工厂供电技术-高低压配电装置的运行与检修

化学工业出版社技能目标：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化学工业出版社【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化学工业出版社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。化学工业出版社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化学工业出版社•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化学工业出版社•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化学工业出版社－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化学工业出版社•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化学工业出版社•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化学工业出版社•断路器分类：•少油断路器•空气断路器•SF6断路器•真空断路器任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•1．少油断路器•少油断路器中的油仅作灭弧介质使用，不作为主要绝缘介质，而载流部分是依靠空气、陶瓷材料或有机绝缘材料来绝缘的，因而油量很少。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2．真空断路器•真空断路器是把触头安置在一个真空容器中，依靠真空作灭弧和绝缘介质。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•真空断路器的类型•（1）按使用场所划分——可分为户内式和户外式，分别用ZN和ZW来表示。•（2）按断路器主体与操动机构的相关位置划分--可分为整体式和分体式。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•真空断路器在开断电流时，两触头间就要产生电弧，电弧的温度很高，能使触头材料蒸发，在两触头间形成很多金属蒸汽。由于触头周围是“真空”的，只有很少气体分子，所以金属蒸汽很快就跑向围在触头周围的屏蔽罩上，以致在电流过零后极短的时间内（几微秒）触头间隙就恢复了原有的高“真空”状态。因此真空断路器的灭弧能力要比少油断路器优越得多。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•真空断路器具有如下特点：•①在真空中熄弧，电弧和炽热气体不外露，不飞溅到其它物体上。•②由于真空中耐压强度高，触头之间距离大大缩短，相应的动作行程也短的多，动导杆的惯性小，适用于频繁操作。•③熄弧时间短、弧压低、电弧能量小、触头损耗小，开断次数多。•④操作机构小且重量轻，控制功率小，没有火灾和爆炸危险，安全可靠。•⑤触头密封在真空中，不会因受潮气、灰尘及有害气体等影响而降低其技术性能。•⑥真空断路器在遮断短路电流时，待故障排除后，无需检修真空断路器即可投入运行。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•真空断路器由于熄弧速度太快，容易产生操作过电压，直接威胁着电气设备的安全运行。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2.1.5高压熔断器•一、高压熔断器的功能•高压熔断器主要作为电气设备长期过载和短路的保护元件。电路过载或短路时，将熔断体熔断切断故障电路。在正常情况下，不允许操作高压熔断器接通或切断负荷电流。•二、高压熔断器类型及型号任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•1.RN1、RN2型高压熔断器•RN1、RN2型熔断器其灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期（即短路电流未达冲击值前）就能完全熄灭电弧，切断电路。这种熔断器属于“限流”型熔断器。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2.RW4型跌落式熔断器•跌落式熔断器要经过几个周波才能灭弧，所以没有限流作用，属于“非限流”型熔断器。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2.1.6互感器•电流互感器与电压互感器统称为互感器，互感器是一种特殊变压器。它是一次电路与二次电路之间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈和电压线圈供电。它的原理接线如图2－1－16所示任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•一、互感器的作用：•（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。•（2）隔离高压电路。互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。•（3）对二次设备进行维护、调试以及调整试验时，可以不中断一次系统的运行，而只需要改变二次接线即可。•（4）当电路中发生短路时，测量仪表和继电器的电流线圈不会直接受到大电流的损坏。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•二、电流互感器•1．电流互感器的类型及型号•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5A或1A的变换设备。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2．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（以下简称电流互感器）。它的工作原理和变压器相似。•电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的变流比（额定互感比）。•任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识21NNiIIK化学工业出版社•3．电流互感器的误差•电流误差和角误差都与电流大小有关•4．电流互感器的接线方案•（1）三相星形接线•（2）两相V形接线•（3）两相电流差接线•（4）一相式接线任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•5．电流互感器使用注意事项•（1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。•（2）二次侧必须有一端接地。•（3）接线时要注意极性。•（4）一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪表串接。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•6．电流互感器准确度等级和容量•（1）电流互感器的准确度•测量用互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用互感器有5P、10P两级。•（2）电流互感器的额定容量•电流互感器的额定容量系指电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运行时，二次线圈输出的容量。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•三、电压互感器•1．电压互感器的类型及型号•电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V或100/V的变换设备。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•2．电感式电压互感器•（1）电压互感器的工作原理•电压互感器的工作原理、构造和连接方法都与变压器很相似。•电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的电压比（额定互感比）。•任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识21NNuUUK化学工业出版社•3．电容式电压互感器•随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，普遍采用电容式电压互感器。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•4．电压互感器的接线方案•（1）一个单相电压互感器的接线•（2）两个单相电压互感器的V/V形接线•（3）三个单相电压互感器形接线•（4）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器（开口三角形）形接线任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识//00YY00/YY化学工业出版社•6．电压互感器准确度等级和容量•对于测量用电压互感器的标准准确度级有：0.1、0.2、0.5、1.0、3.0五个等级，保护用电压互感器的标准准确度级有3P和6P两个等级。•电压互感器的负载要求就是负载容量之和不能超过互感器的额定二次容量值。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•四、互感器的配置原则•互感器在主接线中的配置与测量仪表、同期点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关。任务2.1工厂常用的高低压配电装置的认识化学工业出版社•1