进网电工第四章高压电器及成套配电装置

进网电工第四章高压电器及成套配电装置简介

1、本章两个内容“高压电器”和“成套配电装置”，实际是一个内容，因为成套配电装置内包含高压电器。

2、本章重点介绍3KV---35KV设备。第2页,共55页，2024年2月25日，星期天

第一节开关电器中的电弧第3页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、电弧的产生与熄灭

电弧的熄灭击穿电压第4页,共55页，2024年2月25日，星期天一、电弧的产生与熄灭电弧电流的本质是离子导电，即触头的正离子（带正电）在触头间电场力的作用下向负极运动。触头断开后，触头之间如果有电弧存在，则电路实际上没被切断。第5页,共55页，2024年2月25日，星期天一、电弧的产生与熄灭触头间介质击穿电压是指触头间产生电弧的最小电压。触头间恢复电压是指触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的最小电压。触头间恢复电压大于触头间介质击穿电压，电弧将重燃。第6页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、电弧的产生与熄灭

电路为纯性电阻负荷时，恢复电压等于电源电压，则有利于灭弧。第7页,共55页，2024年2月25日，星期天

二、高压电器中的电弧

加速电弧的熄灭的方法

（1）气体吹动电弧

（2）拉长电弧

（3）电弧与固体介质接触第8页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压断路器的用途、类型、技术数据1高压断路器的用途

断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况下在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况（如自动重合到故障线路上时）下可靠地接通短路电流。第9页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压断路器的用途、类型、技术数据2高压断路器的类型

(1)油断路器

(2)真空断路器

(3)六氟化硫断路器（SF6）第10页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压断路器的用途、类型、技术数据3高压断路器主要参数

(1)额定电压;

(2)额定电流;(3)额定开断电流:指额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流的能力;(4)关合电流:指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时,断路器所允许接通的最大短路电流。

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一、高压断路器的用途、类型、技术数据4断路器型号及含义

断路器名称S少油式D多油式Q产气式Z真空L六氟化硫

额定电流(A)其他标志G改进C手车额定电压(kV)设计序号使用环境N;W第12页,共55页，2024年2月25日，星期天

二、真空断路器真空断路器现已成为3—35kV电压等级中广泛应用。1、工作原理:真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。2波纹管的寿命通常决定了断路器的机械寿命。3屏蔽筒作用:(1)减轻弧隙的金属蒸汽和液滴喷溅到绝缘外壳内壁上;(2)改善真空灭弧室内部的电场分布，;(3)冷凝电弧生成物。第13页,共55页，2024年2月25日，星期天

三、SF6断路器1、SF6气体是一种无色、无味、无毒、不可燃、易液化、对电气设备不腐蚀的气体。2、SF6气体绝缘强度约是空气的2.33倍，灭弧能力可达空气的100倍。3、SF6断路器检修年限可达20年以上。4、SF6气体与水分或其它杂质成分混合后，在电弧的作用下会分解为低氟物质，有严重的腐蚀性和毒性。第14页,共55页，2024年2月25日，星期天

四、断路器操动机构断路器操动机构要求

1、足够的操作功

2、较高的可靠性

3、动作迅速

4、具有自由脱口装置第15页,共55页，2024年2月25日，星期天操作机构分类：1、电磁：用直流螺旋管电磁力合闸的操作机构。2、永磁：是由分、合闸线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场叠加来完成分、合闸操作的操作机构。3、电动弹簧储能：是一种利用合闸弹簧张力合闸的操作机构。4、液压操作机构的优点：是利用液压油作为传递介质，依靠高压油传递能量进行分合闸的操作机构。第16页,共55页，2024年2月25日，星期天（一）、断路器投入运行：1、新安装或者大修后投入运行前必须验收合格才能加压运行。2、验收项目按要求执行。（二）、断路器正常运行巡视检查：（三）、对运行断路器的一般要求。（四）、油断路器巡视检查。（五）、SF6断路器的巡视检查（六）、真空断路器的巡视检查（七）、弹簧机构巡视检查五、断路器运行维护第17页,共55页，2024年2月25日，星期天（八）、断路器特殊巡视。（九）断路器日常维护工作。（十）、断路器的合闸操作。长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式进行2—3次操作，操作无异常后方能投入运行。（十一）、断路器异常运行及处理。五、断路器运行维护第18页,共55页，2024年2月25日，星期天第三节

