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1、第三节 高低压一次设备 一次电路（主电路、主接线、主回路）： 变配电所中承担输送和分配电能任务的电路 一次设备(一次元件)： 一次电路中所有的设备 第三节 高低压一次设备 一次设备分类： （1）变换设备： 其功能是按电力系统运行的要求改变电压或 电流、频率等，例如电力变压器、电压互感 器、电流互感器、变频机等 （2） 控制设备： 其功能是按电力系统运行的要求来控制一次 电路的通、断，例如各种高低压开关设备 第三节 高低压一次设备 （3） 保护设备： 其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的 保护，例如熔断器和避雷器等 （4） 补偿设备： 其功能是用来补偿电力系统中的无功功率，提高系 统的功
2、率因数，例如并联电容器等 （5） 成套设备： 它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备 及控制、指示、监测和保护一次设备的二次设备组 合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电 屏、动力和照明配电箱等 第三节 高低压一次设备 电弧问题与灭弧方法 电弧：一种强烈的电游离现象 特点：光亮很强，温度很高 影响：可延长断电时间、烧毁触头、 使电气设备和导线电缆损坏，弧光可 能损伤人的视力，导致失明。 （表面温度30004000度，弧心温度 10000度。） 第三节 高低压一次设备 电弧的产生 触头在分断电流时，触头本身及触头 周围的介质中含有大量可被游离的电 子，在外加电压足够大时，产生强烈 的
3、电游离而发生电弧 第三节 高低压一次设备 产生电流的游离方式： （1） 热电发射 触头分断电流时，阴极表面由于大电 流收缩集中，出现炽热光斑，触头表 面电子吸收热能发射到触头间隙，形 成自由电子 第三节 高低压一次设备 （2）高电场发射 触头开断初，电场强度大，触头表面 电子被强行拉出 （3）碰撞游离 高速电子碰撞中性质点，使中性质点 变成正离子和自由电子，当离子浓度 足够大时，介质击穿产生电弧 第三节 高低压一次设备 （4） 高温游离（热游离） 电弧中心温度高达10000摄氏度，电 弧中的中性质点游离为正离子和自由 电子 由于上述各种游离的综合作用，使得 触头在分断电流时产生电弧，并维持 简
4、言之，碰撞游离产生电弧，热游离 维持电弧 第三节 高低压一次设备 电弧的熄灭 条件：去游离率游离率 即电弧中离子消失的速率大于离子产 生的速率 第三节 高低压一次设备 熄灭电弧去游离的方式： （1） 正负带点质点的“复合” 重新成为中性质点 （2） 正负带点质点的“扩散” 使电弧区带电质点减少 第三节 高低压一次设备 常用灭弧方法： （1） 速拉灭弧法 迅速拉长电弧，使电弧周围的电场强度 骤降，离子的复合速率增强 （2） 冷却灭弧法 降低电弧的温度，使电弧中的高温游离 减弱，正负离子复合增强 第三节 高低压一次设备 (3) 吹弧灭弧法 利用外力吹动电弧使电弧加速冷却，同时拉 长电弧，降低电场强
5、度 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 （4） 长弧切短灭弧法 第三节 高低压一次设备 （5） 粗弧分细灭弧法 （6） 狭沟灭弧法 （7） 真空灭弧法 （8） 六氟化硫灭弧法 第三节 高低压一次设备 高压真空断路器 利用“真空”灭弧的一种断路器。 外形如图2-41 特点：体积小、动作快、寿命长、安全可靠 、便于维护，但价格贵 主要用于要频繁操作和安全要求较高的场所 目前在35KV的高压配电装置中已开始用真空 断路器来取代少油断路器 第三节 高低压一次设备 高压六氟化硫断路器 利用SF6气体作为灭弧和绝 缘介质的一种断路器 SF6气体具有优良的物理化 学性能和
