开关电器和配电装置模板课件

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1、开关电器开关电器 内容简介1 了解常用开关设备的作用、功能、分类2 了解常用开关设备主要性能与参数的含义3 了解常用开关设备的工作原理7/22/202427.1 概述概述开关电器主要用来闭合与开断正常电路和故障电路或用来隔离高压电源的，根据开关电器在电路中担负的任务，可以分为以下几类: 1.仅用来在正常工作情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器，(F+C)如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。2.仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器，如高、低压熔断器。电路开断后，熔断器必须更换部件后才能再次使用。3.既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开和闭合过负荷电流或短路

2、电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气断路器等。4.不要求断开和闭合电流，只用来检修时隔离电压的开关电器，如隔离开关等。7/22/20243第一节 高压断路器1 用途和结构 高压断路器是电力系统最重要的设备之一，其工作最为繁重，地位最为关键，高压断路器是电力系统最重要的设备之一，其工作最为繁重，地位最为关键，结构复杂，所配操作结构各异。结构复杂，所配操作结构各异。断路器在电力系统中起着两方面的作用：一是控制作用，即根据电力系统运行需要，将一部分电力设备或线路投入或退出运行；二是保护作用，即在电力设备或线路发生故障时，通过继电保护装置作用于断路器，将故障部分从电力系统中迅速切除，保证电力系统

3、无故障部分的正常运行。常用来接通和开断的对象有：常用来接通和开断的对象有：输、配电线路输、配电线路电容器及电容器组电容器及电容器组电机电机开断近区故障（开断近区故障（0.8-8km0.8-8km）开断失步故障开断失步故障开断发展性故障和并联故障（断路器在开断小电容或感性负载时，由开断发展性故障和并联故障（断路器在开断小电容或感性负载时，由于过电压引起的短路故障称为发展性故障）于过电压引起的短路故障称为发展性故障） 7/22/20244高压断路器的类型高压断路器的类型很多，但就其结构来讲，都是由开断元件、支撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基本部分组成。开断元件是断路器的核心元件，控制、保护

4、等方面的任务都需由它来完成。其他组成部分都是配合开断元件，为完成上述任务而设置的。分类油断路器油断路器压缩空气断路器压缩空气断路器真空断路器真空断路器SF6SF6断路器断路器多油断路器：多油断路器：少油断路器少油断路器SN10-10SN10-107/22/20245第一节 高压断路器（1）油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断路器。（已淘汰）7/22/20246第一节 高压断路器（2）压缩空气断路

5、器（简称空气断路器） ：采用压缩空气作为灭弧介质的断路器，叫压缩空气断路器。压缩空气除了作为灭弧介质外，还作为触头开断后的弧隙绝缘介质。空气断路器具有灭弧能力强、动作迅速等特点，但结构较复杂、有色金属消耗量较大。 7/22/20247第一节 高压断路器（3）六氟化硫（SF6）断路器：采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛应用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合，在我国推荐在7.240.5选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海拔地区。7/22/20248第一节 高压断路器（4）真空断路器：利用真空

6、的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空断路器，现已大量应用在7.240.5KV电压等级的供（配）电网络上也主要用于频繁操作及要求高速开断的场合，但在海边地区使用时，应注意防凝露，因为会使断路器灭弧室灭弧能力下降。 ZN28-12ZN28-12VD4VD4ZN28A-12ZN28A-12ZN127/22/20249第一节 高压断路器3 型号表示方法（GB标准）高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：7/22/202410第一节 高压断路器4 主要技术参数（1）额定电压额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中断路器采用

7、的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。（2）额定电流。额定电流是指断路器可以长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A（3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流Ik，它表示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10

8、、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等7/22/202411第一节 高压断路器5 主要技术参数（4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定（5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示断路器承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。7/22/202412第一节 高压断路器7 国内外知名断路器简介（2） ABB公

