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電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可考試參考教材高壓類理論部分 高壓電器及成套配電裝置 高壓電器及成套配電裝置 包括斷路器 隔離開關(guān) 負(fù)荷開關(guān) 熔斷器 電容器等作用 在高壓電路中起著控制或保護(hù)等作用 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 一 電力系統(tǒng)短路的基本概念1 短路 電力系統(tǒng)中相與相之間或相對(duì)地之間 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)而言 通過金屬導(dǎo)體 電弧或較小阻抗連接而形成的非正常狀態(tài) 高壓電器及成套配電裝置 2 短路的類型 三相短路 兩相短路 兩相接地短路和單相短路 短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)短路電流通過平行導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁效應(yīng) 當(dāng)兩根平行導(dǎo)體中分別有電流對(duì)過時(shí) 導(dǎo)體間將產(chǎn)生作用力 同時(shí)短路電流在導(dǎo)體和電器中引起的熱效應(yīng) 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 3 短路電流的危害1 短路電流通過電器設(shè)備時(shí) 將引起導(dǎo)體嚴(yán)重發(fā)熱 造成導(dǎo)體溫度升高甚至溶化 并且回?fù)p壞絕緣 2 短路電流通過電器設(shè)備時(shí) 在相間產(chǎn)生很大的電動(dòng)力作用于導(dǎo)體之上 可能造成設(shè)備的變形或損壞 3 短路處往往有電弧產(chǎn)生 高溫電弧會(huì)燒毀故障設(shè)備或燒傷周圍人員 甚至引起火災(zāi) 4 短路電流通過變壓器 線路等阻抗元件時(shí) 將產(chǎn)生很大的電壓降 還會(huì)引起發(fā)電機(jī)端電壓的降低 因此影響電力系統(tǒng)的正常供電 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 二 高壓電器中的電弧1 什么是電弧 電弧是電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象 其特點(diǎn)是光亮很強(qiáng)溫度很高 2 高壓電路中開關(guān)電器切斷具有電流的電路時(shí) 斷開的觸頭之間將會(huì)產(chǎn)生電弧 電弧溫度極高 可達(dá)5000 以上 對(duì)電器設(shè)備有很大危害 研究電弧的目的 是要迅速熄滅電弧 以保證電器設(shè)備運(yùn)行安全 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 3 電弧產(chǎn)生的原因 在拉開刀閘時(shí) 動(dòng) 靜觸頭之間的空氣原來是絕緣體為什么會(huì)形成導(dǎo)電的弧道呢 這是由于此時(shí)的空氣已被游離 游離狀態(tài)下的空氣和導(dǎo)體一樣具有導(dǎo)電性能 在切斷電路時(shí)介質(zhì) 如空氣 由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài) 可分為如下幾個(gè)過程 a 強(qiáng)電場發(fā)射 在開關(guān)觸頭剛剛分離的瞬間 觸頭間距離s很小 雖然觸頭間電壓U不一定很高 則可能產(chǎn)生很強(qiáng)的電場強(qiáng)度E E U s 如果電場強(qiáng)度超過3 106V M以上 金屬觸頭陰極表面的電子就會(huì)被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子 這種游離方式稱為強(qiáng)電場發(fā)射 也是在弧隙間最初產(chǎn)生電子的原因 b 熱電子發(fā)射 在觸頭即將分開的瞬間 觸頭壓力以及接觸面積減小 接觸電阻 Rc 增大 電能損耗 I2Rc 增大 在觸頭表面出現(xiàn)熾熱點(diǎn) 特別是電弧形成后 