6、优良的绝缘性 按其灭弧方式可分为单压 式和双压式 第三节 高低压一次设备 高压开关柜 将一、二次设备组合在一起的高压成 套配电装置 类型：固定式、手车式（移开式） 第三节 高低压一次设备 具有五防功能： 防止误分、误合断路器 防止带负荷误拉、误合隔离开关 防止带电误挂接地线 防止带接地线误合隔离开关 防止人员误入带电间隔 第三节 高低压一次设备 GG-1A（F）-07S型 固定式高压开关柜 第三节 高低压一次设备 GC-10（F）型手 车式高压开关柜 特点：检修方便、 供电可靠，但价格 较贵 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 三、低压一次设备 （一） 低压熔断器 种类： 插入式（
7、RC型） 螺旋式（RL型） 无填料密封管式（RM型） 有填料密封管式（RT型） 有填料管式 （gF、aM） 高分断能力（NT型） 第三节 高低压一次设备 RM10型低压无填 料密封管式 第三节 高低压一次设备 RTO型低 压有填料 封闭管式 熔断器 第三节 高低压一次设备 1. 低压刀开关 按操作方式：单投和双投 按极数：单极、双极和三极 按灭弧结构：不带灭弧罩和带灭弧罩 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 2. 低压熔断器 式刀开关（刀 熔开关） 由低压刀开关 与熔断器组合 而成 具有刀开关和 熔断器双重功 能 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设
8、备 3. 低压负荷开关 由低压刀开关和熔断器串联组合 具有带灭弧罩刀开关和熔断器双重功能 可带负载操作，也能进行短路保护 第三节 高低压一次设备 （三）低压断 路器 既能带负荷通 断电路，又能 在短路、过载 和失压下自动 跳闸 第三节 高低压一次设备 分类： 按灭弧介质分：空气断路器、真空断路器 按用途：配电用断路器、电动机用断路器、 照明用断路器和漏电保护用断路器 配电用断路器按保护性能分：有非选择型和 选择型两类 按结构型式分：万能式和塑料外壳式 第三节 高低压一次设备 非选择型配电用断路器： 1. 瞬时动作，作短路保护 2. 长延时动作，作过载保护 选择型断路器： 1. 两段保护 2.
9、三段保护 3. 智能化保护 第三节 高低压一次设备 第三节 高低压一次设备 低压断路器型号 第三节 高低压一次设备 1. 万能式低压断 路器 又称框架式自动 开关，敞开地装 设在金属框架上 特点：保护方案 和操作方式较多 且装设地点灵活 第三节 高低压一次设备 DW型低压断路器 控制回路 第三节 高低压一次设备 2. 塑料外壳式低压断路器 全部机构和导电部分装在塑 料外壳内，壳盖中央露出操 作手柄 第三节 高低压一次设备 模数化小型断路器 适用63A及以下，广泛用于低压配电 系统终端 特点：体积小、分断能力强、机电寿 命长、具有模数化结构尺寸和通用型 卡轨安装，组装灵活，安全性好 第三节 高低
10、压一次设备 3. 操作机构 第三节 高低压一次设备 四、低压配电屏和配电箱 （一） 低压配电屏 将一、二次设备组合在一起的一种低 压成套配电装置 结构型式有固定式、抽屉式和组合式 一般用固定式主要有PGL、GGL和 GGD等型号 第三节 高低压一次设备 PGL低压配电屏 开启式结构，采用的开 关电器容量较小 第三节 高低压一次设备 GGD低压配电屏 封闭式结构，采 用的开关电器技 术更先进，断流 能力大 第三节 高低压一次设备 GGL配电屏 第四节 工厂变配电所的主接线图 1. 主接线图（主电路图、一次电路图） 供电系统中电能输送和分配路线的电路图 2. 二次电路图（二次回路图、二次接线图）