9、司的HD4系列户内SF6断路器 HD4断路器可用于三相交流40.5KV配电系统中控制和保护线路，变压器、电机、电缆和电容器组等。由于采用SF6自能开断技术，操作过程中不会产生过电压，因此特别适合于绝缘薄弱的场合，同时电路器主要金属部件都进行了电镀处理，可用于湿热及盐雾较重的地区。7/22/2024137.2 交流电弧的产生和熄弧原理 一、气体电弧的产生和熄弧原理一、气体电弧的产生和熄弧原理 气体电弧气体电弧是指在一个绝对大气压及以上气体中燃烧的电弧。是指在一个绝对大气压及以上气体中燃烧的电弧。 1.气体电弧的产生气体电弧的产生当高压断路器切断电流时，随着触头逐步分离，动、静触头之间当高压断路器

10、切断电流时，随着触头逐步分离，动、静触头之间的接触电阻急增，在触头最后断开处将产生高热。同时，当触头的接触电阻急增，在触头最后断开处将产生高热。同时，当触头刚刚分离后，动、静触头之间之间在电压作用下形成很高的电场。刚刚分离后，动、静触头之间之间在电压作用下形成很高的电场。在高热及高电场的作用下，触头金属内的电子便向外发射，这些在高热及高电场的作用下，触头金属内的电子便向外发射，这些电子在电场中吸收能量逐渐加速，当高速运动的电子碰到中性气电子在电场中吸收能量逐渐加速，当高速运动的电子碰到中性气体分子后使其游离。被游离出来的新电子同样受电场作用，继续体分子后使其游离。被游离出来的新电子同样受电场作

11、用，继续加速，碰撞其他的中性气体分子，又使它们游离，这样继续下去，加速，碰撞其他的中性气体分子，又使它们游离，这样继续下去，便发生了崩溃似的游离过程，气体因而导电，电弧便这样产生了。便发生了崩溃似的游离过程，气体因而导电，电弧便这样产生了。气体电弧的主要特性是：气体电弧的主要特性是：温度极高，亮度很大，热游离度大，电温度极高，亮度很大，热游离度大，电流密度大。流密度大。 7/22/2024142.气体电弧的熄灭气体电弧的熄灭 在交流高压电网中，电弧电流每经过0.01s就要过零一次。电流过零前，输入弧柱的瞬时功率已急剧下降；电流过零时，输入弧柱的的瞬时功率为零，故电弧温度迅速下降，去游离作用大大

12、增加，因而这时是最为有力的熄弧机会。交流高压断路器的灭弧装置，都是利用这个有利时机，在触头断开的同时，用外能（即流动的空气或SF6气体、油流）或者用电弧的能量，分解电弧周围的液体，产生具有较高压力的气流，强烈地冷却电弧，使之熄灭。7/22/2024153.空气和空气和SF6气体介质的灭弧原理及其特点气体介质的灭弧原理及其特点电弧在压缩空气中的熄灭过程，是利用预先贮存在断路器中的高压空气，在灭弧间隙中形成高速气流强烈地吹袭电弧。当电弧在高速气流中燃烧时，弧隙中的热量将及时地被带走，电弧在气流作用下迅速移动，热发射和金属蒸气大大减少。特别是在电流近零和过零时，弧隙温度将迅速下降，电弧直径明显减少。

13、在电流过零后，弧隙温度将迅速降到热游离温度以下，弧隙中的残留物将被清除，并由新鲜压缩空气取代。压缩空气的气流对电弧的冷却作用，主要体现在气体流量和气流速度，因此空气断路器必须贮备有足够的压缩空气，并在灭弧室内装设合适的喷口，使弧隙中的气流获得必要的流速。 7/22/2024162）SF6断路器的灭弧特点 SF6气体是目前所知的较理想的气体灭弧介质。因为SF6气体是一种负电性，具有很强的吸附自由电子的能力，这对电弧电流过零后的去游离极为有利。其原因是：一方面，自由电子被大量吸附；另一方面，SF6吸附电子后，形成负离子SF6-，它的运动速度比电子慢得多，容易与SF6+复合为中性分子。由于吸附和复合