弧隙間的高溫亦使觸頭表面受熱出現(xiàn)強(qiáng)烈的熾熱點(diǎn) 高溫使得自由電子能量增加 運(yùn)動(dòng)加劇 陰極表面就會(huì)有電子跑出 形成熱電子發(fā)射 c 碰撞游離 強(qiáng)電場的作用下 自由電子向陽極加速運(yùn)動(dòng) 具有很高的速度和巨大的動(dòng)能 不斷地與其他中性質(zhì)點(diǎn) 介質(zhì)原子或分子 發(fā)生碰撞 使束縛在原子核周圍的電子釋放出來 形成自由電子和正離子 這種現(xiàn)象就稱為碰撞游離 新產(chǎn)生的電子也向陽極加速運(yùn)動(dòng) 同樣也會(huì)使它所碰撞的中性質(zhì)點(diǎn)游離 碰撞游離連續(xù)進(jìn)行就可能導(dǎo)致觸頭間充滿了電子和離子 它具有很大的電導(dǎo) 在外加電壓作用下 觸頭間介質(zhì)可能被擊穿而形成電弧 d 熱游離 電弧的溫度很高 介質(zhì)在分子高溫作用下 產(chǎn)生迅速的不規(guī)則運(yùn)動(dòng) 具有很大的動(dòng)能 相互碰撞游離出自由電子和正離子 形成熱游離 維持電弧燃燒 增加了開關(guān)電器滅弧困難 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 觸頭斷開后 觸頭之間如果有電弧存在 則電路實(shí)際上沒有被斷開 直到觸頭間電弧熄滅后電路才真正斷開 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 交流電弧的熄滅條件交流電弧中電流每半個(gè)周期要經(jīng)過一次零值 這時(shí)電弧暫時(shí)自然熄滅 電流停止向弧隙輸入電能 弧隙介質(zhì)因高溫而產(chǎn)生的熱游離迅速減弱 此時(shí) 設(shè)法加強(qiáng)去游離 使弧隙介質(zhì)的絕緣能力達(dá)到不會(huì)被弧隙外施電壓擊穿的程度 則在下半周電弧就不會(huì)重燃而最終熄滅 因此交流電弧的熄滅條件就是電弧不發(fā)生重燃的條件 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 觸頭間介質(zhì)擊穿電壓是指觸頭間產(chǎn)生電弧的最小電壓觸頭間恢復(fù)電壓是指觸頭間電弧暫時(shí)熄滅后外電路施加在觸頭之間的電壓 第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識(shí) 因此在電弧電流過零時(shí) 電弧自然熄滅 此時(shí) 弧隙中同時(shí)存在著兩個(gè)恢復(fù)過程 即介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程和電源電壓恢復(fù)過程 如果觸頭間的擊穿電壓高于觸頭間的恢復(fù)電壓 弧隙就被擊穿 電弧重燃 反之 如果觸頭間的擊穿電壓低于觸頭間的恢復(fù)電壓時(shí) 電弧便熄滅 因此 交流電弧熄滅的條件是 電弧電流過零 電弧自然熄滅時(shí) 觸頭間的恢復(fù)電壓始終高于觸頭間的擊穿電壓 第二節(jié)高壓斷路器 真空斷路器 一 真空斷路器的特點(diǎn) 具有體積小 重量輕 噪音小 無可燃物 維護(hù)工作量少等突出的優(yōu)點(diǎn) 尤其適用于頻繁操作及故障較多的場合 真空斷路器的組成結(jié)構(gòu) 真空斷路器的組成結(jié)構(gòu) 真空滅弧室 真空滅弧室 動(dòng)靜觸頭 屏蔽罩 動(dòng)靜導(dǎo)電桿 波紋管 外殼 真空滅弧室 特點(diǎn) 整個(gè)壽命期內(nèi)真空有保證 瓷殼好 質(zhì)地細(xì)膩 光滑無雜色 如玉石與航空陶瓷共用 減少漏氣的可能 真空電弧冶煉觸頭含氣量特低 在觸頭燒蝕時(shí) 釋放出來的氣體造成真空度下降的影響大大降低 開斷原理先進(jìn) 31 5kA以下采用杯狀橫磁場 31 5kA以上采用縱磁場 觸頭的平面較規(guī)則 電場分布極佳 所需開距小 即可達(dá)到斷口耐壓的要求 開斷的截流質(zhì)低 真空泡的工作原理 真空泡是用密封在真空中的一對(duì)觸頭來實(shí)現(xiàn)電力回路的接通與分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件 是利用高真空作絕緣滅弧介質(zhì) 真空滅弧室中的觸頭斷開過程中 依靠觸頭產(chǎn)生的金屬蒸汽使觸頭間產(chǎn)生電弧 