发电厂电气运行检修培训项目电气一次设备.ppt

* * 1 1 项目五项目五 电气一次设备电气一次设备 vv第一节第一节 开关电器中的电弧开关电器中的电弧 vv第二节第二节 高压断路器高压断路器 vv第三节第三节 高压隔离开关高压隔离开关 vv第四节第四节 互感器互感器 vv第五节第五节 高压开关柜高压开关柜 * * 2 2 vv一、电弧产生的物理过程一、电弧产生的物理过程 vv二、交流二、交流电弧的熄灭与重燃电弧的熄灭与重燃 vv三、开关电器熄灭电弧基本方法三、开关电器熄灭电弧基本方法 第一节：开关电器中的电弧第一节：开关电器中的电弧 * * 3 3 一、一、电弧产生的物理过程电弧产生的物理过程 1.1.电弧的危害电弧的危害 vv电弧的存在使电路不能断开，电弧的存在使电路不能断开，开关电器失去了开关电器失去了 开断电路的作用开断电路的作用，影响电力系统的安全运行；，影响电力系统的安全运行； vv电弧的高温电弧的高温可能会烧坏触头或触头周围的其它可能会烧坏触头或触头周围的其它 部件。如果电弧长时间不能熄灭，引起开关电器部件。如果电弧长时间不能熄灭，引起开关电器 并爆炸，危及电力系统的安全运行。并爆炸，危及电力系统的安全运行。 * * 4 4 2.2.电弧的形成电弧的形成 vv电弧是一种气体放电现象，电弧的产生是触头间电弧是一种气体放电现象，电弧的产生是触头间 中性质点被游离中性质点被游离的过程。的过程。 vv电弧中带电质点的产生游离电弧中带电质点的产生游离 游离游离 强电场发射强电场发射 热电子发射热电子发射 碰撞游离碰撞游离 热游离热游离 * * 5 5 vv强电场发射强电场发射 在动、静触头刚分离的瞬间，触头间隙距离在动、静触头刚分离的瞬间，触头间隙距离 很小，触头间隙的电场强度很高很小，触头间隙的电场强度很高, ,阴极触头表面自阴极触头表面自 动逸出电子。动逸出电子。 2.2.电弧的形成电弧的形成 vv热电子发射热电子发射 在弧光放电过程中，一方面电极表面少数点上在弧光放电过程中，一方面电极表面少数点上 有局部集中的电流，另一方面触头分离后，触头接有局部集中的电流，另一方面触头分离后，触头接 触压力及接触面积逐渐减小，接触电阻逐渐增加，触压力及接触面积逐渐减小，接触电阻逐渐增加， 会使电极表面产生高温，从而造成其中的电子获得会使电极表面产生高温，从而造成其中的电子获得 很大的动能后逸出到周围空间。很大的动能后逸出到周围空间。 * * 6 6 vv碰撞游离碰撞游离 当电子的运动速度足够快，其动能大于中性质点当电子的运动速度足够快，其动能大于中性质点 的游离能，当的游离能，当电子与中性质点相碰撞时就会使中性质电子与中性质点相碰撞时就会使中性质 点分离为正离子和自由电子点分离为正离子和自由电子，这种游离称为碰撞游离，这种游离称为碰撞游离 。 碰撞游离示意图碰撞游离示意图 自由电子自由电子 中性质点中性质点 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 7 7 vv热游离热游离 在高温的作用下，气体分子不规则热运动的在高温的作用下，气体分子不规则热运动的 速度增加。具有足够动能的中性质点相互碰撞时，速度增加。具有足够动能的中性质点相互碰撞时， 游离出正离子和自由电子，这种游离称为热游离。游离出正离子和自由电子，这种游离称为热游离。 电弧由碰撞游离产生电弧由碰撞游离产生 ，由热游离来，由热游离来 维持电弧燃烧维持电弧燃烧 。 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 8 8 vv弧隙带电质点的去游离弧隙带电质点的去游离 在电弧形成的过程中，中性质点发生游离的在电弧形成的过程中，中性质点发生游离的 同时，还存在与游离相反的过程，即去游离。去游同时，还存在与游离相反的过程，即去游离。去游 离的作用是减轻弧柱中的游离程度，使电弧熄灭。离的作用是减轻弧柱中的游离程度，使电弧熄灭。 去游离去游离 复合复合 扩散扩散 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 9 9 vv复合复合 复合是指两种带异性电荷的质点相接触而复合是指两种带异性电荷的质点相接触而 形成中性质点的过程。形成中性质点的过程。 直接复合直接复合 间接复合间接复合（主要形式 主要形式） A A+ + +eA+eA A+eAA+eA - - A A - - +A+A + + 2A2A 影响复合的主要因素是温度，温度下降时，影响复合的主要因素是温度，温度下降时， 带电质点的运动速度降低，复合的速度迅速增加。带电质点的运动速度降低，复合的速度迅速增加。 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 1010 vv扩散扩散 扩散是带电质点从电弧间隙逸出到周围介质扩散是带电质点从电弧间隙逸出到周围介质 中的现象。中的现象。 高浓度高浓度低浓度低浓度 影响扩散的主要因素是弧柱直径。将电弧拉长影响扩散的主要因素是弧柱直径。将电弧拉长 或用气体、液体吹弧，能带走弧柱中的大量带电质点或用气体、液体吹弧，能带走弧柱中的大量带电质点 ，加强扩散作用。，加强扩散作用。 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 1111 vv小结小结 pp电弧形成：阴极发射（起因）电弧形成：阴极发射（起因）碰撞游离（重碰撞游离（重 要因素）要因素）击穿（量变到质变）击穿（量变到质变）热游离（主要热游离（主要 因素）因素）维持发展。