发电厂电气设备课件第二章开关电器和互感器的原.ppt

2019年6月25日星期二,发电厂电气主系统,2019年6月25日星期二,开关电器和互感器的原理,一开关电器 二电流互感器 三电压互感器,2019年6月25日星期二,第一节 开关电器,2019年6月25日星期二,一开关电器的灭弧原理,（一）电弧现象 电弧是一种气体游离放电现象，用开关电器开断电源电压大于1020V，电流大于80100mA 的电路时，在开关的动静触头分离瞬间，触头间就会产生电弧。,静触头 弧柱 动触头,2019年6月25日星期二,（二）电弧的产生与熄灭 产生电弧的起因 强电场发射和热电子发射是开关断开时产生电弧的起始原因，而开关关合时产生电弧的起始原因是强电场发射。 2. 碰撞游离产生电弧（介质击穿） 3. 电弧的维持与发展 热游离：介质在高温下电离。热游离给弧隙提供 大量的自由电子，电流继续流过，电流的燃烧得 以维持。 4. 电弧的熄灭 去游离的主要方式是复合与扩散。,2019年6月25日星期二,复合去游离：指正离子和负离子相互吸引而中和成为中性质点的过程。 扩散去游离：指自由电子和正离子逸出电弧而进入周围介质中，被周围介质冷却而复合的过程。 （三）交流电弧的特性 开断交流电路时，电弧电流随时间作周期性变化，每半个周期过零一次，此时电弧因失去能量而自然熄灭。,2019年6月25日星期二,（四）交流电弧熄灭的条件 介质强度恢复过程以耐受的电压 表示 弧隙电压恢复过程用 表示 交流电弧熄灭的条件应为,2019年6月25日星期二,（五）断路器开断短路电流时的弧隙电压恢复过程 临界并联电阻值为 当 时，弧隙电压恢复过程为非周期性； 当 时，弧隙电压恢复过程为衰减周期性。 当 时，可以将弧隙恢复电压由周期性振荡特性恢复电压转变为非周期性恢复电压，大大降低了恢复电压的上升速度和幅值，改善了断路器的灭弧条件。,2019年6月25日星期二,（六）熄灭交流电弧的基本方法 利用灭弧介质 吹弧 采用特殊金属材料作灭弧触头 提高断路器触头的分离速度 采用多断口灭弧 在断路器主触头两端加装低值并联电阻,2019年6月25日星期二,横吹 纵吹,2019年6月25日星期二,二高压断路器,（一）高压断路器的作用和类型 高压断路器的作用 在正常运行时接通或断开有负荷电流的电路；在电气设备出现故障时，能够在继电保护装置的控制下自动切断短路电流，断开故障设备。 高压断路器的分类 油断路器 六氟化硫断路器 真空断路器 压缩空气断路器,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,（二）高压断路器的技术参数 额定电压、额定电流、额定开断电流、额定关合电流、热稳定电流、动稳定电流、分闸时间、合闸时间。,2019年6月25日星期二,三、隔离开关,隔离开关的用途 隔离电源 倒闸操作 分、合小电流电路 隔离开关的形式 按装设地点可分为屋内式和屋外式；按绝缘支柱的数目可分为单柱式、双柱式和三柱式；按极数屋内式可分为单极和三极式。,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,第二节 电流互感器,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,电流互感器的作用 将电气一次回路的大电流变为二次回路标准的小电流（5A或1A），供电给测量仪表和保护装置继电器的电流线圈，使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜和便于屋内安装。 使电气二次设备与一次高压部分隔离，并且互感器的二次侧均接地，从而保证二次设备和人身安全。,2019年6月25日星期二,一电磁式电流互感器的工作原理,电流互感器特点： 的一次绕组串联于电气一次电路中，且匝数很小，流过一次绕组的电流仅由被测电路的负荷电流决定，与二次绕组中的电流大小无关。 的二次绕组匝数较多，二次负载的电流线圈相互串联后接于二次绕组的两端。 由于二次负载电流线圈的阻抗都非常小，所以正常情况下，二次侧接近于短路状态运行，不允许开路。,2019年6月25日星期二,二电流互感器的误差,1.电流互感器的误差分析 电流误差、相位误差 2.电流互感器的运行参数对误差的影响 结构参数对误差的影响 运行参数对误差的影响 电流互感器二次绕组开路 电流互感器的误差特性与误差的改善,2019年6月25日星期二,三电流互感器的准确级和额定容量,电流互感器的准确级 电流互感器的准确级是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差百分数。根据用途的不同，可分为测量级和保护级。 2 电流互感器的额定容量 电流互感器的额定容量是指在额定二次电流和额定二次负荷阻抗下运行时，二次绕组所输出的容量。,2019年6月25日星期二,第三节 电压互感器,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,电压互感器的作用 将电气一次回路的高电压变为二次回路标准的低电压（100V或100/ V），供电给测量仪表和保护装置继电器的电压线圈，使测量仪表和继电器标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜和便于屋内安装。 使电气二次设备与一次高压部分隔离，并且互感器的二次侧均接地，从而保证二次设备和人身安全。,2019年6月25日星期二,一电磁式电压互感器,电磁式电压互感器的特点： 电压互感器一次绕组匝数很多，与被测电路并联，类似于一台小容量的降压变压器，额定容量只有几十伏安到数百伏安，但结构上有较高的安全系数。 二次侧所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大，正常运行时接近于开路状态。 电压互感器的误差 电压误差、相位误差,2019年6月25日星期二,电压互感器的额定容量 电压互感器的额定容量是指在规定的最高准确下所对应的二次容量。 电压互感器的结构 三相式结构 单相式结构：普通式和串级式,2019年6月25日星期二,普通式双绕组结构 普通式三绕组结构,2019年6月25日星期二,串级式三绕组结构,1铁心 2一次绕组 3平衡绕组 4连耦绕组 5二次绕组 6辅助二次绕组,2019年6月25日星期二,二电容式电压互感器,工作原理：电容式电压互感器实质上是一个电容分压器，被测电压加到电容和上，根据电容串联分压原理（按电容量反比分压），得 式中，k 分压比，且 ； 上的电压，与一次电压 成正比例变化。,2019年6月25日星期二,2019年6月25日星期二,原理接线图注释： 为了减少 ，在a点右侧接入一个补偿电抗L ； 减少分压器的输出电流，可减少误差，故将负载经中间变压器升压后在与电容分压器相连接 ； 为防止过电压损坏设备，在a、b两点之间并联有放电间隙F ； 为了抑制谐波的产生，中间变压器多设了一个二次绕组，用以接入阻尼电阻 或谐振阻尼器（由一个电感与一个电容并联后与一个阻尼