當(dāng)電流接近零值時(shí) 電弧洗煤 一般情況下 電弧熄滅后 弧隙中殘存的帶電質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)繼續(xù)向外擴(kuò)散 在電流過零后很短時(shí)間 約幾微秒 內(nèi)弧隙便沒有多少金屬蒸汽 立刻恢復(fù)到原有的 真空 狀態(tài) 使觸頭之間的介質(zhì)擊穿電壓迅速恢復(fù) 達(dá)到觸頭間介質(zhì)擊穿電壓大于觸頭間恢復(fù)電壓條件 使電弧徹底熄滅 真空滅弧室內(nèi)觸頭的技術(shù)要求 真空熄弧時(shí)觸頭 最重要構(gòu)件 必須滿足下述要求 導(dǎo)電好 耐弧性好 含氣量低 導(dǎo)熱好 機(jī)械強(qiáng)度高和加工方便的優(yōu)點(diǎn) 常用材料 銅鉻合金 銅合金等等 觸頭分閘過程中 開斷電流將產(chǎn)生金屬蒸汽電弧放電并持續(xù)在等離子體內(nèi)流動(dòng) 一直到下一個(gè)電流過零點(diǎn)為止 電弧在接近電流零點(diǎn)處熄弧 金屬蒸汽在幾微秒內(nèi)不再導(dǎo)電 斷口間迅速恢復(fù)絕緣 真空滅弧室真空度高于10 9bar 6 20mm的觸頭開距足以保證真空滅弧室的絕緣強(qiáng)度 屏蔽罩的作用 1 防止燃弧過程中電弧生成物濺到絕緣外殼的內(nèi)壁 從而降低外殼的絕緣強(qiáng)度 2 改善滅弧室內(nèi)部電場分布的均勻性 有利于降低局部場強(qiáng) 促進(jìn)真空滅弧室小型化 3 冷凝電弧生成物 吸收一部分電弧能量 有助于弧后間隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù) 提高真空開關(guān)管開斷電流的能力 一般使用銅和不銹鋼兩種材料制作 銅具有較高的導(dǎo)熱率和優(yōu)良的凝結(jié)能力 但銅材熔點(diǎn)低 和電弧生成物有較大的親和力 且屏蔽罩內(nèi)壁上附有的金屬屑會(huì)使燃弧后的滅弧室內(nèi)電場分布不均勻 選用不銹鋼做主屏蔽罩就能克服上訴缺點(diǎn) 波紋管的作用 由厚度為0 1 0 2mm的不銹鋼制成的薄壁元件 使動(dòng)觸頭在真空狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)成為可能 動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)而又不破壞滅弧室的密封狀態(tài) 真空開關(guān)的每次合分操作 都會(huì)使波紋管產(chǎn)生一次機(jī)械變形 因此 它是真空泡中最易損壞的部件 波紋管的疲勞壽命就決定了真空滅弧室的機(jī)械壽命 波紋管有液壓成型和膜片焊接兩種 使用的材料大多是不銹鋼 ZN系列真空斷路器 ZN系列真空斷路器 第二節(jié)高壓斷路器 SF6斷路器 SF6氣體 SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)使用 目前使用SF6的電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中廣泛使用 SF6氣體性質(zhì) SF6氣體是一種無色 無味 無毒 不可燃 易液化 對(duì)電器設(shè)備不腐蝕的氣體 但開斷后的SF6氣體是有毒的 比重比空氣重5倍 SF6氣體絕緣性能和滅弧性能強(qiáng) 它的絕緣強(qiáng)度是空氣的2 33倍 滅弧能力是空氣的100倍 SF6氣體在電弧高溫作用下會(huì)分解為低氟化物 但在電弧過零值后 又很快再結(jié)合成SF6氣體 SF6氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 但是遇有水份后 在電弧的作用下分解為低氟化合物和低氟氧化物 其中某些成份決有嚴(yán)重腐蝕性 會(huì)腐蝕內(nèi)部的金屬部件 并會(huì)威脅運(yùn)行及檢修人員的安全 SF6微水測試 缺點(diǎn)SF6氣體的檢漏和氣體回收 SF6斷路器結(jié)構(gòu) 支柱式 SF6斷路器結(jié)構(gòu) 落地罐式 SF6斷路器的基本結(jié)構(gòu) SF6斷路器的基本結(jié)構(gòu)與其它高壓斷路器一樣 由導(dǎo)電回路 滅弧裝置 絕緣部件 操動(dòng)機(jī)構(gòu)和附屬部件等5部分組成 