构控制线路第三节隔离开关和负荷开关一、隔离开关又称隔离刀闸，简称刀闸；不能切断负荷电流和短路电流；1、用途（3个）：将电气设备与带电电网隔离，提供明显断开点，安全检修；改变运行方式（倒闸操作）；接通、断开小电流电路；电压互感器和避雷器电路；10kV、长5km以内的空载输电线路；35kV、长10km以内的空载送电线路等。35k、1000kVA及以下；110kV、3200kVA及以下的空载变压器；2、型号由字母和数字两部分组成举例：GN6-10T/600：隔离开关，户内，设计序号6，10kV，统一设计产品，600A（1）户内式隔离开关GN6：GN8：绝缘瓷瓶改为绝缘套管（2）户外式隔离开关GW5：V型式隔离开关（羊角式）3、隔离开关的操作机构CS6型手动杠杆操作机构CS9型手动蜗轮操作机构CJ2型电动操作机构二、高压负荷开关可以提供明显的断开点，起隔离开关的作用；可以切断和闭合额定电流以及规定的过载电流；与熔断器配合使用，可保护线路；在框架上配有跳扣、凸轮和快速合闸弹簧，组成快速合闸机构三、高压熔断器分RW、RN两个系列型号举例RW3-10/100：熔断器，户外，10kV，100A四、电抗器限制短路电流（主要作用）；抵消长线路的容性作用，防止电压升高；•举例：FKL-10-2x750-6型，表示额定百分电抗6%，额定电压10kV，有两个支路，每支路额定电流为750A，铝电缆分裂电抗器。五、母线1、定义及分类：又称汇流排，汇集、分配、传送电能。材质：铜母线、铝母线、钢母线截面形状：矩形、圆形（或管形）、槽形LMY：硬型铝母线；TMY：硬型铜母线2、母线涂色及排列涂色作用：识别相序；防腐；增加辐射能力，改善散热条件说明：在母线的各个连接处和距离连接处10cm以内的地方，以及涂有温度漆(变色漆)的地方不应涂漆;间隔内的硬母线均要余留50--70mm，在该长度内也不应涂漆，以供停电检修时挂接临时接地线之用。矩形母排常见的排列方式（1）平放水平排列。优点：母线对短路时产生的电动力具有较强的抗弯能力；缺点：散热条件稍差。（2）立放水平排列。优点：散热条件好；缺点：抗弯能力差。（3）立放垂直排列。优点：散热条件好，抗弯能力强；缺点：增加了空间高度。（4）三角形排列。可减少开关柜的深度和高度，使布置比较紧凑。六、绝缘子与套管绝缘子又叫瓷瓶，用来支撑、固定带电导体，保持导体与地、导电导体之间的绝缘；分支持绝缘子、套管绝缘子两种。电站绝缘子型号由字母和数字两部分构成：穿墙套管型号第四节高压成套装置一、成套配电装置的特点和作用定义：以开关为主的成套电器，俗称开关柜；用途：接受与分配电能。开关柜分类（3种）：按照电压高低，分为：高压开关柜、低压开关柜；按照装设地点，分为：户外式、户内式；按照开关电器是否可以移动，可分：固定式、手车式；说明：通常一个柜构成一个回路，一个柜成为一个间隔。高压开关柜的型号含义举例：JYN2-10金属封闭铠装式，移开式，户内，设计序号2，额定电压10kV二、高压成套装置的选用原则和技术要求1、选用原则2、高压开关柜的技术要求（了解）足够的机械强度；有防止事故扩大措施；在一次侧不停电情况下，可以安全检修二次设备；具备安全联锁装置；电气设备与接线符合安全距离要求；额定负荷下，设备温升不超规定值；柜内电器符合安全使用技术规范；断路器及操作机构符合使用要求（分合闸速度、触头行程等）；具备防止电气误操作的“五防”功能；一、二次电气回路、电器的绝缘强度符合使用条件；满足使用环境条件对于手车式高压开关柜，还应满足：同型号手车式高压开关柜的手车能够互换;手车应具有三种位置:工作位置：一次回路与二次回路均接通；试验位置：一次回路不接通，手车与柜体隔离触头之间有安全距离；二次回路接通，此时手车上的断路器允许进行操作试验；检修位置：手车退出柜外，一次回路和二次回路均断开;柜内一次隔离触头有可靠的安全措施，能保证手车退出柜体时进柜检修人员的安全；手车体与柜体间有可靠的接地装置。防止电气误操作的“五防”（记住）：①防止带负荷拉(合)隔离开关;②防止误分、合断路器;③防止带电挂接地线（合接地刀闸）;④防止带接地线（接地刀闸）送电;⑤防止误入带电间隔。“五防”使用说明：1)优先采用机械闭锁;2)有紧急解锁机构;3)“五防”中除防止误分、误合断路器可采取提示性措施外，其他“四防”原则上采用强制性闭锁;4)“五防”闭锁不应影响开关分(合)闸的速度特性;5)如用电磁闭锁，闭锁回路电源要与继电保护、控制信号回路分开;6）闭锁装置应尽量做到结构简单可靠，操作维修方便，尽可能不增加正常操作和事故处理的复杂性。三、常用高压成套装置1、GG-1A型固定式高压开关柜2、KYN-10型铠装移开式高压开关柜3、GFC-10型手车式高压开关柜4、HXGN1-10型高压环网开关柜（自学，简单了解一下柜体结构、五防措施、主要技术参数）四、高压开关柜的一次接线方案（略）自学，一般了解五、高压开关柜的安装（略）六、手车式高压开关柜的试验（3）工频耐压试验：一次、二次回路分别做动作试验：试验位置、工作位置，合分闸操作试验其他试验：继电保护校验等七、高压开关柜的投运前的检查及运行巡视（略）