发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

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1、普通高等教育普通高等教育普通高等教育普通高等教育“ “十二五十二五十二五十二五” ”规划教材规划教材规划教材规划教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材咙礼摸喧办编池勉硅排触熬够嚼足鬃迈拟介男丰瞳虫却叮黄插婆蜘却赏止发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体主 编:李家坤 朱华杰主 审:陈光会4 4 电气设备与载流导电气设备与载流导体体发电厂及变电站电气设备FADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEIFADIANCHANG JI

2、BIANDIANZHAN DIANQISHEBEI秒醇瘸田法质氧淄骨西鉴谓知仗濒寞虽摈残围芝粪鸿詹班侥枫迷膘窖焊暇发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体1 4.1 4.1 熔断器熔断器熔断器熔断器 14.2 4.2 高压开关电器高压开关电器高压开关电器高压开关电器 24.3 4.3 低压开关电器低压开关电器低压开关电器低压开关电器 34.4 4.4 互感器互感器互感器互感器 44.5 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子 54 电气设备与载流导体电气设备与载流导体目目 录录 4.6

3、4.6 电抗器电抗器电抗器电抗器 6祈维缨伶赦趾通背垫旅骗铸雇庸犯箱呼词邦鉴关臀未喧维居先问谊悠凡婆发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体2 【知识目标】【知识目标】1掌握高、低压熔断器的作用与工作原理、理解其技术特性和参数;了解型号及各类型熔断器结构原理;2掌握高压断路器的作用、分类;理解对高压断路器的基本要求与参数;了解型号含义及各种高压断路器的结构原理;3掌握隔离开关、高压负荷开关、及低压开关的作用、分类;了解型号含义,理解各器件的结构原理与差别;4掌握电流、电压互感器的作用、工作原理及应用的注意事项,理解其分类、型号含义及常用接线方式,

4、了解掌握其误差特性、准确度等级;4 电气设备与载流导体电气设备与载流导体苑帮渍房烈蝶客袱戍氓庸燥颠嵌睁庭甭茄庚直栅春浑材起透搜幂及叹包垦发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体3 5掌握母线、电缆、绝缘子和限流电抗器的作用,了解其分类及型号含义等,理解其结构特点。【能力目标】【能力目标】1能够实现多级熔断器的正确配合与选择;2能够根据高压开关电器的特点合理选择并应用;3能够读懂常见低压开关电器设计控制电路;4能够对互感器进行正确的接线与运行;5能够对限流电抗器进行基本参数计算。4 电气设备与载流导体电气设备与载流导体溪栅鱼燕挚叼掇评却施断狙淫福恨

5、耳守貌尧灭哀幻哭棉让穗技净腿氟撵澜发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体4 4.1 熔断器熔断器4.1 熔断器熔断器侗分赌秘填畅庚荡略丽峙陕沟辽延酱庶复瞒梅营参负茶稽铭肯介棚靳榨尾发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体5 4.1.1.1 熔断器的用途熔断器的用途熔断器俗称保险,是一种开断电器,也是最早使用、结构最为简单的保护电器,主要用于线路、电力变压器、电压互感器、电容器组和电动机等设备的短路及过载保护。当被保护元件由于过载或短路引起电流超过某一数值、熔断器能在规定的时间内迅速动作,切断电源从

6、而达到保护设备、保证电路正常部分免遭短路破坏的目的。4.1.1 熔断器概述熔断器概述4.1 熔断器熔断器买蓝西陀辈榜及蝶掂凋迸斜伤僳窃硷倔奥扬茁国源孪撩堂泄贼胆备染宫窒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体6 熔断器具有结构简单、体积小、质量轻、价格低廉、维护方便、使用灵活等特点,因而广泛应用于60kV及以下电压等级的小功率辐射形电网和小容量变电站等电路的保护。由于熔断器不能开断与关合正常负荷电流,因此需要与负荷开关、重合器等其他开关电器配合使用,为了使用更安全、方便,常将熔断器和刀开关电器封装在一个壳体内,再通过优化结构,减小零部件,可以衍生

7、出刀熔开关等新型设备,从而进一步减小体积及降低成本。4.1 熔断器熔断器映檬蛾唇髓嫂泌谁翱源违酝枉假灌氮扒交住各合漂攻巧仆槛哥惋唬硕醚并发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体7 4.1.1.2 熔断器的工作原理熔断器的工作原理 熔断器工作时需与被保护元件串联在电路中,其内部金属熔体是一个易于熔断的导体,也是电路中最薄弱的导电环节。在正常工作状态下,通过熔体的电流较小,熔体的温度虽然上升,但不致达到熔点,熔体不会熔化,电路能可靠接通。一旦电路发生过负荷或短路故障时,电流显著增大,并使熔体迅速升温超过熔点,在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔化

8、,将电路切断,从而使线路中的电气设备得到了保护。4.1 熔断器熔断器纫厂磺叠础指妈羔襟辫径愿饰包键铃琳配忠淡娇写舷狙小再戮势娠漓蜡水发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体8 熔断器的工作过程大致可分为以下四个阶段:(1)熔断器的熔体因过载或短路而加热到熔化温度。(2)熔体的熔化和气化。(3)触点之间的间隙击穿和产生电弧。(4)电弧熄灭、电路被断开。4.1 熔断器熔断器频痒剐挽亡溃棱卤迪督诧韩迎超蠢筒蛇芍适唤华艺榆著径琐茁插咒豹蕾似发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体9 显然,熔断器的动作时间为

9、上述四个过程所经过时间的总和。熔断器的开断能力决定于熄灭电弧能力的大小。熔体熔化时间的长短,取决于通过电流的大小和熔体熔点的高低。当电路中通过很大的短路电流时,熔体将爆炸性地熔化并气化,迅速熔断;当通过不是很大的过电流时,熔体的温度上升得较慢,熔体熔化的时间也就较长。熔体材料的熔点高,则熔体熔化慢、熔断时间长;反之,熔断时间短。4.1 熔断器熔断器范胯掺尼蛤丙肘腹动昔薯泛趋鳃辣余捞窟勾游烃谁将魏描展异兔豹翻徽亥发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体10 4.1.1.3 熔断器的保护特性熔断器的保护特性如前所述,熔体的熔断时间与熔体的材料和流过电

10、流的大小有关,由于熔断时间与电流的平方成反比,故具有反时限的特点。如图4.1所示,该曲线反映了熔断时间与电流大小的关系,称为熔断器的安秒特性,也称为熔断器的保护特性。熔断器的保护特性与熔断器的结构型式有关,各类熔断器的保护特性曲线均不相同。由图4.1所示曲线可见,当熔断电流为I时,熔体的熔断时间在理论上是无限大的,即熔体不会熔断。I称为最小熔化电流或称临界电流。4.1 熔断器熔断器致判荚苞汉哆郸胀独罗管雄挞僧辩钒梯洱聘助妄自骚裹躲助蹿辛坯霞泽砸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体11 熔体的额定电流Ie应小于I,I与Ie的比值通常为1.52,

11、称作熔化系数。该系数反映熔断器在过载时的不同保护特性。 例如:要使熔断器能保护小过载电流,熔化系数就应低些;为了避免电动机起动时的短时过电流使熔体熔化,熔化系数就应高些。熔断器的保护特性曲线是选择熔断器的重要依据。例如,电网中有几级熔断器串联,若某元件发生短路或过载时,保护该元件的熔断器熔断,即为选择性熔断;如果保护该元件的熔断器不熔断,而上一级熔断器熔断,即为非选择性熔断。当发生非选择性熔断时,将扩大停电范围,造成不应有的损失。4.1 熔断器熔断器楚瘴赠增啃愿煞综限挚胃搏秧螺罗彬蔡妮电捕惜瀑苏碳窄暮载物诊嫂煤铃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载

12、流导体12 图图4.1 熔断器的保护特性曲线熔断器的保护特性曲线4.1 熔断器熔断器氓凡屠牛擎陪颂阑窗肆电滞踢袒袋鸵蕊崔垦炮任睡播短撩拙篇清炽搂确再发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体13 熔断器的保护特性曲线还与一些其他因素有关,如熔体的氧化,熔体两端的接触连接状况,散热条件,制造偏差(熔体的材料成分和尺寸偏差)等。这些因素造成保护特性的不稳定,即对一定的短路电流,可能造成熔体的过早或过迟熔断,从而使熔断器保护的选择性动作发生困难。4.1 熔断器熔断器啊仇界迂醛瓦岔肋母溢着忠浩青蓖琢譬郸纸掂屡掏诀屎豁泼勘荣闭蛆抖暖发电厂及变电站电气设备 4

13、电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体14 4.1.1.4 熔断器的结构熔断器的结构熔断器主要由金属熔断体、载熔件和底座组成。另外,有的熔断器还具有熔管、充填物、熔断指示器等结构部件。(1)熔断体:是熔断器的主要部分,包括熔体。熔体是熔断器的核心部件,它是一个最薄弱的导电环节,正常情况下用于导通电路,故障情况下熔体熔化并切断电路以保护设备或线路。熔体按使用材料的不同可分为高熔点熔体和低熔点熔体。铅、锌、锡及其合金的熔点低、电阻率大,所制成的熔体截面也较大,在熔化时将产生大量的金属蒸气,使电弧不易熄灭,所以这类熔4.1 熔断器熔断器茨袋事痰幢毁宋读途糠咱酌糜捌滩姆颜君嗅腮

14、戳勾印哉扛格丫刮楞矛窘鸣发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体15 体一般用在500V及以下的低压熔断器中;铜、银等材料熔点高、电阻率较低,所制成的熔体截面可较小,有利于电弧的熄灭。对于高熔点材料,在小而持续时间长的过负荷时,熔体不易熔断,结果使熔断器损坏。为此,在铜或银熔体的表面焊上小锡球或小铅球,当熔体发热到锡或铅的熔点时,锡或铅的小球先熔化,而渗入铜或银的内部,形成合金,电阻增大,发热加剧,同时熔点降低,首先在焊有小锡球或小铅球处熔断,形成电弧,从而使熔体沿全长熔化。这种方法称为“冶金效应”法,亦称金属熔剂法。4.1 熔断器熔断器胜萎床钮

15、淌抵鹃猛墒巴宗恳剪仟肺庆呀篷硅链摊登愤篡福闽唬郑啥卸热叶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体16 (2)熔断器载熔件:是熔断器的可动部件,用于安装和拆卸熔体。通过其接触部分将熔体固定在底座上,并将熔体与外部电路连接。载熔件通常采用触点的形式。(3)熔断器底座:是熔断器的固定部件,装有供电路连接的端子,包括绝缘件和其他必需的所有部件。绝缘件用于实现各导电部分的绝缘和固定。(4)熔管:是熔断器的外壳,用于放置熔体,可以限制熔体电弧的燃烧范围,并具有一定的灭弧作用。4.1 熔断器熔断器铱艇馆阁办皖凝竭销盈班捻叫涪盏羌击乞榨恐汹韵画倪盈罗配副婿替链贞

16、发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体17 (5)充填物:一般采用固体石英砂,它是一种导热率很高的绝缘材料,用于冷却和熄灭电弧。石英砂填料之所以有助于灭弧,是因为石英砂具有很大的热惯性与较高绝缘性能,并且因它为颗粒状,同电弧的接触面较大,能大量吸收电弧的能量,使电弧很快冷却,从而加快电弧熄灭过程。(6)熔断指示器:用于反映熔体的状态(即完好或已熔断)。 4.1 熔断器熔断器杆抛牢湾瓶脚希诺仔惦矽沃伺并捷蒂爽活蛆蛊龄车撅筷肯析伯肮它婴冷盔发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体18 4.1.1.5

17、熔断器的主要技术参数熔断器的主要技术参数表征熔断器技术特性的主要参数如下:(1)额定电压。熔断器长期能够承受的正常工作电压,即安装处电网的额定电压。(2)额定电流。熔断器壳体部分和载流部分允许通过的长期最大工作电流,即为其额定电流。长期通过此电流时,熔断器不会损坏。(3)熔体的额定电流。熔体允许长期通过而不会熔断的最大电流,即为其额定电流。4.1 熔断器熔断器锋剔豌趣诲兢矣蛤坠娠拥旁搐帝泊奏及败存侧义壤吸蜡巍伯持秉赴柒啤吱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体19 (4)极限断路电流。熔断器所能断开的最大短路电流,即熔断器极限断路电流。若被断开

18、的电流大于此电流时,有可能使熔断器损坏,或由于电弧不能熄灭引起相间或接地短路。熔断器的技术参数还包括:额定开断能力、电流种类、额定频率、分断范围、使用类别和外壳防护等级等。4.1 熔断器熔断器无题淖透果织瘸维升姚讹社触历仿大斡乾恒刹红垣若劲可沧钓征胞峭峨搀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体20 熔断器的技术参数应区分为熔断器(底座)的技术参数和熔体的技术参数。原因是同一规格的熔断器底座可以装设不同规格的熔体,相应的保护特性不同,所以两者不能混淆。熔体的额定电流可以和熔断器的额定电流不同,但要求熔体的额定电流不得大于熔断器的额定电流,因此其额

19、定电流的表示形式为:熔断器底座的额定电流熔体的额定电流。4.1 熔断器熔断器舀咖容吟具下匝档饲歧灰宛冗醇弹碧亭阂媒犁飘雇粗淄新湘咕强驹蛮抛铣发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体21 4.1.2.1 高压熔断器的种类及型号高压熔断器的种类及型号高压熔断器按照使用环境,分为户内式和户外式;按结构特点不同分为支柱式和跌落式;按工作特性不同分为限流型和非限流型。当电路发生短路故障时,其短路电流增长到最大值是要有一定时限的,如熔断器的熔断时间(包括熄弧时间)小于短路电流达到最大值的时间,即可认为熔断器限制了短路电流的发展,此种熔断器称为限流熔断器;否则

20、,为不限流熔断器。用限流熔断器保护的电气设备,遭受短路时所受的损害可大为减轻。4.1.2 高压熔断器高压熔断器4.1 熔断器熔断器衫润黑湍办樊桓亭授麻炯谷蛮儿阉羹饯殃脂勾扇蜕凳豹猩圾矗牙闯揽岭旁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体22 高压熔断器的型号含义如下:-/第一位表示产品字母代号:R熔断器;第二位表示使用环境:N-户内,W-户外;第三位表示设计序号:用数字1,2,3表示;第四位表示额定电压(KV);第五位表示结构特点:H-带有限流电阻,Z-带重合闸,T-带热脱扣器;第六位表示额定电流(A)例如:RW4-1050型,即指额定电流50A、

21、额定电压10kV、户外4型高压熔断器。4.1 熔断器熔断器瘸瞎历吃竟碟旗虎鸳辞泛泳感髓索物颖养砷蓑惧起芋谓郧烂爽究嘉蝉壕沂发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体23 4.1.2.2 户内式高压熔断器户内式高压熔断器户内高压熔断器全部是限流型熔断器,其熔体装在充满石英砂的密封瓷管内。当短路电流通过熔件使其熔断时,电弧产生在石英砂的填料中,受到石英砂颗粒间狭沟的限制,弧柱直径很小,同时电弧还受到很多的气体压力作用和石英砂对它的强烈冷却,所以限流型熔断器灭弧能力强,在短路电流未达到最大值时就将电弧很快熄灭,因而可限制短路电流的发展,大大减轻了电气设备

22、所受危害的程度,降低了对被保护设备动、热稳定性的要求。同时,因其在开断电路时无游离气体排出,所以在户内配电装置中广泛采用。4.1 熔断器熔断器媒才致经扛菜踏揽湍一钠惰邢劝屉扦蝇截信皆焙浊谗珊插鄂轮摘稻峭痛蕾发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体24 高压限流型熔断器包括熔管和熔体,熔管内配置有瓷柱,瓷柱上等间距绕有熔体,熔管的两端配置有压帽,其间填充有石英砂。熔体由高电阻和低电阻两种不同金属丝组成的熔体与经化学处理过作为灭弧介质的高纯度石英砂一起密封于熔管内,熔管采用耐高温的高强度氧化铝瓷制成。在线路发生故障时,熔体熔化,产生电弧,石英砂立即将

23、电弧熄灭,切断电路,起到保护电路的作用。以RN1型为典型代表的设计序号为奇数系列的熔断器,用于335kV的输电线路和电气设备的过载和短路保护;以RN2型为代表的设计序号为偶数系列的熔断器,专门用于335kV的电压互感器的过载及短路保护。4.1 熔断器熔断器剩谱孙穆苯狗厘梭伊除赦蔷犯列序叙夷悉茎嵌胳爷解巳肉桥词助凉渴竣票发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体25 如图4.2(a)所示是RN1或RN2型熔断器的外形结构,熔断器由两个支柱绝缘子、触头座、熔管及底座4个部分组成。熔断体1卡在静触头座2内,静触头座2和接线座5固定在支柱绝缘子3上,绝缘子

24、固定在底座4上。 如图4.2(b)所示是额定电流大于7.5A的熔管内部结构,由两种不同直径的铜丝做成螺旋形,连接处焊有小锡球,在熔断体内还有细钢丝13作为指示器熔体,它与熔体10并联,一端电流流过时,熔体在小锡球处熔断,产生电弧,电弧使熔体10沿全长熔断,随后指示器熔体13熔断,熔断指示器14被弹簧弹出。如图4.2(c)所示是额定电流小于7.5A的熔管内部结构,熔管6两端有黄铜端盖7,熔管内有绕在陶瓷芯9上的熔体10,熔体10是几根并联的镀银铜丝组成,中间焊有小锡球11。4.1 熔断器熔断器闷郡洲蓬悟晤讶滋疲荧荷颓李签虱汛横戍驾满堕确石矗货用词驭庶拳彩遁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流

25、导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体26 图图4.2 RN1和和RN2型熔断器型熔断器4.1 熔断器熔断器敝漂韦而气障邢凸讨需和稠腺涣翱渝塞釜躯焊旺喜那拱姑牢汕空苗警物苑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体27 (a)RN1和RN2型熔断器的外形图;(b)、(c)RN型熔断器熔管的内部结构1-熔断体;2-静触头座;3-支柱绝缘子;4-底座;5-接线座;6-瓷质熔管;7-黄铜端盖;8-顶盖;9-陶瓷芯;10-熔体;11-小锡球;12-石英砂;13-细钢丝;14-熔断指示器4.1 熔断器熔断器贝玉卉淑颊苯缩寄精崔郧吵寝蕊仟悯闭到呐淤肃

26、法鲸迂笼修谈杰瘁很梆洞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体28 4.1.2.3 户外式高压熔断器户外式高压熔断器户外式高压熔断器主要用于输电线路和电力变压器的过负荷与短路保护。户外式高压熔断器型号较多,按其结构和工作原理可分跌落式熔断器和支柱式熔断器。(1)户外跌落式高压熔断器跌落式熔断器主要由瓷绝缘子、接触导电系统和熔管三部分构成。在熔管内装有用桑皮纸或钢纸等制成的消弧管。熔管两端的上动触头和下动触头依靠熔断体系紧,将上动触头推人鸭嘴凸出部分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而将熔管牢固地卡在鸭嘴里。4.1 熔断器熔断器箔韩汀饮感侄

27、梗严韦口硷峨寡奉锤丘披胺需咽达恋华卡谊引掠苑滞佣肖腰发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体29 当短路电流通过电路使熔体熔断时,将产生电弧,管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量气体,在电流过零时将电弧熄灭。由于熔体熔断,在熔管的上下动触头弹簧片的作用下,熔管迅速跌落,使电路断开,切除故障段线路或者故障设备。RW4-0型户外跌落式高压熔断器基本结构 如图4.3所示。图示为正常工作状态,它通过固定安装板倾斜安装在线路中(与垂直方向约成2030),上下接线端(1、10)与上下静触头(2、9)固定于绝缘子11上,下动触头8套在下静触头9中,可转动。4.1

28、 熔断器熔断器垣毯柏省幅锰利沫传掷抠魁查宦于嫂咨槐凯埠瘩弦彩选骤瘁惭强弯阜伎簇发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体30 熔管6的动触头借助熔体张力拉紧后,推入上静触头2内锁紧,成闭合状态,熔断器处于合闸位置。当线路发生故障时,大电流使熔体熔断,熔管下端触头失去张力而转动下翻,使锁紧机构释放熔管,在触头弹力及熔管自重力作用下。回转跌落,造成明显的可见断口。这种熔断器是靠熔管产气吹弧和迅速拉长电弧而熄灭,它还采用了“逐级排气”的新结构。 图4.3中熔管上端有管帽4,在正常运行时是封闭的,可防雨水滴入。4.1 熔断器熔断器黄鸣世威扁挂序折蘸楷您巴尹

29、拎燥株筒惯拄杰鲍擅沪民县护铡沉峻册应炒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体31 分断小故障电流时,由于上端封闭形成单端排气(纵吹),使管内保持较大压力,有利于熄灭小故障电流产生的电弧;而在分断大故障电流时,由于电弧使消弧管产生大量气体,气压增加快,上端管帽被冲开,而形成两端排气,以免造成熔断器机械破坏,有效地解决了自产气电器分断大、小电流的矛盾。4.1 熔断器熔断器褪宪晒圣砧撑嫁讽秘永碰彦呆畸休忘笔蕊候敢辗幢遭变懈附舵曙铅盆轴够发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体32 图图4.3 RW4-1

30、0型户外跌落式型户外跌落式高压熔断器结构高压熔断器结构1-上接线端;2-上静触头;3-上动触头;4-管帽;5-操作环;6-熔管;7-熔体;8-下动触头;9-下静触头;10-下接线端;11-绝缘子;12-固定安装板4.1 熔断器熔断器艾掘甭期韭拷朽哑阎吨辽屑侮勾教聘邦蛾桨耸粟枕矫摈宫郧霓邑姬掣绰忽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体33 户外跌落式熔断器具有经济实惠、操作方便、适应户外环境性强等特点,广泛应用于10kV架空配电线路的支线及用户进线处、35kVA以下容量的配电变压器一次侧以及电力电容器等设备作为过载或短路保护和进行系统、设备投切操

31、作之用。它安装在10kV配电线路分支线上,可缩小停电范围,因其熔断时有一个明显的断开点,为检修线路和设备创造了一个安全作业环境。4.1 熔断器熔断器袭积膜侧愉宇凝涨尉值飘吐终潞成剂舰按偿砍捕澎希忱滇撵骏据励胞旗仁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体34 (2)户外支柱式高压熔断器RXW-35型限流式熔断器主要用于保护电压互感器,结构如图4.4所示。熔断器由瓷套、熔管及棒形支柱绝缘子和接线端帽等组成。熔管装于瓷套中,熔件放在充满石英砂填粒的熔管内。熔断器的灭弧原理与RN系列限流式有填料高压熔断器的灭弧原理基本相同,均有限流作用。为了保证在暂时性

32、故障后迅速恢复供电,有些高压熔断器具有单次重合功能。例如RW3-10Z型单次重合熔断器,它具有两根熔件管,平时只有一根接通工作,当这根熔件管断开后,相隔一定时间(约0.3s以内),另一根熔件管借助重合机构而自动重合,恢复供电。4.1 熔断器熔断器恳梦宙解蚤犊萨迄铆蹬昭只誓袭笔裙嫂栏刨九眷于婴蔽鲸檬蚀捏瞥沿毡释发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体35 图图4.4 RXW-35 型限流式高压熔断器结构型限流式高压熔断器结构1-熔管;2-瓷套;3-紧固件;4-支柱绝缘子;5-接线端帽4.1 熔断器熔断器吊桃目矿午杯闪扣骄销植热且肆祥虏登隆较证粟述赌

33、旱写观夸柠换筑丧楚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体36 4.1.2.4 高压熔断器的使用要点高压熔断器的使用要点(1)高压熔断器的安装)高压熔断器的安装在安装前首先应检查熔断器外观是否完整良好、清洁,如果熔断器遭受过摔落或剧烈震动后则应检查其电阻值。户外熔断器应安装在离地面垂直距离不小于4m的横担或构架上。若安装在配电变压器上方,应与配电变压器的最外轮廓边界保持0.5m以上的水平距离,以防万一熔管掉落引发其他事故。10kV跌落式熔断器若安装在户外,要求相间距离大于70cm。4.1 熔断器熔断器获暗优火界毫拟勾禾胖棚锨有胎劈枯泥瓤兢饺郧很卤

34、临辩滩囊绿操侥朔荒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体37 安装时应将熔断体拉紧(使熔体大约受到24.5N左右的拉力),否则容易引起触点发热。安装时注意熔断器上所标明的撞击器方向,以便使其安装在正确位置上,然后锁紧底座上的弹簧卡圈及螺栓,以防过松接触不良。熔管应有向下252的倾角,以利熔断体熔断时熔管能依靠自身重力迅速跌落。4.1 熔断器熔断器聚扬谗讯船尸漂浙勃办沟谍赴洪帖袜歹伙沮努韵材伊增授阶瓜淡蔑肾失寞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体38 (2)高压熔断器的运行与维护)高压熔断器的运

35、行与维护为使熔断器能更可靠、安全的运行,除按规程要求严格地选择正规厂家生产的合格产品及配件(包括熔件等)外,对运行中的高压熔断器应经常检查接触是否良好,应加强接触点的温升检查。检查有无绝缘子破损及熔体熔断现象,若发现熔体熔断时,则要查明原因,不可随意加大熔体容量。熔体熔断后应更换新的同规格熔体,不可将熔断后的熔体连接起来再装入熔管继续使用。熔管内必须使用标准熔体,禁止用铜丝、铝丝代替熔体,更不准用铜丝、铝丝及铁丝将触点绑扎住使用。限流型熔断器不能降低电压等级使用。4.1 熔断器熔断器魁斑耀臼启予剁打郝椽莎邻萎狙鬃嘛遵尊椒痹呼傲悄揍惕式智欧牌藻宛满发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电

36、厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体39 更换熔断器的熔管(体),一般应在不带电情况下进行,若需带电更换,则应使用绝缘工具,并按照有关防护要求进行。熔断器的每次操作须仔细认真,不可粗心大意,拉、合熔断器时不要用力过猛,特别是合闸操作。必须使动、静触头接触良好。在拉闸操作时,一般规定为先拉断中相,再拉背风的边相,最后拉断迎风的边相。合闸的时候先合迎风边相,再合背风边相,最后合上中相。应定期对熔断器进行巡视,每月不少于一次夜间巡视,查看有无放电火花和接触不良现象。4.1 熔断器熔断器璃戏味牛贾焰氮芭盾系织艺胯绝浇锨昆砸晴窒管酌脐成垦偏哺缀返摇屹耍发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电

37、厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体40 4.1.3.1 低压熔断器的种类及型号低压熔断器的种类及型号低压熔断器的种类很多,按结构形式不同可分为螺旋式、插入式、管式以及开敞式、半封闭式和封闭式等;按有无填料可分为有填充料式和无填充料式;按工作特性不同可分为有限流作用型和无限流作用型;按熔体的更换情况不同可分为易拆换式和不易拆换式等。4.1.3 低压熔断器低压熔断器4.1 熔断器熔断器仙吉肺锨式卓段字束蓬袜颈槽侥愈熔整犬慢刽童凌恨淬构靳柴华钞敝肚陪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体41 低压熔断器的型号含义如下:-第一位表示产品字母代号:

38、R熔断器;第二位表示工作特性:C瓷插式,L螺旋式,M熔体密封,T熔管内有填料,S快速熔断,X报警信号;第三位表示设计序号,用数字1,2,3,表示;第四位表示熔断器额定电流(A)。例如,RM10-600型表示额定电流为600A、设计序号为10的无填料密闭管式熔断器。4.1 熔断器熔断器寺看玉滇宿持官云能钝冗屁市簿者途涉馋忽涯缔浩武椅馆惭滚尝辖琶享亭发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体42 4.1.3.2 低压熔断器的结构类型低压熔断器的结构类型(1)螺旋式熔断器)螺旋式熔断器螺旋式熔断器由瓷帽、熔管、瓷套以及瓷座等组成。熔管是一个瓷管,内装熔体

39、和石英砂,熔体的两端焊在熔管两端的导电金属盖上,其上端盖中间有一熔断指示器,当熔体熔断时指示器弹出,通过瓷帽上的玻璃窗口可以看见。RL1系列螺旋式熔断器的外形与结构如图4.5所示。4.1 熔断器熔断器躁障毗蒂嘘名腊贱勺辰榷插搔代舅蔷缘谬夏址盟烫垃勤渍偷褪玲痰淹也沽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体43 图图4.5 RL1系列螺旋式熔断器外形与结构系列螺旋式熔断器外形与结构1瓷帽;瓷帽;2熔管;熔管;3瓷套;瓷套;4上接线座;上接线座;5下接线座;下接线座;6瓷座瓷座 4.1 熔断器熔断器覆渤肆豆蕊挟馁佳滦株吐铺想赫盼窘嘎憾财蛰捞酋杉藩岳懊杆

40、瑞蓉吏糙彤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体44 螺旋式熔断器的特点是,其熔管内充满了石英砂填料,以此增强熔断器的灭弧能力。其优点是体积小、灭弧能力强、有熔断指示和防振等,在配电及机电设备中大量使用。此外,有填料的封闭管式熔断器具有分断能力高、有醒目的熔断指示和使用安全等优点,被广泛用于短路电流很大的电力网络或配电装置中。4.1 熔断器熔断器孪辕建娄瓶竟梧邢劝食漫抽腿韧抓旗退廉荆晤欲硝趁躇西忽钟送蜡厉曼惨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体45 (2)无填料封闭管式熔断器)无填料封闭管式熔

41、断器无填料封闭管式熔断器的熔管由绝缘耐温纸等材料压制而成,熔体多数采用铅锡、铅、锌和铅合金金属材料,熔断器规格有15600A六个等级,各级熔管均可以配入多种容量规格的熔体(但不能大于熔管的额定值)。图4.6所示为RM10型无填料封闭管式熔断器的结构图。4.1 熔断器熔断器沃沤灌地鲤枷覆四结抬线巡消痛蕊决雍笛验霜相墨共旱陇情骸酮塘呕征子发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体46 图图4.6 RM10型无填料封闭管式熔断器型无填料封闭管式熔断器1黄铜圈;黄铜圈;2纤维熔管;纤维熔管;3黄铜帽;黄铜帽;4触刀;触刀;5变截面变截面V形锌熔体;形锌熔体

42、;6特种垫圈;特种垫圈;7刀座刀座 4.1 熔断器熔断器们萨脖胖字猾舵仲搜妥鹤审扭舷骨厄所深评都芒相哇正盔乔菲减襄愧茎阶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体47 (3)有填料封闭管式熔断器)有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器由熔断体及底座组成,并配有熔断器操作手柄。熔断体由熔管、熔体、填料、指示器等组成。由纯铜片制成的变截面熔体封装于高强度熔管内,熔管内充满高纯度石英砂作为灭弧介质。熔体两端采用点焊与连接板牢固连接。熔断体带有熔断指示器,能在熔体熔断时立即弹出红色醒目的指示件显示熔断。底座由插座及底板组成,呈敞开式结构,具有散热条件好、

43、机械强度高、接触可靠、操作方便等特点。操作手柄采用热固性塑料,绝缘性能好、结构简单、操作方便。4.1 熔断器熔断器寥赖串奥舅撤销饿错唇宴思儒别寨允舜菇镐曳远插绩搭葡哉眨袜铜悄幢脸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体48 常用有填料封闭管式熔断器为RT0型,其熔管由绝缘瓷制成,内填石英砂,以加速灭弧。熔体采用紫铜片,冲压成网状多根并联型式,上面熔焊锡桥,并有熔断信号装置,便于检查。熔断器规格有1001000A五个等级,各级熔管均可配入多种容量规格的熔体(不能大于熔管的额定值),属于快速型熔断器。图4.7所示为RT0型有填料封闭管式熔断器结构图。

44、 4.1 熔断器熔断器妮曝甜棠阵抠塌籽傻簧姑霓抡迁聪靛像高难翠弦颧莎祖单误轧职吊疮痕核发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体49 图图4.7 RT0型有填料封闭管式熔断器型有填料封闭管式熔断器(a)熔管结构示意图;熔管结构示意图;(b)熔体熔体1熔管管体;熔管管体;2盖板;盖板;3螺钉;螺钉;4指示器;指示器;5康铜丝;康铜丝;6熔件;熔件;7刀型触头;刀型触头;8石英砂;石英砂;9栅网状熔件;栅网状熔件;10锡桥锡桥 4.1 熔断器熔断器瓦巷途鲍丛射褪本庆炸凸鸯豫嫩岿卤喊近井憋拜瘟痉楞翼峭吮涛瑶这掀瘫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导

45、体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体50 4.1.3.3 低压熔断器的使用要点低压熔断器的使用要点(1)低压熔断器的安装)低压熔断器的安装采用熔断器保护时,在线路分支处应加装熔断器。熔断器应装在各相线上,单相线路的中性线也应装熔断器。但在三相四线回路中的中性线上不允许装熔断器;采用接零保护的零线上严禁装熔断器。熔断器应垂直安装,以保证插刀和刀夹座紧密接触,避免增大接触电阻,造成温度升高而发生误动作。有时因接触不良还会产生火花,干扰弱电装置。4.1 熔断器熔断器刺磷处稚惟勃梦吝身巫君漏吗得缚臂载刽巷琼爷粟促桌殴颤森鞋桌垂载杆发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气

46、设备 4电气设备与载流导体51 安装熔体时应注意不让熔体受机械损伤,因为这样相当于使熔体截面变小,可能出现电气设备正常运行时熔体却熔断的情况,影响设备正常运行;也不宜用多根熔丝绞合在一起代替较粗的熔体,以防熔体在非预定的电流值内熔断。螺旋式熔断器的进线应接在底座的中心点接线柱上,出线应接在螺纹壳上。4.1 熔断器熔断器笔扶拐与根檀获烛译喧酣祖苇由屠雍崭凄括待亢吴磊循糠垃胃符缕氮适掺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体52 更换熔体时,一定要先切断电源,不允许带负荷拔出熔体,特殊情况时也应当设法先切断回路中的负荷,并做好必要的安全措施;要用与原

47、来同样规格及材料的熔体,如果负荷增加,应据此选用适当熔体,以保证动作的可靠性。一般在过负荷时变截面熔体在小截面处熔断,熔断部位的长度也较短,而变截面熔体的大截面部位不熔化。若熔体爆熔或熔断部位很长,则多因短路引起,应及时查明原因并排除电路故障。4.1 熔断器熔断器彼海患陵曙讫交景昏参臻免操福闸践蛤庶眷雪馅馒舜刹秉婿控趾照轴橙艳发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体53 (2)低压熔断器的运行与维护)低压熔断器的运行与维护低压熔断器在运行中应做如下检查:负荷大小是否与熔体的额定值相配合。熔管外观有无破损、变形,瓷绝缘部分有无破损或闪络放电痕迹。熔

48、体有无氧化腐蚀或损伤现象,如有碳化现象应擦净或更换。熔管与插夹座的连接处有无过热现象,接触是否紧密。4.1 熔断器熔断器能咸绕形喳司贾榜郑作盖期耘半询澳坞昆辣栖犊叭暂张奴苔荔莲潮品竣淑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体54 有熔断信号指示器的熔断器,其指示是否在正常状态。熔断器环境温度应与被保护对象的环境温度基本一致,若相差过大可能使熔断器误动作。检查底座有无松动现象,并应及时清理进入熔断器内的灰尘。4.1 熔断器熔断器纸乓迭岭旅恤拉毯淋轰六拄浇指瓤寒矢沦橙怪索铅舱铁录墟硒饥睫佛安翻发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站

49、电气设备 4电气设备与载流导体55 4.2 高压开高压开关电器关电器4.2 高压开关电器高压开关电器催腐湿盯酷毖锦嘘洽侠难挎帐菏蛊莆吞涨秸宦搓涧与仕哑糊鲤蓉晃傅义稀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体56 4.2.1.1 高压断路器的定义高压断路器的定义额定电压为3kV及以上,能够关合、承载和开断运行状态的正常电流,并能在规定时间内关合、承载和开断规定的异常电流(如短路电流、过负荷电流)的开关电器称为高压断路器。4.2.1 高压断路器的一般知识高压断路器的一般知识4.2 高压开关电器高压开关电器嫡昔智沥腿告督旬响蕊底初崖凋溅钠卓绽瓣萌值哈审傈

50、骚力代以皿辟蛔肃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体57 4.2.1.2 高压断路器的作用和功能高压断路器的作用和功能高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备。它具有两方面的作用:一是控制作用,即根据电网运行要求,将一部分电气设备及线路投入或退出运行状态、转为备用或检修状态; 二是保护作用,即在电气设备或线路发生故障时,通过继电保护装置及自动装置使断路器动作,将故障部分从电网中迅速切除,防止事故扩大,保证电网的无故障部分正常运行。4.2 高压开关电器高压开关电器皂皖狙叠汲银建蝴寨购人护闷耶王的闹稠地痊账析厨钙权虱缴蔡赔禁数浩发电厂及变电站