其中的滅弧裝置由于滅弧介質(zhì)不同 在結(jié)構(gòu)上有其特點(diǎn) 與其它斷路器比較有較大差異 而其余幾個(gè)部分與其它斷路器大致相類似 支柱式SF6斷路器 支柱式SF6斷路器 對(duì)斷路器SF6氣體要求 對(duì)SF6氣體的要求 新裝SF6斷路器投入運(yùn)行前必須復(fù)測氣體含水量和漏氣率 滅弧室應(yīng)小于150ppm 其它氣室應(yīng)小于250ppm SF6氣體的年漏氣量小于1 SF6斷路器定期檢測微水 靜置24h后 方可測量 新裝或大修后 每三個(gè)月測量一次 待含水量穩(wěn)定后可每年測量一次 SF6氣體中含水量增大的可能原因 1 氣體或再生氣體本身含有水分 2 組裝時(shí)進(jìn)入水分 組裝時(shí)由于環(huán)境 現(xiàn)場裝配和維修檢查的影響 高壓電器內(nèi)部的內(nèi)壁附著水分 3 管道的材質(zhì)自身含有水分 或管道連接部分存在滲漏現(xiàn)象 造成外來水分進(jìn)入內(nèi)部 4 密封件不嚴(yán)而滲入水分 SF6氣體水份嚴(yán)重超標(biāo)的影響 水分嚴(yán)重超標(biāo)將危害絕緣 影響滅弧 并產(chǎn)生有毒物質(zhì) 原因如下 1 含水量較高時(shí) 很容易在絕緣材料表面結(jié)露 造成絕緣下降 嚴(yán)重時(shí)發(fā)生閃絡(luò)擊穿 含水量較高的氣體在電弧作用下被分解 SF6氣體與水分產(chǎn)生多種水解反應(yīng) 產(chǎn)生WO3 CuF2 WOF4等粉末狀絕緣物 其中CuF2有強(qiáng)烈的吸濕性 附在絕緣表面 使沿面閃絡(luò)電壓下降 HF H2SO3等具有強(qiáng)腐蝕性 對(duì)固體有機(jī)材料和金屬有腐蝕作用 縮短了設(shè)備壽命 2 含水量較高的氣體 在電弧作用下產(chǎn)生很多化合物 影響SF6氣體的純度 減少SF6氣體介質(zhì)復(fù)原數(shù)量 還有一些物質(zhì)阻礙分解物還原 滅弧能力將會(huì)受影響 3 含水量較高的氣體在電弧作用下分解成化合物WO2 SOF4 SO2F2 SOF2 SO2等 這些化合物均為有毒有害物質(zhì) 而SOF2 SO2的含量會(huì)隨水分增加而增加 直接威脅人身健康 因此對(duì)SF6氣體的含水量必須嚴(yán)格監(jiān)督和控制 第二節(jié)高壓斷路器 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu) 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用和要求 用來控制斷路器跳閘 合閘和維持合閘狀態(tài)的設(shè)備 其性能好壞將直接影響斷路器的工作性能 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用和要求 足夠的操作功較高的可靠性動(dòng)作迅速具有自動(dòng)脫扣裝置 操作機(jī)構(gòu)分類 根據(jù)正常操動(dòng)合閘所直接利用的動(dòng)能形式的不同 操動(dòng)機(jī)構(gòu)分為手動(dòng)型 CS 電磁型 CD 電動(dòng)型 液壓型 CY 氣動(dòng)型 CQ 和彈簧型 CT 等多種類型 除手動(dòng)型外 其他均為自動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu) 其中 電磁型和電動(dòng)型需直接依靠合閘電源提供操動(dòng)功率 液壓型 氣動(dòng)型和彈簧型則只需間接利用電能 并經(jīng)轉(zhuǎn)換設(shè)備和儲(chǔ)能裝置用非電能形式操動(dòng)合閘 故短時(shí)失去電源后可由儲(chǔ)能裝置提供操動(dòng)功率 因而減少了對(duì)電源的依賴程度 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 直接依靠電磁力合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 一般只用于110kV及以下的斷路器 CD型操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種戶內(nèi)壁掛式操動(dòng)機(jī)構(gòu) 可以電動(dòng)合閘 電動(dòng)分閘 