维持发展。 pp游离和去游离是电弧形成时两个相反的过程，游离和去游离是电弧形成时两个相反的过程， 游离使弧隙中带电质点数量增加，有助于电弧燃游离使弧隙中带电质点数量增加，有助于电弧燃 烧；去游离使弧隙中带电质点数量减少，有利于烧；去游离使弧隙中带电质点数量减少，有利于 电弧熄灭。由此可见，要熄灭电弧，就要减弱游电弧熄灭。由此可见，要熄灭电弧，就要减弱游 离，加强去游离。离，加强去游离。 2.2.电弧的形成电弧的形成 * * 1212 二、交流二、交流电弧的熄灭与重燃电弧的熄灭与重燃 交流电弧电流每半周过零一次，给熄灭交流电交流电弧电流每半周过零一次，给熄灭交流电 弧创造了有利条件。只要在电流过零后，电弧不发弧创造了有利条件。只要在电流过零后，电弧不发 生重燃，电弧就能最终熄灭，因此熄灭交流电弧要生重燃，电弧就能最终熄灭，因此熄灭交流电弧要 比直流电弧容易比直流电弧容易. . 1.1.交流电弧的特点交流电弧的特点 2.2.交流电弧的熄灭交流电弧的熄灭 电弧过零后是否重燃，取决于电压恢复过程电弧过零后是否重燃，取决于电压恢复过程 和介质强度的恢复过程的和介质强度的恢复过程的“ “竞赛竞赛” ”，如果恢复电压在，如果恢复电压在 某一时刻高于介质强度，弧隙将被击穿，电弧再次某一时刻高于介质强度，弧隙将被击穿，电弧再次 重燃；反之电弧熄灭，间隙恢复成绝缘介质。重燃；反之电弧熄灭，间隙恢复成绝缘介质。 * * 1313 uj(t)uh(t) vv交流电弧熄灭条件交流电弧熄灭条件 u uj j (t)(t)弧隙介质强度；弧隙介质强度； u uh h (t)(t)弧隙恢复电压弧隙恢复电压 二、交流二、交流电弧的熄灭与重燃电弧的熄灭与重燃 * * 1414 三、开关电器灭弧基本方法三、开关电器灭弧基本方法 vv用液体或气体吹弧用液体或气体吹弧 1.1.高压断路器灭弧方法高压断路器灭弧方法 pp纵吹：吹弧方向与弧柱轴线纵吹：吹弧方向与弧柱轴线 平行；主要使电弧冷却变细最平行；主要使电弧冷却变细最 后熄灭；后熄灭； pp横吹：吹弧方向与弧柱轴线横吹：吹弧方向与弧柱轴线 ；主要将电弧拉长，增大电弧；主要将电弧拉长，增大电弧 的表面积，冷却效果好。的表面积，冷却效果好。 * * 1515 vv采用多断口灭弧采用多断口灭弧 断路器的积木组合方式示意图断路器的积木组合方式示意图 pp采用多个断口串联，使电弧采用多个断口串联，使电弧 被分割成多个小电弧段。在被分割成多个小电弧段。在 相同的行程下，多断口的电相同的行程下，多断口的电 弧比单断口拉得更长，并且弧比单断口拉得更长，并且 电弧拉长的速度加快，有利电弧拉长的速度加快，有利 于弧隙介质强度的恢复。于弧隙介质强度的恢复。 pp由于加在每个断口的电压降由于加在每个断口的电压降 低，使弧隙恢复电压降低，低，使弧隙恢复电压降低， 有利于电弧熄灭。有利于电弧熄灭。 1.1.高压断路器灭弧方法高压断路器灭弧方法 * * 1616 SW2-110型少油断路 器 每相单柱双断口 pp高压断路器采用多断口高压断路器采用多断口 结构后，由于断口之间导结构后，由于断口之间导 电部分对地电容的影响，电部分对地电容的影响， 会造成每个断口的电压分会造成每个断口的电压分 布不均匀，使承受较高电布不均匀，使承受较高电 压的断口首先被击穿。为压的断口首先被击穿。为 了改善断口的电压分布，了改善断口的电压分布， 通常在每个断口上并联电通常在每个断口上并联电 容。容。 并联电容 1.1.高压断路器灭弧方法高压断路器灭弧方法 * * 1717 vv采用性能优良的灭弧介质采用性能优良的灭弧介质 电弧中的去游离作用，在很大程度上取决于电电弧中的去游离作用，在很大程度上取决于电 弧周围介质的特性。介质的灭弧性能越好，则去游离弧周围介质的特性。介质的灭弧性能越好，则去游离 作用越强，电弧越容易熄灭。作用越强，电弧越容易熄灭。SF6SF6气体和真空是理想气体和真空是理想 的灭弧和绝缘介质。的灭弧和绝缘介质。 vv采用特殊金属材料作为灭弧触头采用特殊金属材料作为灭弧触头 采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金 属作触头材料，可以减少热电子发射和电弧中的金属作触头材料，可以减少热电子发射和电弧中的金 属蒸汽，抑制游离作用，有利于电弧的熄灭。常用属蒸汽，抑制游离作用，有利于电弧的熄灭。常用 的触头材料有：铜的触头材料有：铜钨合金、银钨合金、银钨合金等。钨合金等。 1.1.高压断路器灭弧方法高压断路器灭弧方法 * * 1818 迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度 降低，电弧的长度和表面积增大，有利于电降低，电弧的长度和表面积增大，有利于电 弧的冷却和带电质点向周围介质的扩散，从弧的冷却和带电质点向周围介质的扩散，从 而加速电弧的熄灭。高压断路器常采用强力而加速电弧的熄灭。高压断路器常采用强力 的分闸弹簧，以加快触头的分断速度。的分闸弹簧，以加快触头的分断速度。 vv迅速拉长电弧迅速拉长电弧 1.1.高压断路器灭弧方法高压断路器灭弧方法 * * 1919 2.2.