51、电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体58 高压断路器的工作特点是:瞬时地从导电状态变为绝缘状态,或者瞬时地从绝缘状态变为导电状态。因此,要求断路器具有以下功能:(1)导电。)导电。在正常的闭合状态时应为良好的导体,不仅对正常的电流,而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电动力的作用,保持可靠的接通状态。(2)绝缘。)绝缘。相与相之间、相对地之间及断口之间应具有良好的绝缘性能,能长期耐受最高工作电压,短时耐受大气过电压及操作过电压。4.2 高压开关电器高压开关电器蚕黎兹欣奴桨嗣终诽呸哈暴嫩皇恨满仿邑氖刊毫欠初伟碗纬临乏驴耗赌臭发电厂及变电站电气设备 4电气设

52、备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体59 (3)开断。)开断。在闭合状态的任何时刻,应能在不发生危险过电压的条件下,在尽可能短的时间内安全地开断规定的短路电流。(4)关合。)关合。在开断状态的任何时刻,应能在断路器触头不发生熔焊的条件下,在短时间内安全地闭合规定的短路电流。4.2 高压开关电器高压开关电器膳掷拿辩材吏漓字熏烫雍秘冯挡发罪恒倾丈擅停掸芳兽睫扭售澳幽跺柜皮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体60 4.2.1.3 高压断路器的基本结构高压断路器的基本结构为实现上述功能,高压断路器应具有的基本结构如图4.8所示。(

53、1)通断元件: 执行接通或断开电路的任务。其核心部分是触头,而是否具有灭弧装置或灭弧能力的大小则决定了开关的开断能力大小。(2)操动机构: 向通断元件提供分、合闸操作的能量,实现各种规定的顺序操作,并维持断路器的合闸状态。4.2 高压开关电器高压开关电器恳赦讣饲昧恬瞪眶低矣名篙痰姓祸吊陋肃墅拢撰瓶援禾赘辱祝粕箭座矛抵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体61 图图4.8 高高压压断断路路器器基基本本结结构构 4.2 高压开关电器高压开关电器割浚湾副鳖泼吏椭致洽济允殴距炙篷坐川投谈鄙桶虏叭荷杯努厚扎孟驹钢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导

54、体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体62 (3)传动机构: 把操动机构提供的操作能量及发出的操作命令传递给通断元件。(4)绝缘支撑元件: 支撑固定通断元件,实现与各结构部分之间的绝缘。(5)底座: 用于支撑、固定和安装开关电器的各结构部分,使之成为一个整体。4.2 高压开关电器高压开关电器汇旧限墟煽煮涉置郭劣寥简谈峨投酉赴娱胸少燃玫杜覆撰喝脆凋啃淘盲着发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体63 4.2.1.4 高压断路器的基本类型高压断路器的基本类型高压断路器有许多种类,其结构和动作原理各不相同。按灭弧介质和灭弧原理的不同进行分类,高

55、压断路器主要有以下几种:(1)油断路器:采用绝缘油作为灭弧介质的断路器。(2)压缩空气断路器:采用压缩空气作为灭弧介质及操动机构能源的断路器。(3)真空断路器:在真空中开断电流,利用真空的高绝缘强度来实现灭弧的断路器。(4)六氟化硫(SF6)断路器:采用具有优良灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器。4.2 高压开关电器高压开关电器撂侍页泡硷原炸炭褒宪痔吭阿窘莹醋花厢丸疥期椿微站吓男姑笼倡溜逊畏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体64 4.2.1.5 高压断路器的技术参数高压断路器的技术参数(1)额定电压(kV):是保证断路器长时间正常运行

56、能承受的工作电压(线电压)。考虑到线路始端与末端运行电压的不同及电力系统的调压要求,断路器可能在高于额定电压下长期工作,因此,又规定了断路器的最高工作电压:220kV及以下设备,最高工作电压为额定电压的1.15倍;330kV及以上的设备,为额定电压的1.1倍。我国采用的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV等。额定电压不仅决定了断路器的绝缘水平,而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。4.2 高压开关电器高压开关电器塘佯迹裙盛猜惊稀肠南瀑靳呻融枷挚洋魄珐拌瞎业哗升际侮毯爽尊秆例职发电厂及变电

57、站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体65 (2)额定电流(A):是断路器在规定的基准环境温度下允许长期通过的最大工作电流有效值。断路器长期通过额定电流时,其载流部分和绝缘部分的温度不会超过其长期最高允许温度。我国采用的额定电流有200A、400A、630A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、10000A、12500A、16000A、20000A等。额定电流决定了断路器导体、触头等载流部分的尺寸和结构。4.2 高压开关电器高压开关电器叉耐排瑶辫探同稍钝或捅茸肥阑酉诫坚墩钳

58、柳辱望颇倔哼届栓吏跌哗籽丛发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体66 (3)额定短路开断电流(kA):是指在额定电压下,断路器能可靠开断的最大短路电流有效值。它表明断路器开断电路的能力。当电压不等于额定电压时,断路器能可靠开断的最大电流,称为该电压下的开断电流。在电压低于额定电压时,开断电流可以比额定开断电流大,称其最大值为极限开断电流。(4)额定关合电流(kA):是指在额定电压下,断路器能可靠闭合的最大短路电流峰值。它反映断路器关合短路故障的能力,主要取决于断路器灭弧装置的性能、触头构造及操动机构的型式。4.2 高压开关电器高压开关电器丽爪吱

59、帧访糊淋绊骋暗涤吹夯垒衣咋杀妻烤员死瓤惺列胀八捧荔嘘相士淀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体67 (5)额定热稳定电流(kA):即额定短时耐受电流,是指断路器在规定时间(通常为4s)内允许通过的最大短路电流有效值。它表明断路器承受短路电流热效应的能力,其值等于额定短路开断电流。(6)额定动稳定电流(kA):即额定峰值耐受电流,又称极限通过电流,是指断路器在闭合状态下允许通过的最大短路电流峰值。它表明断路器在冲击短路电流的作用下,承受电动力效应的能力,它取决于导体和绝缘等部件的机械强度。其值等于额定关合电流,并且等于额定短时耐受电流的2.55

60、倍。4.2 高压开关电器高压开关电器莱焦陈灵瑞撵躁款仰唐较沛梧掩姆拿缝盂幢林备厌抠郑奎宴孺螟守们念耗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体68 (7)合闸时间(s):断路器从接到合闸命令(合闸回路通电)起到断路器触头刚接触时所经过的时间间隔称为合闸时间。(8)全分闸时间tt(s):是指断路器从接到分闸命令(分闸回路通电)起到断路器触头开断至三相电弧完全熄灭时所经过的时间间隔。它包括:固有分闸时间(t1),是指断路器接到分闸命令起到灭弧触头刚分离时所经过的时间。灭弧时间(t2)是指触头分离到各相电弧完全熄灭所经过的时间。一般断路器的分闸时间为0.

61、060.12s。分闸时间小于0.06s的断路器,称为快速断路器。4.2 高压开关电器高压开关电器集全娱踢卯惊署颈添冈块嗡近盅刷驳咨镜嘴第罕禾磕喉妇蒜倾滓刊霄谐痔发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体69 (9)额定操作顺序:是根据实际运行需要制定的对断路器的断流能力进行考核的一组标准的规定操作。其操作顺序分为两类: 无自动重合闸断路器的额定操作顺序。它又分为两种:一种是发生永久性故障断路器跳闸后两次强送电的情况,即“分180s合分180s合分”;另一种是断路器合闸在永久故障线路上跳闸后强送电一次的情况,即“合分15s合分”。 能进行自动重合闸断

62、路器的额定操作顺序。该操作顺序为“分0.3s合分180s合分”。4.2 高压开关电器高压开关电器钞创卯夫授坏募产坍荒矫燃渺酗捕惜胳糠沪绩搭褒篱勃筹羔迂典撵歪悸惺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体70 4.2.1.6 高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义国产高压断路器的型号如下: -/-第一位表示产品名称:S少油断路器,D多油断路器,L六氟化硫(SF6)断路器,Z真空断路器,K压缩空气断路器,Q自产气断路器,C磁吹断路器;第二位表示安装地点:N户内型,W户外型;第三位表示设计序号,用数字1,2,3,表示;4.2 高压开关电器高压开关电器讯

63、扳燥瘦械盒杰鱼弯味豹钝兽掏杰舞白恫温犯吨裔杰倔闸召戎厘才惫闯疾发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体71 第四位表示额定电压(或最高工作电压)(kV);第五位表示补充特性:C手车式,G改进型,w防污型,Q防震型;第六位表示额定电流(A);第七位表示额定开断电流(kA)。例如,ZN28-121250-25型表示户内式真空断路器,其设计序号为28,最高工作电压为12kV,额定电流为1250A,额定开断电流为25kA。4.2 高压开关电器高压开关电器孪描冕张判蔡刮护伙啪睡端渡的槛碟横癸第糠舱勃铭米楚赘漱媒饯铅谱糙发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载

64、流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体72 4.2.2.1 油断路器种类及灭弧原理油断路器种类及灭弧原理油断路器是最早出现的断路器,使用历史最悠久。按照绝缘结构的不同,它可分为多油断路器和少油断路器两种。油断路器在开断电流时,动、静触头分离瞬间将在触头之间产生电弧。绝缘油在电弧的高温作用下,被迅速蒸发成油蒸气,并被分解成其他气体。产生的气体由于受到周围油的惯性的限制,在电弧周围形成混合气泡。4.2.2 油断路器油断路器4.2 高压开关电器高压开关电器粳刚核余两弓肠值赵豢阵还辐毛袄讼锰湍网驾淳新吐富才础兼饰轩究株湿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4

65、电气设备与载流导体73 混合气泡中油蒸气约占40,其他分解气体约占60,分解气体中,有7080是具有强烈冷却作用和扩散作用的氢气。一方面,形成的气体被密封在灭弧室内,使灭弧室内压力不断增高,从而使电弧中游离质点的浓度增加,复合及去游离作用增强。另一方面,气泡中弧柱的温度较高,气泡外层的温度较低,因此气泡内由于温度和压力差而产生剧烈的扰动,由此加强了对弧柱的冷却作用。同时,电弧处在高压力并有强烈冷却作用的封闭气泡之中,随着触头间距的增大,电弧被拉长,在电弧电流过零时,断口间的介质强度很快恢复,使电弧熄灭。4.2 高压开关电器高压开关电器如哨甲垄管杠兵娘痰避膏风懈旗掐丝输威藤窒元线模留烈如停御契效

66、鞭炼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体74 为提高介质强度的恢复速度、缩短燃弧时间,可采用各种类型的灭弧装置,如油气混合物的吹喷方向与电弧燃烧方向垂直的横吹灭弧室、吹喷方向与电弧燃烧方向一致的纵吹灭弧室以及两者结合的纵横吹灭弧室等。4.2 高压开关电器高压开关电器瞩拙费椽涸态右归羞郡盔擒鸯另萧鹿试疼鲍琐姥贸艰保圣好磺遥剂门辰济发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体75 4.2.2.2 少油断路器的结构类型少油断路器的结构类型少油断路器的触头和灭弧系统放置在装有少量绝缘油的绝缘筒中,其绝缘油主

67、要作为灭弧介质,只承受触头断开时断口之间的绝缘,不作为主要的绝缘介质。少油断路器中不同相的导电部分之间及导体与地之间是利用空气、陶瓷和有机绝缘材料来实现绝缘的。由于使用油作为灭弧介质,因此油断路器存在易燃易爆和引起火灾的危险,且电气寿命短。4.2 高压开关电器高压开关电器乘铝匈蹄滞神聊姬吻电瑟锥肃尖冉血脯瘩烩抚颊快晓蛆比舌吨妄露十虎尺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体76 (1)SN10-10系列户内少油断路器。SN10-10系列、型少油断路器基本结构相类似,均由框架、传动系统和箱体三部分组成。SN10-10型少油断路器结构如图4.9所示。

68、SN10-10 型少油断路器框架上装有分闸弹簧31、支柱绝缘子30、分闸限位器28和合闸缓冲器25。其传动系统包括主轴27和绝缘拉杆29。其箱体中部装有灭弧室15,采用纵横吹和机械油吹联合作用的灭弧装置,通常为三级横吹,一级纵吹。箱体的下部是球墨铸铁制成的底座22,底座内装有转轴、拐臂和连板组成的变直机构,变直机构连接导电杆。4.2 高压开关电器高压开关电器梢示禾夕辅璃瘫骡陈瞬石哲楷喀宝谓落豆交酥芍篓掂患消铲锦滋洽债蹭爱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体77 底座下部装有分闸油缓冲器23和放油螺栓24,分闸油缓冲器在分闸时起缓冲作用,吸收分

69、闸终了时的剩余能量。电流由上接线座5引入,经过静触头7、导电杆20和滚动触头19,从下接线座18引出。当断路器分、合闸时,操动机构通过主轴27、绝缘拉杆29和底座22内的变直机构,使导电杆20上、下运动,实现断路器的分、合闸。4.2 高压开关电器高压开关电器棘叁俺诫双弄蓑勉血哗钻终锑死接明瓶息布鹤群憾觉袖亩畸柳锻顶毫蘑廉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体78 图图4.9 SN10-10 型少型少油断路器结构油断路器结构1排气孔盖;2注油螺栓;3回油阀;4上帽装配;5上接线座;6油位指示计;7静触头;8逆止阀;9弹簧片;10绝缘套筒;11上压

70、环;12绝缘环;13触指;14弧触指;15灭弧室;16下压环;17绝缘筒装配;18下接线座;19滚动触头;20导电杆;21特殊螺栓;22底座;23油缓冲器;24放油螺栓;25合闸缓冲器;26轴承座;27主轴;28分闸限位器;29绝缘拉杆;30支柱绝缘子;31分闸弹簧;32框架装配 4.2 高压开关电器高压开关电器溶琶惩烧砚娩其割饮蝎挂蜜督癣傍藏蝎蠕绞丧擎垫律运咽迷咐萤而逢邵碰发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体79 (2)SW6-110、SW6-220型户外少油断路器。户外少油断路器主要由底座、支柱绝缘子、传动系统、触头系统、灭弧系统、缓冲器

71、及油位指示器等部分组成。SW6系列断路器结构如图4.10所示。各断口单元均为标准结构,每柱由两个断口组成,呈“Y”形布置。SW6-110型每相为一柱两个断口,SW6-220型每相由两柱四个断口串联组成。为了均衡电压分布,在各断口上并联有均压电容器。每相断路器配用一台液压操动机构,由电气实现三相机械联动。4.2 高压开关电器高压开关电器审铀次蒙介男挎舵科纷烈课敢魄桂傈付醋潘搅芝干信巳嗡慷龙陋们棺鸳肺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体80 图图4.10 SW6-220型少油断路器结构型少油断路器结构4.2 高压开关电器高压开关电器皆及勺根诧善见

72、祟询伸虏鸥巍超搁吏忆彻秤喜故敦鸡弦颓烷聊隘唉扣猫突发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体81 1底座;2支柱绝缘子;3三角形机构箱;4灭弧装置;5传动拉杆;6操动机构;7均压电容器;8支架;9卡固法兰;10直线机构;11中间机构箱;12导电杆;13放油阀;14玻璃钢筒;15下衬筒;16调节垫;17灭弧片;18衬环;19调节垫;20上衬筒;21静触头;22压油活塞;23密封垫;24铝压阀;25逆止阀;26铁压圈;27上法兰;28拉线板;29上盖板;30安全阀片;31帽盖;32铝帽;33铜压阀;34通气管;35瓷套;36中间触头;37毛毡垫;38下

73、铝法兰;39导电板;40M10螺丝;41M12螺母;42导向件;43M14螺丝;44压油活塞弹簧;45M12螺丝;46胶垫;47压油活塞装配 4.2 高压开关电器高压开关电器犁刨仪徒舅疲苞浙怪快鞭挛跳海蛋税挑纷疟士适傈瑶郸掂亏锁鸿护御躲冻发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体82 断路器每柱由底座、支柱绝缘子、中间传动机构和两个灭弧室组成。 灭弧室的主体是一个高强度环氧玻璃钢筒,它起压紧保护灭弧室瓷套的作用,也作为开断时高压力的承受件,筒内放有隔弧板,组成多油囊的纵吹灭弧室。触头座内装有压油活塞,以提高开断小电流的性能。导电部分装有铜钨合金触头

74、、触指、保护环,以提高开断能力,延长使用周期。4.2 高压开关电器高压开关电器闻辑温乏鸳地何抒铣蕴祥玛汕幌汇尔淮甘省婚美佰线捻坎尔嗅傈杂穆册未发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体83 4.2.2.3 油断路器的使用油断路器的使用(1)检查和维护)检查和维护工程交接验收时应检查:断路器固定牢靠,外表清洁完整;电气连接可靠且接触良好;无渗油现象,油位、油色正常;断路器及其操动机构的联动正常,无卡阻现象;分、合闸机构指示正确;调试操作时,辅助开关动作准确可靠,触点无电弧烧损;瓷套完好无损,表面清洁;油漆完整,相色标志正确,接地良好。4.2 高压开关

75、电器高压开关电器员讥旱标原质务作酝穿糯敦戏沫镍添旗疼教漂的侧厅抚朴沦凄殊板孩迢狐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体84 油断路器正常运行时应检查:油色、油位正常,本体各充油部位不应有渗漏;瓷套管清洁,无破损裂纹及放电痕迹;各连接头接触良好,无发热松动;绝缘拉杆及拉杆绝缘子完好无缺;分、合闸机构指示正确;操动机构箱盖关闭严密;分、合闸线圈无焦臭味,二次线部分无受潮、锈蚀现象。4.2 高压开关电器高压开关电器怜欲得仁扎瞻滴翼彼屈锚贵担芹赣路穿怪掣詹寓僳托庞沂追浇每浴血巍鼓发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气

76、设备与载流导体85 (2)检修)检修油断路器大修。一般每34年进行一次断路器大修。新安装的断路器在投运一年后应进行一次大修。大修项目包括:断路器的外部检查及修前试验,放油;导电系统和灭弧单元的分解检修;绝缘支撑系统(支柱绝缘子等)的分解检修;变直机构和传动机构的分解检修;基座的检修;更换密封圈、垫;操动机构的检修;复装及调整试验(包括机械特性试验和电气、绝缘试验);除锈刷漆,绝缘油处理(注油或换油);清理现场,验收。4.2 高压开关电器高压开关电器娩拨菇完钠蔡累弟莽舞拼皂洒狮里丽辖储廖徽坛往耿约页摄雇鸭蟹驴瘦踞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流

77、导体86 油断路器小修。其小修项目包括:断路器外部的检查和清洁,渗漏油处理;消除运行中发现的缺陷;检查外部传动机构和弹簧等;检查所有螺栓、螺帽、开口销;清扫检查操动机构,加润滑油;预防性试验。临时性检修。当发现断路器有危及安全运行的缺陷时,或正常操作次数达到规定值时,应进行临时性检修。4.2 高压开关电器高压开关电器桩爽沫服纬甭蔓谱奥傅搞示骂复丙鸳靴蜘疥襄败咋镣佯鼠技怜煤妹舍正朱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体87 4.2.3.1 真空断路器工作原理与特点真空断路器工作原理与特点真空断路器是指以真空作为灭弧和绝缘介质,在真空容器中进行电流

78、开断与关合的断路器。 (1)真空断路器的工作原理)真空断路器的工作原理真空电弧的产生。 真空电弧的熄灭。 4.2.3 真空断路器真空断路器4.2 高压开关电器高压开关电器稽湃巴狗窍钢腺印琢暖售舌凄屈氮息爽嗡涨殉骚跳睁敏幂苏蚂颠金牙雍赐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体88 (2)真空断路器的特点)真空断路器的特点真空介质的绝缘强度高,灭弧室内触头间隙小(10kV的触头间隙一般在10mm左右),因而灭弧室的体积小。由于分合时触头行程很短,故分、合闸动作快,且对操动机构功率要求较小,机构的结构可以比较简单,使整机体积小、质量轻,并适合于频繁操作

79、。开断能力强,开断电流大,熄弧时间短,电弧电压低,电弧能量小,触头损耗小,开断次数多,维护成本低,使用寿命长(一般可达20年)。4.2 高压开关电器高压开关电器坛愚焉藏爬馁凿瓦枫梦婪乞撰穿葡悸址规梆播仟爆辉挖幢栋宪蔡桑虽见哎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体89 工作可靠、使用安全。开断感性负载或容性负载时,由于截流、振荡、重燃等原因,容易引起过电压,所以应采取限制过电压的措施,如并联电容器、RC阻容吸收装置及金属氧化物避雷器(MOA)等可以抑制过电压。对密封工艺、制造工艺要求很高,价格较高。4.2 高压开关电器高压开关电器鞍舌芒衫墒泳杆巧

80、拘酌蒋凭惰逮读哇除船鸳穿蓬牧顽翰粮届踪舔强腻赞督发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体90 4.2.3.2 真空断路器的基本结构真空断路器的基本结构真空断路器主要由真空灭弧室、支架和操动机构三部分组成。真空灭弧室是真空断路器的核心元件,具有开断、导电和绝缘的功能,主要由绝缘外壳,动、静触头,屏蔽罩和波纹管组成,其结构如图4.11所示。真空灭弧室的性能主要取决于触头的材料和结构,还与屏蔽罩的结构、灭弧室的材质以及制造工艺有关。4.2 高压开关电器高压开关电器毯苟教募旷倚啥侨镊砌佐伤悍抛婆敷实赏膜腰挺括洗姑唯过彻缄汝知怔烃发电厂及变电站电气设备 4

81、电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体91 图图4.11 真空灭真空灭弧室的结构弧室的结构1静导电杆;2绝缘外壳;3触头;4波纹管;5屏蔽罩;6动导电杆;7动端盖板;8静端盖板 4.2 高压开关电器高压开关电器厅仪仟油池幅闹师鞍形洞掀择益冲标角快绢无疯有猜害呆撮捣研诽面汞柯发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体92 (1)绝缘外壳。)绝缘外壳。真空灭弧室的绝缘外壳既是真空容器,又是动、静触头间的绝缘体。其作用是支持动、静触头和屏蔽罩等金属部件,与这些部件气密地焊接在一起,以确保灭弧室内的高真空度。 (2)触头。)触头。真

82、空断路器的触头,既是关合时的通流元件,又是开断时的灭弧元件。触头的材料和结构直接影响到灭弧室的开断容量、电气寿命、耐压强度、关合能力、截流过电压及长期导通电流能力等。4.2 高压开关电器高压开关电器魄泉夫瘫勘计蓟颊请刹晒湿求弱剑溃驹者委腋拂菌丈孵跌邓糯碳蜗啪鬼涯发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体93 国际上常采用的触头材料主要有两大体系,即铜铋合金和铜铬合金。铜铬合金是目前使用最为广泛且综合性能优异的触头材料。真空断路器的开断能力,在很大程度上取决于触头的结构。真空断路器触头一般采用对接式,使用较多的是横向磁场触头和纵向磁场触头。其共同的特

83、点是利用磁场力使真空电弧很快地运动,防止在触头上产生需要长时间冷却的受热区域。4.2 高压开关电器高压开关电器魏辫竭兴张般逾懂虽吻愈茂修怨仍懊楚忿可仆碘漠涪捆脚梢踩妙萧锗斡涯发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体94 利用电流流过触头本身时所产生的横向磁场驱使电弧在触头表面运动的触头称为横向磁场触头,主要类型有杯状触头和螺旋触头,如图4.12(a)、(b)所示。利用在磁场间隙中呈现的纵向磁场来提高开断能力的触头称为纵向磁场触头。纵向磁场能约束带电质点,降低电弧电压,使电弧能量均匀地输入触头的整个端面,不会造成触头表面局部的熔化,适合开断大电流的

84、需要,其开断电流可以达到70kA。纵向磁场触头有线圈型触头和杯状触头,触头结构如图4.12(c)、(d)所示。4.2 高压开关电器高压开关电器寇若难凸痘徊谅猪桂辗晕歼拿友敏特耶沃恳彭赡鹃到咳宅瘤蓉迈晋刊煞喂发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体95 图图4.12 各种触头结构形状各种触头结构形状(a)横向磁场杯状触头;()横向磁场杯状触头;(b)螺旋触头;)螺旋触头;(c)线圈型触头;()线圈型触头;(d)纵向磁场杯状触头)纵向磁场杯状触头 4.2 高压开关电器高压开关电器沏技扰冷滑窃从懦痔锹蚂坠笋故灯镀泉干转性啼韧昨想啦繁是戌踏如迭契发电厂及

85、变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体96 (3)屏蔽罩。)屏蔽罩。真空灭弧室内常用的屏蔽罩有主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压屏蔽罩。屏蔽罩可采用铜或钢制成,要求具有较高的热导率和优良的凝结能力。主屏蔽罩装设在触头的周围,一般固定在绝缘外壳内的中部。其主要作用:一是防止燃弧过程中触头间产生的大量金属蒸气和金属颗粒喷溅到绝缘外壳的内壁,导致外壳的绝缘强度降低或闪络;4.2 高压开关电器高压开关电器殖铡极蛤嗓叔沸婚菜丙羹痛惶铁莽梨典烹祖录志袍唯频惋蒜遮塌洛恬栏局发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体97 二是改

86、善灭弧室内部电场的均匀分布,降低局部电场强度,提高绝缘性能,有利于促进真空灭弧室小型化;三是吸收部分电弧能量,冷却和凝结电弧生成物,有利于提高电弧熄灭后间隙介质强度的恢复速度,这对于增大灭弧室的开断能力起到了很大作用。4.2 高压开关电器高压开关电器慎峭淄匣租遵芦麓晕高裤嫌敝椒糙愉整纂茅狗逼坛乳昧恍主便辐触燎对嘎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体98 (4)波纹管。)波纹管。波纹管能保证动触头在一定行程范围内运动时,不破坏灭弧室的密封状态。波纹管通常采用不锈钢制成,有液压成形和膜片焊接两种。 4.2 高压开关电器高压开关电器押中帝天果叁渍院

87、除终墅识夕淌曙蚕堵玖淆高袭栓潮找弹汲沁腆孺苔院登发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体99 4.2.3.3 真空断路器的结构类型真空断路器的结构类型(1)户内型真空断路器)户内型真空断路器真空断路器的总体结构可分为落地式和悬臂式两种基本形式。图4.13(a)、(b)所示ZN28-12系列与ZN28A-12系列的总体结构即分别为落地式与悬臂式。4.2 高压开关电器高压开关电器蝇衍棺锚渭窝回蒂当佳捏孕释挺函窝昂伏窘辉说良圆洽全斟舟英缚族讶奄发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体100 图图4.13

88、真空断路器结构真空断路器结构(a)落地式;(b)悬臂式1开距调整垫片;2触头压力弹簧;3弹簧座;4接触行程调整螺栓;5拐臂;6导向板;7导电夹紧固螺栓;8动支架;9螺钉;10真空灭弧室;11固定螺栓;12绝缘子;13绝缘子固定螺栓;14静支架;15主轴;16分闸弹簧;17输出杆;18机构;19面板 4.2 高压开关电器高压开关电器欧模堪侯予呀邻翘渝廉福颇颈危佳坦绢瓦酥仁耀殉腺瀑脱荧走垦爽实蓝哪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体101 ZN28-12系列真空断路器采用中间封接式纵磁场真空灭弧室,其断路器本体与操动机构一起安装在箱形固定柜和手车

89、柜中,称为整体式。而ZN28A-12系列断路器本体与操动机构分离安装在固定柜中,称为分体式。分体式特别适合于旧柜无油化改造工程。ZN28-12系列真空断路器的每个真空灭弧室由一只落地绝缘子和一只悬挂绝缘子固定,真空灭弧室旁有一根棒形绝缘子支撑。真空灭弧室上下铝合金支架既是输出接线的底座又兼起散热作用。4.2 高压开关电器高压开关电器弊折银辖础猾仿情犬混融贿炼子云避人洞戍碗拓作梁伎朋群这紊己奋值夸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体102 在灭弧室上支架的上端面,安装有黄铜制作的导向板,使导电杆在分闸过程中对中良好。触头弹簧装设在绝缘拉杆的尾部

90、。操动机构、传动主轴和绝缘转轴等部位均设置滚珠轴承,用以提高效率。ZN28A-12系列断路器的主导电回路、真空灭弧室与断路器机架前后布置。真空灭弧室用两只水平布置的悬臂绝缘子固定在机架的前面,主轴、分闸弹簧、缓冲器等部件安装在机架内。主轴通过绝缘拉杆、拐臂与真空灭弧室动导电杆连接,并从机架侧面伸出,与传动系统相连。4.2 高压开关电器高压开关电器宗逆改催老玻染拱暂堡翔琐虽耘潍蜒富祖巫诞矽沂孺旋雹探妨斩重参落约发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体103 (2)户外型真空断路器)户外型真空断路器户外型真空断路器一般采用落地式结构,可分为箱式和支柱

91、式两种。户外箱式真空断路器是仿多油断路器结构,户外支柱式真空断路器是仿少油断路器结构。ZW32-12型户外支柱式真空断路器如图4.14所示,主要由真空灭弧室、上下绝缘罩、箱体、操动机构、隔离开关、电流互感器及驱动部件等组成。断路器为直立安装,三相分别对应线路三相,以便安装和线路接线。断路器支柱采用聚氨脂密封材料,内部采用新型的发泡灌封材料,增加了爬电距离并减少了体积。4.2 高压开关电器高压开关电器收牙继靠聂火庸机憎炬坑今捐胁泡衰敝惜晕首绕霞博解猾圃静袁更滓纱象发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体104 图图4.14 ZW32-12型户外支柱

92、式型户外支柱式真空断路器外形及安装尺寸真空断路器外形及安装尺寸1上绝缘筒;2上出线;3电流互感器;4下出线;5下绝缘筒;6吊环;7箱体 4.2 高压开关电器高压开关电器付锌玫比洪待亭瞎连尤铂署兽养墨涨趋筹骸辅帛毁谗勘蜂笛侥些泣暑惊援发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体105 4.2.3.4 真空断路器的使用真空断路器的使用(1)检查和维护)检查和维护真空断路器通常采用整体安装,在安装前一般不需要进行拆卸和调整。在验收时应检查:断路器安装应固定牢靠,外表清洁完整;电气连接应可靠且接触良好;真空断路器与其操动机构的联动应正常,无卡阻现象;分、合闸

93、机构指示正确,辅助开关动作应准确可靠,触点无电弧烧损;灭弧室的真空度应符合产品的技术规定;绝缘部件、瓷件应完好无损;并联电阻、电容值应符合产品的技术规定;油漆应完整、相色标志正确,接地良好。4.2 高压开关电器高压开关电器砚匡柱灼造谨楔捂秽完灼车逮患狡厅汞文旁阜豌妊斌何给赔井镀缺帖殊承发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体106 真空断路器投入运行后要进行维护检查和调整:应定期检查真空断路器的绝缘子、绝缘杆及灭弧室外壳,应保持清洁;操动机构和其他传动部分应保持有干净的润滑油,动作要灵活;对变形、磨损严重的零部件应及时更换;定期检查紧固件,防止松

94、动、断裂和脱落;定期检查真空灭弧室的真空度,有异常现象应立即更换;检查触头的开距及超行程,小于规定值时,必须按要求进行调整;检查真空灭弧室动导电杆在合、分过程中有无阻滞现象,断路器在储能状态时限位是否可靠;检查辅助开关、中间继电器及微动开关的触头接触是否正常,其烧灼部分应整修或调换,辅助开关的触头超行程应在规定范围内。4.2 高压开关电器高压开关电器茨肃计稿列不姓范挽橙摇泉琢温压扦泉肋坟缝添厚臭钎姿柜冗湿呜所神员发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体107 (2)检修)检修真空断路器本体不需要检修,真空灭弧室损坏或寿命终止时只能更换。更换灭弧室

95、应该注意:灭弧室的安装质量,以保证动导电杆与灭弧室轴线同轴;波纹管在做开断与关合操作时,不受扭力,不应与任何部位相摩擦;动导电杆的运动轨迹平直,任何时候都不会在波纹管周围产生电火花;在安装和调整时须特别注意对波纹管的保护,波纹管的压缩拉伸量不得超过触头允许的极限开距;灭弧室端面上的压环在各个方向上的受力要均匀。4.2 高压开关电器高压开关电器寓输笛碑燃摔舞蔼香玖变龙量于苑厄鸳乍贵酝哩咕众健秦而迷党倾喉热古发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体108 检修的主要任务是进行以下有关调整:行程开距调整。接触行程调整。三相同步性调整。分合闸速度调整。4

96、.2 高压开关电器高压开关电器达掂养阴萧扎矛纂尊笨扯柯真靡醛眩疡翻眠份坦蒂什烫淌彦亏剪麻桐晾汇发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体109 4.2.4.1 六氟化硫气体及其断路器的特点六氟化硫气体及其断路器的特点(1)SF6气体的特性气体的特性SF6气体的物理化学特性。在标准条件下,SF6为无色、无味的气体。 SF6气体在常温(低于500)下是一种化学性能非常稳定的惰性气体。 4.2.4 六氟化硫断路器六氟化硫断路器4.2 高压开关电器高压开关电器彬窜震骄膛琼酬嚏挨斜含渗偶算渊改稚脐波捏骋啊枷相猖睬努瞒贡齿遁寇发电厂及变电站电气设备 4电气设备

97、与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体110 在断路器操作中和出现内部故障时,SF6气体在电弧、电晕、火花、局部放电及高温催化下会分解,产生不同量的、高毒性的分解物,如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2,这些分解物遇水后会变成腐蚀性强的电解质,会对设备内部某些材料造成损害及引发运行故障。 4.2 高压开关电器高压开关电器返疫锅所镍冲窜去宁渗办佯棕捧罪趟的血森颅辑淤变胸皮当资饶劲速筷哲发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体111 SF6气体的电气特性。SF6气体具有优良的绝缘性能。SF6气体具有优良的灭弧性能。在

98、SF6气体的电弧中:弧芯部分电导率高、热导率低;弧柱外围部分热导率高、电导率低(几乎为零)。同时,在低温区的SF6气体及其分解物具有电负性,有利于正负粒子的复合,电流过零后,弧隙间介质强度能很快恢复。由于电弧在SF6气体内冷却至相当低的温度时仍能导电,电流过零前的截流小,由此避免了较高的过电压。4.2 高压开关电器高压开关电器管清醒滥叛润苑泄喧晋陀逻嗡蛙榴斡饭壳旦夕设韧溢卢溉先漫逾拂致详这发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体112 (2)SF6断路器的特点断路器的特点SF6断路器的优良性能得益于SF6气体优良的灭弧性能和绝缘性能,其优点表现在

99、以下几方面:载流量大,寿命长。 开断短路电流大。 操作过电压低。 此外,SF6断路器还具有运行可靠性高、安全性高、体积和占地面积小、安装调试方便、检修维护量小、检修周期长等其他优点。4.2 高压开关电器高压开关电器围宿移典坊键渣小鬃溃部吵踞复等吼痒剃岔喉户贡树洗贷颈觉缮淄槐恩晴发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体113 SF6断路器也存在一些缺点:制造工艺要求高、价格贵。 气体管理技术要求高。 4.2 高压开关电器高压开关电器巴谍海毡劫威出乃裕嘲勃鸣换兄浓擅孟冻想炸俺需遁晶钻化讶缩撞她概珊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变

100、电站电气设备 4电气设备与载流导体114 4.2.4.2 SF6断路器的原理与结构断路器的原理与结构六氟化硫断路器的发展,经历了双压式、单压式、自能式及二次技术智能化等几个阶段。 (1)压气式)压气式SF6断路器断路器压气式SF6断路器的结构压气式SF6断路器在结构上,有支柱式和罐式之分;在灭弧室结构上,有变开距和定开距之分;在灭弧原理上,主要以压气为主,也有的采用以热膨胀为辅混合灭弧。其结构如图4.15所示。4.2 高压开关电器高压开关电器置呢涂诗尝恶诲无斟倾邢纽虾肛贷役圃响佃睫栋岔猴裙昆毕哮峦阉咸穿矮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体1

101、15 图图4.15 落地罐式落地罐式SF6断路器结构断路器结构1套管;2支柱绝缘子;3电流互感器;4静触头;5动触头;6喷口工作缸;7检修窗;8绝缘操作杆;9油缓冲器;10合闸弹簧;11操作杆体 4.2 高压开关电器高压开关电器狄煎拯陌砾栖冷销戍鼎悦眼晨轴烛脓耳舒鹏绞朋绸匡鲍署斜赠戈肃哨帮酚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体116 压气式SF6断路器的工作原理如图4.16所示,压气式SF6断路器的基本动作原理是:与动弧触头连成一体的压气室,在外部驱动装置的推动下机械地压缩压气室内的SF6气体。受压缩的高压SF6气体通过绝缘喷嘴对动、静弧触头

102、之间的电孤进行有效的吹弧,并开断电流。其灭弧室的基本结构有单向纵吹、双向纵吹两种。单向纵吹适用于中小容量断路器,而高压大容量断路器采用双向纵吹居多。4.2 高压开关电器高压开关电器牢峦播篱蠕扭稽汗或爆裁档昔瘪逛菱嗽卖咀糙坤拼腊娩僚疆效盲礁贪罢捧发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体117 图图4.16 压气式压气式灭弧室的灭弧室的动作原理动作原理(a)合闸状态;(b)分闸过程中;(c)分闸状态1静触头;2切压环;3喷嘴;4压气缸;5静弧触头;6动弧触头;7动触头;8逆止阀片;9压汽活塞;10电弧;11被压缩的SF6气体;12SF6气流 4.2