手動(dòng)分閘 非正常手動(dòng)合閘 也可進(jìn)行自動(dòng)重合閘 操動(dòng)電源采用直流220V或110V 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 價(jià)格較低 加工工藝要求低 缺點(diǎn) 合閘功率大 需要配備大容量的直流合閘電源 機(jī)構(gòu)笨重 機(jī)構(gòu)耗材多 圖14 2CDl0型電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) a 前視圖 b 側(cè)視圖1 合閘鐵心2 磁扼 3 接線板 4 信號(hào)用輔助開關(guān) 5 分合指示牌 6 罩殼 7 分合閘用輔助開關(guān) 8 分閘線圈 9 分閘鐵心 10 合閘線圈 11 接地螺栓 12 拐臂 13 操作手柄 14 蓋 圖14 3CD10機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程示意圖 a 準(zhǔn)備合閘狀態(tài) b 合閘過程中 c 合閘到頂點(diǎn)位置 d 合閘動(dòng)作結(jié)束 e 分閘動(dòng)作 f 自由脫扣動(dòng)作1 止釘 2 3 連桿 4 輸出軸 5 連桿機(jī)構(gòu) 6 支架 7 軸 8 合閘鐵心頂桿 9 分閘鐵心 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 合閘 合閘前連板2和3接近1800 圖14 3a 合閘信號(hào)發(fā)出 合閘電磁鐵線圈受電 鐵心向上運(yùn)動(dòng)推動(dòng)滾輪軸7上移 通過連桿機(jī)構(gòu)使輸出主軸4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 使斷路器合閘 圖14 3b 與此同時(shí)斷路器的分閘彈簧被拉伸儲(chǔ)能 當(dāng)鐵心達(dá)到終點(diǎn)時(shí) 滾輪軸7與托架出現(xiàn)1 1 5mm的間隙 圖14 3c 此時(shí)由于輸出主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了輔助開關(guān) 使合閘回路接點(diǎn)打開 合閘信號(hào)消失 合閘線圈斷電 鐵心下落 滾輪軸被托架支撐住 使斷路器保持在合閘位置 圖14 3d 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 分閘 分閘信號(hào)發(fā)出 分閘電磁鐵線圈受電 鐵心9向上運(yùn)動(dòng) 撞擊連板2和3 使連板2和3的中間軸向上移動(dòng)并越出 死區(qū) 圖14 3e 滾輪軸脫離托架 在斷路器分閘彈簧的作用下 輸出拐臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 斷路器分閘 與此同時(shí) 輸出軸帶動(dòng)輔助開關(guān)運(yùn)動(dòng) 切斷分閘回路 分閘信號(hào)消失 分閘線圈失電 鐵心回落 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 自由脫扣 自由脫扣 合閘過程中 合閘鐵心頂住滾輪軸7向上運(yùn)動(dòng) 如果接到分閘信號(hào) 分閘鐵心向上撞擊連板2和3 使其中間軸越出 死區(qū) 這時(shí)臨時(shí)固定中心不固定 四連桿機(jī)構(gòu)變成五連桿機(jī)構(gòu) 在斷路器分閘彈簧力的作用下 滾輪軸7即從合閘鐵心頂桿8的端部滑下 實(shí)現(xiàn)自由脫扣 圖14 3f 彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) 只需要小容量合閘電源 對(duì)電源要求不高 交 直流均可 缺點(diǎn) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜 加工工藝要求高 機(jī)件強(qiáng)度要求高 安裝調(diào)試?yán)щy 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu) 利用氣體壓力儲(chǔ)存能量 依靠液體壓力傳遞能量進(jìn)行分合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) 