14、的综合作用，使弧隙中的带电粒子密度急剧减少。同时当温度愈低时，吸附与复合的作用愈强烈。由于以上原因，SF6气体在电流过零时，去游离过程格外迅速。7/22/202417二、真空电弧的特点和熄弧原理二、真空电弧的特点和熄弧原理 当真空断路器开断电流时，在真空灭弧室中出现的电弧，叫做真空电弧。 7/22/202418（1）真空电弧的形式）真空电弧的形式与特性与特性1）扩散型电弧）扩散型电弧 当真空断路器开断56kA以下电流时，通常会出现扩散形电弧。 7/22/202419（1）真空电弧的形式与特性）真空电弧的形式与特性2）聚集型电弧）聚集型电弧 当真空断路器开断较大电流时，通常会出现聚集型电弧。 7

15、/22/202420（2）真空电弧的熄灭过程真空断路器也是利用交流电流过零这个有利条件熄灭电弧的，开断过程和其它断路器基本相同，不再重述。灭弧室的真空度一般在10-410-3mmHg范围内，但弧柱区的气体压力较高。若弧柱区与周围空间的压力差很大时，则弧柱等离子体会向四周空间迅速扩散。扩散后的带电粒子在触头表面及触头四周的金属屏蔽罩表面复合，金属蒸气也在这些表面上冷凝。强烈的扩散作用，有利于触头间隙介质绝缘强度的迅速恢复。7/22/202421（3）真空电弧的截流现象在真空断路器开断几安到几十安的小电流时，由于电弧生成物少，弧区蒸汽压力很低，带电粒子的密度很小，电弧很不稳定，引起过电压。故必须采

16、取措施。 7/22/2024227.3 断路器的操动机构 高压断路器都是带触头的电器，通过触头的分、合动作达到开断与关合电路的目的，因此必须依靠一定的机械操动系统才能完成。在断路器本体以外的机械操动装置称为操动机构，而操动机构与断路器动触头之间连接的部分称为传动机构和提升机构。 7/22/202423二、操动机构的性能要求二、操动机构的性能要求 1.合闸。不仅能关合正常工作电流，而且在关合故障回路时，能克服短路电动力的阻碍，关合到底。在操作能源（如电压、气压或液压）在一定范围内（80%110%）变化时，仍能正确、可靠的工作。2.保持合闸。由于合闸过程中，合闸命令的持续时间很短，而且操动机构的操

17、作力也只在短时内提供，因此操动机构中必须有保持合闸的部分，以保证在合闸命令和操作力消失后，断路器仍能保持在合闸位置。3.分闸。操动机构不仅要求能够电动（自动或遥控）分闸，在某些特殊情况下，应该可能在操动机构上进行手动分闸，而且要求断路器的分断速度与操作人员的动作快慢和下达命令的时间长短无关。操动机构应有分闸省力机构。7/22/202424二、操动机构的性能要求二、操动机构的性能要求4.自由脱扣。在断路器合闸过程中，如操动机构又接到分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。5.防跳跃。断路器关合短路而又自动分闸（关合在故障线路上）后，即使合闸命令尚未解除也不会再次合闸。6.复位。断路

18、器分闸后，操动机构中的每个部件应能自动地恢复到准备合闸的位置。7.连锁。为了保证操动机构的动作可靠，要求操动机构具有一定的连锁装置。常用的连锁装置有：分合闸位置连锁。保证断路器在合闸位置时，操动机构不能进行合闸操作；在分闸位置时，不能进行分闸操作。低气（液）压与高气（液）压连锁。当气体或液体压力低于或高于额定值时，操动机构不能进行分、合闸操作。弹簧操动机构中的位置连锁。弹簧储能不到规定要求时，操动机构不能进行分、合闸操作。7/22/202425操动机构的种类及其特点操动机构的种类及其特点1手动操动机构（CS) 2电磁操动机构（CD) 3电动机操动机构（CJ) 4弹簧操动机构（CT) 5气动操动

19、机构6液压操动机构7/22/202426第二节 隔离开关1 用途和结构 高压隔离开关主要是用来隔离高压电源、以保证安全检修，因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙。它的另一结构特点是没有专门的灭弧装置，因此它不能带负荷操作。但它允许通断一定的小电流，如励磁电流不大于2A 的空载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔离开关主要有GN19系列、GN6、GN9系列。 隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座部分组成。与断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再闭合断路器） 7/2