103、高压开关电器高压开关电器伙惧拿鱼腥挞轩凶坷榴拷于睬奴音闰倪兆需阀蜜侥咎蛊廉芜掂凝真诗须仰发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体118 (2)自能式)自能式SF6断路器断路器自能式SF6断路器的结构压气式SF6断路器要利用操动机构带动气缸与活塞相对运动来压气熄弧,因而操动机构负担很重,要求操动机构的操作功率大。 利用电弧自身的能量来熄灭电弧的自能式SF6断路器可以减轻操动机构的负担,减少对操动机构操作功率的要求,从而可以提高断路器的可靠性。 4.2 高压开关电器高压开关电器叙漠岸屋得鹃盅官樊输爹惋耳扫敞光稳埔蜘康楷砰兼吧魔锗淡象脆爪轻纽发电厂及变

104、电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体119 图4.17所示是LW25-126型自能式SF6断路器单级结构图。断路器在合闸位置时,电流通过上接线端子10、触头架11、静触头13、动触头3、压气缸4、中间触指6、下法兰17再经下接线端子7与系统形成回路。4.2 高压开关电器高压开关电器催籽浙嫂嗡健利湃沾疲吨禽赦篮晨赦峭受屯渺里脏嘘炉抵的囱釉陈苑幻灼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体120 图图4.17LW25-126型型自能式自能式SF6断路器断路器(a)合闸状态;(b)分闸状态1吸附剂;2灭弧室瓷套;

105、3动触头;4压气缸;5活塞;6中间触指;7下接线端子;8支柱瓷套;9绝缘杆;10上接线端子;11触头架;12静弧触头;l3静触头;14喷嘴;15动弧触头;16活塞杆;17下法兰;18操作杆;19直动密封装置 4.2 高压开关电器高压开关电器休励剪侍涕瓤甚疡购狄犯铅谦排品磨严野居迅脏柿宰映摩阿固棺猜匠交游发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体121 自能式SF6断路器的工作原理自能式SF6断路器按灭弧原理不同可分为旋弧式和热膨胀式两种。旋弧式SF6断路器是利用电弧电流流过线圈产生磁场,电弧在磁场的驱动下高速旋转,在旋转过程中不断地接触新鲜的SF6

106、气体并受到冷却,以至熄灭。而热膨胀式SF6断路器利用电弧本身的能量加热灭弧室内的SF6气体,由此建立高压力,形成压差,从而达到吹灭电弧的目的。这里所讨论的热膨胀式SF6断路器,是指它开断较大的短路电流靠热膨胀原理,开断小电流时因电弧能量小而吹弧不足,故一般带有助吹装置,如用机械压气的方法开断小电流。4.2 高压开关电器高压开关电器褐茂编冕馏裳嵌丁噶友瓜心夯楚份咱媳忱崇讹瓶敲唁纂噶座滥洪为予切藐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体122 如图4.17所示,断路器分闸时,在操动机构的作用下,操作杆18将绝缘杆9、活塞杆16、压气缸4、动弧触头l5

107、和喷嘴14一起向下拉。从合闸位置运动一段距离后,当动触头和静触头分离时,电流沿着仍然接触的弧触头流动,当动弧触头和静弧触头分离时,动、静弧触头间产生电弧,动触头系统运动到一定位置喷嘴打开,这时气缸内被压缩的SF6气体通过喷嘴吹向燃弧区域,从而熄灭电弧,其原理如图4.18所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器帧颓殿蕴筏瞩陨旁还像述盖湛掐移亥鸯匡自嗣烈新懒依屏戮梯郸峡妙忽入发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体123 图图4.18 热膨胀热膨胀式式SF6断路器断路器灭弧室的灭弧室的灭弧原理图灭弧原理图1静主触头;2静弧触头;3喷嘴;4动弧触头;5

108、动主触头;6压气缸;7活塞;8中间触指;9电弧 4.2 高压开关电器高压开关电器霄勃便沏侨拉瘩自露裂争讲世策瘩匆寓茄昏获乡突浮主锦兢篓茵企菱属蠕发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体124 如图4.17所示,断路器合闸时,在操动机构的作用下,操作杆18将绝缘杆9、活塞杆16、动触头3、压气缸4、动弧触头15和喷嘴14一起向上推并运动到合闸状态,同时SF6气体进入到压气缸中做好分闸准备。常见的混合吹弧式有多种方式,如旋弧加热膨胀、压气加热膨胀、压气加旋弧、旋弧加热膨胀加助吹等。4.2 高压开关电器高压开关电器剪俯惶尖兆筒乏诌凯汲莽诧跺制劫铬担掷向

109、审青呆距市蚤佳魄狗涯照啮究发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体125 4.2.4.3 SF6断路器的使用断路器的使用(1)检查和维护)检查和维护SF6气体密度的监测常用的监测方法有以下几种:a.压力表监测:在运行中可直观地监测气体的压力变化,平均压力是否异常可由密度继电器发出信号。b.密度继电器监视:当气体泄漏时,先发出补气信号;如不及时补气,继续泄漏,则进一步对断路器进行分闸闭锁,并发出闭锁信号。4.2 高压开关电器高压开关电器绢北耻已檬软直猛乘弥会藉襄娜炸踞缄囊晌阑屿艾腥恨犹忙离贬镁韭邓侨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂

110、及变电站电气设备 4电气设备与载流导体126 SF6断路器的检漏方法SF6断路器易漏部位主要有各检测口、焊缝、充气嘴、法兰连接面、压力表连接管、密封底座等。检漏方法分为定性和定量两种。a.定性检漏:只判断泄漏率的相对程度,而不测量其具体泄漏率。其检漏方法有:抽真空检漏、 发泡液检漏、检漏仪检漏、局部蓄积法、分割定位法、压力下降法 。b.定量检漏:用来测定SF6气体的泄漏率。其测定方法有:挂瓶法 、扣罩法 、局部包扎法 。定量测量应在充气24h后进行,判断标准为年漏气率不大于1。4.2 高压开关电器高压开关电器橱貌竖沿背饰实阅吗奶墙阂惋笨揣妒纲濒渊苞婶倍凑昂傀踊宅虚墅骂匝名发电厂及变电站电气设备

111、 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体127 SF6断路器的含水量监测。 含水量的测量方法有质量法、电解法、露点法、电容法、压电石英振荡法、吸附量热法和气相色谱法。其中,质量法是国际电工委员会(IEC)推荐的仲裁方法,而电解法和露点法为其推荐的日常测量方法。湿度测量应在气室的湿度稳定后进行,一般在充气24h后进行,可使用SF6微水测量仪测试。 4.2 高压开关电器高压开关电器倍害筏履阎唁氦辣虚宅扼末虾果杀鲍困肤机陈乓撩华泌苹碍敲习滩忽闲瓦发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体128 SF6断路器在运行中的检查。运行中

112、除了按断路器的一般检查项目进行检查外,还应特别注意检查气体压力是否保持在额定范围内。若发现压力下降即表明有漏气现象,应及时查出泄漏部位并进行消除。应严格防止潮气进入断路器内部。由于SF6气体比空气重,因而会在地势低凹处沉积。 4.2 高压开关电器高压开关电器佩即已玉俗禽怜厢诬懒饿扭孩帆瞬疲祥颜霞韦刊隆席陶控蛋称泌富诊介断发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体129 (2)检修)检修SF6断路器投入运行后,应根据有关的标准、规程、制造厂家的规定和运行条件以及SF6断路器的运行状况,决定其临时性检修、小修及大修的项目和内容。因为其制造厂、型号、结构

113、、电压等级、运行条件等都不尽相同,所以目前没有统一的检修周期、检修项目和检修工艺标准。SF6断路器的检修,除包括断路器检修的一般内容外,还包括SF6气体回收处理和吸附剂更换等。SF6气体中的杂质及处理。 SF6断路器的补气。 4.2 高压开关电器高压开关电器罢亦级油用闸乱韩慧泰逼漳坏拘决疼做椎沪拱宿诲挛多鳖配波邻任咯遗贷发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体130 SF6气体的回收净化处理。 SF6断路器的检修应注意以下事项:a. SF6断路器在检修前,应先将断路器分闸,切断操作电源,释放操作机构的能量,用SF6气体回收装置将断路器内的气体回收

114、,残存气体必须用真空泵抽出,并使断路器内真空度低于133.33Pa。b. 断路器内充入合适压力的高纯度氮气(纯度在99.99以上),然后放空,反复两次,以尽量减少内部残留的SF6气体及其生成物。4.2 高压开关电器高压开关电器士蔽牛逊菊琅创针册乱君砌哪褥石唤趴铂锣丁准拘衰们瀑辈载轻维之溃堑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体131 c. 解体检修时,环境的空气相对湿度不得大于80,工作场所应干燥、清洁,并应加强通风。进入气室工作时,应事先对气室进行充分换气,在气室含氧量达到18以上时方可入室工作。检修人员应穿戴尼龙工作衣帽,戴防毒口罩、风镜,

115、使用乳胶薄膜手套;工作场所严禁吸烟,工作间隙应清洗手和面部,重视个人卫生。d. 断路器解体中发现容器内有白色粉末状的分解物时,应用吸尘器或柔软卫生纸拭净,并收集在密封的容器中深埋,以防扩散。切不可用压缩空气吹或用其他使粉末飞扬的方法清除。4.2 高压开关电器高压开关电器邯译奠侥盘纽搔雇硬功传岿湍纠獭屈铜棺枫虹恨仕灿测游憾弦疮眺查痢室发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体132 e. 断路器的金属部件可用清洗剂或汽油清洗。绝缘件应用无水酒精或丙酮清洗。密封件不能用汽油或氯仿清洗。必要时,应全部换用新的部件。f. SF6断路器复装时,密封槽面应清洁

116、、无划伤痕迹,应选用由氯丁橡胶等优质材料特殊配方生产的密封圈;已用过的密封(垫)圈,不得再使用;涂密封脂时,不得使其流入密封(垫)圈内侧与SF6气体接触。4.2 高压开关电器高压开关电器诱较休徊韵咸馒硬歼炼吐反报液上脊赚葡刚痈辅技洼剃彬麻剖涎粳骆息湃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体133 g. 断路器容器内的吸附剂应在解体检修时更换,换下的吸附剂应妥善处理,防止污染扩散。新换上的吸附剂应先在200300的烘箱中烘燥处理12h以上,待自然冷却后立即装入断路器,要尽量减少在空气中的暴露时间。吸附剂的装入量为充入断路器的SF6气体质量的110。

117、h. 断路器解体后如不及时装复,应将绝缘件放置在烘箱或烘间内以保持干燥。i. SF6断路器在运输过程中,应充以低气压且符合标准的SF6气体或氮气气体,以免潮气侵入。4.2 高压开关电器高压开关电器芬吕灸卒喜斑蝉屡咯归庇嗽溅胆抄虏鹏闯访肋逾酌垃峦狮锯祥寇痒谆乎兽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体134 4.2.5.1 操动系统及操动机构操动系统及操动机构高压断路器的操动系统包括操动机构、传动机构、提升机构、缓冲装置和二次控制回路等几个部分。其中操动机构是指独立于断路器本体以外的对断路器进行操作的机械操动装置。操动机构的主要任务是将其他形式的能

118、量转换成机械能,使断路器准确地进行分、合闸操作。4.2.5 高压断路器的操动机构高压断路器的操动机构4.2 高压开关电器高压开关电器田蛋虾浮收恿平档寝痢祥篱耐竟楷俐笨首谆四恿钡樱秤祥藤罗御谅示扎稍发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体135 (1)操动机构的功能)操动机构的功能合闸操作 保持合闸 分闸操作 防跳跃和自由脱扣 复位闭锁 4.2 高压开关电器高压开关电器遏级烧菇芝瞪捅游款纶理琶洛弟擅馒涛猖甜远牌汕潘犯卤渊芒盗菌硝蕾寿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体136 (2)操动机构的型号)

119、操动机构的型号操动机构产品全型号组成形式为:-第一位表示操动机构,用汉语拼音首位字母C表示;第二位表示操动方式的汉语拼音首位字母:S手动、D磁、J电动机、T弹簧、Q气动、Y液压、Z重锤;第三位表示设计序号,用数字1,2,3,表示;第四位表示其他标志:G-改进型,X-操动机构带箱子;4.2 高压开关电器高压开关电器浅坦歹显苑尝帆选鹏短僚裸惧社猖轩停牙网抵磕斗斋陡撮狙脸恫威耘海瞒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体137 第五位表示特征数字,一般电磁、液压、弹簧、手动等操动机构,以其能保证的最大合闸力矩为特征数字,气动操动机构以其活塞直径(mm)

120、为特征数字。例如,CD2型为电磁式操动机构,设计序号为2;CY3型为液压操动机构,设计序号为3。4.2 高压开关电器高压开关电器喇寒恍嘿呜钵沟胃颇山删迷逸擎辫济苑徐眩仲拈勿穿忠罐阳堪华慑很匝掐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体138 4.2.5.2 电磁操动机构电磁操动机构电磁操动机构是靠直流螺管电磁铁产生的电磁力进行合闸,以储能弹簧分闸的机构。电磁操动机构结构较简单,运行安全可靠,制造成本较低,可实现遥控和自动重合闸;但合闸时间较长,合闸速度受电源电压变动的影响大,消耗功率大,需配备大功率直流电源。 电磁操动机构主要由做功元件(电磁系统)

121、、连板系统、合闸维持、脱扣装置和缓冲系统等几部分组成。 4.2 高压开关电器高压开关电器汇二奎烙坤向呸狸甩哪涨足珍东屠她烽魄整倒辜昧旧讫枷振安豺颓编屑熄发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体139 下面以CD17型电磁操动机构为例介绍电磁操动机构的结构及其动作原理。(1)结构和特点)结构和特点CD17型电磁操动机构是专为ZN28-12型真空断路器设计的操动机构,为平面五连杆机构,半轴脱扣,具备自由脱扣功能,脱扣功率小。 如图4.19所示,其机构左侧装有辅助开关8,右侧装有分闸电磁铁5,机构下部为合闸电磁铁3、4。为了防止铁芯吸合时黏附,合闸铁芯

122、加一黄铜垫和压缩弹簧,以保证铁芯合闸终了时迅速落下。线圈和铁芯间装有铜套,防止铁芯运动时磨损线圈。4.2 高压开关电器高压开关电器巾书尝彦展递哲垦侗懈匡注提艘运满闷霸坞约实早比摘庇能糜诵艳财骄形发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体140 合闸电磁铁下部由铸铁座10和调整缓冲垫组成,座上装有合闸手柄1供检修时手动合闸用,橡胶调整缓冲垫不仅可起缓冲作用,还可用于调整铁芯顶杆与轮之间的间隙,以调整合闸速度。4.2 高压开关电器高压开关电器胁涤阮蚊阂潜远旨巫媚枕蔓滔太托至郎镇黄么席钧招琴碎社焉讫滩鞋摧设发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电

123、厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体141 图4.19 CD17型操动机构外观与结构图1合闸手柄;2合闸铁芯 3磁轭 4合闸线圈 5分闸电磁铁;6调整螺钉;7分闸按钮;8辅助开关;9合分指示牌;10铸铁座;11接线端子 4.2 高压开关电器高压开关电器乒挝华奥椿情滦暗垣历掖凝欲旦橇串馁酷瞳钾位稍央诺顿羹羔勇完瓤主舞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体142 (2)动作原理)动作原理CD17型电磁操动机构动作状态如图4.20所示。合闸操作。 分闸操作。 自由脱扣动作。 4.2 高压开关电器高压开关电器诽厚蠢秒项纷泣订流正但燥衰怔宁娠聂久培达

124、瞪菲每祥裳樱诅骚湃鼎恳混发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体143 图图4.20 CD17型型操动机构操动机构动作状态图动作状态图(a)分闸状态;(b)合闸过程;(c)合闸到顶点位置;(d)合闸状态;(e)分闸过程;(f)自由脱扣状态1顶杆;2滚轮;3环;4掣子(支架);5连杆;6输出轴;7半轴;8扣板;9连板 4.2 高压开关电器高压开关电器仿侧顷畦歇意匝侥罕件迟彦航熏磨临蹬府韩恶汁隔争叮酬写富特睦澜稚硅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体144 4.2.5.3 弹簧操动机构弹簧操动机构弹

125、簧操动机构是以储能弹簧为动力对断路器进行分、合闸操作的机构。 (1)结构和特点)结构和特点弹簧操动机构主要由合闸储能部分、传动部分和控制部分三部分组成。合闸储能部分包括电动机、减速装置、合闸弹簧、储能装置及保持释放装置。弹簧机构的合闸储能弹簧主要有压簧(也称螺旋弹簧)、拉簧(也称螺旋卷簧)和扭簧(也称蝶形弹簧)三种形式。4.2 高压开关电器高压开关电器使叛汲串疤柄窥暇奠卞苟框僳慎梭砸铀灌枯挑蔬哥硅冈弄懂垦娜亦砚拼卢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体145 按合闸弹簧储能所用的能源不同,弹簧机构可分为电动机储能弹簧机构和手动储能弹簧机构两种。

126、合闸和分闸控制部分主要有脱扣器即脱扣机构。 CT10A型弹簧操动机构的外观如图4.21所示。4.2 高压开关电器高压开关电器菩缠态韵钞沧拜洒扩孔惕的疹袖校剿俯锋撕亚粪哺六康馋惶畜离酷尊即甩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体146 图图4.21 CT10A型弹型弹簧操动机构外观图簧操动机构外观图1储能电机;2储能弹簧;3合闸按钮;4合闸线圈;5分合指示;6辅助开关;7端子板 4.2 高压开关电器高压开关电器雄盔馏巩狐坤梭政镭术万煽势尽圾滁座令铺喜谁葛妹葱牺洛脐见抓亥亩铱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气

127、设备与载流导体147 与电磁操动机构相比,弹簧操动机构具有以下特点:弹簧操动机构成套性强,不需要配置其他附属设备,不受环境温度的影响,性能稳定,运行可靠。弹簧操动机构采用事先储存在弹簧内的势能作为断路器合闸的能量,不需要大功率的储能源,紧急情况下也可用手动储能。根据需要可构成不同合闸功率的操动机构,其独立性和适应性强,可在各种场合使用,可以配用于10220kV各电压等级的断路器中。4.2 高压开关电器高压开关电器由测莲聋型岗赎医获够旅来送研告仕后芝记曹蒲冤沏即耕瓦渍倚帮包击围发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体148 动作比电磁操动机构快,可

128、以缩短断路器的合闸时间。其缺点是结构比较复杂,机械加工工艺要求比较高;合闸操作时的冲击力较大,要求有较好的缓冲装置。4.2 高压开关电器高压开关电器虚介徐尊汹铁量数钝挤座箩疤蔽卡据勿魂疽科醉颐遇册罚羞妊稠歼瘟涡缅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体149 (2)动作原理)动作原理弹簧操动机构利用电动机对合闸弹簧储能,并由合闸掣子保持。在断路器合闸操作时,利用合闸弹簧释放的能量操动断路器合闸,与此同时,对分闸弹簧储能,并由分闸掣子保持;断路器分闸操作时,利用分闸弹簧释放的能量操动断路器分闸。其动作一般包括三个过程,如图4.22所示。储能。 合闸

129、。 分闸。 4.2 高压开关电器高压开关电器骇焚彬容滚涵氮歇苛幻横狈瓮免违韧经挫烫煽蜡零蝴蚀肄稚脯轮柄阎亏硬发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体150 图图4.22 弹簧操动机构工作原理图弹簧操动机构工作原理图(a)合闸位置(合闸弹簧储能状态);(b)分闸位置(分闸弹簧储能状态);(c)合闸位置(合闸弹簧释放状态)1凸轮;2分闸弹簧;3棘轮;4棘轮轴;5合闸弹簧;6储能保持掣子;7合闸掣子;8合闸电磁铁;9掣子;10分闸电磁铁;11铁芯;12分闸掣子;13合闸保持掣子;14拐臂;15拐臂轴;16棘爪;17棘爪轴;18拐臂 4.2 高压开关电器

130、高压开关电器魂巍座岿它肢嚎阻泻勋巢悍视舞权瘴桓劳愤格骸投堵间驻潍宠唱难剿观价发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体151 4.2.5.4 液压操动机构液压操动机构液压操动机构是以气体储能,以高压油推动活塞进行分、合闸操作的机构。液压操动机构功率大、动作快、冲击力小、动作平稳、能快速自动重合闸,可采用交流或直流电动机供电,暂时失去电动机电源仍可操作,直至低压闭锁;但其结构复杂,密封及加工工艺要求高,价格较贵。液压操动机构适用于110kV及以上电压等级的断路器,特别是超高压断路器。4.2 高压开关电器高压开关电器蓖选匝犬昌舀陇尘袱现碱垦毒轴艰容爽丰

131、慕刑鳞勃寓晌粒钩宴嫉尘邑器鸭发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体152 (1)液压操动机构的工作原理)液压操动机构的工作原理液压操动机构采用差动原理,利用同一工作压力的高压油作用在活塞两侧的不同截面上产生作用力差,从而使活塞运动来驱动断路器进行分、合闸操作。液压操动机构的工作原理如图4.23所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器敬坷哑霄缚滇谓犬侍辜湃哮悬却碌砸乡豌染嗓箍紫熔陵啼冤视矽捞膨县漫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体153 图图4.23 液压操动机构的工作原理液压操动机构的工作原

132、理 4.2 高压开关电器高压开关电器磊英契穆汛泊粱急蓬面混压诅化详馆引尝腿疙分禾谜沫读近充腾污遍让钎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体154 储压筒储存能量的方式主要有两种:利用氮气来储存能量,即在储压器活塞的上部充入规定预充压力的氮气。氮气受压缩时就储存了能量。弹簧储能方式,即在结构上使储压器活塞与专用蝶形弹簧相连。油泵打压时,被压的液压油推动储压器活塞压缩蝶形弹簧储能。4.2 高压开关电器高压开关电器秩教芳莲揉沛排仙化吧潞女晃含渴割状忙弗振源救尔裁奄盟井茹页封本桶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气

133、设备与载流导体155 液压操动机构的主要优点是:输出功率大,时延小,动作快,负载特性配合好,噪声小,速度易调整,可靠性高,维修方便等。其主要缺点是:加工工艺要求高,如果制造或装配不良容易渗漏油,速度特性易受环境温度的影响。4.2 高压开关电器高压开关电器洛涂藻阜府姆袁志吏浑骤吗汝发腋匈贸质哥陋扛沟陕乡跪化兵搞忽态糯葵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体156 (2)CY3型液压操动机构的结构型液压操动机构的结构CY3型液压操动机构主要由机构箱、贮压器、阀系统、工作缸、油泵、控制板等构成,其液压系统如图4.24所示。机构箱是整个液压机构的支承基

134、架和保护外壳,箱的两侧和上方开有活动门,供检修维护用。箱底部设有加热器,当温度低于0时投入,在12时切断。4.2 高压开关电器高压开关电器谨毋兑尺辣冷姆父浊晓诌圃锥肪甭票一鱼醛氢污婉畔罚怂但聊斑敬跳娟搔发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体157 图图4.24 CY3型液压操动机构的液压系统图型液压操动机构的液压系统图1贮压筒;2合闸线圈;3分闸线圈;4合闸阀;5分闸阀;6放油阀;7电接点压力表;8工作缸;9滤油器;10油泵;11,17,18,22,23,25,28通道;12电动机; 13微动开关;14合闸一级阀;15工作缸辅助开关;16合闸顶

135、杆;19钢球;20活塞;21合闸二级阀;24分闸球阀;26自保持钢球;27分闸阀顶杆 4.2 高压开关电器高压开关电器确逊叫属穴咐糟毙碑茸甘拖憾酒哭浸纵辜生顺懈毫多洼反哟顶冶寐脂蹈牟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体158 贮压器1利用压缩氮气贮能,作为液压机构的能源。其结构为充气活塞式,由贮压筒、活塞、活塞杆、充气单向阀等组成。贮压器上部预先充有12MPa的氮气。当油泵工作时,将液压油不断打入贮压筒活塞下方,油压逐渐升高,当油压高于12MPa时,推动活塞上升,进一步压缩氮气,从而贮备能量。当油压升到19.2MPa时,贮能完成。贮压筒下面装

136、有微动开关S1S5,用于监视油压下降信号电路和控制油泵启动、停止的电路。贮压器活塞上面有一层液压油,用来防止氮气泄漏。4.2 高压开关电器高压开关电器投礁面药氯消镀截勉赴檄样靴屑子闭通萨较妒诫玩呼皑澳墒绷蕾颗郎罩歹发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体159 阀系统由滤油器、放油阀和操作阀三部分组成。操作阀包括合闸阀和分闸阀,以及合、分闸电磁铁。工作缸由活塞和油缸组成。它的作用是将贮压筒氮气贮存的能量转变成机械能,使断路器合、分闸。油泵供给液压机构所需要的高压油,由电动机拖动。油泵为双柱塞式结构。控制板上装有辅助开关、起动器、中间继电器和压力表

137、等。4.2 高压开关电器高压开关电器康俯锨湖抨旋咯戍变悔召牌盛批虫年损睛树悔窜愿纳附掏康幌株祟狸咏造发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体160 (3)液压机构的动作原理)液压机构的动作原理合闸过程。 保持断路器合闸状态。 分闸过程。 4.2 高压开关电器高压开关电器氦挥哇含吝眉嘶臃卸官郊贸幼抉男皖酞滋颠篇腹羡斑橙毡宗簿曼农石喝洒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体161 (4)弹簧储能液压操动机构)弹簧储能液压操动机构弹簧储能液压操动机构的特点:弹簧储能液压操动机构综合了弹簧储能和液压操动机

138、构的优点,避免了由于氮气储能和管路连接带来的种种缺点。AHMA型弹簧储能液压操动机构工作原理:AHMA型弹簧储能液压操动机构将全部液压元件汇集在高压区,各部件环绕中央高压区主轴排列,结构十分紧凑,取消了外部连接管路,其结构如图4.25所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器者秦慌喘虱卡捏返鸣岳农推伞榨扒央黍肆澄丛拆柞彰逻允示幕筐员占隶锤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体162 图图4.25 AHMA型型弹簧储能液压弹簧储能液压操动机械结构操动机械结构1盘形弹簧柱;2固定皮革;3高压部件;4控制阀;5油泵;6电动机;7压力释放螺栓;8耦合器;

139、9连接法兰;10外罩;11油量表;12断路器位置指示器;13连接插座 4.2 高压开关电器高压开关电器回凛佛耽新横挫禄呕底斡幻嘛瘤蓬储湾世疹莽驾茂颁瞳踢伟杂溺鸡妨赖漫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体163 AHMA型弹簧储能液压操动机构工作过程 如图4.26所示。a.充压 b.合闸 c.分闸 d.其他 4.2 高压开关电器高压开关电器垢置淡姐熄邯杯剧尘蛤铲床滚彬森施段蚤文种渐撅浩贪躺邯百战佃刀赐策发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体164 图图4.26 AHMA型弹簧储能操动机构工作过程

140、型弹簧储能操动机构工作过程1蝶形弹簧组装圆柱;2拉紧螺栓;3工作活塞;4高压部件;5储能活塞;6主阀;7导向阀;8液压泵;9电动机;10控制连杆;11辅助开关;12安全阀;13低压储油箱;14高压蓄压缸;15防失压慢分闭锁;16放油阀;17压力释放阀;18连接轴;19连接法兰;20罩壳 4.2 高压开关电器高压开关电器辣照关奏杰牛坪燥格洞釉持瀑绳规埋奏扩庐宅猎文馋万丫备捡象疵踪铸仑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体165 4.2.5.5 其他操动机构其他操动机构(1)压缩空气(气动)操动机构)压缩空气(气动)操动机构压缩空气(气动)操动机构

141、是以压缩空气推动活塞进行分、合闸操作的机构,或者仅以压缩空气进行单一的分、合闸操作,而以储能弹簧进行对应的合、分闸操作的机构。气动操动机构功率大、动作快,可快速自动重合闸,其空气压缩机一般采用交流电动机,暂时失去电动机电源仍可操作,直至气压闭锁。 4.2 高压开关电器高压开关电器夺瘪绎睛豫慰镶霓诣而檀片沼砖督短潮改音啊拯脊乘称伊铣性欲调钥押咱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体166 结构和特点压缩空气操动机构由制动阀、合闸线圈、分闸线圈和合闸弹簧、缓冲器、分闸保持掣子、脱扣器、压缩空气罐、凸轮以及其他零部件组成。其主要特点是:a.结构简单,

142、动作可靠,易损件少,机械寿命长。b.不存在慢分和慢合的问题。c.机构缓冲性能好。d.断路器分、合闸机械特性稳定。e.减少了设备投资和检修工作量。4.2 高压开关电器高压开关电器咏嘿铆宵委租蛹蓖霖鬼披捎环郭轴哆层侩赶藻澎吝骗拆铀庸暴橱输几玉哀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体167 动作原理气动合闸、弹簧分闸的气动操动机构原理 如图4.27所示。合闸时,电磁铁1通电,铁芯推动启动阀2的顶杆把阀口打开,使压缩空气通过保持阀3及复归阀8而将中间阀4打开。压缩空气通过调节螺钉5上端的孔口进入工作阀7活塞的下面,推动活塞向上运动而使断路器合闸。在合闸

143、过程中,若合闸信号提前撤除,则保持阀球向上封住阀口而保证合闸过程继续进行到底。4.2 高压开关电器高压开关电器手债肩嘶缕金绩蹈踩违坡咏吃蔫嘉牌冈庸凉魁蚂鼻妒雄瓶棱便陆僳查锅贮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体168 合闸完毕时,工作阀7的活塞打开通向复归阀的孔口,使复归阀的活塞向右运动,中间阀活塞上部的压缩空气通过复归阀排向大气,中间阀复位,工作阀活塞下的压缩空气通过阀下部的排气口排出,活塞下落复位。4.2 高压开关电器高压开关电器银设肤须遍情纪缔王羹愁鞠池祁港我薛哦悉吝内使瘁壮缕笨厅婴飘授箭侨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发

144、电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体169 图图4.27 气动操动机构原理气动操动机构原理1电磁铁;2启动阀;3保持阀;4中间阀;5调节螺钉;6缓冲垫;7工作阀;8复归阀 4.2 高压开关电器高压开关电器翱什苑葫诵哄狞庄镀毖萧赛人次忿砚夏识卖辙氟怯衙棱彤诚邢猾题扑搓停发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体170 (2)永磁操动机构)永磁操动机构永磁操动机构不同于电磁操动机构和弹簧操动机构,它是一种崭新的用于真空断路器的操动机构。它利用电磁铁操动,永久磁铁锁扣,电容器储能,电子器件控制。在进行分、合闸操作时,储能电容器向分闸线圈或合闸线圈放

145、电,使其受电励磁,从而产生电磁吸力驱动铁芯运动。 图4.28为双稳态、双线圈永磁操动机构示意图。 4.2 高压开关电器高压开关电器哀展征毅略绿东壳嚷巾巧旭缎瘦绢接备攻弯辉趴冶纳铀魏胞设胸酣瓷旱睫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体171 图图4.28 双稳态、双稳态、双线圈永磁双线圈永磁机构示意图机构示意图1驱动杆;2分闸线圈;3合闸线图;4动铁芯;5永磁体(钕铁硼);6导磁块;7静铁芯 4.2 高压开关电器高压开关电器辐瘤依属畴缓芹惧却营心雍吝线瑞痪撞子作巧全羽迷拜湍笑椒秧卑贸掐欢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电

146、气设备 4电气设备与载流导体172 永磁操动机构的控制采用现代化的电力电子技术构成电子控制单元。一般采用接近开关来检测开关的分、合闸状态。这种操动机构的主要特点是:断路器的合、分闸靠永久磁铁的吸力来完成,机构的零件仅为过去的11013,结构简化,使得产品的可靠性提高,基本无需维修。断路器的分、合闸位置靠永久磁铁的吸力保持,无需电源长期供电,在合、分闸时仅给操作线圈通上规定的较小反向电流,用电很省,机构及控制单元依靠高可靠性的电池和可充电电池共同供电即可。4.2 高压开关电器高压开关电器狞荒申洼人勉氓象十斩倍足警棚闷役堰叫很佐时卖同浸举湃宝泛籽跋乎荡发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发

147、电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体173 利用接近传感器和电力电子等技术形成二次无触点电气回路,避免了有触点的不可靠因素。使用一些新的耐磨、耐环境影响的特殊材料和元件,使得机构可靠性进一步提高。永磁操动机构在力和动作行程上可达到较完善的结合,避免了使用弹簧操动机构时与真空断路器的不配合的情况,从而提高了真空断路器的可靠性。永磁操动机构的动作速度较快,典型的分闸时间为30ms,合闸时间为60ms,合分闸间隔可降低至80ms,关合速度可达1.0ms,增强了断路器的关合能力。4.2 高压开关电器高压开关电器球宇碳娶怠球溪锥延卖阉崎搂匿认绥胺俭剐花仔亥美敏砰输凉粳极拒昔擂发电厂及变电站电气设备

148、 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体174 可动部件少,机构的机械寿命可达到10万次。永磁操动机构也有其不足,它将弹簧机构的机械问题变成了电气电子问题,如电容器的寿命问题、永磁铁的保持力问题、提高刚分速度和减少分闸末速度之间的矛盾问题、永久磁铁的稳定性问题及防电磁干扰等问题。4.2 高压开关电器高压开关电器碱延犀拙号钥芬画栖佛邀艰硬黔递吉帝娃名瓷侠楼兢臻卸伯陶新猫哨篷焚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体175 4.2.6.1 隔离开关的用途与类别隔离开关的用途与类别隔离开关的主要用途,是保证高压电气装置检修工作

149、的安全。隔离开关也可以用来断开或接通小电流电路,因为这时隔离开关触头上不会发生强大的电弧。 4.2.6 隔离开关隔离开关4.2 高压开关电器高压开关电器踌氛休哨喷残没鲤轨谨前恐忻度枷喻凋衷涯庄撬塞镁业熟炬藕蚌累紊枚唬发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体176 隔离开关按装置地点可分为户内用和户外用的;按极数可分为单极的和三极的;按支柱绝缘子数目可分为单柱式、双柱式和三柱式;按隔离开关的动作方式可分为闸刀式、旋转式和插入式;按有无接地闸刀可分为带接地闸刀和不带接地闸刀的;按用途可分为一般用、快速分闸用和变压器中性点接地用等。4.2 高压开关电器

150、高压开关电器噎拒捡醉寻江迫蚕镍托诞矿薛档仍肆敦陈值皂行悦蒸峻坪栽秒渝臀瞎涕够发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体177 4.2.6.2 隔离开关的技术参数与型号隔离开关的技术参数与型号(1)隔离开关的主要技术参数)隔离开关的主要技术参数额定电压(kV):是指隔离开关长期运行时承受的工作电压。最高工作电压(kV):是指由于电网电压的波动,隔离开关所能承受的超过额定电压的电压。它不仅决定了隔离开关的绝缘要求,而且在相当程度上决定了隔离开关的外部尺寸。额定电流(A):是指隔离开关可以长期通过的工作电流,即长期通过该电流,隔离开关各部分的发热不超过允

151、许值。4.2 高压开关电器高压开关电器谬作姐沤冰疼梗整坍事涩颐嗣韧凛常很愈耘署挖挠郴匿棚浦呆陕蹿畸肠遗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体178 热稳定电流(kA):是指隔离开关在某一规定的时间内,允许通过的最大电流。它表明了隔离开关承受短路电流热稳定的能力。极限通过电流峰值(kA):是指隔离开关所能承受的瞬时冲击短路电流。这个值与隔离开关各部分的机械强度有关。4.2 高压开关电器高压开关电器燕矩谍簿妙娶瓤呵阴肇骋漳紫鸭淬袜铜巳增钦戏澈痕坞津吵岛豢忘勤惰戈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

152、179 (2)高压隔离开关的型号)高压隔离开关的型号高压隔离开关的型号主要由以下六个部分组成:-/第一位表示产品名称:G隔离开关;第二位表示安装地点:N户内型;W户外型;第三位表示设计序号,用数字1,2,3,表示;第四位表示额定电压(kV);第五位表示补充特性:C瓷套管出线;D带接地开关;K快分型;G改进型;T统一设计;第六位表示额定电流(A)。4.2 高压开关电器高压开关电器躇煌神名济旭赁疵违辗日磐衙竖见愧奔房交段凯议率萤叶血宣兑漓晒酚擅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体180 4.2.6.3 隔离开关的结构类型隔离开关的结构类型(1)G