隔离开关第19页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、隔离开关作用和类型.隔离开关作用1隔离电源2倒闸操作

3拉、合无电流或小电流第20页,共55页，2024年2月25日，星期天第21页,共55页，2024年2月25日，星期天第22页,共55页，2024年2月25日，星期天第三节高压隔离开关

用途

高压隔离开关具有明显的分段间隙，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能够通断一定的小电流。它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电源，更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有明显的分段间隙，因此它通常与断路器配合使用。第23页,共55页，2024年2月25日，星期天分类

根据隔离开关的使用场所，可以把高压隔离开关分成户内和户外两大类。型号及含义户外交流高压隔离开关GW4-35DW/630A-25KA││││││└额定热稳定电流（kA）││

│

└──额定电流（A）│││└───单接地、防污型││└───额定电压（kV）│

└──设计序号│└──户外└隔离开关第24页,共55页，2024年2月25日，星期天在操作隔离开关时，应该注意操作顺序，停电时先拉线路侧隔离开关，送电时先合母线隔离开关，而且在操作隔离开关前，先注意检查断路器却实在断路位置后才能操作隔离开关。合上隔离开关时的操作：（1）无论用手动传动装置或用绝缘操作杆操作，均必须迅速而果断，但在合闸终了时用力不可过猛，以免损坏设备，使机构变形，此瓶破裂等。（2）隔离开关操作完毕后应检查是否合上。合好后应该隔离开关完全进入固定触头，并检查接触的严密性。第25页,共55页，2024年2月25日，星期天2．拉开隔离开关时操作：（1）开始时应该慢而谨慎，当刀片刚要离开固定触头时应迅速。特别是切断变压器的空载电流，架空线路和电缆的充电电流，架空线路小负载电流以及环路电流时，拉开隔离开关时，更应迅速果断，以便能迅速消弧。（2）拉开隔离开关后，应检查隔离开关每相确实已在断开位置并应使刀片尽量拉到头。第26页,共55页，2024年2月25日，星期天3．在操作中误拉误合隔离开关时：（1）操作中误合隔离开关时，既是合错，甚至在合闸中发生电弧，也不准将隔离开关再拉开（将错就错）。因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路事故。（2）误拉隔离开关时，在刀片（A）、刚要离开固定触头时，便发生电弧，这时，应立即合上可以消灭电弧，避免事故。如果隔离开关（B）、已经全部拉开，则绝不允许将误拉的隔离开关再合上。如果是单极隔离开关，操作一相后发现误拉，对其它两项则不允许继续操作。第27页,共55页，2024年2月25日，星期天

第四节

高压负荷开关第28页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压负荷开关作用和分类高压负荷开关作用

高压负荷开关是高压电路中用于在額定电压下接通或断开负荷电流的开关电器。虽有灭弧装置，但灭弧装置较弱，不能切断短路电流。负荷开关的结构不同，工作原理有所不同。第29页,共55页，2024年2月25日，星期天高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。第30页,共55页，2024年2月25日，星期天第五节交流高压真空接触器第31页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、交流高压真空接触器的结构1、操作机构只需要小功率，一般合闸电流不大于6A，分闸电流不大于2A。2、可用于控制和保护（配合熔断器）电动机、变压器、电容器组等，尤其适合需要频繁操作的场所。第32页,共55页，2024年2月25日，星期天(一）机械保持方式（二）电磁保持方式

一、交流高压真空接触器的自保持方式第33页,共55页，2024年2月25日，星期天第六节

高压熔断器第34页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压熔断器用途和类型

高压熔断器在通过短路电流或严重过载电流是熔断，以保护电路中的电器设备。

高压熔断器的分类：按安装地点可分为户内式和户外式；按容管安装方式为插入式和固定安装式，按动作特性可分固定式和自动跌落式；按工作特性可分为有限流作用和无限流作用。在冲击短路电流到达之前能切断短路电流的熔断器称为限流式熔断器。第35页,共55页，2024年2月25日，星期天

