变电所电气设备与运行维护

《变电所电气设备与运行维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电所电气设备与运行维护（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2015年8月24日 变电所电气设备及运行维护 4.1 高压开关 4.2 高压熔断器 4.3 母线 4.4 互感器 4.5 电力电容器 4.6 成套配电装置 2015年8月24日 4.1.1电弧的形成和熄灭 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24日 2015年8月24

2、日 2015年8月24日 变配电所主要电气设备 变换： 控制： 保护： 调节： 电气设备 的功能 供电系统 对电气设 备的共同 性要求 安全可靠的绝缘 电气设 备 的发展趋势 高可靠 高性能 小型化 组合化（模块化 ） 电子化 智能化 按供电系统工作要求来改变电压或电流 按供电系统工作要求来控制一次电路的通断 用来对供电系统进行过电流和过电压等的保护 用来补偿供电系统的无功功率，以提高系统的功率因数 一、概述 必要的载流能力 较高的通断能力 良好的机械性能 必要的电寿命 完善的保护性能 功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流， 并能在保护装置作用下自动跳闸，切除故障。

3、 二、高压电气设备 弹簧操动机构 电磁操动机构 永磁操动机构 操动机构： (按合闸所需能量 分) 类型 (按灭弧介质分) 油断路器 SF6断路器 真空断路器 （一）高压断路器 QF 图形符号 结构：触头装置、灭弧室、基座框架、传动机构（配操动机构） 以油作为灭弧介质 已逐步淘汰 以SF6气体作绝缘介质和灭弧介质，可频繁操作 利用“真空”作绝缘和灭弧介质，可频繁操作 交流或直流操作电源，合闸所需能量小 直流操作电源，合闸所需能量大 直流操作电源，合闸所需能量小 续上页 真空断路器实物图片 绝缘套筒内有真 空灭弧室及触头 上接线端子 下接线端子 手车式框架 二次接线插头 功能：主要对高压线路及电气

4、设备进行短路保护，有的也具有过负荷保 护功能。 续上页 （二）高压熔断器 FU 图形符号 原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化汽化 生弧灭弧(电路分断) 保护特性：也称时间电流特性 结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料 限流特性：在短路电流尚未达到冲击值之前 就切断电路 熔断器时间电流特性 具有反时限特点 续上页 高压限流熔断器实物图片 接线端子 绝缘子 安装卡座 金属管帽 瓷熔管 内有金属熔体与石英沙 熔断器底座 石英沙 熔断撞针 金属熔体缠绕在内瓷管上 瓷熔管剖面图 类型： 户内、户外高压限流熔断器 提高灭弧能力 功能：主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。

5、它没有专门 的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。但它可以用来通断一定的 小电流电路等。 续上页 （三）高压隔离开关（刀闸 ） 高压户内隔离开关实物图片 QS图形符号 结构：触头装置、绝缘瓷瓶、 底座及传动机构等 高压隔离开关一般 采用手力操动机构 类型： 户内、户外 闸刀 套管绝缘子 支柱绝缘子 升降绝缘子 上接线端子 下接线端子 功能：能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因 此它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。 续上页 QL 图形符号 QFS 图形符号 （四）高压负荷开关 （五）高压负荷开关限流熔断器组合电器 功能：兼有负荷开关与限流熔断器的双重功能 结构

6、：主要有产气式、压气式、真空式和SF6式等结构类型 操动机构有手动和电动储能弹簧机构等形式。 结构：高压负荷开关与限流熔断器串连组合 续上页 高压负荷开关限流熔断器组合电器实物图片 限流熔断器 真空负荷开关 上接线端子 下接线端子 传动机构 弹簧脱扣机构 开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电 气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。 续上页 （六）高压开关柜 落地式 中置式 中压断路 器的置放 绝缘 类型 空气绝缘金属封闭开关柜 SF6气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜) 用户变配电所采用高压开关柜组合成高压配电系统。 结构类型 铠装式 间隔式 箱式 各室间用金属板