體積小 操作功大 動(dòng)作平穩(wěn) 無噪音 速度快 不需要大功率的合閘電源 缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 加工工藝要求高 動(dòng)作速度受溫度影響大 價(jià)格昂貴 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)及含義 手動(dòng)型 CS 電磁型 CD 電動(dòng)型 液壓型 CY 氣動(dòng)型 CQ 和彈簧型 CT CT型操動(dòng)機(jī)構(gòu) 已儲(chǔ)能分閘狀態(tài) 已儲(chǔ)能合閘狀態(tài) 合 分閘過程采用二級(jí)脫扣 脫扣力小且穩(wěn)定 三維二級(jí)脫扣過程 二級(jí)脫扣的概念 四兩拔千斤的作用 說明 每相滅弧室工作時(shí)的需要閉合力約350kg 三相合計(jì)約1噸 通過二級(jí)脫扣后 僅需約2kg的脫扣力 這樣合 分閘線圈體積小 脫扣耗能小 合 分時(shí)間離散性小 國內(nèi)外其它操作機(jī)構(gòu)多采用一級(jí)的半軸脫扣 所需脫扣力達(dá)10kg以上 需要線圈體積大 脫扣耗能大 較易磨損 其它脫扣線圈 脫扣線圈 合閘過程演示開始 分閘過程演示開始 第二節(jié)高壓斷路器 斷路器運(yùn)行維護(hù) 斷路器投入運(yùn)行 必須驗(yàn)收合格后方可投運(yùn)驗(yàn)收項(xiàng)目按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行 斷路器正常運(yùn)行巡視檢查 必須定時(shí)進(jìn)行巡視檢查巡視檢查周期 一般有人值班的變電所和升壓變電所每天不少于一次 無人值班根據(jù)具體情況制定 通常每月不少于2次 對(duì)運(yùn)行斷路器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)的一般要求技術(shù)參數(shù)符合要求分 合閘指示便于觀察 準(zhǔn)確接地金屬外殼應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志 接觸良好溫臘片或試溫措施運(yùn)行標(biāo)號(hào)及名稱相色標(biāo)志 第三節(jié)隔離開關(guān) 隔離開關(guān)作用 分類和型號(hào) 隔離開關(guān)作用 隔離電源刀閘操作拉 合無電流或小電流的電路 其中 允許拉和的電路有 拉 合電壓互感器或避雷器回路拉 合母線合直接與母線相連設(shè)備的電容電流拉 合勵(lì)磁電流小于2A的空載變壓器拉 合電容電流不超過5A的空載線路 隔離開關(guān)類型 按安裝地點(diǎn)分 戶內(nèi)式合戶外式按刀閘的運(yùn)動(dòng)方式分 水平旋轉(zhuǎn)式 垂直旋轉(zhuǎn)式和插入式按支柱絕緣子的數(shù)目分 單柱式 雙柱式和三柱式按操作特點(diǎn)分 單極式和三極式按有無地刀分 帶接地刀閘和不帶接地刀閘 隔離開關(guān)的基本要求 基于隔離開關(guān)的工作特點(diǎn) 它在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足的要求如下 1 應(yīng)具有明顯的間隙 斷開點(diǎn) 2 應(yīng)具有可靠的絕緣3 應(yīng)具有一定破冰能力4 應(yīng)有鎖扣裝置5 應(yīng)能相互聯(lián)鎖 隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu) 戶內(nèi)式三相高壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)主要包括導(dǎo)電部分 絕緣部分和操動(dòng)部分等 隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu) 戶外式高壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)圖 由圖可見它也包括導(dǎo)電部分 絕緣部分和操作部分 隔離開關(guān)型號(hào)及含義 字母G 代表隔離開關(guān)安裝地點(diǎn) N 戶內(nèi) W 戶外數(shù)字 