二、户内式高压熔断器

XRN系列熔断器为限流式有填料高压容电器。熔管的陶瓷芯上绕有工作熔体和指示熔体。

RN2型高压熔断器是用于电压互感器回路作短路保护的专用熔断器。熔管没有熔断指示器。为了保证RN2型熔丝在运行中不会因机械振动而损坏，所以RN2型熔断器的熔丝是根据机械强度要求来确定的。从限制RN2型熔断器所通过的短路电流考虑，要求熔丝具有一定的电阻。第36页,共55页，2024年2月25日，星期天第37页,共55页，2024年2月25日，星期天

四、户外式高压熔断器

RW4-10系列熔断器熔管由环氧玻璃钢或层卷纸板组成，其内壁衬以红钢纸或桑皮做成消弧管。熔管内所衬消弧管可避免电弧与熔管直接接触，以免电弧高温烧毁熔管。

PRW10-12F/100带消弧触头跌落式熔断器，在切断短路电流时，电弧使灭弧管产生大量气体，释压帽打开，利用电弧被迅速拉长和气体吹弧，使电弧迅速熄灭。RXW-35型限流式熔断器，主要用于保护电压互感器。第38页,共55页，2024年2月25日，星期天第39页,共55页，2024年2月25日，星期天第七节

高压电容器第40页,共55页，2024年2月25日，星期天

二、高压电容器结构高压电容器是电力系统的无功电源之一，用于提高电网功率因数。高压电容器内电容元件可接成串联或并联。单台三相电容器的元件组在外壳内部接成三角形。有些电容器设有放电电阻，当电容器与电网断开后，能通过放电电阻放电，一般情况下10min后电容器残压可降至75V以下。第41页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压电容器的运行维护1、高压电容器运行的一般要求外壳应与金属架构共同接地。2、一般情况下，环境温度在40度时，充矿物油的电容器允许温升为50度，充硅油的电容器允许温升为55度。

3、高压电容器组运行操作注意事项······P1494、高压电容器组投入或退出运行时的注意事项······P1495、高压电容器组运行常见故障、产生原因、和处理方法······见表4-2

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第八节高压成套配电装置第43页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压成套配电装置的用途和类型高压成套配电装置是制造厂成套供应的设备，运抵现场后组装而成的高压配电装置。1.分类:(1)金属封闭式

(2)金属封闭铠装式

(3)金属封闭箱式

(4)SF6封闭组合电器第44页,共55页，2024年2月25日，星期天

一、高压成套配电装置的用途和类型2.五防功能:

(1)防误分、合断路器；

(2)防带负荷拉合隔离开关；

(3)防带电挂接地线或合接地刀闸；

(4)防带接地线（或接地刀闸）合断路器

(5)防误入带电间隔

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二、常用高压成套配电装置一、KYN28—10型高压开关柜

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二、常用高压成套配电装置一、KYN28—10型高压开关柜(1)中部设有悬挂小车的轨道；

(2)左侧轨道上设有开合主回路触头盒遮挡帘板的机构和小车横向限位装置；(3)右侧轨道上设有小车的接地装置和防止小车滑脱的限位机构；

(4)右侧中部设有开关柜接地开关和接地开关的操作机构及其机械连锁；

(5)主母线室安装垂直排列三相矩形主母线。第47页,共55页，2024年2月25日，星期天

二、常用高压成套配电装置二、XGN—10型金属封闭固定式开关柜(1)三相交流50Hz单母线或单母线带旁路母线；

(2)防护等级为IP2X

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二、常用高压成套配电装置三、RGC型金属封闭单元组合SF6开关柜(1)常用于额定电压3kV—24kV、额定电流630A单母线接线的发电厂、变电所和配电所；

(2)最大可用5个标准单元组成一个大单元；(3)三工位开关：关合/隔离/接地（4）功