7、隔离且接地，如KYN型和KGN型 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型 具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型 断路器手车本身落地，推入柜内； 手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。 续上页 10kV中置式真空断路器手车柜实物 图片 （多台组合） 10kV负荷开关 柜实物图片（一台 ） 功能：它既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸， 其功能类似于高压断路器。 三、低压电气设备 （一）低压断路器 结构 触头系统（主触头及辅助触点） 灭弧装置 脱扣器 自由脱扣机构及操作机构（手柄操作、电磁铁操作、电动机操作 ） 热电磁式 电子式 智能式 用途：配电用、

8、电动机保护用、照明用、漏电保护用。 QF 图形符号 配电用断路器类型：塑壳式断路器和框架式（万能式）断路器 续上页 低压断 路器的 保护特 性曲线 Ir1、Ir2、 Ir3、Ir4分 别为过电 流脱扣器 长延时、 短延时、 瞬时及接 地动作电 流的整定 值。 万能式断路器实物图片 n万能式断路器 万能式断路器 （又称框架式断路 器）一般有一个有 绝缘衬垫的钢制框 架，所有部件均安 装在这个框架底座 内。 续上页 智能控制器 手动储能手柄 分闸按钮 合闸按钮 抽屉框架 二次接线端子 分合闸指示 储能指示 万能式断路器主 要安装在低压配电柜 中作为进线开关、母 联开关和大电流出线 开关，用于控制和

9、保 护低压配电网络。 n塑壳式断路器 塑料外壳式低压断 路器（原称装置式断路 器）的主要特征是有一 个采用聚酯绝缘材料模 压而成的外壳，所有部 件都装在这个封闭外壳 中，仅在壳盖中央露出 操作手柄。 续上页 塑壳式断路器实物图片 手动操作手柄 上接线端子 分励脱扣按钮 下接线端子 塑壳式断路器通常 装设在低压配电装置之 中，作为配电线路或电 动机回路的控制与保护 开关 模数化微型断路器 t I 0 Ir 熔断器时间电流特性 原理：当所在电路电流超过规定值并经一定时间后，熔体熔化汽化 生弧灭弧(电路分断)。 续上页 （二）低压熔断器 类型 刀形触头熔断器，如NT、RT16、RT17系列 螺栓连接

10、式熔断器，如RT12、RT15系列 螺旋式熔断器，如RL6、RL7系列 圆筒帽式熔断器，如RT14、RT30系列等 FU 图形符号 功能：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保 护功能。 结构：金属熔体、熔体支持件、熔管及灭弧材料。 保护特性：具有反时限特点。 续上页 低压熔断器实物图片 刀型触头熔断体 瓷熔管 内有金属熔体与石英沙 熔断器底座 接线端子 安装卡座 圆筒帽式熔断体 螺旋式熔断器 功能：主要用来隔离低压电源。 续上页 QS 低压隔离开关实物图片 （三）低压隔离开关 结构：触头装置、绝缘子、底座及传动机构等。 低压隔离开关一般采用手力操动机构。 续上页 低压熔断器

11、组合电器实物图片 QFS （四） 低压熔断器组合电器 熔断器组合电器包括 ： 开关熔断器组（俗称负荷开关） 隔离器熔断器组 熔断器式开关（俗称刀熔开关） 熔断器式隔离器 功能： 用于供电系统的主电源与备用电源的自动转换或两台负载设备 的自动转换。 续上页 断路器转换型ATS图片 电动操作机构 低压断路器 控制单元 负荷开关转换型ATS图片 全密封转换型负荷开关 电动控制单元 手动操作手柄 类型 负荷开关转换型ATS 断路器转换型ATS （五）自动转换开关电器ATS 由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调 节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械的相互连接和结构部 件组装