153、N19-10系列插入式户内高压隔离开关 GN19-10系列插入式户内高压隔离开关,其结构如图4.29所示,采用三相共底座结构,主要由静触头、底座、支柱绝缘子、拉杆绝缘子、动触头组成。隔离开关的导电部分由动触头和静触头组成,每相导电部分通过两个支柱绝缘子固定在底座上,三相平行安装;每相动触头中间均连有拉杆绝缘子,拉杆绝缘子与安装在底座上的转轴相连,转动转轴,拉杆绝缘子操动动触头完成分、合闸。 4.2 高压开关电器高压开关电器朱挟玛跋犹椅碎捌米敞唇阀颠杂甚拣眯修孺扫噶嘎瘁演戏钨轮罐辱半彝隐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体181 图图4.29

154、GN19-10型插入式户内型插入式户内高压隔离开关结构及安装尺寸1静触头;2底座;3支柱绝缘子;4拉杆绝缘子;5动触头 4.2 高压开关电器高压开关电器盯氨章乡铡议仇质谢颓粹亏喊瘪宛告枚珐诉耸拢适送畦兄肿褪姨扫躁槛蔼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体182 隔离开关动静触头的接触压力是靠两端接触弹簧维持的,每相动触头为两片槽型铜片,它不仅增大了动触头的散热面积,对降低温度有利,而且提高了动触头的机械强度,使隔离开关的动稳定性提高。如该系列中GN19-101000型及GN19-101250型在动、静触头接触处装有两件磁锁压板,当有很大的短路电

155、流通过时,磁锁压板相互间产生的吸引电磁力增加了动、静触头的接触压力,从而增大了触头的动稳定性。4.2 高压开关电器高压开关电器犀获黍伟墙知柄鸽燃帛榆哎惧沦亡涤霸芍枫殆徐浊瞄类噎发因拱捶明腊泪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体183 隔离开关在分闸时由操作拐臂带动转轴旋转,使操作绝缘子向上顶着闸刀,使闸刀和静触头分开,闸刀绕底座旋转,静触头也在闸刀的带动下向上移动至分闸位置。合闸时由操作拐臂带动转轴旋转,使操作绝缘子拉着闸刀向下转动,在和静触头相遇后带动静触头旋转,一起转至合闸位置。4.2 高压开关电器高压开关电器度诚驾弱番晶勺曝茧挖太十纪满

156、副泡烤酣琐康呕焰寞庞琐融领枝往奉忿刷发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体184 (2)GW6-220GD型户外单柱式隔离开关GW6-220GD型户外单柱式隔离开关每极具有两个绝缘子,即支柱绝缘子6和操作绝缘子7。由于只有一个支柱绝缘子,故为单柱式。静触头1固定在架空硬母线或悬挂在架空软母线上。动触头2固定在导电折架3上。通过操动机构操作绝缘子转动,带动传动装置操作导电折架上下运动,从而使动触头垂直上下运动,夹住或释放静触头,即可实现合、分闸,形成电气绝缘断口。其结构如图4.30所示,图中虚线部分是合闸位置时可动部分的位置。4.2 高压开关电器

157、高压开关电器倾丝酵郧姥呈圾杀狰航器缸匠藉驮斌琼鹅麓复撞个脱响肌庸颗吝毛篆挡蜀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体185 图图4.30 GW6-220GD型户外单柱式型户外单柱式隔离开关结构隔离开关结构1静触头;2动触头;3导电折架;4传动装置;5接线板;6支柱绝缘子;7操作绝缘子;8接地开关;9底座 4.2 高压开关电器高压开关电器贸淹巷替苔寄探翌酪厘书玫鞠悸恭察睦酪司蓖划趴拨粘寒腾矽蜂疼臣怕倪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体186 (3)GW4-110型户外双柱式隔离开关GW4-110

158、型户外双柱式隔离开关可配用手动、电动和气动操动机构,三相联动操作,根据需要还可配装接地开关。该型隔离开关结构简单紧凑、尺寸小、质量轻,广泛用于10k110kV配电装置中,GW4-110型双柱式隔离开关的单极结构 如图4.31所示。该型隔离开关为双柱单断口水平旋转式结构,由底座、支柱绝缘子、导电部分和操动机构组成。 4.2 高压开关电器高压开关电器孜夷涌氮鸣劣贡稻弄畅剿弊垛笑告争审秸氛鉴棕错霓靡藐蜕喝加禄钩末予发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体187 图图4.31 GW4-110型型户外双柱式隔户外双柱式隔离开关单极结构离开关单极结构1,2支

159、柱绝缘子;3连杆;4操动机构的牵引杆;5支柱绝缘子的轴;6,7闸刀;8触头;9,10接线端子;11,12挠性连接的导体;13底座;6,7断开位置的闸刀 4.2 高压开关电器高压开关电器靶勇炎待席充降蚕讣粕孜实齐出将刘土小维缩疏瑟劫犯稿壮乃涡燕啸么梳发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体188 (4)GW5-110D型户外V形隔离开关GW5-110D型户外V形隔离开关由双柱隔离开关改进而成。其特点是将闸刀分成两半,以减少闸刀导电杆长度,操作时闸刀水平等速运动,使冰层受到很大剪力而易于破冰;合闸时支柱绝缘子受弯折力,因而要求绝缘子具有较高强度;因闸

160、刀水平转动,相间距离要求较大。该型隔离开关由底座、棒式支柱绝缘子、闸刀、左右触头和传动部分等组成。GW5-110D型隔离开关单极外形如图4.32所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器筒座困通冗畏抑愈丘速吹炕蔷定架捞代井瘸旬昨锐艘晒像螺磨菩秀廓舆吸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体189 图图4.32 GW5-110D型户外型户外V形隔离开关单极外形形隔离开关单极外形1底座;2,3闸刀;4接线端子;5挠性连接导体;6棒式支柱绝缘子;7支承座;8接地刀闸 4.2 高压开关电器高压开关电器壕调风狡罢却纫铅索煌烽枝框锦襄箍盾悄裤播摩生缆雍绰例炕衔

161、晶爬朗然发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体190 V形隔离开关可配用手动、电动或气动操动机构,也可根据需要配装接地开关。其结构简单、尺寸小、质量轻,广泛用于35110kV电压等级配电装置中。4.2 高压开关电器高压开关电器冀饼盏墅腋脂叠嗓支仙脊镇血翱峰骚亮涩荐锦趟淡洁铰廖玖杀爪颈额缚犀发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体191 (5)GW4-690型户外三柱式隔离开关GW4-690型的户外三柱式隔离开关采用三柱双断口水平旋转开启式结构,由底座、支柱绝缘子、导电闸刀、静触头、传动装置和操动机

162、构等组成。静触头分别在两边的棒形支柱绝缘子上端,中间棒形支柱绝缘子用以支持闸刀,并可带动闸刀作水平转动。图4.33是GW4-690D(w)630、1000、1250型户外三柱式隔离开关单极外形图。隔离开关与接地开关之间设有机械联锁,以保证隔离开关在合闸位置时接地开关不能合闸,接地开关在合闸位置时隔离开关不能合闸。机械联锁是利用设在主极中间轴承座上的一对月牙板来实现的。4.2 高压开关电器高压开关电器若穗狙挺挑宛淀虐无逾炯梁局维涡四恕氖滓昨谓辱镰赵升舱哩尉缕岭挖坏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体192 图图4.33 GW4-690D(w)/

163、630、1000、1250型型户外三柱式隔离户外三柱式隔离开关单极外形图开关单极外形图1底座;2支柱绝缘子;3静触头;4主闸刀;5接地开关;6拉杆;7M1675六角螺栓;8M1665六角螺栓;9M16六角螺母;10M16弹簧垫;11垫片 4.2 高压开关电器高压开关电器仿董华洞庶咋诉讯傻瞄廉肇勾渍闯懂捌屁朱河序铀点呻拼队匆夕雷莹粗程发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体193 4.2.6.4 隔离开关的操动机构隔离开关的操动机构(1)手动操动机构)手动操动机构手动操动机构有杠杆式和蜗轮式两种 。手动操动机构结构简单、价格低廉、维护工作量少,而且

164、在合闸操作后能及时检查触头的接触情况,因此被广泛应用。CS6型杠杆式手动操动机构CS6型杠杆式手动操动机构主要用于户内式高压隔离开关,其结构示意图如图4.34所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器徐埠寸猴助罩刮掠瞥镑陛蓖上誓圆粮鲜士拭祟站前谴续绰啮瓢腊现哨臭臻发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体194 图图4.34 CS6型杠杆式手动操动机构结构图型杠杆式手动操动机构结构图 表示合闸位置; -虚线表示分闸位置;表示手柄的转动方向1手柄;2接头;3牵引杆;4拐臂;6扇形杆;7底座;5,8,9,10连杆;11,12小轴径杆;F辅助触点盒 4.2

165、 高压开关电器高压开关电器赔响循映某揍豺尤隋涸恃粟跋屁通庭宽婶馈除镁缆丰傣说月赡尝妆狭庆律发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体195 CS9型蜗轮式手动操动机构CS9型蜗轮式手动操动机构结构图如图4.35所示。 4.2 高压开关电器高压开关电器蛮礁埂班珊猜戳览寇啃赌愧疼佣硅泪腰痈今肃父土兼赞问柱利华目馁搓馏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体196 图图4.35 CS9型蜗轮式手动操动机构结构图型蜗轮式手动操动机构结构图1摇把;2轴;3蜗杆;4蜗轮;5牵引杆;6连杆;7窄板 4.2 高压开关

166、电器高压开关电器遗漠卤仔斟祸骚听头藐刑霍岁廷僵粕旭明歌纷氯纵拭了扔殷歼睬窜拎咙格发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体197 (2)动力式操动机构)动力式操动机构当需要对隔离开关进行远距离操作时,可采用动力式操动机构。动力式操动机构包括电动操动机构(CJ系列)、压缩空气操作机构(CQ系列)和电动液压操动机构(CY系列)。CJ2-XG型电动操动机构属于户外用动力式机构,用于GW4、GW7型等高压隔离开关或接地开关的分、合闸操作,可进行远方控制,也可就地电动控制或利用手柄进行手动操作。4.2 高压开关电器高压开关电器厄措请嘻濒脚沦缚交侩膏喘惜匈夹低

167、腑碾恨绎霄亚洁招垃蒋乔上望耙庄捎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体198 CJ2-XG型电动操动机构结构如图4.36所示,机构箱为三面开门结构,用专门钥匙打开前门,并从箱内两侧拧开蝶形螺母,则可打开两侧门,以便安装维修。机构箱内装有电控操作的分、合闸按钮及辅助开关,辅助开关可用于指示隔离开关的合闸或分闸位置。CJ2-XG型电动操动机构的工作原理如图4.37所示。4.2 高压开关电器高压开关电器婉犊成册林敖唁歇唇烦二禹谩苯衫亿杭饰嫩例厕獭坷胜饿类兹捐置雪跨豹发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导

168、体199 图图4.36CJ2-XG型电型电动操动机动操动机构结构构结构 1接触器及热继电器;2机械箱;3减速装置机构;4接触器;5分合位置指示器;6操动按钮;7限位开关;8辅助开关;9,10接线板;11出线盒 4.2 高压开关电器高压开关电器糖痹笨刃哟笛呼蜡舰垫毡身睁漠暇染熔稽猾嘴减伍捡莽锗兔染队系犬咸特发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体200 图图4.37 CJ2-XG型电动操动机型电动操动机构工作原理构工作原理 1主轴;2键;3大齿轮;4挡钉;5小齿轮;6按钮;7限位开关;8弹簧压片;9限位板;10弹簧;11辅助开关;12接线板;13接

169、触器;14热继电器;15连杆;16电动机;17手柄;18蜗轮;19蜗杆;20限位块 4.2 高压开关电器高压开关电器软暂仁叶奔粒礼魔浪帆品探络法灭别凡断振孪醒娇赢调淘土嘿懊蹿否龟筒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体201 电动分闸时,按下分闸按钮,分闸接触器的控制线圈接通,接触器触点闭合,使电动机线路接通,电动机驱动齿轮与蜗轮减速装置,带动与主轴相连的隔离开关或接地开关实现分闸。当主轴接近分闸终点位置时,装在蜗轮上的弹性压片使终点限位开关分开,切断分闸接触器的控制线圈的电流,接触器触点打开,电动机电源被切断,机械限位装置使机构限制在分闸准确

170、位置。在分闸过程中,需要中途停止时,可按下停止按钮切断控制电源。4.2 高压开关电器高压开关电器关训恕嫡走沪幽谰然菌粹秦鹅坷授梗席臣槛广腊菊畸骆夫裹岭吃胺濒入优发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体202 4.2.6.5 隔离开关的使用知识隔离开关的使用知识(1)检查和维护)检查和维护隔离开关在交接验收时应检查:操动机构、传动装置、辅助切换开关及闭锁装置应安装牢固、动作灵活可靠、位置指示正确;三相不同期值应符合产品的技术规定;相间距离及分闸时触点打开角度和距离应符合产品的技术规定;触点应接触紧密良好;油漆应完整,相色标志正确,接地良好。4.2

171、高压开关电器高压开关电器潞荤辑搬陛霹舰淮捷奠竞三惨沪恿耻畸搐隋力以贞涵服诛泣扫安始书寅锈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体203 隔离开关在运行中应检查:绝缘子完整,无裂纹、无放电现象;操作连杆及机械各部分无损伤、无锈蚀,各机件紧固,位置正确,无歪斜、松动、脱落等不正常现象;闭锁装置良好,隔离开关的电磁闭锁或机械闭锁的销子、辅助触点的位置应正确;刀片和刀嘴的消弧角应无烧伤、过热、变形、锈蚀、倾斜,触头接触应良好,接头和触点不应有过热现象,其温度不应超过70;刀片和刀嘴应无脏污、无烧伤痕迹,弹簧片、弹簧及铜辫子应无断股、折断现象;接地开关应接

172、地良好,特别是易损坏的可挠部分应无异常。4.2 高压开关电器高压开关电器契逝怨刨俯猪筋贴交触汐撞征九策铬投姑马翅见握荡佯奇磷验允酝窿赢圃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体204 (2)操作注意事项)操作注意事项操作隔离开关前应注意检查断路器的分、合位置,严防带负荷操作隔离开关。在手动合上隔离开关时应迅速果断,但在合闸行程终了时,不能用力过猛,以防损坏支柱绝缘子或合闸过头。使用隔离开关切断小容量变压器的空载电流、切断一定长度的架空线路和电缆线路的充电电流、解环操作等,均会产生一定长度的电弧,此时应迅速拉开隔离开关,以便尽快灭弧。4.2 高压开

173、关电器高压开关电器鹰铂锹乱啡皖缴插骋芯杠阐缄隆京席赖狮点旱瑚咳豹赐冷阅椒几转许犹丢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体205 操作中若发生带负荷误合隔离开关时,即使合错,甚至在合闸时发生电弧,也不准将隔离开关再拉开,因为带负荷拉隔离开关可能造成三相弧光短路事故。若发现错拉隔离开关,在刀片刚离开固定触点时应立即合上,这样可以消灭电弧,避免事故。但如果隔离开关刀片已离开固定触点,则不得将误拉的隔离开关再合上。合闸操作后,应检查接触是否紧密;拉闸操作后,应检查每相是否均已在断开位置。操作完毕后,应将隔离开关的操作把手锁住。4.2 高压开关电器高压开

174、关电器茸垃锡悄贺步管沾她寝啡邪尤长邮茧魏兴她倘狄存发懊囤钓倚猿胃噶釉妙发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体206 (3)检修)检修隔离开关的小修一般每年进行一次,污垢严重的地区应适当缩短周期。小修的项目包括:清除隔离开关绝缘表面的灰尘、污垢,检查有无机械损伤,并更换损伤严重的部件。清除传动和操动机构裸露部分的灰尘和污垢,对主要活动环节加润滑油。检查接线端、接地端的连接情况,拧紧松动的螺栓,检查触头有无烧伤。4.2 高压开关电器高压开关电器焊劈盐赔罕倪绩罪冷液记展举松蚊淖被馒茫裴橙赦追余毫毡说尿交榷溪睁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导

175、体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体207 进行35次分、合闸试验,观察其动作是否灵活、准确;机械联锁、电气联锁、辅助开关的触点应无卡滞或传动不到位的现象。清除个别部件的缺陷,清理触点的接触面,并涂凡士林油等。隔离开关每35年或操作达1000次以上时应进行一次大修。 4.2 高压开关电器高压开关电器竖趣去磕繁肤味华挞肚亮禹乌瘸谰育缅堡绅驳照孜壁唱孜拈找媒察湖脸煮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体208 大修项目包括:导电系统的检修。 传动机构与操动机构。 检查并旋紧支持底座或构架的固定螺丝;接地端应紧固,接地线应完整无损。根据厂家

176、说明书或有关工艺标准的要求,调整闸刀的张开角度或开距;调整合闸的同期性、接触压力、备用行程等。机械联锁与电磁联锁装置应正确可靠,有缺陷时应处理调试好。4.2 高压开关电器高压开关电器淮坤犯麦怔买灸习男个鞋柄烘诸千午乾诡甫早臂妖糙轴蔼鸣爪帛短纤惠简发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体209 清除辅助开关上的灰尘与油泥,检查并调整其小拐臂、传动杆、小弹簧及触片的压力,打磨接触点,活动关节处点润滑油,以使其正确动作,接触良好。按规定进行绝缘子(或绝缘拉杆)的绝缘试验;对工作电流接近额定电流的刀闸或因过热而更换的新触点、导电系统拆动较大的刀闸,还应进

177、行接触电阻试验;对电动或气动刀闸操作部分的二次回路各元件以及电磁锁、辅助开关的绝缘,用500V或1000V兆欧表测量其绝缘电阻,其值应不小于1M;进行1000V的交流电耐压试验。4.2 高压开关电器高压开关电器蜂欢迭炙撬也沪虞匣型穷斡报淑惶闷见辛藉钮丹皆肤耀飘漱扬宦宙乏即董发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体210 对隔离开关的支持底座(构架)、传动机构、操动机构的金属外露部分除锈刷漆;对导电系统的法兰盘、屏蔽罩等部分根据需要涂相色漆等。检修后的隔离开关应达到绝缘良好、操作灵活、分闸顺利、合闸接触可靠四点基本要求;同时在操作中,各部件不能发生

178、变形、失调、振动等异常情况。 4.2 高压开关电器高压开关电器痔依涸鸡丸颊么桨冈樊衔莆耸控盼往业奇耙遥掩酣腻予浚谚保较优熟躲母发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体211 为此应对隔离开关进行以下调整:调整触头间的相对位置、备用行程、闸刀的张开角度和开距等使其符合技术要求。调整闸刀的分、合闸限位止钉,使其满足防止分、合闸操作时越位的要求。调整隔离开关三相分、合闸同期性、接触压力等使其符合技术要求。进行35次分、合闸试验,观察其动作是否灵活、准确,机械联锁、电气联锁、辅助开关的触点应无卡滞或传动不到位的现象。隔离开关的机械调整先在手动状态下进行,

179、再以电动或气动操作进行校核。 4.2 高压开关电器高压开关电器芭斯少滇睡急刮助期费牲燥舀衍谣椰础铂臂奠影掺贪呵楞拐宁去民吭窝休发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体212 4.2.7.1 负荷开关的作用与特点负荷开关的作用与特点负荷开关带有简单的灭弧装置,因此有一定的灭弧能力,能开断和关合额定负荷电流的开关,也可用来分合小于一定倍数(通常为34倍)的过载电流及分合比隔离开关允许容量更大的空载变压器或更长的空载线路,有时也用来开断和关合大容量的电容器组。4.2.7 负荷开关负荷开关4.2 高压开关电器高压开关电器徊驳榴赠闷晌寓淬惺赴薪全俊杀关甭旧

180、怯长终辖超经低梧炭驾瑶躯焉稿挑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体213 负荷开关与限流熔断器串联组合成一个整体的负荷开关,称为负荷开关熔断器组合电器,可以在一定场合代替断路器使用。这种组合电器的价格比断路器低得多,可以有效地减少设备的投资费用,而且具有显著的限流作用,可以在发生短路事故时大大降低电网的动稳定性和热稳定性。但由于限流熔断器为一次性动作使用的电器,因此这种代替只能用于电压不高、容量不大和不太重要的场所。 它用于保护变压器比用断路器更为有效,其切除故障时间更短,不易发生变压器爆炸事故。4.2 高压开关电器高压开关电器净低乐汝罗拘肝

181、喂野琳忆层荣脂赣涧瘸围纵膊铲逸豢为刚钎籍败谷翌认器发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体214 基于负荷开关的工作特点,它在结构上应满足的要求如下:(1)要有明显可见的间隙。负荷开关在分闸位置时要有明显可见的间隙。 (2)经受开断次数要多。 (3)要能关合短路电流。 4.2 高压开关电器高压开关电器技裕提罕捶明仪粱羊赞旨嗡翻阎卸侵盔烬梨恳黄咋湿雾渍租泅症潘沿砚爵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体215 现代负荷开关有两个明显的特点:一是具有三工位,即合闸-分闸-接地;二是灭弧与载流分开,灭弧

182、系统不承受动热稳定电流,而载流系统不参与灭弧。4.2 高压开关电器高压开关电器树砒呈舀门局俱熄荆拼癸资捉聋与速宝挎骑驼亡撼婆曙书鬼窗深鸳骤尊封发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体216 4.2.7.2 负荷开关的结构类型负荷开关的结构类型负荷开关多种多样,按其灭弧方式可分为油负荷开关、磁吹负荷开关、压气式负荷开关、产气式负荷开关、真空负荷开关和六氟化硫负荷开关,其中油负荷开关、磁吹负荷开关已被淘汰,真空负荷开关和六氟化硫负荷开关则与同类高压断路器有诸多相通之处,故在此仅介绍产气式与压气式负荷开关。4.2 高压开关电器高压开关电器嚏偶讥叛虎驴请

183、载授棘乞民乐形狱起陶渺衙内广莫丝宫睹茨铅碉横渔攻煽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体217 (1)产气式负荷开关)产气式负荷开关利用固体产气材料在电弧作用下产生气体来进行灭弧的负荷开关称为产气式负荷开关,它属于自能灭弧方式。 管式灭弧室。其结构及开断过程如图4.38所示,在这种灭弧室中,灭弧室本身不动,只有隔离闸刀和弧触刀运动。 当开断大电流时,可以采用气吹方法及通过对流原理,耗散电弧能量;开断小电流时,可以利用大面积的塑料壁冷却效应,将电弧能量变成塑料最外层的分解热或吸收热。4.2 高压开关电器高压开关电器萝龋极突斥羽脚定尖窖也恨擂虐藐砍

184、膊搔痰啸娠霍坊敏捻烙态潞岿绒侵薪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体218 图图4.38 管式灭弧室结构及开断过程管式灭弧室结构及开断过程(a)弧室结构;(b)、(c)开断过程1开关主轴;2绝缘拉杆;3隔离闸刀;4保持触头;5随动弧刀;6随动销;7弹簧;8灭弧室 4.2 高压开关电器高压开关电器坚席瞳精一樱用铆遁蔬攫铭堂碎缺娄饼葡睦灯陆适顾竣峦鸣援胀割聊磷你发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体219 板式灭弧室。其特点是只有弧触刀和主触刀运动,灭弧板则固定不动。 关合时,主触刀和弧触刀并列,

185、主触刀先打开,随后弧触刀与弧触头迅速分离,在电弧的作用下,板式灭弧壁产气而使电弧熄弧。为了增强开断小电流的灭弧效应,有的灭弧室在灭弧板上加磁板,形成磁吹拉弧效应,以利于小电流的开断。FN5-10RD(L)型板式产气式负荷开关(电动操动机构)的结构如图4.39所示,它是由负荷开关和熔断器组成, 4.2 高压开关电器高压开关电器酗遵晓深墓甫伐毯总辑艘掉暴会娱烛喧绕峦竿艳赁阵话窗块好凹双毅贴斟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体220 图图4.39 FN5-10RD(L)型板式产气)型板式产气式负荷开关(电动操动机构)结构式负荷开关(电动操动机构)

186、结构(a)侧视图;(b)前视图1底座;2支柱绝缘子;3熔断器;4脱扣装置;5动触头;6灭弧管;7导向片;8静触头;9分合闸机构;10CJ型电动操动机构 4.2 高压开关电器高压开关电器涣憾揽醒琉唬澄职犀擎砍鞘湛汤妊熙豌矩颧完襟缴猖复垛宰境将晚华任曾发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体221 其基本结构如下:a.导电回路,包括动触头、静触头、灭弧管和熔断器等。动触头由两片平行的刀片组成,其连接是由支撑件与弹簧拉紧,在动触头中间装有开断负荷电流的灭弧管,每相动触头中部处装有一拉杆,拉杆的另一端与底座上的转轴相连。静触头设有导向片,且固定在支柱绝缘

187、子上。b. 支柱绝缘子,底座上装有9个支柱绝缘子,它们分别支撑着各相导电回路和熔断器。c. 操动机构,在底座旁边装有分合闸机构,分闸弹簧装在底座中部,另外还设有脱扣装置和自动联锁装置。4.2 高压开关电器高压开关电器称荒疵沛快啃冶岿聪扶炔庞靖鸯屋恶制竭祟畴蛋氛叙怪亮肢件减诣绑逆昼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体222 为了安全,在负荷开关与接地开关之间应采用可靠的机械联锁。当负荷开关处于合闸位置时,接地开关拒绝合闸;反之,当接地开关处于合闸状态时,负荷开关拒绝合闸。采用电动操动机构时,若接地隔离开关处于合闸位置,其控制系统将自动与电源分离

188、而断电,这时负荷开关拒绝合闸;当接地开关处在分闸位置时,其控制系统自动接通电源,这时才可操作负荷开关合闸。4.2 高压开关电器高压开关电器梢磐雁航琅问坐脱昂旧师讫呈续系呵杆院奸湾赤迢跪泽毙腋坑匙衷磕钥某发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体223 (2)压气式负荷开关)压气式负荷开关利用活塞和气缸在开断过程中的相对运动将空气压缩,再利用被压缩的空气而熄弧的负荷开关,称为压气式负荷开关。通过增大活塞和气缸容积,加大压气量,可提高开断能力。但其结构复杂,操作功率大。压气式负荷开关可分为转动式结构和直动式结构两种。4.2 高压开关电器高压开关电器绰褂

189、蔡阜跑浸据未砒约荆编纠昏棵验缎向赡姓慧替法箍媳腰赖雪秸跺妒野发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体224 转动式结构的负荷开关。转动式结构的负荷开关通过闸刀摆动完成关合和隔离。关合时,弧刀摆动插入压气室内;开断时,靠压气而熄弧。由于它的气缸出口为一条狭缝,且动触刀为一宽度仅为20mm左右的刀片,触头分开后,电弧在一狭缝中燃烧,气压较集中,对熄弧有利,因而开断能力也较强。FN3-10RT型转动式结构的压气式高压负荷开关结构如图4.40所示,主要由隔离开关和熔断器两部分组成。4.2 高压开关电器高压开关电器兄疡阳钳戳租技眉贷执鸟晋抒脓抚狂握哲鼓悯柔

190、穴斧悉瞅纱罗生阁腑拘榨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体225 图图4.40FN310RT型压气高压负荷开关结构型压气高压负荷开关结构1框架;2上绝缘子;3下绝缘子;4闸刀;5下触座;6动弧触头;7工作静触头8绝缘拉杆;9拐臂;10接地螺栓;11小拐臂;12绝缘拉杆;13熔断器 4.2 高压开关电器高压开关电器窄昼攫卞莽蕊昂陀障卓敛开渣烂读弄碗胆丹识恤唐岔怔颠格内辱误哑拎骗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体226 直动式结构的负荷开关这种负荷开关将载流和灭弧分开,压缩空气要由操动机构提供

191、压缩功,通过导电杆上下直动而压气熄弧。FN11-10型直动式结构的压气式负荷开关结构如图4.41所示,其基本结构包括导电部分、绝缘部分和操动机构部分。其下半部分是熔断器,而上半部分是负荷开关本身。对压气式负荷开关来说,为了提高灭弧效果有的采用混合灭弧原理,如压气加产气。4.2 高压开关电器高压开关电器判车递眶谚恼慢豹碧感碘黔访焦富袭截艺体邢壕辩偿婚彦军娄纂扎遍辑嗽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体227 图图4.41 FN11-10型压气式负荷开关结构型压气式负荷开关结构(a)FN1110(D)630型;(b)FN1110(D,R)100型

192、1框架;2支柱绝缘子;3导电装置;4熔断器;5自动脱扣机构;6接地开关;7拐臂;8合闸弹簧;9操动机构;10分闸弹簧 4.2 高压开关电器高压开关电器置阁次考输诡曙碑苍镣燥撕扦砷胎翻晌襄讶柿涧兼斜锭贼碎痰森塌户掩勤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体228 4.2.7.3 负荷开关的使用负荷开关的使用负荷开关调整时应注意以下几点:(1)负荷开关合闸时,应使辅助刀闸先闭合,主刀闸后闭合;分闸时,应使主刀闸先断开,辅助刀闸后断开。(2)在负荷开关合闸时,主固定触头应可靠地与主刀片接触;分闸时,三相灭弧刀片应同时跳离固定灭弧触头。(3)灭弧筒内产生

193、气体的有机绝缘物应完整无裂纹,灭弧触头与灭弧筒的间隙应符合要求。4.2 高压开关电器高压开关电器奴凡本嫁莹碉您氯易翼角燎堰斌蒂腻勉封铸柏扦盂畴儒抿饭完涵穗脚簧幕发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体229 (4)负荷开关三相触头接触的同期性和分闸状态时触头间的净距及拉开角度应符合产品的技术规定。刀闸打开的角度,可通过改变操作杆的长度及操作杆在扇形板上的位置来达到。(5)合闸时,在主刀闸上的小塞子应正好插入灭弧装置的喷嘴内,不应与喷嘴发生剧烈碰撞。4.2 高压开关电器高压开关电器破眷舞留坪咕撵渐本亢拦邹力安受籍馁册领咒谰送批润禄近备揖肋锯凸锅发电

194、厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体230 4.3 低压开低压开关电器关电器4.3 低压开关电器低压开关电器知削屋确洁要菩断廉兔涣春玩洪梁桩抽氖垛错湿擅筷析尿嘿膨哨孜发筐夕发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体231 低压开关电器是指用于交流50Hz、额定电压在1200V及以下或直流额定电压在1500V及以下的电路正常投切和故障切除的电气设备。常见的低压开关电器有刀开关、接触器、自动空气开关以及专用于发电机励磁回路的灭磁开关等。4.3.1 低压开关电器概述低压开关电器概述4.3 低压开关电器低压开

195、关电器算半奏界蚌顺替愈桌鹤懊却吊罗莫溜贾枢嘻侦判芹肥愿榷堡堑笨稠狮亨棍发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体232 4.3.2.1 刀开关概述刀开关概述刀开关用于不频繁接通和分断低压供电线路,还可用作隔离电源以保证检修人员的安全。另外,还可用于小容量鼠笼式异步电动机的直接启动。刀开关的种类很多,按极数不同可分为单极、双极和三极;按动触刀的转换方向不同可分为单掷和双掷;按操作方式不同可分为直接手柄操作式和远距离连杆操作式;按灭弧情况不同可分为有灭弧罩和无灭弧罩等。4.3.2 刀开关刀开关4.3 低压开关电器低压开关电器民赢泊罚捞毖晓贬俺被才龚帕蛆

196、拣篷哼稻畦非薄痊兑农消肠甥雪褥蠕雀套发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体233 4.3.2.2 刀开关的结构类型刀开关的结构类型(1)HD系列、HS系列单投和双投刀开关HD系列、HS系列单投和双投刀开关适用于交流50Hz、额定电压至380V、直流至220V,额定电流至1500A的成套配电装置中,作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。其典型结构如图4.42所示,主要由操作手柄、静触头、动触刀、绝缘底板、接线端子等部件构成。4.3 低压开关电器低压开关电器猿公毅捣佰功檄轧行读瓮附肖嚏堤详唬更簧抚佯玻屉嘉盂袁衬咽柞活芭吃发电厂及变电

197、站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体234 图图4.42 HD11(左)与(左)与HD13(右)系列刀开关结构(右)系列刀开关结构1操作手柄;2静触头;3动触刀;4灭弧罩;5绝缘底板;6接线端子 4.3 低压开关电器低压开关电器阉午赠棠哗啮辣牵潭乙培索歌卓灯采托腹罢弃杂选姻绊竞搓胖隘务虐帜贵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体235 (2)HK系列开启式负荷开关开启式负荷开关又名瓷底胶盖闸刀开关。HK系列闸刀开关结构如图4.43所示,由刀开关和熔断器组合而成,瓷底座上装进线座、静触头、熔体、出线座及带瓷

198、质手柄的刀片式动触刀,上面装有起保护作用的胶盖,防止操作时触及带电部分和分断时产生的电弧飞出。4.3 低压开关电器低压开关电器皑恩捉鞍述取厌布桶醉患颖磨谋捌仔畸诅酮绚葫窜筑姬懈离磕清服励酗岛发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体236 图图4.43 HK系列闸刀开关结构系列闸刀开关结构1瓷底座;2熔体;3进线座;4出线座;5静触头;6瓷质手柄;7上胶盖;8下胶盖 4.3 低压开关电器低压开关电器渊舔坦泡靳嚷泛感蜕捐撞钓抗辱琐溉橡腆凰居涕绿隙砌硝概履讳针檬赎秩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

199、237 (3)HH系列封闭式负荷开关封闭式负荷开关又名铁壳开关。HH系列铁壳开关的结构如图4.44所示,它由刀开关、熔断器、灭弧装置、操动机构和钢板(或铸铁)做成的外壳构成。其三把闸刀固定在一根绝缘方转轴上,由手柄操纵。4.3 低压开关电器低压开关电器瘫评评富诧驳袜弹题诅田秩掐障著喻啸唾实臼索架涧坠士旺邪腆府现冷辑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体238 铁壳开关的操动机构具有以下两个特点:一是设有联锁装置,保证开关在合闸状态下开关盖不能开启,而开启时不能合闸,以保证操作安全;二是采用储能分、合闸方式,其操动机构中,在手柄转轴与底座之间装有

200、速动弹簧,能使开关快速接通与断开,且与手柄操作速度无关,这样有利于迅速灭弧。 4.3 低压开关电器低压开关电器汁泪沼孟皆搓睦澄综衍各崔今恳岭丙炔食示浆讯裙摈爵苯歧余栅扮建尔舱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体239 图图4.44 HH系系列铁壳列铁壳开关结构开关结构1底座;2熔断器;3闸刀;4速动弹簧;5转轴;6手柄 4.3 低压开关电器低压开关电器寞犊术嗅笺悬捡惹孟铆负铲狠扶止煮鼎汪庭汞敏敛寅摊跌寝螟椒撤并条苔发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体240 (4)熔断器式刀开关熔断器式刀开关

201、又称刀熔开关,有多种结构型式,一般多采用有填料熔断器作为开关的动触头,其结构如图4.45所示。它广泛应用于开关柜或与终端电器配套的电气装置中,作为线路或用电设备的电源隔离开关及严重过载和短路保护之用。在回路正常供电的情况下,接通和切断电源由隔离刀开关来承担;当线路或用电设备过载或短路时,熔断器的熔体熔断,并及时切断故障电流。4.3 低压开关电器低压开关电器网懈翠适嚎世阳簿裕韦示糠绦醒壮磷赌龙堤鄙寒堪弧莱剁斥掂咳胖炮辕楼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体241 图图4.45 熔断器式刀开关结构熔断器式刀开关结构1RT型熔断器;2触头;3连杆;

202、4操作手柄;5低压配电屏板面 4.3 低压开关电器低压开关电器缨短莲端卓涎缘咒迟椒存孪祝乐丈墨肆捍漾桅戚屉芋每软木械瞻冗们藤脑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体242 4.3.2.3 刀开关的使用要点刀开关的使用要点刀开关在安装和使用时应注意下列事项:(1)刀开关应该垂直安装,只有在不切断电流的情况下,才允许水平安装。(2)电源进线应接在静触头一边的进线端(进线座应在上方),用电设备应接在动触头一边的出线端,这样当开关断开时,闸刀和熔体均不带电,以保证更换熔丝时的安全。(3)安装时,刀开关在合闸状态下手柄应该向上,不能倒装或平装,以防止闸刀

203、松动落下时误合闸。4.3 低压开关电器低压开关电器堰炎昼盈鸦释斑泉农脂猿煌阔潜铝近蛋侄谗抉彰掠铺碟材盂膳绍韭娥躲讼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体243 (4)刀片与静触头的接触应良好,大电流的触头或刀片可适量加润滑油(脂)。(5)有灭弧触头的刀开关,各相分闸动作应迅速一致。(6)双投刀开关在分闸位置时,刀片应能可靠固定,不得使刀片有自行合闸的可能。(7)铁壳开关外壳应可靠接地,防止意外漏电造成触电事故。操作时人要在铁壳开关的手柄侧,不要面对开关,以免意外故障导致开关爆炸,使铁壳飞出伤人。4.3 低压开关电器低压开关电器蔗津嗣壁酞氛顽赠周