為設(shè)計(jì)序號(hào) 代表不同的系列數(shù)字 代表額定電壓 kV 字母 代表補(bǔ)充特性 T 統(tǒng)一設(shè)計(jì) G 改進(jìn)型 D 帶接地刀閘 C 穿墻式數(shù)字 代表額定電流 A 字母 G 代表高原型 隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu) 電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu) 液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu) 第四節(jié)高壓負(fù)荷開關(guān) 高壓負(fù)荷開關(guān)的作用和分類 高壓負(fù)荷開關(guān)的作用 高壓電路中用于在額定電壓下接通或斷開負(fù)荷電流的專用電器 一般配合高壓熔斷器使用 由熔斷器起短路保護(hù)作用 具有滅弧裝置 但滅弧能力較弱 只能切斷或接通正常的負(fù)荷電流 高壓負(fù)荷開關(guān)的分類 按使用場所分為 戶內(nèi)式 戶外式按滅弧方式分為 油浸式 產(chǎn)氣式 壓氣式 真空和SF6負(fù)荷開關(guān) 高壓負(fù)荷開關(guān)型號(hào)和含義 戶內(nèi)式高壓負(fù)荷開關(guān) FN3 10R 400 戶內(nèi)式高壓負(fù)荷開關(guān) FN3 10R 400 隔離開關(guān)有工作觸頭和滅弧觸頭 負(fù)荷開關(guān)合閘時(shí) 滅弧觸頭先閉合 然后工作觸頭再閉合 合閘后 工作觸頭與滅弧觸頭同時(shí)接通 工作觸頭與滅弧觸頭形成并聯(lián)賄賂 電流大部分經(jīng)過工作觸頭 分閘時(shí) 工作觸頭先斷開 然后滅弧觸頭再斷開 滅弧原理 滅弧是利用分閘時(shí) 主軸帶動(dòng)活塞內(nèi)的壓縮空氣 使壓縮空氣從噴嘴中高速噴出以吹熄電弧 因此滅弧性能較好 滅弧系采用固體產(chǎn)氣元件 負(fù)荷開關(guān)在分閘狀態(tài)時(shí)有明顯的斷口 可起隔離開關(guān)作用 高壓負(fù)荷開關(guān) 為什么高壓負(fù)荷開關(guān)要與熔斷器配合使用 答 高壓負(fù)荷開關(guān)在10kv系統(tǒng)和簡易的配電室中被廣泛采用 它雖有滅弧裝置 但滅弧能力較小 因此高壓負(fù)荷開關(guān)只能用來切斷或接通正常的負(fù)荷電流 不能用來切斷故障電流 為了保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全運(yùn)行 高壓負(fù)荷開關(guān)應(yīng)與熔斷器配合使用 由熔斷器起過載和短路保護(hù)作用 通常高壓熔斷器裝在高壓負(fù)荷開關(guān)后面 這樣當(dāng)更換高壓熔斷器時(shí) 只拉開負(fù)荷開關(guān) 停電后再進(jìn)行更換是比較安全的 第五節(jié)高壓熔斷器 高壓熔斷器用途和型號(hào) 用途 在通過短路電流或過載電流時(shí)熔斷 以保護(hù)電路中的電氣設(shè)備 高壓熔斷器是6 35kv電力系統(tǒng)小容量電路中常用的保護(hù)電器 它由熔體 支持觸頭和保護(hù)外殼三部分組成 串接于電路中 主電路發(fā)生過負(fù)荷或短路故障時(shí) 故障電流超過熔體的額定電流 熔體被迅速加熱熔斷 切斷故障電流 在不太重要而又允許較長時(shí)間停電的線路中 高壓熔斷器和隔離開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)配合使用可代替價(jià)格高的斷路器 高壓熔斷器分類 安裝地點(diǎn) 戶內(nèi)式 戶外式動(dòng)作特征性 固定式 自動(dòng)跌落式工作特性 限流式 非限流式 限流式熔斷器 沖擊短路電流達(dá)到之前能切斷短路電流的熔斷器 非限流式熔斷器 沖擊短路電流達(dá)到之前不能切斷短路電流的熔斷器 高壓熔斷器用途和型號(hào) 熔斷器的保護(hù)特性 I0稱為最小熔斷電流 在理論上 熔體通過I0時(shí) 熔斷時(shí)間為無窮大 即不應(yīng)熔斷 而通過熔體的電流大于I0很多時(shí) 熔斷時(shí)間迅速降低至最小值 0 01秒以下 通過熔體的電流愈大 熔體熔斷時(shí)間愈短 通過相同的短路電流 熔體額定電流愈大 熔斷時(shí)間愈長 熔斷器的保護(hù)特性 