20、2/202427第二节 隔离开关3 主要技术参数（1）额定电压额定电压。额定电压是指隔离开关能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中隔离开关采用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。（2）额定电流。额定电流是指隔离开关可以长期通过的工作电流。隔离开关长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A7/22/202428第二节 隔离

21、开关3 主要技术参数（3）动稳定电流。隔离开关在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定（4）热稳定电流。热稳定电流是隔离开关在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示隔离开关承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。隔离开关的铭牌规定一定 时间（1、2、4秒）的热稳定电流。7/22/202429第二节 隔离开关4 常用隔离开关简介 (1) GW412252系列隔离开关7/22/202430隔离开关的功用：隔离开关的功用：（1）在分断状态下，将需要检修的

22、线路或电气设备与电源隔开，以保证检修人员及设备的安全。（2）在关合状态下，可以通过正常和故障电流。（3）隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断负荷电流，更不能开断短路电流，只能开断很小的电流7/22/202431隔离开关的要求隔离开关的要求(1）应具有明显可见的断口：使运行人员能清楚地观察隔离开关的分、合状态。（2）绝缘稳定可靠：特别是断口绝缘，一般要求比断路器高出约10%15%，即使在恶劣的气候条件下，也不能发生漏电或闪络现象，确保检修、运行人员的人身安全。（3）导电部分要接触可靠：除能承受长期工作电流和短时动、热稳定电流外，户外产品应考虑在各种严重的工作条件下（包括母线拉力、风力、地震、冰冻、

23、污秽等不利情况），触头仍能正常分合和可靠接触。（4）尽量缩小外形尺寸：特别是在超高压隔离开关中，缩小导电闸刀运动时所需要的空间尺寸，有利于减少变电所的占地面积。（5）隔离开关与断路器配合使用时，要有机械的或电气的连锁，以保证隔离开关与断路器配合使用时，要有机械的或电气的连锁，以保证动作的次序：动作的次序：即在断路器开断电流之后，隔离开关才分闸；在隔离开关合闸之后，断路器再合闸。 *(先合后断先合后断)*（6）在隔离开关上装有接地刀闸时，主刀闸与接地刀闸之间应具有机械的或电气的连锁，以保证动作的次序：即在主刀闸没有分开时，保证接地刀闸不能合闸；在接地刀闸没有分闸时，保证主刀闸不能合闸。（7）隔离

24、开关要有好的机械强度，结构简单、可靠；操动时，运动平稳，无冲击。 7/22/202432 第三节 高压负荷开关 内容简介1 了解负荷开关的作用、功能、分类7/22/202433 第三节 高压负荷开关 1 用途和结构 负荷开关的用途与它的结构特点是相对应的，从结构上看，负荷开关主要有两种类型，一种是独立安装在墙上、架构上的，其结构类似于隔离开关；另一种是安装在高压开关柜中，特别是采用真空或SF6气体的，则更接近于断路器。负荷开关的用途是包含了这两种类型的负荷开关的综合用途。 1）负荷开关在断开位置时，像隔离开关一样有明显的断开点，因此可起电气 隔离作用。对于停电的设备或线路提供可靠停电的必要条件

25、。 7/22/202434 第三节 高压负荷开关 1 用途和结构 2）负荷开关具有简易的灭弧装置，因而可分、合负荷开关本身额定电流 之内的负荷电流。它可用来分、合一定容量的变压器、电容器组，一定容量的配电线路。有的车间变压器距高压配电室的断路器较远，停电时在车间变压器室中看不到明显的断开点，往往在变压器室的墙上加装一台高压负荷开关，既可以就近操作变压器的空载电流，又可以提供明显的断开点，确保停电的安全可靠。3）配有高压熔断器的负荷开关，可作为断流能力有限的断路器使用。这时负荷开关本身用于分、合正常情况下的负荷电流，高压熔断器则用来切断短路故障电流。负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降

26、低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改造和农村电网。7/22/202435 第三节 高压负荷开关 2 分类 负荷开关种类较多，从使用环境上分，有户内式、户外式；从灭弧形式和灭弧介质上分，有压气式、产气式、真空式、六氟化硫式等。对于10KV 高压用户来说，老用户用的多为户内型压气式或产气式的；新用户采用环网柜，用的多为六氟化硫式的。而10KV 架空线路上用的则为户外式的。7/22/202436第四节 高压熔断器 1 用途和型号 高压熔断器是一种保护电器，当系统或电气设备发生短路故障或过负荷时，故障电流或过负荷电流使熔体发热熔断、切断电源起到保护作用。高压熔断器分为限流和不限流两类。户内高