中、低压断路器灭弧方法中、低压断路器灭弧方法 vv利用短弧的近阴极效应灭弧利用短弧的近阴极效应灭弧 pp近阴极效应：近阴极效应：实验表明，开关实验表明，开关 开断过程中，当电流过零后，触开断过程中，当电流过零后，触 头电极极性发生了变化，在新的头电极极性发生了变化，在新的 阴极附近会出现介质强度升高的阴极附近会出现介质强度升高的 现象，称为近阴极效应。这个突现象，称为近阴极效应。这个突 然升高的介质强度可达然升高的介质强度可达150150 250V250V，又叫起始介质强度。，又叫起始介质强度。 * * 2020 pp灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧: : 由于近阴由于近阴 极极 效应的存在，在低压开关电器效应的存在，在低压开关电器 中，将电弧引入用钢片制成的中，将电弧引入用钢片制成的 灭弧栅中，整个电弧被分割成灭弧栅中，整个电弧被分割成 若干短弧，每个短弧在阴极附若干短弧，每个短弧在阴极附 近形成近形成150150250V250V的起始介质强的起始介质强 度，如果起始介质强度之和大度，如果起始介质强度之和大 于加在触头两端的电压，即可于加在触头两端的电压，即可 将电弧熄灭将电弧熄灭. . 2.2.中、低压断路器灭弧方法中、低压断路器灭弧方法 * * 2121 vv利用固体介质的狭缝灭弧利用固体介质的狭缝灭弧 pp利用固体介质壁的冷却作用使电弧熄灭利用固体介质壁的冷却作用使电弧熄灭 。在低压电在低压电 器中，接触器、磁力起动器的灭弧都是采用这种方式器中，接触器、磁力起动器的灭弧都是采用这种方式 。 pp低压开关中广泛采用的低压开关中广泛采用的狭缝灭弧装置。狭缝灭弧装置。灭弧片是由石棉灭弧片是由石棉 水泥或陶土材料制成的。当触头间产生电弧后，在磁场线水泥或陶土材料制成的。当触头间产生电弧后，在磁场线 圈产生的磁场作用下，对电弧产生电动力，将电弧拉入灭圈产生的磁场作用下，对电弧产生电动力，将电弧拉入灭 弧片的狭缝中。在把电弧拉长的同时将电弧直接与灭弧片弧片的狭缝中。在把电弧拉长的同时将电弧直接与灭弧片 冷壁紧密接触，加强冷却作用，促使电弧熄灭。冷壁紧密接触，加强冷却作用，促使电弧熄灭。 pp磁吹力的产生靠外加磁场，使磁吹力的产生靠外加磁场，使电弧在磁场中受力向灭弧电弧在磁场中受力向灭弧 室狭缝中移动室狭缝中移动。产生磁场的方法一般有三种：磁吹线圈与。产生磁场的方法一般有三种：磁吹线圈与 电气回路串联；磁吹线圈与电气回路并联；采用永久磁铁电气回路串联；磁吹线圈与电气回路并联；采用永久磁铁 。 2.2.中、低压断路器灭弧方法中、低压断路器灭弧方法 * * 2222 第二节第二节 高压断路器高压断路器 一、高压断路器基本知识一、高压断路器基本知识 二、二、SF6SF6断路器断路器 三、真空断路器三、真空断路器 四、断路器操动机构四、断路器操动机构 * * 2323 一、高压断路器基本知识一、高压断路器基本知识 1.1.高压断路器分类及作用高压断路器分类及作用 2.2.高压断路器基本结构高压断路器基本结构 3.3.高压断路器型号高压断路器型号 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 2424 1.1.高压断路器作用及分类高压断路器作用及分类 vv作用：作用：控制和保护作用控制和保护作用 油断路器油断路器 压缩空气断路器压缩空气断路器 SF6SF6断路器断路器 真空断路器真空断路器 固体产气断路器固体产气断路器 少油断路器少油断路器 多油断路器多油断路器 vv分类分类 * * 2525 结构 开开 断断 部部 分分 操动和传动部分操动和传动部分 绝绝 缘缘 部部 分分 2.2.高压断路器结构高压断路器结构 SW2-110SW2-110型少油断路器型少油断路器 * * 2626 3.3.高压断路器的型号高压断路器的型号 LW6-126G /3150 LW6-126G /3150 40 40 产品名 称代号 安装场 所代号 其他标志 代号 额定电压 （kV) 额定电流(A) 额定短路开断电流（kA）设计序号 * * 2727 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 多油多油少油少油 压缩空气压缩空气SF6SF6、真、真 空的发展历程，前空的发展历程，前 三种高压断路器现三种高压断路器现 已淘汰。已淘汰。 （1 1）从灭弧介质看高压断路器发展）从灭弧介质看高压断路器发展 SW2-110SW2-110型少油断路器型少油断路器 * * 2828 （2 2）从绝缘看高压断路器发展）从绝缘看高压断路器发展 vv空气绝缘开关设备（空气绝缘开关设备（AISAIS） 依靠空气和绝缘子 使带电部分与地、 相与相之间绝缘。 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 2929 vv气体绝缘金属封闭开关设备（气体绝缘金属封闭开关设备（GISGIS） 依靠依靠SF6SF6气体和绝缘子使带电部气体和绝缘子使带电部 分与地、相与相之间绝缘。分与地、相与相之间绝缘。 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 3030 vv混合技术开关设备（混合技术开关设备（ MTSMTS） 介于介于GISGIS和敞开式开关设备之间的一种的组和敞开式开关设备之间的一种的组 合电器，是空气绝缘和气体绝缘组合的紧凑型开合电器，是空气绝缘和气体绝缘组合的紧凑型开 关设备。