在許多情況下需要通過實(shí)測確定 戶內(nèi)式高壓熔斷器 戶內(nèi)式高壓熔斷器 RN1 限流型熔斷器以石英砂作為熔斷器填充物 用于電力線路過載及短路保護(hù) RN2 用于電壓互感器回路做短路保護(hù)的專用熔斷器 熔斷器的選擇 對(duì)于限流型熔斷器可不進(jìn)行動(dòng) 熱穩(wěn)定的校驗(yàn) 而對(duì)于非限流型熔斷器 要求進(jìn)行動(dòng) 熱穩(wěn)定的校驗(yàn)工作 保護(hù)電壓互感器的熔斷器只需要按額定電壓和開斷能力選擇 戶外式熔斷器 跌落式熔斷器 RW3 RW4 跌落式熔斷器的安裝 安裝時(shí)務(wù)必檢查熔絲是否拴緊 以防止觸頭過熱 熔管軸線與鉛垂線成300傾角 不得垂直或水平安裝 以保證熔件熔斷時(shí)熔管能靠自重自行跌落 不得裝于變壓器及其他設(shè)備的上方 以防熔管掉落發(fā)生事故 若裝于被保護(hù)設(shè)備的側(cè)上方 與被保護(hù)設(shè)備外廓的水平距離應(yīng)不小于0 5米 應(yīng)保持足夠的安全距離 6 10KV戶外安裝時(shí)相間距離應(yīng)不小于70mm 對(duì)地距離4 5m 戶內(nèi)安裝時(shí) 相間距離應(yīng)不小于60mm 對(duì)地距離3 0m為宜 應(yīng)檢查分合操作是否靈活 熔管上端口的磷銅膜片應(yīng)完好 緊固熔體時(shí)應(yīng)將膜片壓封住熔管上端口以保證滅弧性能 趺落式熔斷器的操作 跌落式熔斷器一般情況下不得帶負(fù)荷操作 一般配電變壓器容量在200KVA及以下的 其高壓側(cè)可以允許用熔斷器分合負(fù)荷電流 若超過200KVA 分合閘時(shí)電弧較大 有可能引起相間弧短路 應(yīng)先將負(fù)荷切去 然后再操作熔斷器 跌落式熔斷器在切除空載變壓器時(shí) 由于空載勵(lì)磁電流的存在 在高壓側(cè)切斷的瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的過電壓 若操作不當(dāng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致相間弧光短路 操作方法與單相隔離開關(guān)的操作方法及步驟相同 變壓器出現(xiàn)故障的征兆 聲音異常 噴油等 不得進(jìn)行操作 應(yīng)用變壓器電源線路的斷路器將其斷開 天氣不好 下雨天 雷雨天 盡量避免操作 限流式熔斷器 第六節(jié)高壓電容器 用途 電力系統(tǒng)的無功電源之一 用于提高電網(wǎng)的功率因數(shù) 主要用于無功補(bǔ)償 高壓電容器 第七節(jié)高壓成套配電裝置 高壓成套配電裝置 高壓成套配電裝置 也稱開關(guān)柜 是以開關(guān)為主的成套電器 其優(yōu)點(diǎn) 可滿足各種主接線的要求 并具有占地少 安裝 使用方便 適用于大量生產(chǎn)的特點(diǎn) 應(yīng)用廣泛 高壓成套配電裝置分類 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 金屬封閉式 金屬封閉鎧裝式 金屬封閉箱式和SF6封閉組合電器等等 按斷路器的安裝方式 固定式 手車式 KYN開關(guān)柜 開關(guān)柜的 五防 連鎖功能 防誤分 合斷路器 防帶負(fù)荷拉合隔離刀閘防帶電合接地刀閘防帶接地線合斷路器防誤入帶電間隔 KYN開關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖 開關(guān)柜的聯(lián)鎖裝置 1 手車從工作位置移至隔離 試驗(yàn)位置后 活動(dòng)簾板將靜觸頭盒隔開 防止誤入帶電隔室 檢修時(shí) 可用掛鎖將活動(dòng)簾板鎖定 2 斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí) 手車不能從工作位置拉出或從隔離 試驗(yàn)位置推至工作位置 斷路器的手車已充分鎖定試驗(yàn)位置或工作位置才能被操作 3 接地開關(guān)僅在手車出隔離 試驗(yàn)位置及柜外時(shí)才能被操作 當(dāng)接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時(shí) 手車不能從隔離 試驗(yàn)位置退至工作位置 4 手車在工作位置時(shí) 二次插頭被鎖定不能拔開