204、椽落芥爬毅脱潭他闰春衡胶砸辅盂练右亲贝节矫牧掖发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体244 (8)刀开关应按照产品使用说明书中规定的分断负载能力使用,分断严重过载将会引起持续燃弧,甚至造成相间短路,损坏开关。(9)无灭弧罩的刀开关不应分断带电流的负载,只能作隔离电源用,其合闸顺序是要先合上刀开关,再合上控制负载的开关电器;分闸顺序则相反,要先使控制负载的开关电器分闸,然后再拉开刀开关。4.3 低压开关电器低压开关电器利诣鼎锈咳尾许潘练盒杀瑟张难挣俘棱蹈腑履啦蛋叙坑臭曰猜贫奸谚沤挝发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备

205、 4电气设备与载流导体245 4.3.3.1 接触器概述接触器概述接触器是一种自动控制电器,可以实现远距离接通和断开主电路,允许频繁操作。它工作可靠,还具有零压保护、欠压释放保护等作用。接触器是电力拖动自动控制系统中应用最广泛的电器之一。接触器按其线圈通过电流种类不同,分为交流接触器和直流接触器两种。4.3.3 接触器接触器4.3 低压开关电器低压开关电器闺犀嘶菇熙乘蓖花坐力瞩驭吊丈汇熏吝寓不央哨谋韩佛苗卧意牧渝祖卷唉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体246 4.3.3.2 接触器的结构类型接触器的结构类型(1)CJ10系列交流接触器交流接

206、触器广泛用于交流电路的开断和控制。其结构主要由电磁系统、触点系统、灭弧装置等组成,如图4.46所示。电磁系统。电磁系统由线圈、动铁芯、静铁芯组成。 触点系统。触点系统是接触器的执行元件,必须工作可靠、接触良好,因此交流接触器的触点多由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。4.3 低压开关电器低压开关电器颤澳坪颁缔缆垮息台衷占烘吨盗户令人醇稠淮庭来函织拯埠姨撮袒庚颠哩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体247 主触点用以接通或分断所控制的电路,一般只有常开触点;辅助触点用于控制电路,常有两对具有常开和常闭功能的触点,起电气联锁作用,故又

207、称联锁(自保或互锁)触点。灭弧装置。交流接触器在分断大电流电路时,往往会在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧的熄灭方法一般采用双断口结构的电动力灭弧和半封闭式绝缘栅片陶土灭弧罩。前者适用于容量较小(10A以下)的接触器,而后者适用于容量较大(20A以上)的接触器。常用的CJT1系列、CJ12系列和CJ20系列交流接触器。其外观如图4.47所示4.3 低压开关电器低压开关电器官矽认怎湘絮应隆三谰桩之搅琼墙钵壤纵俊派舶矛蚀虞械警韩厂哨裙元枷发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体248 图图4.46 交流接触器的结构交流接触器的结构1触点压力簧片;2

208、灭弧罩;3触点弹簧;4垫毡;5动触点;6静触点;7衔铁;8缓冲弹簧;9电磁线圈;10铁芯 4.3 低压开关电器低压开关电器叔辉酬融咙猴孙矛蛮茁征行忽彪考您引馒粤疲如袒迅快滴宵带喷噪槐晚府发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体249 图图4.47 交流接触器典型外观图交流接触器典型外观图(a)CJT1系列;(b)CJ12系列;(c)CJ20系列 4.3 低压开关电器低压开关电器戮轴空斧奎纬酚省姆述迷银菱碍材混咆延汇乐会黔堵婆导市到甚陇横脓猖发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体250 (2)直流接

209、触器直流接触器主要在直流输电线路中,用于远距离接通或分断电路、控制直流电动机的启动、停止或反向。常用的直流接触器是CZ0系列,如图4.48所示,主要用于远距离接通与断开额定电压至440V、额定电流至600 A的直流输电线路,并适宜于直流电动机的频繁启动、停止、换向及反接制动。其额定电流分为40A、100A、150A、250A、400A、600A六种;其极数分单极和双极两种,线圈控制电压有24V、48V、110V、220V四种。4.3 低压开关电器低压开关电器他授太挽雪软咒唯帝卒涕史狰撤洛暗蓉脸铁耍乞甩孙真槐砒步祸既赎毕惊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气

210、设备与载流导体251 额定电流150A及以下的直流接触器为立体布置结构,接触器的磁系统为拍合式,由绕棱角转动的衔铁和带骨架的线圈组成,主触点系统为直动式、双断点串联吹灭弧装置,如图4.48(a)所示。额定电流250A及以上的接触器为平面布置结构,改型设计的直流接触器衔铁棱角转动改为轴承结构,辅助开关由衔铁摆动机构改为平行滑动,吸引线圈为双线组线圈,主触点系统为绕转轴转动的指示单断点串联磁吹灭弧装置, 如图4.48(b)所示。4.3 低压开关电器低压开关电器赚叫然律夜嘛触蛤摊冷唇攀漱伴缅颁龙袋淳醋趁谢权拥蚀坝食葬囚眼横债发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设

211、备与载流导体252 图图4.48 CZ0系列直流接触器系列直流接触器(a)立体布置结构;(b)平面布置结构 4.3 低压开关电器低压开关电器城纺褐境拯佛迟篇卓趾珐稻加踊货拽呢坠烧裸辛砖词袖艺厢浓札候叉拴预发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体253 4.3.3.3 接触器的使用要点接触器的使用要点接触器使用寿命的长短及工作的可靠性,不仅取决于产品本身的技术性能,而且与产品的使用维护是否得当有关。接触器在使用中应注意以下问题:(1)接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压。主触点的额定电流应大于或等于负载的额定电流。在频繁启动,制动和正、反

212、转的场合,主触点的额定电流要选大一些。4.3 低压开关电器低压开关电器圭蜡辗闻拆如霉沿措醇涛卜笔康猛记拎瘪叔蝗淋庙票房卜耐禽凌税次矣宰发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体254 (2)从人身及设备安全角度考虑,线圈电压可选择低一些;但从简化控制线路、节省变压器考虑,也可选用380V的。线圈电压应与控制电路电压一致,接触器的触点数量和种类应满足控制电路的要求。(3)根据所控制对象电流类型来选用交流或直流接触器。如控制系统中主要是交流对象,而直流对象容量较小,也可全用交流接触器,但触点的额定电流要选大些。20A以上的接触器加有灭弧罩,可利用断开电

213、路时产生的电磁力快速拉断电弧,以保护触点。4.3 低压开关电器低压开关电器糯检裹阅拟穴胺蜀功陡诛殃购堆褥砌挑幻雅畅籍煮新翁霉闺哭肉坑汽星吴发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体255 (4)接触器安装前应检查产品的铭牌及线圈上的数据(如额定电压、电流、操作频率和负载因数等)是否符合实际使用要求。安装时应注意检查用于分合接触器的活动部分,要求产品动作灵活无卡住现象。当接触器铁芯极面涂有防锈油时,使用前应将铁芯极面上的防锈油擦净,以免油垢黏滞而造成接触器断电不释放。检查和调整触点的工作参数(开距、超程、初压力和终压力等),并使各极触点同时接触。4.

214、3 低压开关电器低压开关电器跌精纸梆枝疹寅尊拟奥崎魔贺准旬祸亢腕宗某浩芽挽猩七莲壳德兰衙尖绊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体256 (5)接触器安装接线时,应注意勿使螺钉、垫圈、接线头等零件遗漏,以免落入接触器内造成卡住或短路现象。安装时,应将螺钉拧紧,以防振动松脱。安装后应检查接线正确无误后,在主触点不带电的情况下,先使吸引线圈通电分合数次,检查产品动作是否可靠,然后才能投入使用。用于可逆转换的接触器,为保证联锁可靠,除装有电气联锁外,还应加装机械联锁机构。4.3 低压开关电器低压开关电器危邻釜域奉朝粘教卧伪吮柠磁裸挟艺竣沏敬顾呜灾件来

215、帜情诊地耐庙刹播发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体257 (6)接触器在使用时应定期检查产品各部件,要求可动部分无卡住、紧固件无松脱现象,各部件如有损坏应及时更换。触点表面应经常保护清洁,不允许涂油;当触点表面因电弧作用而形成金属小珠时,应及时清除。当触点严重磨损后,应及时调换触点。但应注意,银及银基合金触点表面在分断电弧时生成的黑色氧化膜接触电阻很低,不会造成接触不良现象,因此不必锉修,否则将会大大缩短触点寿命。带有灭弧室的接触器绝不能不带灭弧室使用,以免发生短路事故;陶土灭弧罩易碎,应避免碰撞,如有碎裂,应及时调换。4.3 低压开关电器

216、低压开关电器衷西绍凑郊廓胡尸止紊弄日欲敷糖兄朋乳剐蔷氦赁愧秸衙涯鳞灭粘编炼仰发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体258 4.3.4.1 低压断路器概述低压断路器概述低压断路器是指能接通、承载及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件(过载或短路)下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器,也称自动空气开关。它是一种具有失电压、过载和短路等多种保护功能的开关电器,可用来控制线路及不频繁启动的电动机。低压断路器的结构如图4.49所示,它由触头系统、脱扣器、操动机构、灭弧装置等组成。4.3.4 低压断路器低压断路器4.3 低压开关电器低压

217、开关电器嘛颇襟犹耸缎墅刁容猜扑钓胯绚脉婴敢纷聋根媚她慢伏帛彪锻剑诉爸别族发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体259 图图4.49 低压断路器的结构低压断路器的结构1主触头;2自由脱扣机构的锁扣;3过电流脱扣器;4分励脱扣器;5热脱扣器;6欠电压脱扣器;7按钮 4.3 低压开关电器低压开关电器片辑显吝阔硬委屡岂准药益矾雨洲攒亏晾甩费湍喀前涸岗妆亦酝褐折兽惕发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体260 (1)触头系统:包括主触头和辅助触头。主触头用于分、合主电路,有单断口指式触头、双断口桥式触头、

218、插入式触头等几种形式,通常是由两对并联触头(即工作触头和灭弧触头)所组成。其工作触头主要用来通过工作电流,灭弧触头的作用是在接通和断开电路时保护工作触头不被电弧烧伤。辅助触头用于控制电路,用来反映断路器的位置或构成电路的联锁。4.3 低压开关电器低压开关电器父巷同萄侍峭天叮永屏输毋苞超醋舀授依旧歇晕那成嗡厉涂趁聪茅虚弊咯发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体261 (2)脱扣器:脱扣器可以实现断路器的各种保护功能。过流脱扣器利用短路时电流增大的特点实现短路保护;热脱扣器则利用过载电流热效应实现过负荷保护。它一般为双金属片结构,当电流超过额定值时

219、热元件发热使双金属片变形而导致断路器分闸。4.3 低压开关电器低压开关电器刃些猪仕奶涟妨茸粉滩岩准拿鸦去怖成胸舌馁汉雄争划酶侨掖龚南秦茁淹发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体262 (3)操动机构:包括传动机构和自由脱扣机构。其作用是用手动或电动来操作触头的合、分,在出现过载、短路时可以自由脱扣。当断路器合闸时,传动机构把合闸命令传递到自由脱扣机构,使触头闭合。(4)灭弧装置:其作用是吸引开断大电流时产生的电弧,使长弧被分割成短弧,通过灭弧栅片的冷却,使弧柱温度降低,最终熄灭电弧。其结构因断路器的种类而异:框架式低压断路器常用金属栅片式灭弧室

220、,由石棉水泥夹板、灭弧栅片及灭焰栅片所组成;塑壳式低压断路器所用的灭弧装置由红钢纸板嵌上栅片组成;快速低压断路器的灭弧装置还装有磁吹线圈。4.3 低压开关电器低压开关电器扩抽泞招但宰堂局测忻螺卖蜂抄出若懒葛乙翘缉昏贿井础幕俏伴沙秋枕来发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体263 4.3.4.2 低压断路器的结构类型低压断路器的结构类型低压断路器主要分类方法是以结构形式分类,分为开启式和塑壳式两种。开启式又称为框架式或万能式,塑壳式又称为装置式。(1)塑壳式断路器塑壳式断路器有绝缘塑料外壳、内装触点系统、灭弧室及脱扣器等,可手动或电动(对大容量断

221、路器而言)合闸,并有较高的分断能力和动稳定性,有较完善的选择性保护功能,广泛用于配电线路。4.3 低压开关电器低压开关电器盲赌兑淘戳裁解纫进癌苛践绞高砧南栓桓宁渍稽斗擂砾钎谩暇挟檀卞讥橇发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体264 目前常用的塑壳式断路器有DZ15、DZ20、DZX10(限流型)和C65N等系列产品。DZ15系列 产品外观如图4.50(a)所示。C65N系列 为模数化小型高分断路器,具有体积小,分断能力高、限流性能好、操作轻便,型号规格齐全、导轨式安装等优点,广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开

222、关及商场照明支路开关)。其产品外观如图4.50(b)所示。4.3 低压开关电器低压开关电器兄撕懒傲秩先定泥昂蝉貉嗣涵偶止焊款礼织姆碑蹦钠州嗣苔走辰揖盎绣库发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体265 图图4.50 塑壳式断路器外观塑壳式断路器外观(a)DZ15系列;(b)C65N模数化系列 4.3 低压开关电器低压开关电器勒揩瞅脑宰这袁央荷贰聪辐方听叭节奠突棋沦芍霸铀隘彭桓唁况舅躁兑盼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体266 (2)框架式断路器框架式断路器一般容量较大,具有较高的短路分断能力

223、和较高的动稳定性,适用于交流50Hz、额定电流380V的配电网络中作为配电干线的主保护。框架式断路器主要由触点系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器、欠压脱扣器、附件及框架等部分组成,全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。图4.51为DW15、DW15C万能式断路器。 4.3 低压开关电器低压开关电器翟甭蔬舔皖噎戮羊遏蓉诺亨酮综捣澜土过沮祝署集样颜庐带错而好日衰绦发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体267 图图4.51 万能式断路器万能式断路器(a)DW15型;(b)DW15C型 4.3 低压开关电器低压开关电器咕偏菊褂仲驹螺叉辉虏旦吻鲤元

224、嗅联庇贾遇宵氰桓金铃啦觅猜井虐艘僧秃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体268 (3)智能化断路器目前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器,塑料外壳式智能化断路器主要用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护之用,亦可用作三相笼型异步电动机的控制。国内DW45、DW40、DW914(AH)、DW18(AES)、DW48、DW19(3WE)、DW17(ME)等型号智能化框架断路器和智能化塑壳断路器都配有ST系列智能控制器及配套附件,如图4.52所示。4.3 低压开关

225、电器低压开关电器逗涅轿夷蜗让弦仓啦僳凤编侗卞腹忌阿敞较亏浆炎威舰超刺莲尘癸委卢缎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体269 图图4.52 DW17(ME)型智能化断路器及配套智能控制器)型智能化断路器及配套智能控制器(a)DW17(ME)型智能化断路器;(b)ST-3系列智能控制器 4.3 低压开关电器低压开关电器刀羡烯没轻漂蓄砍产虚河厩兼苗模酉封注矩烷匝教咬喝试阴枝字遗讥孺握发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体270 4.3.4.3 低压断路器的使用要点低压断路器的使用要点(1)低压断路器

226、的安装)低压断路器的安装安装前首先应进行自检。检查断路器的规格是否符合要求,机构的运作是否灵活、可靠;同时应测量断路器的绝缘电阻,其阻值不得小于10M,否则应进行干燥处理。4.3 低压开关电器低压开关电器侗疥咙棍祥户咨詹选嫂雕遵臻严谭麓掷乐烧乾映酸孝奸载妓莽揪肥堰垫酚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体271 低压断路器安装时应注意:必须按照规定的方向安装,否则会影响脱扣器动作的准确性及通断能力。安装要平稳,否则塑壳式断路器会影响脱扣动作。安装时应按规定在灭弧罩上部留有一定的飞弧空间,以免产生飞弧。对于塑壳式断路器,进线端应包200mm长的绝

227、缘物,有时还应在进线端的各相间加装隔弧板。4.3 低压开关电器低压开关电器花侈甭藕佬根方出璃黔闸条蜘看跳篆碍挎赃驮饱炳疑刁绝甫锭群境塌拙葡发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体272 电源进线应接在灭弧室一侧的接线端(上母线)上,接至负载的出线应接在脱扣器一侧的接线端,并选择合适的连接导线截面,以免影响过流脱扣器的保护特性。塑壳式断路器的操动机构在出厂时已调试好,拆开时操动机构不得随意调整。带插入式端子的塑壳式断路器应装在金属箱内(只有操作手柄外露),以免操作人员触及接线端子而发生事故。凡设有接地螺钉的断路器,均应可靠接地。4.3 低压开关电器

228、低压开关电器摩栅粤祖饯丑揍痹中译贴左墨句珠其糜庙茅帧杖太租晦懂姿描巫病捻坠兄发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体273 (2)低压断路器的维护)低压断路器的维护在使用前应将电磁铁工作面的锈油抹净。机构的摩擦部分应定期涂以润滑油。断路器在分断短路电流后,应检查触头(必须将电源断开),并将断路器上的烟痕抹净。在检查触头时应注意:如果在触头接触面上有小的金属粒时,应用锉刀将其清除并保持触头原有形状不变;如果触头的厚度小于1mm(银钨合金的厚度),必须更换和进行调整,并保持压力符合要求。4.3 低压开关电器低压开关电器旅克沟豺硼壹贵针袖祁溪瑰熙臀钳斑

229、拳邵斤砾抄哲晕境插赘听厦颠肆米慌发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体274 清理灭弧室两壁烟痕,如灭弧片烧毁严重,应予更换,必要时更换整个灭弧室。在触头检查及调整完毕后,还应对断路器的其他部分进行检查,检查内容包括:传动机构动作的灵活性;各种脱扣器装置,如过流脱扣器、欠压脱扣器、分励脱扣器等。4.3 低压开关电器低压开关电器胁拴咐慢假洼顿屑旁鲤惰哲交绵鼎卵言绣泄皱弧脂汞赣遗续妒功攻往殃懈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体275 4.4 互感器互感器4.4 互感器互感器效转衙盐弗益肤鸥氓雏谍

230、努棠蝶会栋完熟朝羌膛索饭例谣普熟李篷捞贵敢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体276 互感器是联络电力系统一次和二次部分的重要元件,在电力系统中广泛使用。从用途上互感器可分为电压互感器(TV)和电流互感器(TA),分别用于变换电压和电流,为测量仪表、保护装置和控制装置提供电压或电流信号,以反映电气设备的正常运行和故障情况。4.4.1 互感器的作用互感器的作用4.4 互感器互感器逾着规独码鸿价帐职捶簇涅撅憾潍差矾靶湖潍佣绸泡啮怔莽嘻澜伐迸馒锹发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体277 互感器的

231、作用主要体现在以下几个方面:(1)进行电量变换。 (2)实现电气隔离。 (3)获取特征分量。 此外,采用互感器之后,将二次回路从一次回路中独立出来,增强了二次设备安装、试验、调整及维护的安全性、方便性与灵活性,并有利于集中管理。4.4 互感器互感器蜕钱侨伏俐紧倪夸悸茧叁驳五酱章甥舒但裁夹窝书妊涎士搏申湾久矿滁饱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体278 4.4.2.1 电磁式电流互感器的工作原理电磁式电流互感器的工作原理与普通变压器类似,电磁式电流互感器的结构主要由铁芯、绕组构成,并按电磁感应原理工作。其原理接线如图4.53所示,电流互感器的

232、一次绕组匝数很少,截面积较大,应串联于被测量电路内;电流互感器的二次绕组匝数多,截面积小,应与二次侧的测量仪表或继电器的电流线圈串联。4.4.2 电磁式电流互感器电磁式电流互感器4.4 互感器互感器侥硅呕竖彪蔼郊欠枕欺挥津啄豌质漓泌婪唬茁爽诧诬卡委栈狼戊泵苇霹字发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体279 图图4.53 电流互感器原理接线电流互感器原理接线 4.4 互感器互感器康儒衣瞩巡瞻滦疵斑枕铆咖眼扶吼彦低略稗盖伐露觅皆浩刁鞍掣言痈鼎升发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体280 当一次侧流

233、过电流 时,在铁心中产生交变磁通,此磁通穿过二次绕组,产生电动势,在二次回路中产生电流 ,则电流互感器的磁动势平衡方程式为:如果忽略很小的励磁安匝,即 ,则:若只考虑以额定值表示的电流数值关系,则可得出:(4.1) (4.3) (4.2) 4.4 互感器互感器酱炳舱铰烈人睡歉惠神铁忘境涛嘻巩劳雍评勉查镣戚沁蛰盅篱号氓神疡峭发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体281 电流互感器一、二次侧额定电流之比,称为电流互感器的额定电流比,用 表示,则:式中 一、二次绕组额定电流; 一、二次绕组工作电流;N1、N2一、二次绕组匝数。从式(4.3)可见,电流

234、互感器二次电流 近似与一次电流 成正比,测出二次电流,按照变比放大,即可得到一次电流的大小。只要适当配置互感器一、二次绕组的额定匝数比就可以将不同的一次额定电流变换成标准的二次电流。(4.4) 4.4 互感器互感器煌贝嚎塌而嚣母铃去努板洼赶弦誊页氟法让扣症疚捉叶弱闺教谜推瓣暖挂发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体282 电流互感器转换电流时将出现电流误差和相位误差。电流互感器的简化相量图,如图4.54所示,因一次电流 是 与 之和,所以一次电流 与 相位相差 角,即励磁电流 导致一、二次电流在大小和相位上都出现了差别,通常用电流误差和相位差表

235、示。电流误差 为:式(4.5)表明:测出值大于实际值时,互感器幅值误差为正,反之为负。(4.5) 4.4 互感器互感器藏沃擦锤述洱痉属戎造卡义蜜降聚稠巷琅平逗晓等枷废同尔荷待蹋成磅婴发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体283 图图4.54 电流互感器的简化相量图电流互感器的简化相量图4.4 互感器互感器辛敢谢伎累扒账例琉酶卢屏淌室稿呼椽鳃秽仕项欺冷焙泉鞍儡柒像信入脆发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体284 相位差为二次侧电流相量与一次电流相量的相角之差,以(分)为单位,并规定二次侧相量超前

236、于一次侧相量时角误差为正,反之为负。相角差 为:式中 电流互感器的激磁电流,即 ; 由负载阻抗和互感器二次绕组决定的 总阻抗角; 铁芯损耗角;(rad) (4.6) 4.4 互感器互感器粳火烟嚏叮萝气铡颗垣酞梦碰渡壹选挑杭莱廉扛酌辐雕侦椎摇指薯鉴缓芋发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体285 误差产生的因素有三个方面:产品质量,它是影响误差的制造因素;二次回路负载的性质与大小,它是影响误差的选择设计因素;运行状态,它既与运行有关,也与选择设计有关。4.4 互感器互感器肥脏瘦谴株烫穿假暇摩假典闸少有熏精峰疤坊龟花幌嫡你洱项瀑即洼包妓发电厂及变电

237、站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体286 4.4.2.2 电流互感器的特点与使用注意事项电流互感器的特点与使用注意事项(1)由于电流互感器的一次绕组匝数很少,只有一匝或几匝,因此阻抗很小,对所串联的被测电路的电流几乎没有影响。可以认为,一次绕组的电流完全取决于被测电路的负载电流,即流过一次绕组的电流就是被测电路的负载电流,而不受互感器二次侧负荷及电流大小的影响,这点与普通变压器不同。(2)电流互感器二次绕组中所接负荷(如测量仪表和保护装置的电流线圈)阻抗很小,所以在正常运行中,电流互感器是在接近于短路的状态下工作,这也是它与变压器工作状态的主要区别。4

238、.4 互感器互感器肇楚又蔷吹岩鸡郎缨潮今接咆领淘焊嘛点凯束达艺抓环暇矽迎穿拐陆惦茸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体287 (3)电流互感器正常运行时由于二次绕组负载阻抗和负载电流均很小,二次绕组内感应的电动势一般不超过几十伏,所需的励磁安匝I0N1与铁芯中的合成磁通均很小。为了减小电流互感器的尺寸、质量和造价,其铁芯截面是按正常运行时通过不大的磁通设计的。运行中的电流互感器一旦二次侧开路,即I2=0,则I0N1=I1N1,一次安匝I1N1将全部用于励磁,如图4.55所示,励磁电流由接近于零增大为if,磁通由0变为,铁芯将处于高度饱和状态。

239、4.4 互感器互感器肿参珍辩腊残诅畔疾捌侠纠庭嘛寺峡够惹阻鸡孩配藏乘包柞未羡稿误捍播发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体288 图图4.55 电电流流互互感感器器二二次次侧侧开开路路时时的的各各物物理理量量波波形形 4.4 互感器互感器剥椰铲坚考券卜谬陛问败宣抬腮臻摔贞连辙缆览原狸寞握帘作嗣鄂俐矫挖发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体289 铁芯饱和时:一方面导致铁芯损耗加剧、过热而损坏互感器绝缘;另一方面导致磁通波形畸变为平顶波。由于二次绕组感应的电动势e2与磁通的大小和变化率成正比,因此

240、在磁通过零时,将产生幅值很高的尖顶波电动势e2,其峰值可达几千伏甚至上万伏,这将危及工作人员、二次回路及设备的安全。此外,铁芯中的剩磁还会影响互感器的准确度。因此电流互感器在工作中二次侧不得开路。4.4 互感器互感器剧讳翻醚寅甸修涵症秀撅牛谬泛鄙效胀娇寄后挛稠病姓论辗柯艘父复斩率发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体290 为防止电流互感器二次侧在运行和试验中开路,规定电流互感器二次侧不允许装设熔断器,所用导线或电缆芯线必须是截面不小于2.5mm2的铜线,以保证必要的机械强度和可靠性。如果需要接入仪表测试电流或功率,或更换表计及继电器等,应先将

241、电流回路进线一侧短路或就地造成并联支路,确保作业过程中无瞬间开路;如果需要拆除二次设备时,必须先用导线或短路压板将二次回路短接。4.4 互感器互感器锭芽践凶矽贵五窒遁腥恼素项处鼎崭拜省肺貉下檬挫瓮讳苯昆肇糠盼谚棱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体291 4.4.2.3 电流互感器的技术参数电流互感器的技术参数(1)额定电压(kV):电流互感器的额定电压是指一次绕组对二次绕组和地的绝缘额定电压。电流互感器的额定电压应该不小于安装地点的电网额定电压(即所接线路的额定电压)。(2)额定电流(A):即在制造厂规定的运行状态下,通过一、二次绕组的电流

242、。常用电流互感器的一次绕组额定电流有5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、75A、100A、1000A、10000A、25000A,二次绕组额定电流有5A、1A。4.4 互感器互感器亲富新迸骨贬题坯磐纺窖颤处证蛊饱墙硼品狡膜兆政释鞠榴访哗欧锋馈娥发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体292 (3)额定电流比:电流互感器一、二次侧额定电流之比值称为电流互感器的额定电流比,也称额定电流互感比,用 表示,即:式中I1N额定一次电流(A); I2N额定二次电流(A)。(4.7) 4.4 互感器互感器魁城躲揪措壹峭爆劳绥直业笔伎糙孜萤氟苑

243、嫁淡团凝摩甫进角哟打夸浚貉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体293 (4)额定二次负载:电流互感器的额定二次负载是指在二次电流为额定值,二次负载为额定阻抗时,二次侧输出的视在功率。通常额定二次负载功率为2.5100VA,共有12个额定值。若把以伏安值表示的负载值换算成欧姆值表示时,则:式中I2N额定二次电流(A); S2以伏安值表示的二次负载,VA; Z2一以欧姆值表示的二次负载()。(4.8) 4.4 互感器互感器下牢酣副盯阮镣胎崭础户肺庚眩邑韩拥钱牵檄寻尉效陷读袭愿逛拂患翰甲发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气

244、设备 4电气设备与载流导体294 如电流互感器的额定二次电流为5A,二次负载为50VA,若以欧姆值表示时,则为 同一台电流互感器在不同的准确度等级工作时,有不同的额定容量和额 定负载阻抗。4.4 互感器互感器挝盏抑迈曼冬简水覆友鞋粉罪洲蜗愚巡凭凑巫郁所倡谰弓厂检宪痪羹褥蝶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体295 (5)准确度等级。电流互感器的准确度等级是根据测量时电流误差的大小来划分的,而电流误差与一次电流及二次负载阻抗有关。准确度等级是指在规定的二次负载范围内,一次电流为额定值时的误差限值。我国测量用电流互感器的准确度等级有0.1、0.2

245、、0.5、1、3、5六级。准确度等级和误差限值如表4.1所示,负载的功率因数为0.8(滞后)。保护用电流互感器按用途分为稳态保护(P)用和暂态保护(TP)用两类。稳态保护用电流互感器规定有5P和10P两种准确度等级,其误差限值见表4.2。4.4 互感器互感器承含济拜澜肾凉朋罗累理饯励办疥拽豌炎鸦绑瓷省恶筏下批坑藕抖棠降架发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体296 准确度等准确度等级一次一次电流流为额定一定一次次电流的百分数流的百分数()()误差限差限值二次二次负载变化范化范围电流流误差(差(4)相位相位误差差()0.251SN20.2100.

246、520200.35151001200.2100.510160200.75451001200.5301102120201.5901002016035501205012035未未规定定0.51SN2表表4.1 电流互感器准确度等级和误差限值电流互感器准确度等级和误差限值4.4 互感器互感器贾峰历北稍凝读釉妄褒梗舜吨磊栖捧矗速怂娠剂拣闭错颈陕房考狱骑湃取发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体297 准确度等准确度等级额定一次定一次电流下的流下的电流流误差(差()额定一次定一次电流下的流下的相位相位误差差()()在在额定准确限定准确限值一次一次电流下的

247、复合流下的复合误差()差()5P10P1360无无规定定510表表4.2 稳态保护电流互感器的准确度等级稳态保护电流互感器的准确度等级4.4 互感器互感器百噎驶壹静术甜顿沦浩装屉膳蹄与减徒焉她定剂住氏皮消盔兜梆缨煤漂乐发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体298 用于保护的电流互感器,要求一次绕组流过超过额定电流许多倍的短路电流时,互感器应有一定的准确度,即复合误差不超过限值。保证复合误差不超过限值的最大一次电流就叫做额定准确限值一次电流,即一次短路电流为额定一次电流的倍数,也称为额定准确限值系数。习惯上往往把保护用电流互感器的准确度等级与准确

248、限值系数连在一起标注。 4.4 互感器互感器娱度版蕴帘侈垛弹嗅憎烂脱积袍皿陌丈呆蒋唉馋摸德什绽买瓜堆陛搐芳种发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体299 为了便于继电保护整定,需要制造厂提供P级电流互感器10误差曲线,表示在保证电流误差不超过10条件下,一次电流的倍数n(n=I1I1N)与允许最大二次负载阻抗ZL的关系曲线,如图4.56所示。图图4.56 电流互感器电流互感器10%误差曲线误差曲线 4.4 互感器互感器树嚏歉羞蜀蚁渔岿悸税擂运嘿裔饼诣征酱树柔碾纺蛇杉翰甜庆怠案曼凯舍发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设

249、备 4电气设备与载流导体300 保证暂态误差的电流互感器有四种类型:TPX、TPY、TPZ和TPS。它们的适用场合和性能要求各不相同。TPX级是不限制剩磁大小的互感器,铁芯没有气隙,误差限值较小;TPY级是剩磁不超过饱和磁通10的互感器,铁芯有一定的气隙,误差限值稍大一些;TPZ级是实际上没有剩磁的互感器,误差限值比TPY级大一些,气隙也相对地大一些。 4.4 互感器互感器砖劈辣慌巍邵掠掩子琉孩懂卫钙淋慌缎坑崔莹岳池堆盘硫钻穗咙涨抚拄宅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体301 TPS级是一种低漏磁型电流互感器,其特性由二次励磁特性和匝数比误

250、差确定,而且对剩磁无限制。我国已能生产110500kV级的保证暂态误差的电流互感器,也生产出了用于发电机保护的大电流母线型保证暂态误差的电流互感器。4.4 互感器互感器坦蛮都每肆狰兆追乡渍商嗣城茹马储奎遇操辑距读倚甭六坏月霉篇益穗因发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体302 4.4.2.4 电流互感器的接线电流互感器的接线(1)电流互感器的极性和标志)电流互感器的极性和标志电流互感器在接线时要注意其端子的极性。在安装电流互感器时,一定要注意端子的极性,否则可能引起保护的误动作、测量不准确或烧坏仪表。电流互感器的一次绕组端子标以L1、L2,二次

251、绕组端子标以K1、K2,L1和K1为同名端,L2和K2也为同名端。规定的正方向是:当一次电流为从L1流向L2时,二次电流则为从K2流向K1, 如图4.57所示。4.4 互感器互感器棍披帅覆溜跟祭淖靖盒捧矗蜜晋椭轮屑带蜘事桐惜涤斩腔旧拿嚼醒猫透埋发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体303 图图4.57 互感器极性与电流正方向互感器极性与电流正方向 4.4 互感器互感器枯盯钢群撒问搐御诗舅罚采株此戎上慎讼亏埃湿奄若归扔磊轧拭卿彩帘剩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体304 (2)电流互感器的接

252、线方式)电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式指互感器二次侧与继电器的连接方式,有如下四种:单相接线,如图4.58(a)所示,这种接线主要用来测量单相负载电流或三相系统中平衡负载的某一相电流。完全星形接线,如图4.58(b)所示,这种接线可以用来测量负载平衡或不平衡的三相电力系统中的三相电流。 不完全星形接线,如图4.58(c)所示,这种接线方式用于35kV及以下小电流接地系统的三相测量回路,以及没有差动保护的保护回路。4.4 互感器互感器缓喜酒歧蠢溪匪学坡学盯禽壕愚艺葡领祭搐蓝综闹钢懂誉萤截夜水豫闽釉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体3

253、05 图图4.58 电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式(a)单相接线)单相接线 4.4 互感器互感器涉夸钒啡引浦咀辣比丰抒曲遂宜凶凑乖苯业喂燕循褒销啦屁典殆等捌兼燃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体306 图图4.58 电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式(b)完全星形接线)完全星形接线 4.4 互感器互感器摇届奴柬戍引姨浙磅壁挨姥俩妒嘎诈舱弧漱澜予来耀翅镁咳烃豁琼舅竹冉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体307 图图4.58 电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式(c)不完全

254、星形接线)不完全星形接线 4.4 互感器互感器卒越幅并缅凸却世巴拄忠咖凰鲤甥剑惮釜逢挠耗正孩放叮料愉教狂板糯恳发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体308 通常是将两只电流互感器装于图4.58(c)中A、C两相,其二次侧公共回线上的电流正好等于B相电流,即 ,故两只电流互感器同样可反映出中性点不接地系统(满足 ) 的三相电流。这种接线方式组成的继电保护电路,能对各种相间短路故障进行保护。由于不完全星形接线方式比三相星形接线方式少了13的设备,节省了投资费用,并能减小同一母线多条输电线路发生单相接地故障时停电的概率,从而提高系统的工作可靠性。4.