关设备。MTSMTS可分两类可分两类: :一类为敞开式组合电器一类为敞开式组合电器; ; 另一类为另一类为H-GISH-GIS即复合式即复合式GISGIS。 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 3131 ZCW10-126/T2000-31.5ZCW10-126/T2000-31.5敞开式组合电器敞开式组合电器 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 3232 荆门特高压变电站荆门特高压变电站 HGISHGIS 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 3333 （3 3）智能型高压开关设备）智能型高压开关设备 4.4.高压断路器发展高压断路器发展 * * 3434 二、二、SF6SF6断路器断路器 vv1.SF61.SF6气体性能气体性能 vv2.2.SF6SF6断路器外形结构断路器外形结构 vv3.3.运行维护中应注意问题运行维护中应注意问题 * * 3535 1.SF61.SF6气体的性能气体的性能 SF6SF6气体是一种气体是一种无色、无味、无毒无色、无味、无毒的惰性气体，在常温的惰性气体，在常温 常压下，密度约为空气的常压下，密度约为空气的5 5倍。在空气中不燃烧，不助燃倍。在空气中不燃烧，不助燃 。 SF6SF6呈强烈的呈强烈的电负性，电负性，容易吸附电子而形成负离子迁容易吸附电子而形成负离子迁 移率低的负离子容易与正离子结合形成中性质点。移率低的负离子容易与正离子结合形成中性质点。 SF6SF6气体电弧中弧心部分导热率低，温度高，电导率大气体电弧中弧心部分导热率低，温度高，电导率大 ，其外焰部分导热率高，温度低，电导率小，所以，其外焰部分导热率高，温度低，电导率小，所以电弧电弧 电流几乎集中在弧心部分。电流几乎集中在弧心部分。当电弧电流减小趋近于零时当电弧电流减小趋近于零时 ，细小的弧心一直存在到极小的电流。开断小电流时，细小的弧心一直存在到极小的电流。开断小电流时， 不会由于截流作用而产生操作过电压。不会由于截流作用而产生操作过电压。 * * 3636 瓷柱式结构示意图瓷柱式结构示意图 开断元件开断元件 支持瓷瓶支持瓷瓶 操动操动 机构机构 LW6-252LW6-252型型SF6SF6断路器断路器 2.SF62.SF6断路器外形结构断路器外形结构 瓷柱式（瓷柱式（GCBPGCBP）SF6SF6断路器结构断路器结构 * * 3737 落地罐式（落地罐式（GCBTGCBT）SF6SF6断路器结构断路器结构 LW12-550LW12-550型落地罐式断路器型落地罐式断路器 2.SF62.SF6断路器外形结构断路器外形结构 * * 3838 3.SF63.SF6断路器运行维护注意事项断路器运行维护注意事项 纯净的纯净的SF6SF6气体是无毒的，但含有杂质的气体是无毒的，但含有杂质的SF6SF6气体在气体在 电弧的作用下可能分解出不同程度的毒性气体，对电弧的作用下可能分解出不同程度的毒性气体，对 人体造成伤害。人体造成伤害。 SF6SF6断路器的断路器的微水含量超标和泄漏微水含量超标和泄漏是断路器运行中是断路器运行中 最常见的故障。最常见的故障。 为了防止泄漏的有害气体被人体吸收，必须在为了防止泄漏的有害气体被人体吸收，必须在良良 好的通风条件下进行操作好的通风条件下进行操作。 * * 3939 运行中运行中SF6SF6气体的密度监视气体的密度监视 SF6SF6断路器通常设有二级警告信号，即补气压力断路器通常设有二级警告信号，即补气压力 信号和闭锁压力信号。补气压力信号和闭锁压力信号信号和闭锁压力信号。补气压力信号和闭锁压力信号 的动作值一般为额定密度值的的动作值一般为额定密度值的9090和和8585。 考虑长年运行造成的密封件老化，气体绝缘考虑长年运行造成的密封件老化，气体绝缘 设备的年漏气率应不大于设备的年漏气率应不大于1 1。 3.SF63.SF6断路器运行维护注意事项断路器运行维护注意事项 * * 4040 三、真空断路器三、真空断路器 1.1.真空断路器特点真空断路器特点 2.2.真空断路器结构真空断路器结构 * * 4141 vv真空灭弧室真空度：真空灭弧室真空度：1.33101.3310-2 -2Pa Pa1.33101.3310-5 -5Pa Pa ， 属于属于高真空范畴。高真空范畴。 vv真空一般是指真空一般是指气体稀薄的空间。气体稀薄的空间。绝对压力低于绝对压力低于 正常大气压力的状态都可称为真空状态。正常大气压力的状态都可称为真空状态。 vv真空的程度以气体的绝对压力值来表示，压力真空的程度以气体的绝对压力值来表示，压力 越低称之越低称之真空度真空度越高。在国际单位制中，压力以越高。在国际单位制中，压力以 帕帕(Pa)(Pa)为单位。一个工程大气压约为为单位。一个工程大气压约为0.1MPa(0.1MPa(兆帕兆帕 ) )。过去习惯使用毫米汞柱。过去习惯使用毫米汞柱(mmHg).(mmHg). （1 1）“ “真空真空” ”含义含义 1 1、真空断路器特点、真空断路器特点 * * 4242 （2 2）真空断路器特点）真空断路器特点 vv真空断路器是以真空断路器是以真空作为真空作为 绝缘和灭弧介质绝缘和灭弧介质，在真空容在真空容 器中进行电流开断和关合的器中进行电流开断和关合的 断路器。