27、压熔断器为限流式熔断器。 高压熔断器的型号由六部分组成，从左起第一位表示设备名称，R代表熔断器；第二位，使用环境，N代表户内型；第三位，设计序号，以数字表示；第四位（横线后面），额定电压，用数字表示，单位KV，第五位（空格后，斜线前），熔断器的额定电流。以数字表示，单位A；第六位（斜线后），熔体的额定电流，用数字表示，单位以A 表示。例如：RN110 20/10代表：熔断器户内型；设计序号为1，额定电压10KV，熔断器额定电流20A，熔体额定电流10A。7/22/202437第四节 高压熔断器 2 工作原理 熔断器主要元件是一种易于熔断的熔断体，简称熔体，熔体或熔丝由熔点较低的金属制成，具有较

28、小截面或其他结构的形式，当通过的电流达到或超过一定值时，由于熔体本身产生的热量，使其温度升高，达到金属的熔点时，熔断切断电源，因而完成过载电流或短路电流的保护。为了得到大的切断能力和各种需要的保护特性，熔体的设计是一个重要问题。 熔断器工作包括以下四个物理过程：（1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；（2）熔断体气化，电路开断；（3）电路开后的间隙又被击穿，产生电弧；（4）电弧熄灭，熔断器的切断能力决定于最后一个过程。 熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。7/22/202438第四节 高压熔断器 3 特性 （1） 安秒特性 熔体熔化时间与通过电流值的关系称为安秒特性。按照安秒特性进

29、行熔断的选择，就可以获得熔断器的动作选择。 (2)最小熔化电流在通过最小熔化电流值时，熔体必须熔化，但熔化时间长（接近于无穷大）。当电流大于熔化电流值时，熔化时迅速降低，熔断系数要大于1，其值一般在2.5 以下，不同种类用途的熔断器可以规定不同的熔断系数。7/22/202439第四节 高压熔断器 3 特性 (3) 在熔断器中，熔断器的温度与熔体的温度不一样。在最小熔断电流时，由于发热时间长，熔断器管的发热最为严重。(4)在不同电流值时，国家标准对于熔体的熔断时间有规定，例如，当电流为熔体额定电流130%时，熔化时间大于1 小时；当电流为额定电流的200%时，熔化时间应小于1小时。(5) 过电压

30、。熔断器工作的物理过程是：间隙气化后，线路开断，断点间电压升高，使间隙击穿，产生电弧。因此在熔断器切断过程中，有过电压问题。这种过电压决定于线路电流被切断的情况以及被打穿间隙的长度。7/22/202440第四节 高压熔断器 4 常用高压熔断器介绍 （1） 常用的高压户内管形限流熔断器 国产高压管形熔断器有RN1和RN2两种，都是户内式充有石英砂填料的密封管熔断器，两者结构基本相同，工作熔体采用焊有小锡球的铜熔丝。利用“冶金效应”（锡是低熔点金属，过电流时，锡受热首先熔化，熔液包围铜，铜锡互相渗透，形成熔点比较低的铜锡合金，使铜丝能在较低的温度下熔化）7/22/202441第四节 高压熔断器 4

31、 常用高压熔断器介绍断器 使熔断器能在较小的故障或过负荷电流时动作。同时熔丝采用几根熔丝并联，使它们在熔断时产生几条并行电弧，使电弧与填料的接触面增大，去游离加强，加速电弧的熄灭。工作熔体熔断后，指示熔体接着熔断，红色指示器弹出。管形熔断器熔管剖面图7/22/202442第四节 高压熔断器 4 常用高压熔断器介绍断器 （2）户外型高压熔断器的结构及工作原理 户外型高压熔断器又称为跌开式熔断器，俗称跌落保险。正常情况下，熔管上部的动触头借助熔丝张力拉紧后，推上静触头内锁紧闭合保持闭合状态。当被保护的变压器或线路发生故障时，故障电流使熔丝熔断，在熔管内产生电弧，消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体