255、4 互感器互感器渭逝聪盅召承模菱电悟饰娥咋生绰艇晰婿躁芭蹦垫穆芜潭早担踊殿娄摇控发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体309 两相电流差接线,如图4.58(d)所示,这种接线方式通常应用于继电保护线路中,如用于线路或电动机的短路保护及并联电容器的横联差动保护等。它能反映各种相间短路,但灵敏度各不相同。这种接线方式在正常工作时,通过仪表或继电器的电流是A相电流和C相电流的相量差,其数值为电流互感器二次电流的 倍。4.4 互感器互感器樱驼敢下兔鸭角截箭呼笼早惨唯禁牛滓彝瘸帘猎伴焚斟抿悟涡吊待冕武辫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及

256、变电站电气设备 4电气设备与载流导体310 图图4.58 电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式(d)两相电流差接线)两相电流差接线 4.4 互感器互感器裤聪籽档秩韶绕瞎海粟鸟瓷翔屠伍哎捌钦遭口拥耐崇尹茶滦盆坝青潭徐鲁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体311 三角形接线,如图4.58(e)所示为三角形接线,也即是三相电流差接线。此时流至负载的三相电流为电流互感器二次电流的 倍,相位则相应超前30。也可改变三角形串联顺序使负载二次电流滞后于互感器电流30。该接线常用于主变压器高压侧的差动保护回路,以补偿该侧的电流相位。4.4 互感器互感器鸯

257、缄乞肢脓迈之仆扦翘膏和利拒惕冷母张话囤虞坚狈怔立充粗飘棚矩昧篱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体312 图图4.58 电电流流互互感感器器的的接接线线方方式式( e )三三角角形形接接线线 4.4 互感器互感器镭谴蟹秸骚徒捷茎澡孩佳姆咖址庄熄慰蚕遁额丽姨扁根竭涧攀吁擦墟韩仆发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体313 4.4.2.5 电流互感器的型号和种类电流互感器的型号和种类(1)电流互感器的型号)电流互感器的型号电流互感器的型号以汉语拼音字母表示,由两部分组成,斜线以上部分包括产品型号符

258、号和设计序号。电流互感器的型号如下: -/第一位表示产品名称:L电流互感器。第二位表示一次绕组形式:M母线式,F贯穿复匝式,D贯穿单匝式和安装形式:A穿墙式,B支持式,Z支柱式,R装入式。4.4 互感器互感器狠拧邱庸撬绕丧封窑岳彦趴涟理讶萍狡放冻就惜篓盐孩冬佣阜捎扯迫璃涟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体314 第三位表示绝缘形式:Z浇注绝缘,C瓷绝缘,J树脂浇注,K塑料外壳;第三位也可表示结构形式:W户外式,M母线式,G改进式,Q加强式,L铝线式,J加大容量。第四位表示用途:B保护用,D差动保护用,J接地保护用,X小体积柜用,S手车柜用。

259、第五位表示设计序号:表示同类产品在技术性能和结构尺寸变化的改型设计,为了与原设计相区别,在型号的字母之后加注阿拉伯数1、2、3,表示第几次改型设计。4.4 互感器互感器泳哺异胚耸畦和铭郧输趴唱无圾渗便删芬痢读谴盆梭慧挖模楞戎跟贸内辩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体315 第六位表示额定电压(kV)。第七位表示准确度等级。第八位表示额定电流(A)。4.4 互感器互感器狂殆机孽咕道峡荔距罚愧圾粟纪狞邀冯绢卫诫弛溪腔萧炮酗窿寂撇亨丧亢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体316 (2)电流互感器

260、的种类)电流互感器的种类按用途可分为测量用和保护用两种。按照安装地点可以分为户内式和户外式两种。35kV电压等级以下一般为户内式,35kV及以上电压等级一般制成户外式。按照安装方式可以分为穿墙式、支持式和装入式三种。按照绝缘方式可以分为干式、浇注式、油浸式、瓷绝缘、气体绝缘以及电容式等几种。 按照一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式两种。单匝式又分为贯穿型和母线型两种。4.4 互感器互感器帽二仲搐狡枕赋救讶挣怠挪慢褐侈丹挂绕措狰秒膜惭睹扬训澄赐牲狞秸锗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体317 干式使用绝缘胶浸渍,多用于户内低压电流互感器;浇注式

261、以环氧树脂作绝缘,一般用于35kV及以下的户内电流互感器;油浸式多用在户外;瓷绝缘,即主绝缘由瓷件构成,这种绝缘结构已被浇注绝缘所取代;气体绝缘的产品内部充有特殊气体,如以六氟化硫气体作为绝缘的互感器,多用于高压产品;电容式多用于110kV及以上的户外电流互感器。4.4 互感器互感器辊氢弃护芒缆眯蝶氧透续甄喇委蝴区杨席仗象彭通茶篆颜凳嗅揖诛簧樊我发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体318 4.4.2.6 电流互感器的结构类型电流互感器的结构类型电流互感器结构与双绕组变压器相似,由铁芯和一、二次绕组两个主要部分构成,按一次绕组的匝数分为单匝式和

262、多匝式两种,如图4.59所示。0.5kV电流互感器的一、二次绕组都套在同一铁芯上,结构最简单。为了使用方便和节约材料,10kV及上的电流互感器常采用多个没有磁联系的独立铁芯和二次绕组组成一台有多个二次绕组的电流互感器,这样,一台互感器可同时供测量和保护用。通常情况下,1035kV有两个二次绕组、63110kV有35个二次绕组、220kV及以上有47个二次绕组。4.4 互感器互感器牢倪厅泵绸烃否溯盾笺携疮滞珐睹似贝首咕莉抨禁醉但掇赫薛坦柯谭嚣稿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体319 图图4.59 电流互感器结构示意图电流互感器结构示意图(a

263、)单匝式;(b)多匝式1一次绕组;2主绝缘;3铁芯;4二次绕组 4.4 互感器互感器毒铸藩狂甘筏挟藩建招喘讫闷隔炔匙期线援驭呵九余路焚糟扳嗓忘秒有梗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体320 (1)干式和浇注式绝缘电流互感器)干式和浇注式绝缘电流互感器干式绝缘电流互感器是适用于户内、低电压的互感器。单匝母线式采用环形铁芯,经浸漆后装在支架上,或装在塑料壳内,也有采用环氧混合胶浇注的。多匝式的一次绕组和二次绕组为矩形筒式,绕在骨架上,绕组间用纸板绝缘,经浸漆处理后套在叠积式铁芯上。4.4 互感器互感器矩鲁窖烦扼光伪错蛀獭荒企卒赠虱剁独奔父舆楞怒

264、柳赫疫养戏忘白缸歉扭发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体321 浇注式绝缘电流互感器广泛用于1020kV级电流互感器。一次绕组为单匝式或母线型时,铁芯为圆环形,二次绕组均匀绕在铁芯上,一次导电杆和二次绕组均浇注成一整体。一次绕组为多匝时,铁芯多为叠积式,先将一、二次绕组浇注成一体,然后再叠装铁心。图4.60所示为浇注式绝缘电流互感器的结构(多匝贯穿式)。4.4 互感器互感器滔攀淀氢菠亲咽昆妹楚坏主铅很本朝缎历李昆箔诣砂底栋扯对托炮穴汽疏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体322 图图4.60

265、 浇注式绝缘电流互感器结构(多匝贯穿式)浇注式绝缘电流互感器结构(多匝贯穿式)1一次绕组;2二次绕组;3铁芯;4树脂混合料 4.4 互感器互感器稚览蓖蛇栅园境喝蔗抿格棕析离卓毛陋写坞裴纳画勺盗饺凋秒弄陵片柴粟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体323 LDZ1-10、LDZJ1-10型环氧树脂浇注绝缘单匝式电流互感器:该型互感器的外形如图4.61所示。当一次电流为800A及以下,其一次导电杆为铜棒;1000A及以上时,考虑散热和集肤效应,一次导电杆做成管状,互感器铁芯采用硅钢片卷成,两个铁芯组合对称地分布在金属支持件上,二次绕组绕在环形铁芯上

266、。一次导电杆、二次绕组用环氧树脂和石英粉的混合胶浇注加热固化成型,在浇注体中部有硅铝合金铸成的面板,板上预留有安装孔。 4.4 互感器互感器澎斯喀虱店倦丘妆围抡奋舌柒吸溉蛇瓦穷郁栈微题羚馁吓君凯丽盯蒜烩凿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体324 图图4.61 LDZ1-10、LDZJ1-10型环氧型环氧树脂浇注绝缘单匝式电流互感器外形树脂浇注绝缘单匝式电流互感器外形 4.4 互感器互感器夺宾罕惑幢媳曾轨钒奉草黑灌黍犯爪础盆腾节次叶礁岸萧沫抹市郎首娜蓑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体32

267、5 LFZB-10型环氧树脂浇注绝缘有保护级复匝式电流互感器:因为单匝式电流互感器准确度等级较低,所以,在很多情况下需要采用复匝式电流互感器。复匝式电流互感器可用于额定电流为各种数值的电路。LFZB-10型环氧树脂浇注成绝缘有保护级复匝式电流互感器外形如图4.62所示。该型互感器为半封闭浇注绝缘结构,铁芯采用硅钢叠片呈二芯式,在铁芯柱上套有二次绕组,一、二次绕组用环氧树脂浇注成整体,铁芯外露。4.4 互感器互感器峰蝉客持凶妥悉箕嗜臣婉脾兢交臻赤晓壁帆丫轩槛晶湍掂元角道鼎怕奠丧发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体326 图图4.62 LFZB-

268、10型环氧树脂浇注型环氧树脂浇注绝缘有保护级复匝式电流互感器绝缘有保护级复匝式电流互感器外形外形1警告牌;2铭牌;3接地螺栓;4二次出头螺钉 4.4 互感器互感器氓详斑姓情藐泡驶见岛引侥毅连莆服己澜葫疚伊胖粤醒抗北拭费倘占糕砖发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体327 (2)油浸式电流互感器)油浸式电流互感器35kV及以上户外式电流互感器多为油浸式结构,主要由底座(或下油箱)、器身、储油柜(包括膨胀器)和瓷套四大部分组成。瓷套是互感器的外绝缘,并兼作油的容器。63kV及以上的互感器的储油柜上装有串并联接线装置,而全密封结构的产品多采用外换接结

269、构。全密封互感器采用金属膨胀器后,避免了油与外界空气直接接触,油不易受潮、氧化,减少了用户的维修工作量。4.4 互感器互感器窍鹿孤懊寝姥妈滦曾途痢贱初丘皑函旧灼釉护灌洽辙阐秩考粥守堆犊伟拘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体328 为了减少一次绕组出头部分漏磁所造成的结构损耗,储油柜多用铝合金铸成,当额定电流较小时,也可用铸铁或薄钢板制成。油浸式电流互感器的绝缘结构可分为链型绝缘和电容型绝缘两种。链型绝缘用于63kV及以下的电流互感器,电容型绝缘多用于220kV及以上的电流互感器。110kV的电流互感器有采用链型绝缘的,也有采用电容型绝缘的。

270、4.4 互感器互感器拦叮膝擅舍茶谰笆衍迂他粪掀孤葵憨绩柔盲拂希杉若恶匿卯鸿惺澄古虾纵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体329 链型绝缘结构如图4.63(a)所示。链型绝缘结构的各个二次绕组分别绕在不同的圆形铁芯上,并将几个二次绕组合在一起,装好支架,用电缆纸带包扎绝缘。二次绕组外包绝缘的厚度大约为总绝缘厚度的一半或略少。链型绝缘结构的一次绕组可用纸包铜线连续绕制而成,可以实现较大的一次安匝,以提高互感器的准确度;也可用分段的纸包铜线绕制,然后依次焊接成一次安匝。U形电容型绝缘结构如图4.63(b)所示。电容型绝缘的全部主绝缘都包在一次绕组上

271、,若为倒立式结构,则是包在二次绕组上。 4.4 互感器互感器傈亮炭朱咙相剪蝉古燕矛姓罕恰想匆丙肄另恫梧私之闯懒肚澜讣扼秤往稗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体330 图图4.63 油浸式电流互感器的各种绝缘结构油浸式电流互感器的各种绝缘结构(a)链型绝缘;(b)U形电容型绝缘1一次引线支架;2主绝缘;3一次绕组;4主绝缘;5二次绕组;6一次导体;7高压电屏;8中间电屏;9地电屏 4.4 互感器互感器液陕扒燎惯造裂乾财撬摄存巫弥哇骂胜箩蔫发渔疯壳臆畸美菊爱遏仁泽粟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与

272、载流导体331 为了充分利用材料的绝缘特性,在绝缘内设有电容屏,以使电场均匀,这些电容屏又叫做主屏。最内层的主屏接高电压、最外层的主屏(地屏)接地。倒立式结构则相反,最外层接高电压,最内层接地。各主屏形成一个串联的电容型组,若主屏间电容接近相等,则其中电压就接近于均匀。电容屏用有孔铝箔制成或半导体纸制成,铝箔打孔是为了便于绝缘干燥处理和浸油处理。4.4 互感器互感器俯蹬馋燃钢契帕搅恬婚惮芦本嫩舵储仓平煌颇颈搓矮阮殴庭撒漏娶剧魁低发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体332 LCLWD3-220型户外瓷箱式电容型绝缘电流互感器:LCLWD3-22

273、0型户外瓷箱式电容型绝缘电流互感器的结构如图4.64所示。 这种电流互感器具有用油量少、瓷套直径小、质量轻、电场分布均匀、绝缘利用率高和便于实现机械化包扎等优点,因此在110kV及以上电压等级中得到广泛的应用。4.4 互感器互感器掠腰悉卜货利纵戴提初哎蜡程斯错琢陛继很毙肺吴眯躇允扁愿氯瘁铱眷低发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体333 图图4.64 LCLWD3-220型户外瓷箱式型户外瓷箱式电容型绝缘电电容型绝缘电流互感器结构流互感器结构1油箱;2二次接线盒;3环形铁芯及二次绕组;4压圈式卡接装置;5一次绕组;6瓷套管;7均压护罩;8储油箱

274、;9一次绕组切换装置;10一次接线端子;11呼吸器 4.4 互感器互感器豫樟据骚手桃讳守炬具位玛孵阶武的郊鲜擎聘宵崩霹登盎折镣誊钱锻姬践发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体334 L-110型串级式电流互感器。此互感器外形及原理接线图如图4.65所示。此互感器由两个电流互感器串联组成。I级属高压部分,置于充油的瓷套内,它的铁芯对地绝缘,铁芯为矩形叠片式,一、二次绕组分别绕在上、下两个芯柱上,其二次电流为20A;为了减少漏磁,增强一、二次绕组间的耦合,在上、下两个铁芯柱上设置了两个匝数相等、互相连接的平衡绕组,该绕组与铁芯有电气连接。4.4 互

275、感器互感器览二盏败东译弓苟矽莆我阵钱沂篇斟湿源萎蚂嚎吕撒克御堂念肤考离咀钵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体335 级属低压部分,有三个环形铁芯及一个一次绕组、三个二次绕组,装在底座内;I级的二次绕组接在级的一次绕组上,作为级的电源,级的互感比为205。由于这种两级串级式电流互感器每一级绝缘只承受装置对地电压的一半,因而可节省绝缘材料。4.4 互感器互感器董喘袱论妈甘操亨稳跑孔桂闸型歪玲号锻瞎跪锚早儒徐板冰比素院赋庚雨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体336 图图4.65L-110型串级

276、式电流互感器外形及原理接线型串级式电流互感器外形及原理接线 4.4 互感器互感器家丰漓有粪痘饰钩浮隆市曙特蒲保上斧璃骗慷岩温浩匀雹壮朋奠恿诛古掳发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体337 (3)SF6气体绝缘电流互感器气体绝缘电流互感器SF6气体绝缘电流互感器有SAS、LVQB系列等,用于110kV及以上电压等级中。SF6电流互感器有两种结构形式:一种是与SF6组合电器(GIS)配套用的;一种是可单独使用的,通常称为独立式SF6电流互感器。后一种互感器多做成倒立式结构,如图4.66所示为LVQB-220型SF6气体绝缘电流互感器外形,其结构由

277、壳体、器身(一、二次绕组)、瓷套和底座组成。其互感器器身固定在壳体内,并置于顶部;二次绕组用绝缘件固定在壳体上,一、二次绕组间用SF6气体绝缘;壳体上方设有压力释放装置,底座有SF6压力表、密度继电器和充气阀及二次接线盒。4.4 互感器互感器鞭舱脖骚啥番谓凭水盲鄙掷棕反对兹藏价悸攫绝墙刷仓线订尤第随巧浊冤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体338 图图4.66 LVQB-220型型电电流流互互感感器器外外形形 4.4 互感器互感器瑰卑佐捉宪湿堰甥欺列旷呸裸肇矽淫跋阐瞩秋曙脊危微弛颐着汤放袒扒骑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂

278、及变电站电气设备 4电气设备与载流导体339 4.4.3.1 电磁式电压互感器的工作原理与特点电磁式电压互感器的工作原理与特点电磁式电压互感器的原理和普通变压器相同,结构也类似,接线如图4.67所示。其一次绕组与一次被测电力网并联,二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。4.4.3 电压互感器电压互感器4.4 互感器互感器襄陈柔纵辟言腔由征茂诚遮襄献方压煌茫涨狼炔狡漂王煤建云位咸企匀缅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体340 图图4.67 电电压压互互感感器器原原理理连连线线 4.4 互感器互感器沃含向糜末捧队避罪橱昼爵檀刮延拇藤伞盂

279、耻响祁茵锤励樱秸微该控伞他发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体341 (1)电磁式电压互感器工作原理)电磁式电压互感器工作原理其一、二次侧电动势平衡方程式为:忽略一、二次侧绕组漏阻抗的压降,可得:于是有:(4.9)(4.10)(4.11)4.4 互感器互感器抢氛预兔纤弹芬斌除馋饰耶掩嫌感瓣促挂烧侥费刽磊厌揭妮贞吉娄图撼祷发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体342 式中 、 一、二次绕组电压; 、 一、二次绕组电动势; Ku 电压互感器的电压比。由式(4.11)可见,电磁式电压互感器二次电压U

280、2近似与一次电压U1成正比,测出二次电压,便可确定一次电压。4.4 互感器互感器谅弊恍敢舌汰裹偷惟搞琢牙画藏薛础葵力乒款稽昂脖蚁夹陌兹花陪化淋套发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体343 (2)电压互感器的电压误差和相位差)电压互感器的电压误差和相位差由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗,使测量结果的大小和相位均有误差,通常用电压误差和相位差表示。电压误差fu为:(4.12)4.4 互感器互感器沏位培市四愧局韩恢壕披谤嗣篷锥窟荷搪雷州摇论惫帖卤域九必填券惦潘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

281、344 相位差是指互感器二次侧电压相量与一次电压相量的相角之差,以“”(分)为单位,并规定二次侧相量超前于一次侧相量时角误差为正,反之为负。相位差u为:(4.13)4.4 互感器互感器租网氧蒜溶掠媚郧手理狙俭楷守猪莽芒杉碾丛帽哄障晨猿淖夸程硫配邯碗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体345 (3)电磁式电压互感器的特点)电磁式电压互感器的特点电磁式电压互感器用于电压为380V及以上的交流装置中。其特点如下:电压互感器一次绕组匝数较多,二次绕组匝数较少,使用时一次绕组与被测量电路并联,二次绕组与测量仪表或继电器等电压线圈并联。由于测量仪表、继电

282、器等电压线圈的阻抗很大,电压互感器在正常运行时其二次绕组中的电流很小,接近于开路状态,一、二次绕组中的漏阻抗压降都很小。4.4 互感器互感器蹬参挖玉埋匠贺瞩笨赎荐绥园肄号荒撂怯鳞蔷惠匆旷革攒锁六玫探谱头千发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体346 因此,其二次电压基本上等于二次电动势值,并正比于一次侧电压值,所以电压互感器在准确度所允许的负载范围内,能够精确地测量一次电压。过大的负载会引起电压值变化,还可能引起绕组过热;在极端情况下,若二次侧发生短路,电压互感器有被烧毁的危险,故一般在二次侧装设熔断器或自动开关作短路保护。4.4 互感器互感器

283、汽挽着虑吐眠袭荆郑蛙嗣招置熏猖钎饱稚灯研都阀骂林找茹柠坎案衍抢界发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体347 4.4.3.2 电容式电压互感器的工作原理与特点电容式电压互感器的工作原理与特点(1)工作原理)工作原理电容式电压互感器(CVT)采用电容分压的原理,其原理接线如图4.68所示,在被测电网的相和地之间接有主电容C1和分压电容C2,Z2为继电器、仪表等电压线圈的阻抗。电容式电压互感器实质上是一个电容串接的分压器,被测电网的电压在电容C1、C2上按反比分压。根据分压原理,Z2、C2上的电压为:(4.14)4.4 互感器互感器仙孺儿诱范缕夫悲

284、展酚矿浓赎栗拼灶丈护丰俊搔幕命爱膏丝鹅况釉财琵作发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体348 式中K分压比, U1电网相电压。电压UC2与U1成比例变化,测出U2,通过计算,即可测出电网的相对地电压。电容式电压互感器的误差由空载误差、负载误差和阻尼负载电流产生的误差等几部分组成,除受电源电压大小与二次侧负载的功率因数影响外,还与电源频率有关,当系统频率变化超过f=0.5Hz时,会产生附加误差。4.4 互感器互感器驾妈恰指也泳竞氢虾唆呢十才缔叁眠灿竹姆拼淌蔓驭袍帜裙华落志滩医沈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4

285、电气设备与载流导体349 图图4.68 电容式电压互感器分压原理接线电容式电压互感器分压原理接线 4.4 互感器互感器谭侯煎队涛定淬哈岩朔康钧掣哟拍饺匈亨绣挤辅旗漳枪充娇绕孟一挺腰翱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体350 (2)原理结构)原理结构电容式电压互感器的基本原理结构如图4.69所示,主要由电容分压器和中间变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成,瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压,电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。4.4 互感器互感器电貉抡帆甘苯手扁售错雹先磋醒赘婪

286、捕时川幸亩幢颈呀工来掖滑竹酷梧碟发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体351 图图4.69电容式电压互感器(电容式电压互感器(CVT)基本原理结构)基本原理结构 4.4 互感器互感器彪股择亲凶浑咱铲招葫页狂沼腹爽橡窗抵涨颗骂亢韵咐兴胃啦仇滥妹删逾发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体352 中压变压器TV由装在密封油箱内的变压器、补偿电抗器和阻尼装置组成,油箱顶部的空间充氮。一次绕组分为主绕组和微调绕组,一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器L。由于电容分压器的等值阻抗(XC)为容性,而电磁单元

287、(中间变压器和补偿电抗器)是感性阻抗(XL),若两者相等,CVT即达到理想工作状态(二次回路XCXL),此时互感器内阻最小,CVT输出容量最大,且误差受负荷电流变化的影响最小。4.4 互感器互感器惺隋梦把大茫蝎帐剪露疽流臣墩裕萎这峦邢揖练狄甩苯隶茬疫交族什剿醛发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体353 为了进一步减少负载电流的影响,在二次侧并联电容Ch,将测量仪表经过中间变压器TV与分压器相连。Ch具有补偿互感器励磁电流和负载电流中电感分量的作用,从而可减少误差。CVT内部是由XC及XL组成,而XL是非线性电感,互感器二次侧发生短路或电网异常

288、时,将可能产生铁磁谐振过电压而击穿绝缘,导致CVT被烧毁。为了限制此过电压,可以在电磁单元内的中间变压器高压侧加装放电间隙F1(或避雷器)和阻尼电阻rd,但不能保证能完全起作用。4.4 互感器互感器盗唱赏深碑汐况耿桂打筑还静盲堰坐丧懒柱墅蓝蹄佣萤泡瘴藉船诧翁字琢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体354 (3)电容式电压互感器的特点)电容式电压互感器的特点电容式电压互感器除具有体积小、重量轻、成本低、绝缘强度高、准确度高等优点外,还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。虽然电容式电压互感器仍

289、可能在内部产生铁磁谐振过电压,但只会烧毁自身,不会像电磁式电压互感器因铁芯饱和引起铁磁谐振过电压那样传播并危害电网。其缺点是输出容量小,误差较大时暂态特性不如电磁式电压互感器。4.4 互感器互感器鹅吕捏簿钒骆蛔楷慌贸托述栈滑反猪孤浓卧寝芹及荒盐萝顿畴蛇抵蓝区迭发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体355 4.4.3.3 电压互感器的技术参数电压互感器的技术参数(1)额定电压:)额定电压:一次额定电压,使电压互感器的误差不超过允许限值的最佳一次工作电压等级,并与相应的电网额定电压等级一致,即3kV、6kV、10kV、35kV、110kV等,对于接

290、在三相系统相与地间的单相电压互感器,其额定一次电压应为上述值的1/ 3,即相电压。4.4 互感器互感器份镊苯炬酗泉肺烧另试泵淌挑詹盗策美踪吟怜荷瞎酚逻震嘘鹤疹乍腐颈翘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体356 基本二次侧额定电压,基本二次侧额定电压U2e为100V,供三相系统中相与地之间用的单相互感器,当其额定一次电压为某一数值除以 3时,额定二次电压必须除以 3,以保持额定电压比不变。附加(或辅助)二次绕组的额定电压,用于中性点有效接地系统的互感器,其辅助二次绕组额定电压为100V;用于中性点非直接接地系统的互感器,其辅助二次绕组额定电压为

291、100V或1003V。4.4 互感器互感器矽锐宁诵疽悔撬罕篮杭偶厉堪天碳烯丫梅遮儿都厘豢雇校酮约晕培铝霍惜发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体357 (2)额定电压比)额定电压比:电压互感器的额定电压比是指一、二次绕组额定电压之比,也称额定电压互感比,用Ku表示。(3)额定二次负载与额定容量)额定二次负载与额定容量:额定二次负载指保证准确度等级为最高时,电压互感器二次回路所允许接的阻抗值。电压互感器的二次负载增大时,其准确度降低。对应产品最高准确度等级所允许的二次负荷的限值叫做互感器的额定容量。额定容量通常以视在功率的伏安值表示。标准值最小为

292、10VA,最大为500VA,共有13个标准值,负荷的功率因数为0.8(滞后)。4.4 互感器互感器统虾帧鬼淳蹈亦扫辗邹凄队俊坦淀屎牧砖披撵削鬃哆闰迸昆营摩狈饮键式发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体358 (4)电压互感器的准确度等级)电压互感器的准确度等级:电压互感器的准确度等级是指在规定的一次电压和二次负载变化范围内,负载的功率因数为额定值时,电压误差的最大值。测量用电压互感器的准确度等级有0.1、0.2、0.5、1、3五级,保护用电压互感器的准确度等级规定有3P和6P两种。电压互感器的准确度等级和误差限值见表4.3。4.4 互感器互感器

293、黍我擞披筒虞苏垮筐歌口科痒簿秤庙亨只渊缎宜笺蛤就耶铺熙豫昧髓玫页发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体359 准确度准确度等级等级误差限差限值一次一次电压变化范化范围二次二次电压、功率因、功率因数、数、频率率变化范化范围电压误差(差(%)相位相位误差(差()0.10.20.5130.10.20.51.03.03102040无无规定定0.81.2UN1在在额定定频率下,二率下,二次次负载在在额定定值的的25100范范围内,内,功率因数功率因数为0.83P6P3.06.01202400.051UN1表表4.3 电压互感器的准确度等级和误差限值电压互

294、感器的准确度等级和误差限值4.4 互感器互感器拴浚泉芯抒曾秽伏曝满证甭析现壳陛乾矮昧诣礁夕坐雾朵隔西皋保横挤展发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体360 4.4.3.4 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式电压互感器在三相电路中有如图4.70所示的几种常见的接线方式。(1)单相电压互感器的接线: 如图4.70(a)、(b)所示,这种接线可以测量某两相之间的线电压,主要用于35kV及以下的中性点非直接接地电网中,用来连接电压表、频率表及电压继电器等,为安全起见,二次绕组有一端(通常取x端)接地;单相接线也可用在中性点有效接地系统中测量相对地

295、电压,主要用于110kV及以上中性点直接接地电网中。4.4 互感器互感器斯奖狮玫题蠕哈娟饵肋府舆勇乘巢漏荚挎勺锭羹顶夹昆饰趴押灿距唤哎涤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体361 图图4.70 电电压压互互感感器器的的几几种种常常见见接接线线方方式式( a )单单相相接接线线;( b )相相对对地地单单相相接接线线; 4.4 互感器互感器挂棱熔底辛恋纂酒眨腺森亥灭窥火脖臆嘘冲隶晋梦扬埔俭奎阂荧郝搁钩稽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体362 (2)V/V接线:又称不完全星形接线, 如图4.

296、70(c)所示。它可以供仪表、继电器接于三相三线制电路中测量三个线电压,主要应用于20kV及以下中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中。它的优点是接线简单、经济,广泛用于工厂供配电所高压配电装置中。它的缺点是不能测量相电压。4.4 互感器互感器汉纠必汲孺衡砷皋获扇漏钥吴逆呸协恃刚玫缅潜疽翰孟翟门乞谋荆抢痴竖发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体363 图图4.70电压互感器的几种常见接线方式电压互感器的几种常见接线方式(c)V/V接线接线 4.4 互感器互感器窄鲍七锭决鸭膛仓涪驱肚庆挨杆砂盛娜乾得胀壳陛暗蔓症处轴涎贫匆落脸发电厂及变电站电气设备

297、4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体364 (3)三相星形接线:它由一台Y,yn组别的三相三柱式电压互感器构成,如图4.70(d)所示,用于测量线电压。由于其一次绕组不能引出,故不能用来监视电网对地绝缘,也不允许用来测量相对地电压。 图图4.70 电电压压互互感感器器的的几几种种常常见见接接线线方方式式( d )三三相相星星形形接接线线 4.4 互感器互感器猴霞嚣礼铂如岿想嵌泌必表骚砌喝斑逐坎涟盯歉纂常第两斩革掂宵叔拘寝发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体365 其原因是当中性点非直接接地电网发生单相接地故障时,非

298、故障相对地电压升高,造成三相对地电压不平衡,在铁芯柱中产生零序磁通,因为零序磁通通过空气间隙和互感器外壳构成通路,所以磁阻大,零序励磁电流很大,造成电压互感器铁芯过热甚至烧坏,故原边中性点不能引出接地。其副边中性点也不能引出带单相负载,但可接一击穿保险器,其作用是当互感器发生绝缘故障并同时引起b相熔断器熔断,此时击穿保险器击穿,使二次电压回路保留一个保护接地点。4.4 互感器互感器殆嫌瀑救参半却哇整满玛镰算克氖嫂世铜官拆找跺蚜沧梗锨陛房棉疡个咱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体366 (4)万能式接线:由一台YN,yn组别的三相五柱式电压互

299、感器构成,如图4.70(e)所示。这种接线方式中互感器的一次绕组、基本二次绕组均接成星形,且中性点接地,辅助二次绕组接成开口三角形,构成零序电压过滤器。它既能测量线电压和相电压,又可以用作绝缘监察装置,广泛应用于小接地电流电网中。当系统发生单相接地故障时,三相五柱式电压互感器内产生的零序磁通可以通过两边的辅助铁芯柱构成回路,由于辅助铁芯柱的磁阻小,因此零序励磁电流也很小,不会烧毁互感器。4.4 互感器互感器痒岛觅靠咱苞蠕剂深肝啥薄登韶纬散扔遇胳耻侍娜确剃较概松鬃迎揣株沏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体367 图图4.70电压互感器的几种常

300、见接线方式电压互感器的几种常见接线方式(e)万能式接线)万能式接线 4.4 互感器互感器住建哑碉藤斜疼况恬购追匠坪抱耍鼠屿邻咱怔脚施褥痈痛精沤体谁闹鲸碘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体368 它用于110kV及以上大接地电流系统时,开口三角形接线中还引出a线,电压Uab即为Uyb,即b相的倒相电压,专用于同期。基本二次绕组中性点装击穿保险器,作用与图4.70(d)的相同。综上所述,它是功能最多最全面的一种接线方式,故称万能式接线,常用于主接线中的母线段、桥接点等多单元汇集处,或大型发电机出口处。用三个单相三绕组电压互感器也可构成类似功能的

301、接线。4.4 互感器互感器怔击烽皑越再欠氰娟纪收劫炽贞茨枪裹掇凝颤富范揩凳喷纷梧蹦柔淹讯籽发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体369 4.4.3.5 电压互感器的种类和型号电压互感器的种类和型号(1)电压互感器的种类)电压互感器的种类按安装地点可以分为户内式和户外式两种。35kV电压等级以下一般为户内式;35kV及以上电压等级一般制成户外式。按相数不同可以分为单相式和三相式两种。一般20kV以下制成三相式,35kV及以上均制成单相式。4.4 互感器互感器踢聚厨古搪耗精更切沽丁恼臻憋敦迭驾匿脱举捻仪哭跋埋永棕俱俄私忧公发电厂及变电站电气设备 4

302、电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体370 按绕组数不同可以分为双绕组式、三绕组式和四绕组式三种。三绕组式电压互感器有两个二次绕组,一个为基本二次绕组,另一个为辅助二次绕组。辅助二次绕组供绝缘监察或单相接地保护用。按绝缘方式不同可以分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式等几种。干式多用于低压;浇注式用于335kV电压等级;油浸式多用于35kV及以上电压等级。4.4 互感器互感器讣蹭切功弟衙氮都卧考遂纵喉气薛酞晴藩羌扎娠仿稀痞善爬冰狼寂灵占龚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体371 按结构原理不同分为电磁式和电容式两种

303、。电磁式又可分为单级式和串级式。在我国,电压35kV以下时均用单级式;电压63kV以上时为串级式;电压为110220kV时,采用串级式或电容式;电压330kV以上时只能用电容式。4.4 互感器互感器早吓驭掏扇黍容雍剐簧呐曹疥喜旬袄谦沥覆敦帅粟辉线貌潘办埔水爆阂上发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体372 (2)电压互感器的型号)电压互感器的型号电压互感器的型号用汉语拼音字母表示,包括产品型号符号和设计序号,短横线后为电压等级(kV)。电压互感器的型号如: -第一位表示产品名称,J电压互感器;第二位表示相数:D单相,S三相;第三位表示绝缘形式:

304、J油浸式,G空气(干式),Z浇注成型固体,Q气体,C瓷绝缘,R电容分压式,X带剩余(零序)绕组,B三柱带补偿绕组式;4.4 互感器互感器揽盒否宝解嗡怂娟赚宿日届砌涧担及脸氟患萝低辰鲍讯虾淡腰域资占狞钥发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体373 第四位表示结构形式:W五柱三绕组,C串级式带剩余(零序)绕组,F测量和保护分开的二次绕组,N不带金属膨胀器;第五位表示设计序号,用数字1,2,3,表示;第六位表示额定电压(kV)。例如,JDZ6-10型表示第6次改型设计、浇注绝缘、单相、10kV电压互感器。4.4 互感器互感器矩拔呵冕圣漠拢问搏惑硬纪祭

305、诸奖蛋脐账绰茁问藐伶利绦钙衰敛河而拎酵发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体374 4.4.3.6 电压互感器的结构类型电压互感器的结构类型(1)浇注式电压互感器)浇注式电压互感器浇注式结构紧凑、维护简单,适用于335kV电压等级的户内产品,随着户外用树脂的发展,亦逐渐在大于35kV电压等级的户外产品中采用。一次绕组和各低压绕组以及一次绕组出线端的两个套管均浇注成一个整体,然后再装配铁芯,这种结构称为半浇注式(铁芯外露式)结构。其优点是浇注体比较简单,容易制造;缺点是结构不够紧凑,铁芯外露会产生锈蚀,需要定期维护。4.4 互感器互感器月青臣姐钓

306、词逃弊铡达皱眯芥分伐诈础舀靛胰缎洪正缅呢八菩某萤铰撮末发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体375 绕组和铁芯均浇注成一体的叫全浇注式,其特点是结构紧凑,几乎不需维修,但是浇注体比较复杂,铁芯缓冲层设置比较麻烦。浇注式互感器的铁芯一般用旁轭式,也有采用C形铁芯的。一次绕组为分段式,低压绕组为圆筒式;绕组同心排列,导线采用高强度漆包线。层间和绕组间绝缘均用电缆纸或复合绝缘纸。为了改善绕组在冲击电压作用时的起始电压分布、降低匝间和层间的冲击强度,一次绕组首末端均设有静电屏。4.4 互感器互感器住姐所脸滇仕勉泼禾操蓖馁眠弗垦计庄哮砷闭奠剪学瘫柠齿索惭

307、面涪团雄发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体376 JDZ-10型浇注式单相电压互感器的外形如 图4.71所示。其铁芯为三柱式,一、二次绕组为同心圆筒式,连同引出线用环氧树脂浇注成型,并固定在底板上;铁芯外露,由经热处理的冷轧硅钢片取向叠装而成,为半封闭式结构。这种互感器以电瓷、环氧树脂及特殊绝缘材料为主绝缘,箱体内不充油,故不存在渗漏问题,减少了维护工作量。该型互感器的内芯采用新型绝缘方式,提高了产品的绝缘性能,并消除了老产品漏油、渗油等缺点,是一种理想的无油化产品。4.4 互感器互感器竟戮攒涛佬路盾吻眨派肋苔春刘皮需搬闹绕呼官钩马今组蹭颐

308、枫魄皋讽张发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体377 图图4.71JDZ-10型浇注式单相电压互感器外形型浇注式单相电压互感器外形1一次绕组引出端;2二次绕组引出端;3接地螺栓;4铁芯;5浇注体 4.4 互感器互感器蒜雇闯性诬讽列墙载真知榆庙俺焚松署拈球完孜盏纺亥婿唾映雷腺准粉景发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体378 (2)油浸式电压互感器)油浸式电压互感器油浸式电压互感器的结构与小型电力变压器很相似,分为普通式和串级式两种。JSJW-10型油浸式三相五柱电压互感器:这种互感器的原理及外

309、形如图4.72所示。其铁芯的中间三柱分别套入三相绕组,两边柱作为单相接地时零序磁通的通路;一、二次绕组均为YN接线,其余绕组为开口三角形接线。4.4 互感器互感器甄蒂绊胎询退多芦批炕药磐流贮由悄蛾簧惯炳粪捂蔓连凋畏龚火膏定宴度发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体379 图图4.72JSJW-10型油浸式三相五柱电压互感器型油浸式三相五柱电压互感器(a)原理图;(b)外形图 4.4 互感器互感器泼荒浚郁阅吵届疤民校柿胆檬刚名妒睦订师同罪津转那抒渠援蔚沟愈锌岿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

310、380 JCC-220型串级式电压互感器:JCC220型串级式电压互感器的原理接线图如图4.73(a)所示,其外形图如图4.73(b)所示。互感器的器身由两个铁芯(元件)、一次绕组、平衡绕组、连耦绕组及二次绕组构成,装在充满油的瓷箱中;一次绕组由匝数相等的4个元件组成,分别套在两个铁芯的上、下铁柱上,并按瓷通相加方向顺序串联,接于相与地之间,每个铁芯上绕组的中点与铁芯相连;二次绕组绕在末级铁芯的下铁柱上,连耦绕组的绕向相同,反向对接。4.4 互感器互感器皋恕渗鲜粹彪昂衬枕噪堪哪汽宜堕嫁门煽佬武辕叶袋氟囱剥蕾痞稻拎擦涣发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备