断路器。 vv特点：特点：真空介质绝缘强度高、真空介质绝缘强度高、 恢复速度快、断路器触头行程很恢复速度快、断路器触头行程很 短、因而所需操作功小，在开断短、因而所需操作功小，在开断 电弧时弧压降低，触头磨损小，电弧时弧压降低，触头磨损小， 断路器电寿命和机械寿命长。断路器电寿命和机械寿命长。 1.1.真空断路器特点真空断路器特点 * * 4343 ZN63A-12(VS1)ZN63A-12(VS1)真空断路器真空断路器 ZW17-40.5 ZW17-40.5系列真空断路器系列真空断路器 2.2.真空断路器结构真空断路器结构 vv外形结构外形结构 * * 4444 vv真空灭弧室结构真空灭弧室结构 真空灭弧室外形真空灭弧室外形 1 1进线杆；进线杆； 2 2扭转保护环扭转保护环 3 3波纹管波纹管 4 4端盖端盖 5 5屏蔽罩屏蔽罩 6 6陶瓷外壳陶瓷外壳 7 7屏蔽罩屏蔽罩 8 8触头触头 9 9出线杆出线杆 1010端盖端盖 2.2.真空断路器结构真空断路器结构 * * 4545 四、操动机构四、操动机构 vv1.1.电磁机构电磁机构 vv2.2. 弹簧机构弹簧机构 vv3.3.液压机构液压机构 * * 4646 操动机构组成操动机构组成 * * 4747 1.1.电磁机构电磁机构 靠电磁铁将电能转化为机械能作为合闸动力的机构。靠电磁铁将电能转化为机械能作为合闸动力的机构。 优点：优点：结构简单、工作可靠、制造成本较低；结构简单、工作可靠、制造成本较低； 缺点：缺点：合闸线圈消耗的功率大，需要配备蓄电池合闸线圈消耗的功率大，需要配备蓄电池 作为操作电源，使用和维护复杂。作为操作电源，使用和维护复杂。 * * 4848 2.2.弹簧机构弹簧机构 利用已储能的弹簧作为动力使断路器动作的机构。利用已储能的弹簧作为动力使断路器动作的机构。 优点：优点：不需要大功率储能源，紧急情况下可手动储不需要大功率储能源，紧急情况下可手动储 能，灵活性高，运行维护简单。能，灵活性高，运行维护简单。 缺点：缺点：结构比较复杂，机械加工工艺要求高，安装结构比较复杂，机械加工工艺要求高，安装 调试困难。调试困难。 * * 4949 2.2.弹簧机构弹簧机构 BLK222BLK222弹簧操作机构弹簧操作机构 * * 5050 合闸弹簧直接驱动断路器的操作杆，不需要任何中间凸合闸弹簧直接驱动断路器的操作杆，不需要任何中间凸 轮盘、连接杆或轴。轮盘、连接杆或轴。 卷簧由一个通用电机储能卷簧由一个通用电机储能 BLK222BLK222弹簧操作机构弹簧操作机构 2.2.弹簧机构弹簧机构 * * 5151 辅助接点 与断路器的拉杆连接 合闸驱动点 分闸挚子分闸挚子 合闸挚子 分闸缓冲器 无合闸缓冲器无合闸缓冲器 BLK222BLK222弹簧操作机构弹簧操作机构 2.2.弹簧机构弹簧机构 * * 5252 分闸线圈 合闸线圈 BLK222BLK222弹簧操作机构弹簧操作机构 2.2.弹簧机构弹簧机构 * * 5353 合闸弹簧位于电机储能的合闸弹簧位于电机储能的 弹簧操动机构内。合闸弹弹簧操动机构内。合闸弹 簧是钟表式卷簧，并经蜗簧是钟表式卷簧，并经蜗 轮驱动器由通用电机储能轮驱动器由通用电机储能 。合闸脱扣释放后，合闸。合闸脱扣释放后，合闸 能量经驱动拐臂传给断路能量经驱动拐臂传给断路 器的触头和分闸弹簧。断器的触头和分闸弹簧。断 路器由分闸脱扣保持在合路器由分闸脱扣保持在合 闸位置闸位置 BLK222BLK222弹簧操作机构弹簧操作机构 2.2.弹簧机构弹簧机构 * * 5454 3.3.液压机构液压机构 利用高压压缩气体作为能源，液压油作为传利用高压压缩气体作为能源，液压油作为传 递能量的媒介，注入带有活塞的工作缸中，推动活递能量的媒介，注入带有活塞的工作缸中，推动活 塞做功，使断路器进行合闸和分闸的机构。塞做功，使断路器进行合闸和分闸的机构。 优点：优点：操作功大、操作功大、 动作平稳、速度快动作平稳、速度快 ，不需要大功率电，不需要大功率电 源；源； 缺点：缺点：结构复杂、结构复杂、 加工工艺高、油系加工工艺高、油系 统的工作压力大，统的工作压力大， 速度特性受稳定影速度特性受稳定影 响大、价格昂贵。响大、价格昂贵。 * * 5555 * * 5555 第三节第三节 高压隔离开关高压隔离开关 一、隔离开关作用一、隔离开关作用 二、二、隔离开关型号隔离开关型号 三、隔离开关基本结构三、隔离开关基本结构 四、隔离开关操作四、隔离开关操作 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 5656 * * 5656 1.1.隔离开关的隔离开关的主要用途是：主要用途是：将被检修的设备与带电部将被检修的设备与带电部 分可靠隔离，以保证工作人员和设备的安全；分可靠隔离，以保证工作人员和设备的安全； 2.2.