32、，使熔管内压力急剧增大，气体向外喷出，形成对电弧有力的纵吹，使电弧迅速拉长去游离，在电流交流过零时电弧熄灭，同时由于熔丝管拉力消失，使锁紧机构释放，在静触头的弹力和自重的作用下，使熔管跌落下来，电弧被迅速拉长，即有利于灭弧，又形成明显的断开距离。7/22/202443 第五节 低压开关 一、接触器一、接触器接触器是用来远距离接通或开断负荷电流，并适用于频繁起动及控制电动机的低压开关。按控制电源不同，可分交流接触器和直流接触器。7/22/202444低压开关 二、低压自动空气开关二、低压自动空气开关自动空气开关（简称自动开关或空气开关）是低压开关中性能最完善的开关，它不仅可以切断负荷电流，而且可

33、以切断短路电流。广泛用于低压配电的总开关、大功率电动机的控制开关。但因受灭弧结构限制，不适用具有频繁操作的电路。自动空气开关分为万能式（框架式）和封闭式（塑料外壳式）。7/22/202445 配电装置配电装置概述概述它按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能，是一种电工建筑物。 7/22/202447配电装置的分类配电装置的分类 1.配电装置按电气设备安装地点的不同，可分为屋内和屋外配电装置。 2.按其组装方式，又可分为装配式和成套配电装置： 电气设备在现场组装的称为装配式配电装置；在制造厂预先将开关电器、互感器等安装成套，然后运至安装地点，

34、这样的配电装置称为成套配电装置。 7/22/202448二、二、配电装置应满足以下基本要求：配电装置应满足以下基本要求：保证运行可靠。按照系统和自然条件合理选择电气设备，在布置上力求整齐、清晰、保证具有足够的安全距离，采取防火、防爆和蓄油、排油措施，考虑设备防水、防阵风、抗震、耐污等性能。便于检修、巡视和操作，装设防误操作的闭锁装置，以防止带负荷拉合隔离开关、带接地线合闸、带电挂接地线、误拉合断路器、误入带电间隔。（五防）在保证安全的前提下，电气设备的布置应紧凑，力求节约材料和造价。安装和扩建方便。为了满足配电装置运行和检修的需要， 间隔的带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间大于

35、最小安全净距。在这一距离下，无论是在正常最高工作电压还是在出现内、外过电压时，都不致使空气间隙击穿。7/22/2024498.2 成套配电装置成套配电装置成套配电装置的特点：电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小、结构紧凑、占地面积小。所有电器元件已在工厂组装成一整体，现场安装工作量大大减小，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁。运行可靠性高，维护方便耗用钢材较多，造价较高。7/22/202450成套配电装置分类成套配电装置分类 成套配电装置可分为： 1.低压配电屏（或开关柜） 2.高压开关柜 3. SF6全封闭组合电器7/22/2024511.低压配电屏（柜）低压配电

36、屏（柜） 低压配电屏（柜），电压等级为380/220V，主要用在发电厂低压厂用配电屏。7/22/202452抽屉式开关柜为封闭式结构，它的特点是：密封性能好，可靠性高，主要设备均装在抽屉内或手车上。回路故障时，可拉出检修或换上备用抽屉（或手车），以迅速恢复供电。抽屉式式开关柜还具有布置紧凑，占地面积小的优点，但结构比较复杂，钢材消耗较多，价格较高。目前主要用于大机组的厂用电和粉尘较多的车间。 7/22/202453二、手车式高压开关柜二、手车式高压开关柜手车式高压开关柜多为单母线结构，电厂高压厂用电多采用610kV的高压开关柜 7/22/202454结构：1.手车室：柜前正中部为手车室，断路器