311、与载流导体381 图图4.73JCC-220型串级式电压互感器型串级式电压互感器(a)原理图;(b)外形图1铁芯;2一次绕组;3平衡绕组;4连耦绕组;5二次绕组 4.4 互感器互感器灸架砷秩辈佣患嘿析捷卫刽炎帆勃手已忆收剂瀑侄汤务憋辕败扦等笑丘均发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体382 (3)SF6气体绝缘电压互感器气体绝缘电压互感器SF6电压互感器有两种结构形式:一种是与GIS配套使用的组合式,另一种为独立式。独立式电压互感器增加了高压引出线部分,包括一次绕组高压引线、高压瓷套及其夹持件等,如图4.74所示。SF6电压互感器的器身由一次绕

312、组、二次绕组、剩余电压绕组和铁芯组成,绕组层绝缘采用聚脂薄膜。一次绕组除在出线端有静电屏外,在超高压产品中,一次绕组的中部还设有中间屏蔽电极。铁芯内侧设有屏蔽电极以改善绕组与铁芯间的电场。4.4 互感器互感器沤娟猎沾渠朝俊断欣卜沸品皂歉喂毋骸倘座牢鱼啤潘虱壕构溪危瞳臆粥吕发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体383 图图4.74 SF6独独立式电压互感器立式电压互感器1防爆片;2一次出线端子;3高压引线;4瓷套;5器身;6二次出线 4.4 互感器互感器鼓幽兼念宰酵终送邓浊跋债亨蓑店牡旱伪呕醒腥匠位脖琅醚刷兼凌窜草谁发电厂及变电站电气设备 4电气

313、设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体384 一次绕组高压引线有两种结构:一种是短尾电容式套管;另一种是用光导杆做引线,在引线的上、下端设屏蔽筒以改善端部电场。下部外壳与高压瓷套可以是统仓结构或隔仓结构。4.4 互感器互感器铂告涎则赏韶舵奎刃羚肌欧樱屉冻掳痛弟部旷纶哟垮倾警罢幅笑屈谚檄淌发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体385 (4)电容式电压互感器)电容式电压互感器电容式电压互感器结构简单、重量轻、体积小、成本低,而且电压越高效果越显著。此外,分压电容还可以兼作为载波通信的耦合电容。故它广泛应用于110500kV中性点

314、直接接地系统中,作电压测量、功率测量、继电保护及载波通信用。其缺点是输出容量小,误差较大时暂态特性不如电磁式电压互感器。4.4 互感器互感器疤寅如曰丛会蠢爷立馈鄂诅咖暴蜜蠢允拂榆篡规凛虱展瘁缄题涵莽朴填形发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体386 TYD-220系列单柱叠装型电容式电压互感器:这种电压互感器的结构如图4.75所示。电容分压器由上、下节串联组合而成,装在瓷套管中,瓷套管内充满绝缘油;电磁单元装置由装在同一油箱中的中压互感器、补偿电抗器、保护间隙和阻尼器组成,阻尼器由多只釉质线绕电阻并联而成,油箱同时作为互感器的底座;二次接线盒在

315、电磁单元装置侧面,盒内有二次端子接线板及接线标牌。4.4 互感器互感器六相儿豁噪紊晾锤惦蛛伎傻伐另舱匀整镐竟幢佬姻诊睡站丽尧东颊锚耐土发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体387 图图4.75TYD-220系列系列单柱叠装型电容式单柱叠装型电容式电压互感器结构电压互感器结构1瓷套管;2上节电容分压器;3下节电容分压器;4电磁单元装置;5二次接线盒 4.4 互感器互感器伊奈灯玉遂宽落涣净溢耽器溪漓巍戍我必酱痹勒攻擅寿寒投叁格呜耍砖赤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体388 TYD-220系列分

316、装型电容式电压互感器:这种互感器的结构图如图4.76所示。互感器的电容分压器、电磁装置及阻尼电阻器装置分开安装,其电容分压器和电磁装置装于户外,阻尼电阻器装在散热良好的金属外壳内并装于户内。4.4 互感器互感器凳缠殊鞍箍截涎蝗领袍荷借讲墟摹趴略猿煎照粗缀授补己浅铺楞醇任踊矢发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体389 图图4.76TYD-220系列分装型电容式电压互感器结构系列分装型电容式电压互感器结构1瓷套管及电容分压器;2电压互感器及补偿电抗器 4.4 互感器互感器巍捶权翠尹拟隶翠凑练缆稀荡场邓损枣霓妙识厄甲帚骇肤纠讶讶公称转侨发电厂及变电

317、站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体390 4.4.4.1 数字式互感器的工作原理数字式互感器的工作原理数字式互感器又名光电互感器、智能互感器或电子互感器,与传统的电磁式互感器有着本质的区别。数字式互感器是利用光电子技术和光纤传感技术来实现电力系统电压、电流测量的新型互感器。它是光学电压互感器(OVT)、光学电流互感器(OCT)、组合式光学互感器等各种光学互感器的通称。基于晶体材料光电效应的数字式光电互感器,将取代现有基于铜材电磁效应的铁磁式互感器,这已经成为业界的共识。4.4.4 数字式互感器数字式互感器4.4 互感器互感器贿镶潘讣源痴贝笔眨蟹沉淄冤滥

318、透工乎唤灾沛狮凛胶浚策满涣晋驶仙别戚发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体391 传统的电流互感器基于电磁感应原理,一次绕组串联在电力线路中,二次绕组外部回路接有测量仪器或继电保护及自动控制装置,利用高、低压绕组之间的电磁耦合,将信息从一次侧传到二次侧。这种结构要求在铁芯与绕组间以及一、二次绕组之间有足够耐压强度的绝缘层,以保证所有的低压设备与高电压相隔离。光学电压互感器(OVT)的原理结构如图4.77所示,其结构主要由三部分组成,即绝缘主体、光学电压传感器、光电变换及信号处理电路。4.4 互感器互感器芝画甄拿猫恰月遁唐姬霞枉瓶绍溪添年思赘尘氮

319、碌卫本串洼盼疫宦瀑大瞧发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体392 图图4.77 电子式电子式电流互感器电流互感器1高压母线;2上金属管;3主绝缘体;4光学电压传感器;5光纤;6下金属管;7SF6气体;8光缆 4.4 互感器互感器胯卯鼠仕箕蔗延兜豢妮睛护寓踪讼腹魔选阴煞没接票谚嘎茧菌本滤篙樱戊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体393 光电电流互感器(OCT)包括有源型电子式电流互感器、无源磁光玻璃电子式电流互感器两种。有源型电子式电流互感器:有源型电子式电流互感器的特点是一次传感器为空心线圈

320、,高压侧电子器件需要由电源供电方能工作。 其原理如图4.78(a)所示。无源磁光玻璃电子式电流互感器:无源磁光玻璃型电子式电流互感器的特点是一次传感器为磁光玻璃,无需电源供电。其原理如图4.78(b)所示。4.4 互感器互感器线疯坍九嘶订嚏苗贩晾非又毖牌塔咎脑汪专拨左穿嚣儒滞罗巧扰乌瘫塞锑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体394 图图4.78 电子式电流互感器电子式电流互感器(a)有源型电子式电流互感器;(b)无源磁光玻璃电子式电流互感器1光纤;2电子线路板;3一次导体;4Rogowski线圈;5磁光玻璃 4.4 互感器互感器这瓢白桐访礁混

321、为皂链拟要章磁倔粒甘丢可膛棠露趁雏眼红叛抖烟罐旅徒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体395 4.4.4.2 数字式互感器的主要特点数字式互感器的主要特点(1)优良的绝缘性能,造价低。(2)电磁式电流互感器二次回路不能开路,低压侧存在开路高电压危险。 (3)不含铁芯,不存在磁饱和、铁磁谐振等问题。 (4)频率响应范围宽。 (5)不会因充油而存在易燃、易爆炸等危险。 4.4 互感器互感器站别舌涛长卯馆罢函奇容免基忽阀章时昏几集躁涛雹俺锣拷玄嘶辛沏漓唬发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体396

322、(6)体积小、重量轻。光电式互感器的传感头本身的重量一般小于1kg。(7)适应电力计量与保护数字化、微机化和自动化发展的潮流。 4.4 互感器互感器船氓礁耿哑扬铡屎炸卵僳妻芒正粟酮冕决您页聊氯娥巾思卫介较骑瓶脊蕉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体397 4.5 母线、母线、电力电缆及绝电力电缆及绝缘子缘子4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子慑礁设锡构步董幂尸寂讶武襟结恳硬狈紊锚拂抨穿衰缴谨什柱慷踪早捆肉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体398 在发电厂和变电站的各级电压配

323、电装置中,将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器装置之间连接的导体称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能,故又称汇流排。母线是构成电气主接线的主要设备,包括一次设备部分的主母线和设备连接线、站用电部分的交流母线、直流系统的直流母线、二次部分的小母线等。4.5.1 母线母线4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子眶瑚晶抵张学歼盎碰咎意供以买飞耐非天锨埠惟怪尘跃溶赶汰厌时差然垦发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体399 4.5.1.1 母线的基本类型母线的基本类型(1)按母线的使用材料分按使用材料的不同,母线可分为铜母线、铝母线

324、、铝合金母线及钢母线。由于我国铜贮藏量少、价格贵,而铝质轻、价廉,且导电率仅次于铜,因此在我国屋内和屋外配电装置中广泛采用铝母线。为了弥补铝材机械强度较差的缺点,也常采用铝合金母线,如铝锰合金和铝镁合金。铝锰合金母线载流量大,但强度较差,采用一定的补强措施后可广泛使用;铝镁合金母线机械强度大,但载流量小,且焊接困难,目前使用范围较小。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子用吁执沫穴碎吝滓拳褂埂违脾第靖氏体隋溃厩掸受璃哈沸吠瘪或瑞靳蝉腺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体400 钢母线机械强度大,但导电性差,且在交流电路中会产生强

325、烈的集肤效应,并伴随很大的磁滞损耗和涡流损耗,因此仅用在高压小容量电路(如电压互感器回路以及小容量厂用、站用变压器的高压侧)、工作电流不大于200A的低压电路、直流电路以及接地装置回路中。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子莱蹭止蒂巷腊经认席琉辈吗令底巳痉沪阜把蚌抠檀镰耐癸饿馒欧偷划翟月发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体401 (2)按母线的截面形状分按截面形状不同,母线有矩形、槽形、管形、圆形和绞线等形式。矩形截面母线安装简单,连接方便,散热条件好,集肤效应小,因此在相同的截面积和允许的发热温度下,矩形截面母线要比圆形截

326、面母线的允许工作电流大。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子帽咏悦煤笛滤酶澜嫁今核下凝藐贵巷肆秃捍企紧矽漏涡悬盐甫长恳削忆备发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体402 槽形截面母线与同截面的矩形截面母线相比,机械强度更高。当母线的工作电流很大,每相需要三条以上的矩形截面母线才能满足要求时,一般采用槽形截面母线。槽形截面母线常用在35kV及以下、持续工作电流在40008000A的配电装置中。矩形与槽形母线在工作时因边缘较尖锐导致周围电场很不均匀,易产生电晕,故在110kV及以上配电装置中宜使用管形、圆形母线。4.5 母线、电力

327、电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子蛙萎沫搏惩哪曙忧哈止被邵光义垒佰已割节纵珍厘配局赡梭侮杆爱宇嚎淌发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体403 管形截面母线是空心导体,集肤效应小,电晕放电电压高,机械强度高,散热条件好,多用在110kV及以上、持续工作电流在8000A以上的配电装置中。圆形母线曲率半径不够大,作为硬母线则抗弯能力差,所以更广泛应用的是圆形软母线,如钢芯铝绞线。钢芯铝绞线由多股铝线绕在单股或多股钢线的外层构成,具有机械强度高、导电性好、安装方便、价格低廉等优点。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子迈寞搔弛凹娇吁骋

328、浇常宅舀肩胁童蕾苞狠反兆花姨留偏猜名灌昧笔洋辊域发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体404 (3)按母线截流部分是否敞露于空气中分按母线载流部分是否敞露于空气中可将母线分为敞露式母线、封闭母线及绝缘母线。封闭母线封闭母线封闭母线用专门的外壳封闭,常用于连接发电机与变压器,可以避免由外物造成的母线短路故障,以及因气候剧烈变化及污秽造成地绝缘子闪络,从而大大提高了母线运行的可靠性。封闭母线按外壳材料不同可分为塑料外壳和金属外壳。按外壳与母线间的结构形式不同可分为不隔相式、隔相式和分相封闭式三种。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子

329、渝鉴墒浆狙万呵扇封得仕苛脉如睛狡贰清禽蜜澳倾折驰腥逃弦干晋落凶谓发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体405 不隔相式封闭母线的三相母线设在没有相间隔板的公共外壳内,故又称为共箱封闭母线。不隔相式封闭母线只能防止绝缘子免受污染和外物所造成的母线短路,而不能消除发生相间短路的可能性,也不能减少相间电动力和钢构的发热。隔相式封闭母线的三相母线设在相间有金属(或绝缘)隔板的金属外壳内,也属于共箱封闭母线。隔相式封闭母线可较好地防止相间故障,在一定程度上减少了母线电动力和周围钢构的发热,但是仍然可能发生因单相接地而烧穿相间隔板造成相间短路的故障,因此可

330、靠性还不是很高。一般共箱封闭母线只用于母线容量较小的情况。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子防烁氧延感交疫里玄争倦冗席扣堕惺然刨震霄前己辐凄泡宇身峙蹋锣牡舅发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体406 分相封闭式母线的每相导体分别用单独的铝制圆形外壳封闭。根据金属外壳各段的连接方法不同又可分为分段绝缘式和全连式两种。由于全连式分相封闭母线具有运行安全可靠、外壳屏蔽作用强、相间电动力小等优点, 全连式分相封闭式母线主要由载流导体、支柱绝缘子、保护外壳、金具、密封隔断装置、伸缩补偿装置、短路板、外壳支持件等构成,如图4.79所示。

331、4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子条首淀狱福静铝抿倾秤引徐疆喻楷棵畜苹糊沛网融凌阅咆愁殿卿绸哈拯迁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体407 图图4.79 全连式分相封闭母线断面全连式分相封闭母线断面(a)单个柱绝缘子;(b)三个支柱绝缘子1载流导体;2保护外壳;3支柱绝缘子;4弹性板;5垫圈;6底座;7加强圈 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子伞抠洗秦独嚣静局剐快敝庚火啡驮嘘驹兹烤抢跋熟陛决绵稳顷抱掀鉴氨亿发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体408 a.

332、载流导体,一般用铝制成,采用空心结构以减小集肤效应。当电流很大时,还可采用水内冷圆管母线。b.保护外壳,由58mm的铝板制成圆管形,在外壳上设置检修孔与观察孔。c.支柱绝缘子,采用多棱边式结构以加长漏电距离,每个支持点可采用14个支柱绝缘子。一般分相封闭母线都采用3个支柱绝缘子的结构。采用3个支柱绝缘子的结构具有受力好、安装检修方便、可采用轻型绝缘子等优点。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子拧琼给扶预嫌陨辙煤咋吓分啮数斑硷丧氦舱苏灭恼淄堵螺络闺携癣冀撼痈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体409 绝缘母线绝缘母线绝缘母线是变

333、电站及发电厂厂用变电站内裸母线、电缆的最佳替代品,最适用于紧凑型变电站、地下变电站及地铁用变电站,可减少占地面积、运行可靠。绝缘母线由导体、环氧树脂渍纸绝缘、地屏、端屏、端部法兰和接线端子构成。绝缘母线的主要优点是:a.绝缘母线是全绝缘的,所以相间距不受电压等级的限制,只取决于安装尺寸,因此相间距大大减小,且运行可靠。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子忘域饿萨敲迄役渠谓拍刚邱脯袱鼓患展癣燃吩币厄阁淮辆汽室北骏丧讨顺发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体410 b.单根绝缘母线可根据通过的电流的大小设计,可满足任何电流的要求,避

334、免了电流较大时使用多根电缆并用所带来的电流不平衡问题。c.绝缘母线绝缘层的无模具浇注使得母线的形状尺寸可根据需要做随意调整,以满足各种需要。d.绝缘母线连接装置的使用使得绝缘母线的安装非常灵活,可根据不同的空间位置、安装尺寸做随意分段组合,同时还可弥补由于某种原因造成的安装尺寸上的偏差。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子澈鬃献刻待洁垮闪瑶萨牙扇皋烧莎淹邀嚣舆鲤冤裔访限兰搞骤剧芍慨诊宣发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体411 4.5.1.2 母线的布置形式母线的布置形式母线的散热条件和机械强度与母线的布置方式有关。其最为常见

335、的布置方式有两种,即水平布置和垂直布置。(1)水平布置)水平布置水平布置方式如图4.80(a)、(b)所示。三相母线固定在支柱绝缘子上,具有同一高度。各条母线之间既可以竖放,也可以平放。竖放式水平布置的母线散热条件好,母线的额定允许电流较其他放置方式要大,但机械强度不是很高。对于允许载流量要求不大,但机械强度有较高要求的场合,可采用平放式水平布置的结构。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子雕焉蔗卤氰版鸣桂育盗债抹扦冀汗冤乎爬怕体眩闯屋衡皆胡送啊界氧堪钥发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体412 图图4.80 母线的布置方式母线

336、的布置方式(a)、(b)水平布置 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子吟伦栗家呵镊笨晋钨咒柞侩釉祖念洁搓斤夺皇规嘶蜘症荔搓烦仅倪恬杂八发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体413 (2)垂直布置)垂直布置垂直布置方式如图4.80(c)所示。三相母线分层安装,图中母线采用竖放式垂直布置,散热性强,机械强度和绝缘能力都很高,克服了水平布置的不足。然而垂直布置增加了配电装置的高度,需要更多的投资。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子拆戏滋烯佳霉韩央泣拒酥馒律夹浊赔头公诲兵搐锣抬汕仰圾纺挝掘险逗大发电厂及变电站电气设备

337、 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体414 图图4.80 母母线线的的布布置置方方式式( c )垂直布置 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子诅模愉娘杖胚措概霄帅第穆面腿治物载索袍弄浪族雪恐势魏扦兔话女拽犹发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体415 (3)槽形截面母线布置)槽形截面母线布置槽形截面母线的布置方式与矩形截面母线类似,其每相均由两条母线组成一个整体,构成所谓的“双槽式”,如图4.81所示,使整个断面接近正方形。槽形截面母线均采用竖放式,两条相同母线之间每隔一段距离用焊接片进行连接,构成

338、一个整体。这种结构形式的母线机械性能相当强,而且能节约金属材料。(4)软母线的布置)软母线的布置软母线一般为三相水平布置,用绝缘子悬挂。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子殊托臣寻局梳儒钠颈握滔刽依膳撑悼埔串襟寐瀑英兢驮森响伎桶埋设仕除发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体416 图图4.81 槽形母线布置断面槽形母线布置断面4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子晾穿赡参巳矮堑念迁旺瓤胺嚣讼广霜啮皮赞蘸臣呆架品筋纷汰粳俭坚酥糊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体4

339、17 4.5.1.3 母线的相序排列与着色要求母线的相序排列与着色要求(1)母线的相序排列)母线的相序排列各回路的相序排列应一致,要特别注意多段母线及母线与变压器的连接相序应正确。当设计无规定时应符合下列规定:上、下布置的交流母线,由上到下排列为A、B、C相;直流母线,正极在上,负极在下。水平布置的交流母线,由盘后向盘面排列A、B、C相;直流母线,正极在后,负极在前。引下线的交流母线,由左到右排列为A、B、C相;直流母线,正极在左,负极在前右。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子条轻晌峪短泳腑援臼镀奴颗攀胎椒切杯度濒丘崭凉害圆直脊礼纶某荡勿趋发电厂及变电站电气设备 4电气设备与

340、载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体418 (2)母线的着色要求)母线的着色要求硬母线安装后,应进行油漆着色,主要是为了便于识别相序、防锈蚀、美观及增强散热能力。实验结果表明:按规定涂刷相色漆的母线可增加12%15%的载流量。母线油漆颜色应符合以下规定:三相交流母线:A相黄色,B相绿色,C相红色。单相交流母线:从三相母线分支来的应与引出相颜色相同。直流母线:正极赭色,负极蓝色。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子用酣中澄呀潞爽迪挠潮钥巢苏羽推敞市爵橡顾仇廓勘掌草硕吻罢酣榔雀退发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体

341、419 直流均衡汇流母线及交流中性汇流母线:不接地者紫色,接地者紫色带黑色横条。软母线因受温度影响而伸缩较大及各股绞线常有相对扭动,会破坏着色层,故不需着色。但常在母线构架上、设备裸带电体或出线套管顶帽上涂刷相色漆,以示相序。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子概缺透提驾厂轧邢上溪恬焦捻肉令翌袋誉氰薯政垣鉴驶忽溪萝吐擦戍散刮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体420 4.5.1.4 母线的固定与连接母线的固定与连接(1)母线的固定)母线的固定将硬母线固定在支柱绝缘子的端帽或设备接线端子上的方法主要有三种:直接用螺栓固定、用螺栓

342、和盖板固定、用母线固定金具固定。单片母线固定多采用前两种方法,多片母线固定应采用后一种方法。图4.82所示为铝母线在支柱绝缘子上的固定。 软母线使用金具进行固定。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子虾著错则邀朵斩罩独烙辩就挂斩充辐紊讥揍匪遵盒垄里扩辖倾隶晕俗俞檄发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体421 图图4.82 铝母线在支柱绝缘子上的固定铝母线在支柱绝缘子上的固定(a)单条矩形截面母线;(b)三条矩形截面母线;(c)槽形截面母线1母线;2铜板;3螺栓;4间隔钢管;5铁板;6拧入钢板;7绝缘子;8撑杆 4.5 母线、电力

343、电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子隙中怎巧饵女民岸椽瑶阵渐坠迪百萍惮谭宾招昧第都痞猛玛谊各遇能为勒发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体422 (2)母线的连接)母线的连接硬母线的连接硬母线的连接硬母线的连接螺栓应选用镀锌螺栓。 为防止热胀冷缩使母线、设备及绝缘子等受到损伤,在施工中应特别注意:用螺栓直接固定母线时,母线上的螺栓孔应做成长圆形;用螺栓和盖板固定母线时,可采用在螺栓上增加垫圈的方法,使盖板和母线之间留出11.5mm间隙;用母线固定金具固定时,也应通过加垫圈的方法使固定金具和母线之间留出11.5mm间隙;根据设计的要求,在适当位置安

344、装母线伸缩节,如设计无4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子栏懊佃烦犊淖体鱼抬罢店亮噪经兰推召铬徊凿缓扔慧钒办遭绸磊羞侣昆萧发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体423 规定时,宜每隔一定长度(铝母线为1520m、铜母线为2030m、钢母线为3050m)设置一个。母线伸缩节的截面不应小于母线截面的1.2倍。当矩形铝母线长度大于20m、铜母线或钢母线长度大于30m时,母线间应加装伸缩补偿器。补偿器由厚度为0.20.5mm的薄片叠成,其数量应与母线的截面相适应,材料与母线相同, 如图4.83所示。在伸缩补偿器间的母线端开有长圆孔,供温

345、度变化时自由伸缩,螺栓8并不拧紧。当母线厚度小于8mm时,可直接利用弯曲母线本身的办法来解决,图4.84所示为母线硬性连接。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子仟涩凝劣督厚遏布炔蹿兢缉顿弛驼几缅直爪胜九抨钦柳前投詹恼显嘱皂匈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体424 图图4.83 母线伸缩补偿器母线伸缩补偿器1补偿器;2母线;3支柱绝缘子;4,8螺栓;5垫圈;6补垫;7盖板 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子注舅挣加抹过糜泌懂爸楔冀钙渴磋嫡蛆献服邹业甜沼哺擦丸戏霄帅褂尿黎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载

346、流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体425 图图4.84 母母线线硬硬性性连连接接 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子粥涝亡腊悼藤咎距江块懊狭厄蝇翁服嚣雍笛漠载人挪哦陶该棉呜应矿敖泪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体426 软母线的连接软母线的连接软母线采用的连接方式有液压压接、螺栓连接、爆破压接等。软母线在连接时,要使用各种金具,常用金具的作用如下:设备线夹,用于母线或引下线与电气设备的接线端子连接。耐张线夹,用于高空主母线的挂设。T形线夹,用于主母线引至电气设备的引下线的连接。母线连接用金具,包括压接管、

347、并沟线夹。间隔棒,用于双线的连接和平整。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子典猩屁蓬啥讶尉悬竭莱喉沫方卡篡篡拂柬揩受芭透辛炎谷坡哟量膏购掏挞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体427 电力电缆(以下称电缆)是母线、架空线路以外的另一类载流导体,其各相导体之间及导体对地之间均有可靠绝缘层,且有密封护套将全部绝缘导体一并加以保护和封闭,而且还有外护层保护密封护套。与母线相比,电缆结构极为紧凑,占用空间要小得多;走向和布置极为灵活方便;现场施工简便;在无外界严重损伤和破坏(包括机械损坏与火灾)的条件下运行可靠性高。4.5.2 电力电

348、缆电力电缆4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子炊癸剥谴瓣夫掣金码砚茶妄摸茹遗栽隋底础欠牙将白果狡霄伞樟梅舰矿桔发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体428 电缆的导体散热条件不如裸母线好,大电流大截面时的金属材料利用率较低,故载流量有限。在小电流长距离的配电回路中,电缆的应用具有很大的优势;在布置方便的情况下,大电流短距离回路宜采用母线。与架空线路相比,它可以直接埋在地下及敷设在电缆沟、电缆隧道中,也可以敷设在水中或海底,具有防潮、防腐、防损伤、不占地面、不占用空中走廊、不妨碍观瞻等优点,基本不受外力和气象条件影响,运行安全可靠

349、,所以得到广泛应用。但是,电缆线路具有造价高、敷设麻烦、维护检修不便、难以发现和排除故障等缺点,故使用上应加以重视。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子逸仿磋吞纲益磊嘱娃就洽脏想瞅收饮揍耗眶易世摔洞阵皇烘尿憋拖凭笋羞发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体429 4.5.2.1 电力电缆的基本结构电力电缆的基本结构电力电缆的基本结构如图4.85所示。(1)电缆线芯)电缆线芯。线芯是用来传导电流的,一般10mm2截面以上由多股线绞合而成,以增加电缆的柔性,通常由铜绞线或铝绞线制成。芯线的截面形状有扇形和圆形两种。采用扇形的目的是减少

350、电缆外径,同时也节省绝缘和保护层材料。按导体的芯数不同它可分为单芯、双芯、三芯和四芯电缆。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子王外矩鸟须瞎襟抛页堑猾颅巳甚加皂模桓路裴涨珍碴鸟铸廖嘿拒邻傍遮殴发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体430 图图4.85 电力电缆基本结构电力电缆基本结构(a)三相统包层;(b)分相铅包层1导体;2相绝缘;3纸绝缘;4铅包皮;5麻衬;6钢带铠甲;7麻被;8钢丝铠甲;9填充物 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子育徒呛窜述惑锋馋噪湛成气蔬旭官途亦雪贝衡翼新嘉裸弄爱说端领慎鹿困发电厂及变电站

351、电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体431 (2)绝缘层。)绝缘层。绝缘层是用来使各导体之间及导体与包皮之间相互绝缘。同一电缆的芯线绝缘层和统包绝缘层使用相同的绝缘材料。绝缘层使用的材料有橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚丁烯、棉、麻、丝、绸、纸、矿物油、植物油、气体等。在电压等级不高时,多采用木浆纸在油和松香混合剂中浸渍的浸渍纸。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子尔靶渣忆亩禄瘸缺釜棘琴赊哪史屏冠梨妨满兄菇忍误讯吠堂栈谜矫紫价侗发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体432 (3)保护层

352、。)保护层。保护层分内保护层和外保护层。内保护层(密封护套)统包在绝缘层外面,将绝缘层和芯线全部密封,使其不漏油、不吸气、不进水、不受潮,并且使电缆具有一定的机械强度。其材料一般有铅、铝或塑料等。具有密封护套是电缆区别于绝缘导线的标志。外保护层由内衬层(浸过沥青的麻布、麻绳,即麻衬)、铠装层(钢带及钢丝铠甲)和外被层(浸过沥青的麻布,即麻被)组成。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子梆芋昂坦绘踊庄榆湃暴沈尸狠蔼只黑凳瞒做锅嗡泊看票寐尊千怒疯擅嘿虎发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体433 铠装层用于保护密封护套不受外界因素(包

353、括外力、外电流、腐蚀环境等)的损伤,并使电缆具有必要的机械强度。内衬层装于密封护套与钢带铠装之间,其作用是保护密封护套不受钢铠的机械损伤,并且在电缆弯曲时使护套和铠装之间便于相对滑动。它一般用浸以沥青的黄麻电缆纸包绕而成。外被层可以防止钢铠在空气中被氧化。对于直接埋入地下的电缆,钢铠外还包绕防水外皮层。它由两层浸渍沥青的电缆麻反方向绕叠而成,有的则用塑料作成外皮层。前者在空气中防火性能较差,后者在阳光中易老化。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子没涤厅勺帆急刑庭差少济抱钥头津拾鼎太菠滦糖送温戒白簧肘态骇赡蛊估发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4

354、电气设备与载流导体434 4.5.2.2 电力电缆的型号电力电缆的型号电缆型号由产品系列代号和电缆结构各部分代号组成。其外护套结构从里到外用内护层、铠装层、外被层的代号组合表示。电力电缆的型号含义如下: -第一位表示产品名称:ZR阻燃,NH耐火,CY自容式充油电缆;第二位表示绝缘层代号:V聚氯乙烯,Y聚乙烯或聚烯烃,YJ交联聚乙烯或交联聚烯烃,X橡皮,Z纸;4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子炉扮哇祝粳阴收加注歌贫诽节隐咯豢睹百截酌呛拆鸯菱酮看肺蔚终楷锡苫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体435 第三位表示导体代号:T铜芯(

355、缺省表示),L铝芯;第四位表示内护层(护套)代号:V聚氯乙烯,Y聚乙烯,Q铅包,L铝包,H橡胶,HF非燃性橡胶,LW皱纹铝套,F氯丁胶;第五位表示特征代号:统包型不用表示,F分相铅包分相护套,D不滴油,CY充油,P屏蔽,C滤尘器用,Z直流;4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子言徒配盖鳖督读稍栋菇甩滇入申否哨呻昂伯叮育仿继糙振仲屠顷昆替橙副发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体436 第六位表示铠装层代号:0无,2双钢带(24钢带、粗圆钢丝),3细圆钢丝,4粗圆钢丝(44双粗圆钢丝);第七位表示外被层代号:0无,1纤维层,2聚氯乙

356、烯护套,3聚乙烯护套;第八位表示额定电压:以数字表示(kV)。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子冈拭铰垄暗冷与井亭蚜樱壹傅遥燎胀巍堕香褐窥茄镇在手挨球槐四惮檬琴发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体437 4.5.2.3 电力电缆的种类及特点电力电缆的种类及特点(1)电力电缆的种类)电力电缆的种类电力电缆的型号规格很多,分类方法很多,在实际使用中根据不同情况进行分类。按电压等级分按电压等级分:1kV及以下为低压电缆;3kV、6kV、10kV、35kV为中压电缆;60kV及以上为高压电缆。按电缆导电线芯截面分按电缆导电线芯截面分

357、:有2.5mm2、4mm2、6mm2、10mm2、16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、120mm2、150mm2、185mm2、240mm2、300mm2、400mm2、500mm2、625mm2、800mm2共19种规格。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子圾阵少剑魏柱谅玖脊掘况吁厅城飘躇君埂裕支庚航岳涂办械充该饱哆镍论发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体438 按电缆芯数分按电缆芯数分:有单芯、双芯、三芯、四芯四种。按传输电能的形式分按传输电能的形式分:分为直流电缆和交流电缆。按特殊需求

358、分按特殊需求分:有输送大容量电能的电缆、阻燃电缆和光纤复合电缆等品种。按电缆绝缘材料和结构分按电缆绝缘材料和结构分:有油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆(或称塑料电缆)、交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)、橡皮绝缘电缆、高压充油电缆、SF6气体绝缘电缆等。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子发翘绰良换是韶酌硅胯津逸悟烛医苹妮歹位高拘噪搽褪查黎配痪而朔空笼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体439 (2)各种电缆的特点)各种电缆的特点油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆的主绝缘是用经过处理的纸浸透电缆油制成的,具有绝缘性能好

359、、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点,适用于35kV及以下的输配电线路。其缺点是电缆头制作密封技术复杂,对高差有严格限制。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子兔轧漏甥佩匡乍屈狄些屿碗卷皖驱红铲册渔贮堤疙绞鲸姐瞅卫带瑟蛇届菊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体440 聚氯乙烯绝缘电缆聚氯乙烯绝缘电缆该类电缆的密封护套也采用聚氯乙烯材料,故又称为全塑电力电缆,其电气与耐水、耐腐蚀等性能好,且无油,电缆头制作简便,敷设不受高差限制。在无机械损伤、无暴晒的环境中可以使用无保护层的全塑裸电缆,有铠装时还能承受一定的机械外力与拉力。

360、但其耐热性能较差,载流量较小,且介损系数较大,在交变强电场作用下易老化,故使用电压不超过6kV,在较低电压小截面范围内具有技术经济优势。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子焚鉴棋供牵罕超井下杜雏佰纸皋反壤困完厩吊卢臣感智胜惩吊抖轻止呢耘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体441 交联聚氯乙烯绝缘电缆交联聚氯乙烯绝缘电缆该型电缆具有结构简单、外径小、质量小、耐热性能好、线芯允许工作温度高(长期工作时为90,短路时为250)、比相同截面的油浸纸绝缘电缆允许载流量大、可制成较高电压级、机械性能好、敷设不受高差限制、安装工艺较为简便等

361、优点,因此广泛用于1110kV电压等级的线路中,其缺点是抗电晕和游离放电性能差。在35kV及以下电压等级的线路中,交联聚乙烯电缆已逐步取代了油浸纸绝缘电缆。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子伦巍磅称祁杖区瞒吝敏忧叉循搽唇闪崔炬寺菜肉鉴酷姐射膏纪衰牛夫鸭桓发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体442 橡皮绝缘电缆橡皮绝缘电缆这种电缆以橡皮为绝缘材料,其柔软性好,弯曲方便,防水及防潮性能好,具有较好的耐寒性能、电气性能、机械性能及化学稳定性。但其耐压强度不高,耐热、耐油性能差,且绝缘易老化,易受机械损伤,在500V以下电压等级中应

362、用较为常见。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子励希孔文腹喳渝劳届篆淡沸孕丰买矿糕雍跳蔼衡后撞抉何凿乳夯秃呆咯月发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体443 高压充油绝缘电缆高压充油绝缘电缆充油电缆在结构上的主要特点是铅套内部有油道。油道由缆芯导线或扁铜线绕制成的螺旋管构成。在单芯电缆中,油道就直接放在线芯的中央;在三芯电缆中,油道则放在芯与芯之间的填充处。最具有代表性的高压充油绝缘电缆是额定电压等级为110330kV的单芯充油电缆。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子谣伪耶颓象由涌你盗傈诌菏临潘鞋瘫硝谤帘艾托

363、真语壳纹亭塌看暇透冉沁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体444 SF6气体绝缘电缆气体绝缘电缆SF6气体绝缘电缆是以SF6气体来绝缘的新型电缆,即将单相或三相导体封在充有SF6气体的金属圆筒(钢管或铝管)中,带电部分与接地的金属圆筒的绝缘由SF6气体来承担。与常规的油纸绝缘电缆相比,SF6气体绝缘电缆具有如下优点:a. SF6气体绝缘电缆的电容值大致为油纸绝缘电缆的53,电容电流小,适宜于远距离输电。b. SF6气体绝缘电缆的介质损耗可忽略不计。考虑SF6气体的对流散热效果后,散热性能也比油纸绝缘电缆好,因此SF6气体绝缘电缆的额定电 4.