用隔离开关可以进行的操作有：用隔离开关可以进行的操作有： 倒母线操作；倒母线操作； 拉合小电流电路拉合小电流电路 拉合无故障电压互感器和避雷器拉合无故障电压互感器和避雷器 改变中性点的运行方式改变中性点的运行方式 拉合空载母线及一定容量的变拉合空载母线及一定容量的变 压器和一定长度的空载线路压器和一定长度的空载线路 一、隔离开关作用一、隔离开关作用 * * 5757 * * 5757 GW4-126D /3150 GW4-126D /3150 50 50 产品产品 名称名称 安装安装 场所场所 带有带有 地刀地刀 额定电压额定电压 （ k k V)V) 额定电流额定电流 (A)(A) 动稳定电动稳定电 流（流（ k k A A） 设计设计 序号序号 二、隔离开关型号二、隔离开关型号 * * 5858 * * 5858 三、隔离开关基本结构三、隔离开关基本结构 GNGN系列户内隔离开关系列户内隔离开关 * * 5959 双柱式，水平旋转双柱式，水平旋转三柱水平断口闸刀翻转式三柱水平断口闸刀翻转式 三、隔离开关基本结构三、隔离开关基本结构 GWGW系列户外隔离开关系列户外隔离开关 * * 6060 水平断口折叠式水平断口折叠式 三、隔离开关的基本结构三、隔离开关的基本结构 GWGW系列户外隔离开关系列户外隔离开关 垂直断口折叠式垂直断口折叠式 * * 6161 GW4-126DGW4-126D隔离开关结构隔离开关结构 每组隔离开关由三个独每组隔离开关由三个独 立的单极组成，通过极间立的单极组成，通过极间 连接构成三极联动。每个连接构成三极联动。每个 单极由底座、支柱绝缘子单极由底座、支柱绝缘子 、导电系统、接地开关及、导电系统、接地开关及 传动系统组成。传动系统组成。 三、隔离开关的基本结构三、隔离开关的基本结构 * * 6262 绝缘缘支柱上装绝缘缘支柱上装 有软连接导电接线有软连接导电接线 座、中间触头、圆座、中间触头、圆 柱形触头。中间触柱形触头。中间触 头、圆柱形触头通头、圆柱形触头通 过导电杆在两个绝过导电杆在两个绝 缘支柱中间接触。缘支柱中间接触。 中间触头的触指成中间触头的触指成 对装配，依靠拉伸对装配，依靠拉伸 弹簧使触指夹紧触弹簧使触指夹紧触 指座和触头。指座和触头。 1 1接地刀静触头；接地刀静触头；2 2中间触头导电杆；中间触头导电杆；3 3防雨罩防雨罩 ；4 4圆柱形触头导电杆；圆柱形触头导电杆；5 5软连接接线座；软连接接线座； 三、隔离开关的基本结构三、隔离开关的基本结构 GW4-126DGW4-126D隔离开关结构隔离开关结构 * * 6363 隔离开关与接地开关的机械联锁部分是通过联锁盘来隔离开关与接地开关的机械联锁部分是通过联锁盘来 实现的，当隔离开关在合闸位置时，接地开关转动轴实现的，当隔离开关在合闸位置时，接地开关转动轴 的扇型联锁盘限制接地开关合闸。的扇型联锁盘限制接地开关合闸。 当接地开关在合闸位置时，接地开关联锁盘插入隔离当接地开关在合闸位置时，接地开关联锁盘插入隔离 开关的扇型联锁盘，使隔离开关不能合闸。开关的扇型联锁盘，使隔离开关不能合闸。 接地开关静触头固定在隔离开关的导电管上，动接地开关静触头固定在隔离开关的导电管上，动 触头安装在底座上的接地闸刀铝管的端部。触头安装在底座上的接地闸刀铝管的端部。 三、隔离开关的基本结构三、隔离开关的基本结构 GW4-126DGW4-126D隔离开关结构隔离开关结构 * * 6464 1. 拉、合无故障空载母线 PT学院1线工业2线 农业1线 1QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 6565 1. 1. 拉、合无故障空载母线拉、合无故障空载母线 PT学院1线工业2线 农业1线 1QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 6666 2. 2. 拉、合无故障拉、合无故障PTPT PT 学院1线 工业2线农业1线 2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 6767 2. 2. 拉、合无故障拉、合无故障PTPT PT 学院1线 工业2线农业1线 2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 6868 3. 3. 拉、合主变压器中性点接地刀闸拉、合主变压器中性点接地刀闸 220kV 110kV 10kV 1D 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 6969 3. 3. 拉、合主变压器中性点接地刀闸拉、合主变压器中性点接地刀闸 220kV 110kV 10kV 1D 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7070 4. 4. 等电位操作等电位操作 QF 1QF 1QS2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7171 4. 4. 等电位操作等电位操作 QF 1QF 1QS2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7272 4. 4. 等电位操作等电位操作 QF 1QF 1QS2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7373 4. 4. 