37、用操动机构均装在小车上，断路器手车正面上部为推进机构，用脚踩手车下部联锁脚踏板，车后母线室面板上的遮板提起，插入手柄，转动蜗杆，可使手车在柜内平稳前进或后移。当手车在工作位置时，断路器通过隔板插头与母线及出线相通。检修时，将小车拉出柜外，动静触头分离，手车室后壁通向母线室的的活动遮板自动关闭，起安全隔离作用。如果急需恢复供电，可换上备用小车，既方便检修，又可减少停电时间。手车与柜相连的二次线采用插头连接。当断路器离开工作位置的，其一次隔离插头虽断开。而二次线仍可接通，以便调试断路器。手车推进机构与断路器操动机构之间有防止带负荷推拉小车的安全联锁装置。手车两侧及底部设有接地滑道、定位锁和位置指示

38、等附件。柜门外设有观察窗，运行时可观察内部情况。7/22/2024552.仪表继电器室：测量仪表、信号继电器和继电保护用的压板装在小室的仪表门上，小室内有继电器、端子排、熔断器和电度表。3.主母线室：位于开关柜的后上部，室内装有母线和隔离静触头。母线为封闭式，不易积灰和短路，故可靠性高。4.出线室：位于柜后部下方，室内装有出线侧静隔离触头、电流互感器、引出电缆（或硬母线）等。5.小母线室：在柜顶的前部设有小母线室，室内装有小母线和接线座。 由于手车式结构具有良好的互换性，可缩短用户停电时间，检修方便，并能防尘和防止小动物侵入造成的短路，运行可靠，维护工作量小，故广泛用于发电厂中310kV厂用配

39、电装置。7/22/202456三、三、SF6全封闭组合电器：全封闭组合电器：也称为GIS，是把断路器，隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、电缆终端盒等元件，按电气主接线的要求，依次连接，组合成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳中，壳内充以SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。7/22/202457SF6全封闭组合电器的特点全封闭组合电器的特点 （优点）（优点）与常规配电装置相比，有以下特点：大量节省配电装置所占地面和空间，全封闭组合电器占用空间与敞开式的比率可近似估算为10/ Ue（Ue为额定电压），电压愈高，效果愈显著。运行可靠性高。暴露的外绝缘少，因而外绝缘事故少；内部结构简

40、单，机械故障机会减少；外壳接地，无触电危险；SF6为不燃的惰性气体，无火灾危险；气压低，爆炸危险性也小。运行维护工作量小。平时不需要冲洗绝缘子；设备检修周期长，与常规电器比较约为（5-10）：1，几乎在使用寿命内不需要解体检修。环境保护好。无静电感应和电晕干扰，噪声水平低。安装调试容易。7/22/202458SF6全封闭组合电器的特点（缺点）全封闭组合电器的特点（缺点）SF6全封闭组合电器对材料性能，加工精度和装配工艺要求极高，工件上的任何毛刺、油污、铁屑和纤维都会造成电场不均匀。当个别点电场强度达到气体放电的电场强度时，就会发生局部放电、甚至可能导致个别部位的击穿。需要专门的SF6气体系统和

41、压力监视装置，且对SF6的纯度和水分都有严格的要求。金属消耗量大 7/22/2024598.3 发电机与配电装置（或变压器）的连接母线发电机与配电装置（或变压器）的连接母线发电机与配电装置（或变压器）的连接有三种方式，即用电缆、敞露母线或封闭母线连接。1.电缆连接由于电缆价钱昂贵，且电缆头运行可靠性不高，因此只在机组容量不大（一般在2.5万kW及以下），且由于厂房和设备的布置无法采用敞露母线时才予以采用。2. 敞露母线用于连接的敞露母线有母线桥和组合导线，前者适用于户内、外，而后者仅适用于户外。3. 封闭母线由于敞露母线易受污秽、气候和外物的影响，造成绝缘子闪络或短路，而这对于大型机组是不允许的，因此对于容量在20万kW及以上的发电机-变压器组的连接母线均采用全连式封闭母线。 7/22/202460封闭母线与以往应用的敞露式母线相比较，有以下优点：供电可靠。封闭母线有效地防止了绝缘子遭受灰尘、潮气等污秽物和外物造成的短路。运行安全可靠。由于母线被封闭在接地的金属外壳内，基本上杜绝了相间短路。一般采用外壳接地，可保障人员接触时的安全。由于外壳环流及涡流的屏蔽作用，大大减小了短路时的电动力及附近钢构件的电能损耗。7/22/202461