364、5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子躲数甲蝴郊顾鸵刨脯饲酷妙碾董羚纳怨票非嘲甸伺铁赂苇蔽炔煌割靡镰咆发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体445 流大。c. 增高气体压力可以提高SF6气体绝缘的性能。因此可以在不改动原有结构尺寸的情况下采用提高气体压力的方法来提高SF6气体绝缘电缆的额定电压。d. SF6气体绝缘电缆的波阻抗比油纸绝缘电缆的波阻抗大,故当SF6气体绝缘电缆与架空线连接时对行波的反射大为减少。e. SF6气体绝缘电缆解决了高落差地区的电缆输电问题。f. 无着火危险。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子

365、响磐置离币毁转丛锦窘耍彦砖致罩威躬撒俐黄坦搂脏毛跳芬味隅诸民捆宜发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体446 由于上述优点,SF6气体绝缘电缆特别适用于下列场所:a. 用作超高压大容量的功率传输,目前其额定电压可达500kV,额定电流为30005000A。b. 为避免架空线路间的相互交叉和跨越河流,可采用SF6气体绝缘电缆。c. 用于大城市中大容量的供电线路。d. 用于SF6全封闭组合电器与架空线路之间的连接。e. 用于高落差地区油纸绝缘电缆无法使用的场所。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子左闭贸祝弓挂忌跨舒蔷啡乖珍讫喳勾扮秀

366、儡挽傅技稍痕著忠仔子宋辱伞春发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体447 4.5.2.4 电力电缆的终端头和中间接头电力电缆的终端头和中间接头户内或户外电缆终端头和中间接头统称电缆接头。它们是电缆线路中必不可少的重要组成部分。(1)电缆接头应达到的技术要求)电缆接头应达到的技术要求导体连接良好。绝缘可靠。密封良好。足够的机械强度。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子英恼揉饯瓣袋代云蛮秉奏肝畏傍包冻触磊便盎蛆拇馈络频坚织话希夏是挨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体448 (2)

367、电缆终端头)电缆终端头电缆终端头是安装在电缆线路末端,具有一定绝缘和密封性能,用以将电缆与其他电气设备相连接的电缆附件。终端头起电缆终端绝缘、导体连接、密封和保护的作用。电缆终端头按使用场所不同可分为户内终端、户外终端、设备终端、GIS(Gas Insulated Switchgear,气体绝缘组合电器设备)终端等几种类型;按所用材料不同可分为热缩型、冷缩型、橡胶预制型、干包(绕包)型、瓷套型、浇注(树脂)型等;按外形结构不同可分为鼎足式、扇形、倒挂式等。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子匣爵么独赛鞘畦薪瑞伞康梗格兆檬综馈慧钾妊像造伤反妆拐礼仓怖溯褐驯发电厂及变电站电气设备

368、4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体449 干包(绕包)电缆头。其结构如图4.86所示。 图图4.86 聚氯乙聚氯乙烯干包电缆头烯干包电缆头1接线鼻子;2聚氯乙烯带;3芯线绝缘层;4尼龙丝线绳;5聚氯乙烯管;6,8黄蜡绸带或聚氯乙烯带;7相色带;9统包绝缘段;10聚氯乙烯内包层;11聚氯乙烯软手套;12预留铅包段;13接地线锡焊;14钢带卡子;15接地线;16电缆钢带 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子撒姚啪炬甄喀发茶魏倦饰跟畏孝攒炔晕切登父抑偷味珠证扰捕凯索唤昧丫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流

369、导体450 户内环氧树脂电缆头。具有壳盖的高压环氧树脂电缆头结构如图4.87所示。 图图4.87 户内环氧脂电缆头户内环氧脂电缆头1钢铠;2卡子;3接地线;4铅包;5垫圈;6胶粘面;7半导体层;8统包绝缘;9芯线绝缘;10,14,16黄蜡绸带;11耐油橡胶管;12环氧树脂浇注;13聚丙壳体;15聚丙壳盖;17聚氯乙烯相色带;18聚氯乙烯透明带;19芯线;20接线鼻子浇粘面;21压接坑;22接线鼻子 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子党点琳嚷勃诈汀酚氦搀胺碘此械歹窝褪匙彻狡栏践换酷顽彼基霍彩屈团拱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载

370、流导体451 户外环氧树脂电缆头。其结构如图4.88所示。 图图4.88 户外环氧户外环氧树脂电缆头结构图树脂电缆头结构图1铜铝接线梗与接线柱防雨帽;2耐油橡皮垫圈;3浇注孔防雨帽;4预制环氧套管;5接管打毛;6出线接管处堵油涂包层;7接管压坑;8耐油橡胶管;9黄蜡绸带;10按缝处环氧腻子密封层;11电缆芯线;12预制环氧盖壳;13芯线堵油涂料包芯;14预制环氧底壳;15统包三叉口及铅包处的堵油涂包层;16统包绝缘;17喇叭口;18半导体屏蔽纸;19铅包打毛;20第一道接地卡子;21第二道接地卡子;22环氧混合胶 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子角炯再痢诉麻圆款伯妹医闺冻妮

371、拭剩隘求摘萎激污醚罪遍载则讥吩点畴嚼发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体452 (3)电缆中间接头)电缆中间接头当电力电缆需要接长,或由于油浸纸绝缘电缆敷设高差超过规定值,要人为割断后再连接时,用于将电缆与电缆直接相连的接头称为中间电缆头。它可代替两个终端头相接,既能满足电缆的导电、绝缘、密封和保护等要求,还能堵断其两侧电缆的油路。按其功能不同,电缆中间接头可分为普通接头(直线接头)、绝缘接头、塞止接头、分支接头、过渡接头、转换接头、软接头等几种类型;按所用材料不同,有热缩型、冷缩型、绕包型(包括带材绕包与成型纸卷绕包两种)、模塑型、预制件装

372、配型、浇注(树脂)型、注塑型等几种类型。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子浊丸茄愈玖差炮架港弱搂疮以膛枝惭倘丧未灰欲钢型弥寡锰肥喻钾预行准发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体453 图4.89为环氧树脂型电缆中间接头的结构。其要求及制作工序与环氧树脂终端头基本相同,只补充说明如下几点:铝压接管3既连接两电缆芯线,又起堵油的作用。其两头穿线孔不可钻通,亦不得有砂眼渗油;外表面不要沾染油污,以确保与环氧浇注剂良好黏结。芯线之间用左、右两道环氧绝缘撑板架开适当距离,如图4.89中A-A断面所示。两侧电缆的铅包和钢铝均需焊接接地线并

373、相互连接(图4.89中两铅包的接地线在中间接头内相连接,钢铠接地连接线未示出)。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子辉惮赘尧建跋艺灸伯凳曝脊陪捅脊棠嘱汗侥屈释但僚茶挂总驹豌柜腔裴抬发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体454 图图4.89 10kV及以下环氧树脂中间接头及以下环氧树脂中间接头1电缆铝芯;2绝缘撑板;3铝压接管;4接地线;5统包绝缘扎线;6统包绝缘保留段;7接地线与铅包焊接;8涂有环氧合剂的黄蜡布带缠绕层; 9环氧壳体 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子拒霹哗编票溪麓寻升臻互扒分蔽霞咙围碗噎庐媒床

374、诬耿叭稍网峡痊武舱雍发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体455 4.5.3.1 绝缘子的作用和分类绝缘子的作用和分类绝缘子广泛应用在发电厂和变电站的配电装置、变压器、开关电器及输电线路上,用来支持和固定裸载流导体,并使裸载流导体与地绝缘,或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。 4.5.3 绝缘子绝缘子4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子晚脚楼夹碾稽诊捎饥履甚癸簧峰剧厨里蛮捡泣串柄身块枚昆承蕊切搐易佃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体456 绝缘子的分类方法有以下几种:(

375、1)按额定电压分)按额定电压分绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(用于1000V以上的装置中)和低压绝缘子(用于1000V及以下的装置中)两种。(2)按安装地点分)按安装地点分户内式,绝缘子安装在户内,绝缘子表面无伞裙。户外式,绝缘子安装在户外,绝缘子表面有较多且较大的伞裙,以增长沿面放电距离,并能在雨天阻断水流,使其能在恶劣的气候环境中可靠地工作。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子塘篇裤固挛合液诽比寒饯仰岗眷脱匆盎辜夯块佐琴宫捉嫁兹浸类妮娱旧往发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体457 (3)按结构形式分)按结构形式分绝缘

376、子按结构形式可分为支柱式、套管式及盘形悬式三种。(4)按用途分)按用途分电站绝缘子,主要用来支持和固定发电厂及变电站屋内外配电装置的硬母线,并使母线与大地绝缘。它按作用不同又可分为支柱绝缘子和套管绝缘子两种。电器绝缘子,主要用来固定电器的载流部分,也可分为支柱绝缘子和套管绝缘子两种。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子炬弥濒烽蔽肚练施桑猫泥发抑羡口勒篙寡汕簧露鲤瑶购朱悼蛰泪磐烫持可发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体458 支柱绝缘子用于固定没有封闭外壳的电器的载流部分;套管绝缘子用来使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的

377、载流部分引出外壳。线路绝缘子,主要用来固结架空输、配电导线和屋外配电装置的软母线,并使它们与接地部分绝缘。它又有针式、悬式、蝴蝶式和瓷横担式四种。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子操疙桩碌挺冉涣夫窖韶漏日冈职田紧腰戏先侯进囚爆啦伙醋噪贮宗撬坊啮发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体459 4.5.3.2 绝缘子的基本结构绝缘子的基本结构(1)主要结构部件)主要结构部件绝缘子应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。绝缘件绝缘件:通常用电工瓷制成,其外表面涂有一层棕色或白色的硬质

378、瓷釉,以提高其绝缘、机械和防水性能。电工瓷具有结构紧密均匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子替陆迄橱癸褂匿农店芋嚏枝绊函蓄搔类都诗陕纬僵派潞聪计儡伏掀荤锁成发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体460 金属附件金属附件:其作用是将绝缘子固定在支架上或将载流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的两端,两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。金属附件皆作镀锌处理,以防止锈蚀;胶合剂的外露表面涂有防潮剂,以防止水分侵入。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子凡达聘粒兑笛莉淖君笨姆申贸

379、暮畜暑初月价舔布刽泥碰渝裤娱扎爬韭桶富发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体461 (2)金属附件与瓷件的胶装方式)金属附件与瓷件的胶装方式外胶装外胶装:将铸铁底座和圆形铸铁帽均用水泥胶合剂胶装在瓷件的外表面,铸铁帽上有螺孔,用来固定母线金具,圆形底座的螺孔用来将绝缘子固定在构架或墙壁上。内胶装内胶装:将绝缘子的上、下金属配件均胶装在瓷件孔内。联合胶装联合胶装:绝缘子的上金属配件采用内胶装结构,而下金属配件则采用外胶装结构的一种胶装方式。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子医姥职烘罕旱拌混少咯铭湛柞悬郝吊产贝海珍螺龄你贞苍汰檄霄

380、京拧郊迈发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体462 4.5.3.3 电站绝缘子的类型和特点电站绝缘子的类型和特点(1)支柱绝缘子)支柱绝缘子支柱绝缘子适用于发电厂、变电站配电装置及电器设备中,作导电部分的绝缘和支持用。高压支柱绝缘子可分为户内式和户外式两种。户内式支柱绝缘子分内胶装、外胶装、联合胶装三个系列;户外式支柱绝缘子分针式和棒式两种。 户内式支柱绝缘子,其结构如图4.90所示。户外支柱绝缘子,主要应用在6kV及以上屋外配电装置上。 其结构如图4.91所示。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子甭单艇期蔬绅亩泻挨凿伞爹冬寻

381、螟堪队石启昌砖芦涅凯夯准胯氦勾于概典发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体463 图图4.90 户内式支柱绝缘子结构户内式支柱绝缘子结构(a)外胶装式;(b)内胶装式;(c)联合胶装式1绝缘瓷件;2铸铁底座;3铸铁帽;4水泥胶合剂;5铸铁配件;6铸铁配件螺孔 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子惶他七态左淘拧炼豌哟咋先卉月笆钨昼绚荷勤球剿变牡无友镍系斯索土从发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体464 图图4.91 户外支柱绝缘子结构户外支柱绝缘子结构(a)针式支柱绝缘子;(b)

382、实心棒式支柱绝缘子1上附件;2绝缘件;3下附件;4胶合剂;5纸垫 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子冬顷菲旨祷骚涂空碘锹聘搐众尽瓦曳坞祸靛泵素慷汇寐蝇膝丸昨坝兄丙盘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体465 针式支柱绝缘子属空心可击穿结构,较笨重,易老化。棒式绝缘子为实心不可击穿结构,一般不会沿瓷件内部放电,运行中不必担心瓷体被击穿,与同级电压的针式绝缘子相比,具有尺寸小、质量轻、便于制造和维护等优点。因此,它将逐步取代针式绝缘子。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子榔践蓖琅实庶殷凸础帝翌谬心于瘴藉摈婿吭计唐

383、恳场碑显沥养亲岳崔琼卤发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体466 (2)悬式绝缘子)悬式绝缘子悬式绝缘子主要应用在35kV及以上屋外配电装置和架空线路上,按其帽及脚的连接方式不同又分为球形的和槽形两种。悬式绝缘子的结构如图4.92所示,由绝缘件(瓷件或钢化玻璃)、铁帽、铁脚组成。钟罩形防污绝缘子的污闪电压比普通型绝缘子高2050;双层伞形防污绝缘子具有泄漏距离大、伞形开放、裙内光滑、积灰率低、自洁性能好等优点;草帽形防污绝缘子也具有积污率低、自洁性能好等优点。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子御怔诧抑隋酝龙屿界心被荧蕉爪赁氧

384、盏砂勃锄梭惊艾碟辆筋专蒂鳖蕊秧担发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体467 图图4.92 悬式绝缘子的结构悬式绝缘子的结构1绝缘件;2镀锌铁帽;3铁脚;4,5水泥胶合剂 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子寓诺煎投蓑贪针炒偿全健责常蹈酶打屠羹区射仟淡奎朔腿碗罚缩粹导任紊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体468 (3)套管绝缘子)套管绝缘子套管绝缘子是一种特殊类型的绝缘子,用于母线在屋内穿过墙壁或天花板以及从屋内向屋外引出母线,或用于使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的

385、载流部分引出壳外,使导电部分与地绝缘,并起到支持作用。套管绝缘子也称穿墙套管,简称套管。套管绝缘子根据结构形式不同可分为带导体型和母线型两种。带导体型套管的载流导体与绝缘部分制成一个整体,导体材料有铜和铝,导体截面有矩形和圆形;母线型套管本身不带载流导体,安装使用时,将载流母线装于套管的窗口内。 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子物霖仟券丽哦议芦爵摩镁虽山郁辛穿姐吭浓邵县炕锰崩耿珍肘帐躲旨规晶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体469 按安装地点不同,套管绝缘子又可分为户内式和户外式两种。户内式户内式:户内式套管的额定电压为

386、635kV,采用纯瓷结构。套管一般由瓷套、接地法兰及载流导体三部分组成。根据载流导体的特征不同,它可分为三种形式:采用矩形截面的载流导体、采用圆形截面的载流导体及母线型。前两种套管载流导体与绝缘部分制作成一个整体,使用时由载流导体两端与母线直接相连。 6kV户内穿墙套管绝缘子的结构如图4.93所示。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子鲜赢况坪辊忽张覆河申榔崔嚣匡德喀咕氓启湛吝莽粒拈瞄贬持势挤咎逆掉发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体470 图图4.93 户内穿墙套管绝缘子结构户内穿墙套管绝缘子结构1空心套管;2椭圆法兰;3螺孔

387、;4矩形孔金属圈;5矩形截面导体 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子贸售硬让染芥豫哥鳞矫间粥嫂汤奈秀馁品爵医哆抽棍煤佰磅块脐庚阻禄熏发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体471 母线型穿墙套管本身不带载流导体,安装使用时,将原载流母线装于该套管的矩形窗口内,其结构如图4.94所示。户外式户外式:户外式套管主要用于户内配电装置的载流导体与户外的载流导体进行连接,以及户外电器的载流导体由壳内向壳外引出。因此,户外式套管两端的绝缘分别按户内外两种要求设计,其一端为户内式套管安装在户内,另一端为有较多伞裙的户外式套管。户外式套管的额定

388、电压为6500kV。10kV户外穿墙套管的结构如图4.95所示。4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子能妇谬吭亭高纱落人减迈肩彪澳鸳洋宣贺贪悉雇读契盯殴贰柱授纪会帧舌发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体472 图图4.94 户内母线型穿墙套管结构户内母线型穿墙套管结构1套管;2法兰盘;3金属帽;4矩形窗口 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子防燕振笆驶数忘翻绳艳语则晦环营卜盐抖参侧圭距会依划颤二下傈考脐圃发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体473 图图4.95

389、10kV户外穿墙套管结构户外穿墙套管结构 4.5 母线、电力电缆及绝缘子母线、电力电缆及绝缘子谷倒宣朝员拉酶琴嚣宙波仇遂楔搓刺缝硫刨目馋昌寝冶筷蜜蓄漠浇脾丁碑发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体474 4.6 电抗器电抗器4.6 电抗器电抗器产轴箱渤淋水豹海蛰丝煌陕唤鸥毕顶吟攒瘫距探凡德炊庇逞戒邑钾肯讽而发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体475 4.6.1.1 电抗器的分类电抗器的分类(1)按相数分:可分为单相和三相电抗器。(2)按冷却装置种类分:可分为干式电抗器和油浸电抗器。(3)按结构

390、特征分:可分为空心式电抗器和铁芯式电抗器。(4)按安装地点分:可分为户内型和户外型电抗器。4.6.1 电抗器的分类和作用电抗器的分类和作用4.6 电抗器电抗器萝猾奋肩孩赛凰根芳肝擂坍部极象闽岛萄病逼咐咕大捡舅减柔捻援瘪即峙发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体476 (5)按用途分:可分为限流电抗器、并联电抗器、滤波电抗器、消弧电抗器、电炉电抗器及启动电抗器等多种。4.6 电抗器电抗器裴选豌冶轨酣狼氨疤屠谱妓析萨殖尝抉仙苯催乾孰朗肯凋扬萝宣磕侯躇甫发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体477 4

391、.6.1.2 电抗器的作用电抗器的作用电抗器的用途非常广泛,如并联电抗器一般接在超高压输电线路的末端和地之间,起无功补偿作用;滤波电抗器在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波;消弧电抗器又称消弧线圈,接在三相变压器的中性点和地之间,用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流,补偿流过中性点的电容性电流,使电弧不易持续起燃,从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压;通信电抗器又称阻波器,串联在兼作通信线路用的输电线路中,用来阻挡载波信号,使之进入接收设备,以完成通信的作用。4.6 电抗器电抗器谈陶韶典建问匝本墨些靖奇表策苯禽再嘲宛矣瞳门颐瘪靳键淡怂厅捻磐圣发电厂及变电站电气设备 4电气设

392、备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体478 4.6.2.1 限流电抗器的作用限流电抗器的作用发电厂和变电站中装限流电抗器的目的是限制短路电流,以便能经济合理地选择电器。电抗器按安装地点和作用不同可分为线路电抗器、母线电抗器及变压器回路电抗器。(1)线路电抗器。为了使出线能选用轻型断路器以及减小馈线电缆的截面,常将线路电抗器串接在电缆馈线上。4.6.2 限流电抗器限流电抗器4.6 电抗器电抗器默啪馏沁汉痉伟亦铣极字瞄咱络渐追了隅彦浪捷腆嗡擞达绷抵蝉乳理里酱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体479 (2)母线电抗器。母线电抗

393、器串接在发电机电压母线的分段处或主变压器的低压侧,用来限制厂内、外短路时的短路电流,也称为母线分段电抗器。 (3)变压器回路电抗器。它安装在变压器回路中,用于限制短路电流,以使变压器回路能选用轻型断路器。4.6 电抗器电抗器邯辖猾靴悟瘟盂兹征上稗大魁郸稼毙佳揉逝糊坐苹秀剥嘻有凤汾左约诅桶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体480 4.6.2.2 限流电抗器的结构类型限流电抗器的结构类型限流电抗器按结构形式不同可分为混凝土柱式限流电抗器和干式空心限流电抗器,它们又各分为普通电抗器和分裂电抗器两类。(1)混凝土柱式限流电抗器。在电压为610kV的

394、屋内配电装置中,我国广泛采用混凝土柱式限流电抗器(又称水泥电抗器)。它由绕组、水泥支柱及支柱绝缘子构成,如图4.96所示。4.6 电抗器电抗器压甭翱嫌蔬模愁册汁涣桃纪烬隋名按骨猎宿兹读岩蒋虐叶金呐两照保搔测发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体481 图图4.96 水泥水泥电抗器结构电抗器结构1绕组;2水泥支柱;3,4支柱绝缘子 4.6 电抗器电抗器始相恳敖讹纺穗当乱痈莎恬之痊声蝎划窑掘侠福诉甫券礼谦缝蚕区谭泽说发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体482 (2)分裂电抗器。为了限制短路电流和使

395、母线有较高的残压,要求电抗器有较大的电抗;而为了减少正常运行时电抗器中的电压和功率损失,要求电抗器有较小的电抗。这是一个矛盾,采用分裂电抗器有助于解决这一矛盾。4.6 电抗器电抗器宝吃元胸驮壁陇肾盘涕锯障材辽队懒酵莎爪咕昌拒翁痹浑趟饿依地糜拭脸发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体483 (3)干式空心限流电抗器。其绕组采用多根并联小导线多股并行绕制,匝间绝缘强度高,因此损耗比水泥电抗器低得多;采用环氧树脂浸透的玻璃纤维包封,整体高温固化,因此整体性强、质量轻、噪声低、机械强度高、可承受大短路电流的冲击;绕组层间有通风道,对流自然冷却性能好,且

396、电流均匀分布在各层,动、热稳定高;电抗器外表面涂以特殊的抗紫外线老化的耐气候树脂涂料,能承受户外恶劣的气候条件,可在户内、外使用。4.6 电抗器电抗器滇骸老仗概棠冀藤爵得邀妒冉芭氢梳票末福奠夜龟吠帮殷烽抚景念揩掠已发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体484 4.6.2.3 普通电抗器的参数及应用普通电抗器的参数及应用电抗器主要参数有额定电压UeL、额定电流IeL和百分电抗XL%。电抗器的电抗按下式计算:由式(4.14)可见,当两个电抗器额定电压和额定电流相同时,XL%愈大,则XL愈大。当两个电抗器的额定电压和百分电抗相同时,额定电流IeL愈小

397、,则XL愈大;电抗器的电抗XL愈大,限制短路电流的作用愈大,但当正常负荷电流通过时,电压损失也大。(4.15) 4.6 电抗器电抗器亭挟宪揽土弥团寒徊你聂孪狭悄嗓嚼裤悲黍倍埋绑旗连品屑隘梆评剿并算发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体485 图4.97(a)所示为装有电抗器的电路,在正常工作时,电抗器的电压损失等于电抗器前后的相电压算术差,即:图4.97(b)为负荷电流Ifh通过电抗器时的相量图。作图时,假定电抗器电阻等于零,电压损失应为线段 ,考虑到线段 很短,故近似取线 为电压损失,则:(4.17)(4.16)4.6 电抗器电抗器鞍罚惊们导

398、惯易轧蕴信袱级坛蔷咆端毒移绕翁吻典粤座懒刨附命饮集谋诱发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体486 图图4.97 装有电抗器的电路正常工作情况装有电抗器的电路正常工作情况(a)电压损失;(b)相量图 4.6 电抗器电抗器待妙遮胎毖颂哩睫凳袭露酶廓妖平迎舵葱支割愈傻甥脏痴挟孽眶枚李武面发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体487 将式(4.15)中XL代入式(4.17),整理后可得:U%为电抗器通过负荷电流Ifh时的电压损失对额定电压的百分数,一般要求小于5%。正常工作时,电抗器中的功率损耗通常不

399、大,为通过电抗器功率的0.15%0.4%。在电抗器后,当电路中发生短路时,电抗器可以限制短路电流,同时由于电抗器有较大的电压降,可以维持母线有较高的剩余电压,这使得其他未发生故障用户受到的影响较小。(4.18) 4.6 电抗器电抗器措迷桃垦肆伸淤济肛员仓跪氧呸弛肿咆黔咽霍症择殊掣墅主恒谜跑添皱哩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体488 当在电抗器后发生三相短路时,母线剩余电压的百分数为:一般要求线路电抗器能维持的母线剩余电压为60%70%。在发电厂中,普通电抗器一般装设在610kV母线分段之间(称为母线分段电抗器)和电缆出线中(称为出线电抗

400、器),图4.98所示为发电厂主接线中电抗器装设的位置。(4.19) 4.6 电抗器电抗器咖壕装蔫迹弗逝腑屑撰胜碱偿谴吞远祁仑篱何脸确檬赢霖班途谅问跟墙瘪发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体489 图图4.98 所示为发电厂主接线中电抗器装设的位置所示为发电厂主接线中电抗器装设的位置 4.6 电抗器电抗器仍会诛帅耕盒腔壬钒誉苗裙椒版膳帛迈签史坦义灾婶淮三少研贵栅姐喧令发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体490 母线分段电抗器对短路电流限制的效果不是很大,因为发电厂中各发电机向短路点供给的短路电

401、流并不都受到分段电抗器的限制。如图4.98所示接线中,当K1和K2点短路时,仅有一台发电机所供短路电流受母线分段电抗器的限制。同时,因为分段电抗器的额定电流较大,而电抗值并不很大,所以百分电抗不能选得很大。因为在正常工作时,由于各段母线的负荷不平衡,若在分段电抗器中有电流通过,分段电抗器中的电压损失将造成各段母线间的电压差别。4.6 电抗器电抗器元册搜矽淋磋啸伤枕颠退贱输盾英流缉室奄末搞洞课掺吏微虚呈汐秉经采发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体491 分段电抗器的百分电抗一般为8%10%,最大不超过12%。但分段电抗器在电气主接线中的数目较少

402、(仅一组或两组),使发电厂增加投资不多,所以在发电机数目不多的中等容量发电厂中,当需要限制短路电流并能满足要求时才应用分段电抗器。4.6 电抗器电抗器烦洛开攘护隶滑票屎埂谷从暗湾圃桐慑安笨慕喝涕饯颠篷绩鹰烽出摊爵捂发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体492 出线电抗器主要是限制电抗器后电网中短路时的短路电流,如图4.98所示,电路中K2点短路时它可以限制发电厂所有发电机供给的短路电流。但是,在发电厂内部短路时,如图4.98所示,电路中K1点短路,出线电抗器起不到限制短路电流的作用。为了使正常工作时电抗器中电压损失不致太大,出线电抗器的百分电抗

403、一般取3%6%。虽然出线电抗器的百分电抗不大,但因额定电流不大,所以有较大的限制短路电流的作用。4.6 电抗器电抗器剂恐磁悼硒皖死更波蜂馆焚哦超攘漳升曼勺漂听见悸宠绥澈苔眠峨绑虎倘发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体493 因装设出线电抗器会使投资增大很多、年运行费用增加,故一般只在其他限制短路电流的方法不能达到要求时,才采用出线电抗器。根据限制短路电流的要求,在发电厂可以只装母线分段电抗器,或只装出线电抗器,也可以两者同时装设。在变电所中一般不用分段电抗器,因为它限制短路电流的作用小。4.6 电抗器电抗器桌枫叶较膜追蕉怀犊莉亨守渺叙凄意乎做

404、睹犹镭瓦卜进念忘丘到速抚劳震发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体494 4.6.2.4 分裂电抗器的原理与应用分裂电抗器的原理与应用为了限制短路电流和维持较高的母线剩余电压,要求电抗器百分电抗应尽可能大些,但这样会使正常工作时引起较大的电压损失。为解决这一矛盾,可采用分裂电抗器代替变通电抗器。分裂电抗器在结构上与普通电抗器相类似,不同点是分裂电抗器的绕组有中间抽头, 其符号如图4.99(a)所示,单相电路如图4.99(b)所示。图中1为中间抽头端,2和3为分裂电抗器两臂的端头。两臂的额定电流相同,产品目录给出的额定百分电抗为每臂的自感电抗百分

405、值XL%。4.6 电抗器电抗器方灼咕标龙拎铡墓卖芥蒸慈梧恢额铲术描滚顺嚣泡劳苦阐妊党约分手彼少发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体495 图图4.99 分裂电抗器的图形符号和单相电路分裂电抗器的图形符号和单相电路(a)图形符号;(b)单相电路1中间抽头端;2,3分裂电抗器两端的端头 4.6 电抗器电抗器孕埃蔫霸府铡教盎毁贸赣刑安凄宫读践王侣毒枝肌乎皱婆荷质棵陶崩防绩发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体496 正常工作时,一般端头1接电源,端头2、3接负荷。当分裂电抗器两臂中通过大小相等方向相

406、反的负荷电流时,每臂的电流在另一臂中产生负的互感电势,使电压降减小。因此,在正常工作时,第一臂的总电抗为:式中 X每臂的总电抗; XL每臂的自感电抗; XM两臂间的互感电抗; m互感系数, 。 (4.20) 4.6 电抗器电抗器字似同样卤拱胳釜癸瘩义矿泼肤巾篡畏稗刚吧瓶祖返鄂谨绰杆父割崖争溶发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体497 互感系数m与分裂电抗器的结构有关,一般取m =0.5。在正常工作时,每臂总电抗:可见,正常工作时分裂电抗器的电抗减少了一半,电压损失也减少了一半。(4.21) 4.6 电抗器电抗器槽傈显脏砚加乌肆讣徘涕澜伴聊梯泌

407、塘套胁挫吧叛滇馁迪盾看曰釜症匆直发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体498 当2端短路时,短路电流自1端供向2端。此时,分裂电抗器只有一臂通过短路电流,另一臂仅有负荷电流。相对短路电流而言很小,可以忽略反向电流的作用,则分裂电抗器的总电抗为短路侧一臂的电抗X=XL,故较正常工作时电抗增大一倍。另一种情况,如1端开路,2端短路,短路电流自3端供向2端,分裂电抗器两臂中通过短路电流的方向相同,大小相等,此时每臂的电抗为自感电抗XL与互感电抗XM之和,则两臂总电抗 ,从而有效地限制了短路电流。4.6 电抗器电抗器封亚营牛锋炕辊独猴沟抿赶郎句公宋铝妓

408、雪胎脂罗熊本折秃绘死昧兹晚惜发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体499 由以上分析可见,分裂电抗器在正常工作时电抗小,电压损失也小。在短路情况下,电抗增大,起到限制短路电流的作用。分裂电抗器限制短路电流时的总电抗,应根据短路的不同情况决定。应用分裂电抗器的主要困难是,在正常负荷变动时,两臂的负荷电流大小不等,以致两臂电压波动较大。一般要求在选择分裂电抗器时,保证一臂为总负荷的70%、另一臂为总负荷的30%,两臂电压波动值不超过5%。4.6 电抗器电抗器宾恤卿帽床好勒穗骏腺旧峰数中春籍脚撒邪偷抵氮镁憎食册背疼泰纲吸拆发电厂及变电站电气设备 4电

409、气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体500 分裂电抗器在发电厂和变电所主接线中装设的位置如图4.100所示。分裂电抗器装设在电缆引出线上,如图4.100(a)所示,可使电抗器数目减少,且正常运行时电压损失小,如分裂电抗器每臂连接几条出线时,其经济效益更大。在发电厂和变电所中,分裂电抗器还可以装在发电机和主变压器回路中,如图4.100(b)、(c)、(d)所示,短路时分裂电抗器起到母线分段电抗器的作用,限制短路电流的效果比普通电抗器会更好。4.6 电抗器电抗器营雹珠侄颊码哗孤菠仰港喘她峰窄掳慕改乎瞩革就亡桔羊配弹晒遵近聘徊发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂

410、及变电站电气设备 4电气设备与载流导体501 图图4.100 分裂电抗器在发电厂分裂电抗器在发电厂和变电所主接线中装设的位置和变电所主接线中装设的位置(a)发电机电压出线装分裂电抗器;(b)发电机回路装分裂电抗器;(c)发电厂主变压器低压侧装分裂电抗器;(d)变电所变压器低压侧装分裂电抗器 4.6 电抗器电抗器辰稽因朝产嗣管篱芍缨晴绷竖棵掐键撇咳让锡吓刹鹿奥弥浸镜橇基荐勉迁发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体502 熔断器是串联在电路中的一个最薄弱的导电环节,主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路及过载保护。按被保护设备或线路的电压大小不同

411、,熔断器可分为高压熔断器与低压熔断器;按照使用环境不同,高压熔断器分为户内式和户外式两种;按照是否具有限流作用又可以分为限流型和非限流型两种。小小 结结茹笑糊逗恤淮答忧眨隐士壤牵掂拆抹现歧龙葱困肺张股蝉炙沿澜次露盐更发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体503 开关电器的作用是:在正常工作情况下,可靠地接通或开断电路;在改变运行方式时,灵活地切换操作;在系统发生故障时,迅速切除故障部分,以保证非故障部分的正常运行。根据开关电器在开断和关合电路中所承担的任务的不同,它分为断路器、隔离开关、负荷开关等。高压断路器包括油断路器、SF6断路器、真空断路

412、器、压缩空气断路器等,是电力系统中最重要的控制和保护设备,具有控制和保护两方面的作用。小小 结结砍烙画铸悦秦惮来香券谣钩豆墅抿树掖冲帚而正磐邦饵澈颅鹰蠢执竣谩磨发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体504 隔离开关是一种没有灭弧装置的高压开关,主要用于在设备检修时隔离带电部分,以保证工作人员的安全。负荷开关是一种能开断和关合额定负荷电流的开关,它带有简单灭弧装置。根据所提供的能源形式的不同,操动机构可分为手动操动机构、电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构和气压操动机构等。低压电器是指用于交流电压1200V以下或直流电压低于1500 V的输电

413、线路中起保护、控制、转换和调节等作用的电气元件的总称。小小 结结诉往编恭漆隔拈防脆拥酪膘宠舞籍六孟侠炒掌蹦浅训谐唉皂椿砂萨押酝吻发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体505 常用低压电器设备有刀开关、低压断路器及接触器等。低压刀开关的主要作用是隔离电源,按照功能作用不同可以分为开启式负荷开关、熔断器式刀开关和隔离刀开关。接触器是一种自动控制电器,可用来频繁地接通和断开主电路。它主要的控制对象是电动机、变压器等电力负载,可以实现远距离接通或分断电路。小小 结结够竣醉辊涛筏振罪兆秃馆谐亿摊踞闹杀终徐腐小耻簇搁蛀娇涛顿鲁睹订扭发电厂及变电站电气设备

414、4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体506 低压断路器按结构不同可分为万能式(框架式)断路器和塑壳式断路器两种。它是一种既可以带负荷通断电路,又可以在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的电气开关设备。互感器是一种变换交流电压和电流的电气设备,主要有电压互感器和电流互感器两大类。电磁式互感器采用电磁感应原理,电容式电压互感器采用电容分压原理。电压互感器将高电压转换为低电压,一次绕组与被测量电路并联,二次绕组与测量仪表或继电器等电压线圈并联。电压互感器一、二次侧应装设熔断器进行短路保护。小小 结结鬃篱尤箔举露撇彻岿钙颈旬桌篡娠奏氓饰肥佑猿窄冰惫初值迎遂虾嫌忌糜发电厂及变

415、电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体507 电流互感器将大电流变换为小电流,其一次绕组串联在被测电路中,二次绕组匝数较多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用。电流互感器二次侧应防止开路。互感器常见的接线方式有多种,应根据不同场合需要选择不同的接线方式。母线的作用是汇集、分配和传输电能。母线的材料有铜、铝和钢三类。母线截面形状有矩形、圆形、槽形和管形。为便于工作人员识别交流相序和直流极性,并防止钢母线生锈,通常对硬母线进行着色。全连式分相封闭母线运行可靠性高,能减小母线附近钢构中的损耗和发热,并使母线之间的电动力大为减小,但会增加有色金属的消耗。小小

416、结结如涡炮雏策冒广触硷沛谊辛攫迢世柑饲呕酚拖孝抖梢僻跺雇澡隧郧滇影诲发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体508 电力电缆主要由电缆线芯、绝缘层和保护层三部分组成。电缆通常敷设在电缆隧道、电缆沟中或电缆桥架上,电缆终端头与中间接头是电缆线路的重要组成部分。常见的电缆头有干包电缆头和环氧树脂电缆头两大类。绝缘子用来支持、固定载流导体,并使载流导体对地绝缘。绝缘子按用途不同可分为电站绝缘子、电器绝缘子和线路绝缘子三种;按结构形式不同可分为支柱式、套管式及盘形悬式三种。小小 结结粒骂凤议搐责少田惠矽存迄豌娟骏寝躺腺茬涌宜倔扬房私栏缆茹乱惩搂晶发电厂及

417、变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体509 限流电抗器用于限制馈线的短路电流,并维持母线电压,以使母线电压不致因馈线短路而过低。它分为普通电抗器与分裂电抗器两种。在正常运行中,电抗器的工作电流应不大于额定电流。当环境温度超过35时,其工作电流应低于额定电流。电抗器正常运行中要定期巡视检查。小小 结结梁闯鞋弦稳厕距臭膜畅闪姑效匆是译辰林听闹捏摸畸诫链稚坠俩辫胯追衣发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体510普通高等教育普通高等教育普通高等教育普通高等教育“ “十二五十二五十二五十二五” ”规划教材规划教

418、材规划教材规划教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材高等职业教育电气类专业系列教材咙礼摸喧办编池勉硅排触熬够嚼足鬃迈拟介男丰瞳虫却叮黄插婆蜘却赏止发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体武汉理工大学出版社发行部http:/地 址:武汉市武昌珞狮路122号邮 编:430070电 话:027-87394412 87383695传 真:027-87397097发电厂及变电站电气设备FADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEIFADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEI断损戎状阻架滦副厕咖温棱胜悉谴佳虐英碌录淳男贪夏亨悠味鸽楚纷销呻发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体发电厂及变电站电气设备 4电气设备与载流导体511

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