12、成的一种组合体，称为低压成套开关设备 。 续上页 结构类型 （按开关安装方 式分 ） 固定式 结构简单、价格便宜 抽屉式 操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易 插拔式 仅主要元件（断路器）采用抽出式或插入式安装 组合式 小开关用抽屉式、大开关用插拔式 1、抽出式低压开关柜 主要有GCL(K)、GCS、MNS型等 可用作动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)。 2、固定分隔式开关柜 有GLL(K)型等。 3、固定式开关柜 有GGD、JK型等。 用户变配电所采用低压开关柜组合成低压配电系统。 （六）低压开关柜 续上页 GGD型固定式开关柜实物图片 进线柜 出线柜 固定柜 柜体 出线柜MC

13、C GCS型抽出式开关柜实物图片 进线柜 出线柜PC 抽屉柜 柜体 2015年8月24日 n母线（bus line）指用高导电率的铜、铝 质材料制成的，用以传输电能，具有汇 集和分配电力的产品。1电站或变电站 输送电能用的总导线。通过它，把发电 机、变压器或整流器输出的电能输送给 各个用户或其他变电所。 2015年8月24日 母线: 是指在变电所中各级电压配电装置的 连接，以及变压器等电气设备和相应配 电装置的连接，大都采用矩形或圆形截 面的裸导线或绞线，这统称为母线。母 线的作用是汇集、分配和传送电能。 续上页 4.3 硬母线 母线槽适用于 高层建筑、标准厂 房或机床设备密集 的车间，对于工

14、艺 变化周期短的车间 配电尤为适宜。此 外还可用于变压器 与低压配电柜间的 连接。它的容量大 、结构紧凑、占空 间小、安装方便、 使用安全可靠。 硬母线分裸母线和母线槽两种。母线槽 按绝缘方式可分为密集绝缘型和空气绝缘型 两种。 4.4 电流互感器与电压互感器 结构原理：一次绕组 串联在主电路中或 直接利用一次母线；二 次绕组所接仪表、继电 器均串联。 用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘 用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围 功能 I2N=5A或1A （一）电流互感器(CT) TATA 图形符号 电流互感器的基本结构和接线 1-铁心 2-一次绕组 3-二次绕组 在工作时其二次侧不得开

15、路 二次侧有一端必须接地 连接时要注意其端子的极性 使用注 意事项 续上页 单匝式（包括母线式、心柱式、套管式） 多匝式（包括线圈式、线环式、串级式） 类型 准确度级：测量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级 ， 保护用有5P和10P两级。 高压电流互感器一般制成两个铁心和两个二次绕组，其中准确度级高的 二次绕组接测量仪表，其铁心易饱和；准确度级低的二次绕组接继电器， 其铁心不应饱和。 一次接线端子 二 次 接 线 端 子 铁 心 一次绕组 二次绕组 LQJ-10高压电流互感器 实物图片 高压CT图形符号 低压电流互感器实物图片 二次接线端子 二次绕组 及铁心 一次母线 穿孔 一次母线穿

16、孔 续上页 常用接线方案 一相式接线 反应一次电路对应相的电流。通常用在负载平衡 的三相电路中测量电流，或在继电保护中作为过负荷保护接线。 两相V形接线 广泛用于中性点不接地的三相三线制电路中，供 用于三相电流、电能的测量及过电流继电保护。 三相星形接线 反应各相电流，因此广泛用于中性点直接接地 的三相三线制特别是三相四线制电路中，用于测量或过电流继电 保护等。 续上页 （二）电压互感器 (PT) 在工作时其二次侧不得短路 二次侧有一端必须接地 连接时要注意其端子的极性 使用注 意事项 U2N=100伏 结构原理：一次绕组并联在主电路中,二次绕组 中仪表，继电器均并联连接。 TV TV 有的电压互感器具有3个绕组（有2个二次绕 组），其图形符号为 TVTV 图形符号 1-铁心 2-一次绕组 3-二次绕组 电压互感器的基本结构和接线图 续上页 按相数分：有单相式和三相式； 按绕组数量分：有双绕组（如JDZ-10型） 和三绕组（如JDZJ-