等电位操作等电位操作 QF 1QF 1QS2QS 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7474 操作前的准备：操作前的准备： v 倒闸操作票倒闸操作票 vv 佩戴安全帽佩戴安全帽 vv 使用绝缘手套使用绝缘手套 vv 操作接地刀闸前，必须验电操作接地刀闸前，必须验电 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7575 操作现场规范：操作现场规范： v 核对设备编号核对设备编号 vv 检查设备外观检查设备外观 vv 正式发令正式发令 vv 手动操作规范手动操作规范 vv 电动操作规范电动操作规范 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7676 核对设备编号：核对设备编号： 操作人应在设备编操作人应在设备编 号牌正前方，立正号牌正前方，立正 姿势，距离以本人姿势，距离以本人 手臂伸直为准。距手臂伸直为准。距 离不可太近，以防离不可太近，以防 监护人视线，距离监护人视线，距离 太远不便于操作。太远不便于操作。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7777 检查设备外观：检查设备外观： 检查设备的外观检查设备的外观 无放电、无裂纹无放电、无裂纹 、无变形等。、无变形等。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7878 正式发令操作正式发令操作 操作人做好操作准操作人做好操作准 备后，监护人应保备后，监护人应保 持在操作人左后侧持在操作人左后侧 0.50.5米为宜，正式发米为宜，正式发 令时，必须再次核令时，必须再次核 对一次编号。对一次编号。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 7979 手动操作：手动操作： 手动推上隔离开关（包手动推上隔离开关（包 括接地隔离开关）起始括接地隔离开关）起始 时应慢且谨慎，在动、时应慢且谨慎，在动、 静触头行程完成一半时静触头行程完成一半时 ，应快而迅速，但在终，应快而迅速，但在终 了不得过猛而损坏机械了不得过猛而损坏机械 ，当发现合入故障点带，当发现合入故障点带 负荷推隔离开关（带电负荷推隔离开关（带电 合地刀）时，严禁将隔合地刀）时，严禁将隔 离开关再次拉开。离开关再次拉开。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 8080 手动操作：手动操作： 室外操作隔离开关时室外操作隔离开关时 操作人应密切注视动操作人应密切注视动 、静触头的运动情况、静触头的运动情况 。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 8181 电动操作：电动操作： 当隔离开关开始转动后，当隔离开关开始转动后， 监护人要密切关注隔离开监护人要密切关注隔离开 关的分合过程，操作人手关的分合过程，操作人手 放于急停位置，做好紧急放于急停位置，做好紧急 停转的思想准备。另事先停转的思想准备。另事先 要将操作摇把备好，以防要将操作摇把备好，以防 操作中电动失灵。操作中电动失灵。 高压隔离开关操作流程高压隔离开关操作流程 四、隔离开关的操作四、隔离开关的操作 * * 8282 分闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8383 分闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8484 分闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8585 分闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8686 合闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8787 合闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8888 合闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 8989 合闸动作 隔离开关的操作演示隔离开关的操作演示 * * 9090 * * 9090 操作方式操作方式 “ “就地就地” ”操作操作 “ “远方自动远方自动” ”操作操作:110kV:110kV及以上电及以上电 压等级及无人值班变电站采用压等级及无人值班变电站采用 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 9191 * * 9191 隔离开关必须是在断路器断开及接地刀闸断隔离开关必须是在断路器断开及接地刀闸断 开的情况下，才能进行操作。为避免误操作，隔开的情况下，才能进行操作。为避免误操作，隔 离开关与断路器、接地刀闸的操作之间必须按规离开关与断路器、接地刀闸的操作之间必须按规 定的操作顺序，加以闭锁。定的操作顺序，加以闭锁。 隔离开关操隔离开关操 作的条件作的条件 相应断路器断开相应断路器断开 相应接地刀闸断开相应接地刀闸断开 隔离开关操作条件隔离开关操作条件 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 9292 * * 9292 电磁闭锁电磁锁电磁闭锁电磁锁 电磁闭锁是利用断路器、隔离开关、断路器电磁闭锁是利用断路器、隔离开关、断路器 柜门等的辅助接点，接通或断开需闭锁的隔离开关柜门等的辅助接点，接通或断开需闭锁的隔离开关 、开关柜门等电磁锁电源，使其操作机构无法动作、开关柜门等电磁锁电源，使其操作机构无法动作 ，从而实现开关设备之间的相互闭锁。