11、用来控制、指示、监视、测量和保护一次电 路及其设备运行的电路图 二次回路通过电流互感器和电压互感器与主 电路图连接 第四节 工厂变配电所的主接线图 对工厂变配电所主接线图的要求： （1） 安全 （2） 可靠 （3） 灵活 （4） 经济 第四节 工厂变配电所的主接线图 主接线图的两种形式： （1）系统式主接线图 按照电路输送的顺序依次安排设备和线 路的相互连接关系 系统反映出主接线图中电路的传输过程 但并不能反映各成套设备配电装置之间 的相互排列位置 多用于变配电所的运行中 第四节 工厂变配电所的主接线图 （2）装置式主接线图 按照主接线图中高压或低压成套配电装 置之间相互连接关系和排列位置绘制
12、出 的简图（按照不同电压等级分别绘制） 反映出某一电压等级的成套配电装置的 内部设备连接关系及装置之间相互排列 的位置 多用于变配电所的施工图中 第四节 工厂变配电所的主接线图 高压配电所的主接线图 任务：从电力系统中受电并向各车间变 电所及高压设备配电 第四节 工厂变配电所的主接线图 第四节 工厂变配电所的主接线图 第四节 工厂变配电所的主接线图 第四节 工厂变配电所的主接线图 1. 母线（汇流排） 配电装置中用来汇集和分配电能的导体 2. 高压配电出线 第四节 工厂变配电所的主接线图 车间和小型工厂变电所的主接线图 （一）车间变电所主接线图 1. 工厂设有总降压变电所或者设有高压配电所的
13、车间变电所 高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表一般装 在高压配电线路首段，即总配电所的高压配电室 车间变电所只设变压器室和低压配电室，高压侧 不装开关或只装简单的隔离开关、熔断器和避雷 器等 第四节 工厂变配电所的主接线图 高压电缆进线，避雷器装在电缆的首端， 且避雷器的接地端要与电缆的金属外皮一 起接地（如图2-66中a-d） 高压架空进线，变电所高压侧须装设避雷 器（如图2-66中e-h） 高压架空电缆引入时，变压器高压侧应 装设避雷器（如图2-64中WL1） 第四节 工厂变配电所的主接线图 A) 高压电缆进线， 无开关 B) 高压电缆进线， 装设隔离开关 C) 高压电缆进线， 装设隔离
14、开关-熔断 器 D) 高压电缆进线， 装设隔离开关和避 雷器 第四节 工厂变配电所的主接线图 E) 高压架空进线， 装跌开式熔断器和 避雷器 F) 装设隔离开关和 避雷器 G) 装设隔离开关-熔 断器和避雷器 H) 装设负荷开关和 避雷器 第四节 工厂变配电所的主接线图 2. 工厂无总降压变电所和高压配电所的车间变 电所 车间变电所相当于工厂的总降压变电所 （1） 设置高压配电室（开关电器、保护装置 、测量仪表） （2）高压侧开关电器装设在变压器室内，低 压侧计量电能 （3）低压配电室内装设高压开关柜，高压侧 计量电能 第四节 工厂变配电所的主接线图 （二） 小型工厂变电所的 主接线图 1.
15、只装有一台主变压器的 小型变电所 （1）高压侧采用隔离开关 -熔断器或者户外跌开式熔 断器 特点：简单、经济，但无 法带负荷操作，供电可靠 性不高，用于三级负荷 第四节 工厂变配电所的主接线图 （2）高压侧采用负荷开 关-熔断器或者负荷型跌开 式熔断器 特点：可带符合操作，停 、送电更简便灵活，但短 路故障时，仍需要较长时 间恢复供电，可靠性一般 ，用于三级负荷 第四节 工厂变配电所的主接线图 （3）高压侧采用隔离开 关-断路器 特点：停、送电灵活，短 路时有过电流保护，可配 备自动重合闸装置 低压侧有联络线与其他变 电所相连或有备用电源时 可用于二级负荷 第四节 工厂变配电所的主接线图 如果增加一路电源 进线，供电可靠性 相应提高，可用于 二级负荷或者少量 一级负荷 第四节 工厂变配电所的主接线图 2. 装设两台主变压器的小型变电所主接 线图 （1）高压无母线、低压采用单母线分段 的变电所主接线图 特点