，从而实现开关设备之间的相互闭锁。 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 9393 * * 9393 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 电气闭锁电路电气逻辑闭锁电气闭锁电路电气逻辑闭锁 * * 9494 * * 9494 微机防误闭锁微机防误闭锁 微机防误闭锁系统是将断路器、隔离开关、接微机防误闭锁系统是将断路器、隔离开关、接 地刀闸（接地线）、开关柜门的辅助接点地刀闸（接地线）、开关柜门的辅助接点 ，通过微通过微 机编码锁具实现的闭锁。机编码锁具实现的闭锁。将开关设备操作程序（规将开关设备操作程序（规 则）或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒则）或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒 闸操作，既：闸操作，既：在电动操作的刀闸或地刀机构箱的操在电动操作的刀闸或地刀机构箱的操 作电源回路中加入微机五防接点作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机，防误功能由微机 五防系统独立完成。五防系统独立完成。 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 9595 机械防机械防 误闭锁误闭锁 装置装置 微机防微机防 误闭锁误闭锁 装置装置 五、隔离开关控制五、隔离开关控制 * * 9696 第四节第四节 互感器互感器 一、互感器作用及分类一、互感器作用及分类 二、二、电流互感器电流互感器 三、电压互感器三、电压互感器 四、交流电网绝缘监察装置四、交流电网绝缘监察装置 * * 9797 一、互感器作用及分类一、互感器作用及分类 1.1.互感器作用互感器作用 将一次回路的高电压和大电流变为将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的二次回路的 标准值标准值，使测量仪表和继电器小型化和标准化；，使测量仪表和继电器小型化和标准化； 使测量仪表、继电器等二次设备与一次高压装使测量仪表、继电器等二次设备与一次高压装 置在置在电气方面隔离电气方面隔离，从而保证了设备和人身的安，从而保证了设备和人身的安 全。全。 为了确保工作人员在接触仪表和继为了确保工作人员在接触仪表和继 电器时的安全，互感器的二次绕组必须一电器时的安全，互感器的二次绕组必须一 点接地。点接地。 * * 9898 2.2.互感器分类互感器分类 互感互感 器器 电流互感电流互感 器器 电压互感电压互感 器器 电磁式电磁式 电子式电子式 电磁式电磁式 电容分压电容分压 式式 电子式电子式 一、互感器作用及分类一、互感器作用及分类 * * 9999 二、电流互感器二、电流互感器 1.1.工作原理工作原理 * * 100100 2.2.电流互感器特点电流互感器特点 一次绕组串联于一次电路中，一次绕组的匝数很一次绕组串联于一次电路中，一次绕组的匝数很 少。少。一次电流的大小决定于一次负载电流一次电流的大小决定于一次负载电流。 二次绕组与二次负载串联，二次绕二次绕组与二次负载串联，二次绕 组串联的仪表组串联的仪表 和继电器电流线圈的阻抗很小，因此和继电器电流线圈的阻抗很小，因此 正常运行时，正常运行时，二二 次绕组近似于短路工作状态。次绕组近似于短路工作状态。 运行中的电流互感器运行中的电流互感器二次侧严禁开路运行二次侧严禁开路运行。 二、电流互感器二、电流互感器 * * 101101 电流互感器二次开路时，电流互感器二次开路时， 的变化曲的变化曲 线线 二、电流互感器二、电流互感器 运行中的运行中的TATA二次侧开路分析二次侧开路分析 * * 102102 运行中的运行中的TATA二次侧开路的危二次侧开路的危 害害 二、电流互感器二、电流互感器 e e 2 2 =-d/dt =-d/dt ，磁通急剧变化时，磁通急剧变化时，二次绕组内将感二次绕组内将感 应很高的尖顶波电势应很高的尖顶波电势e e 2 2 , ,危及工作人员的安全，威危及工作人员的安全，威 胁仪表和继电器以及连接电缆的绝缘。胁仪表和继电器以及连接电缆的绝缘。 磁路的严重饱和还会使磁路的严重饱和还会使铁心严重发热铁心严重发热，若不能及，若不能及 时发现和处理，会使电磁式电流互感器烧毁和电时发现和处理，会使电磁式电流互感器烧毁和电 缆着火。缆着火。 在铁心中产生剩磁，在铁心中产生剩磁，影响互感器的特性影响互感器的特性。 * * 103103 3.3.电流互感器误差电流互感器误差 pp角差（相位差）角差（相位差） pp比差比差( (电流误电流误 差差) ) 二、电流互感器二、电流互感器 * * 104104 4.4.电流互感器准确级及额定容量电流互感器准确级及额定容量 二、电流互感器二、电流互感器 （1 1）电流互感器的准确级）电流互感器的准确级 * * 105105 二、电流互感器二、电流互感器 保护用：保护用：系统出现短路故障的情况下，要求保护用电流系统出现短路故障的情况下，要求保护用电流 互感器应有一定准确度，铁心基本不饱和，确保继电保护互感器应有一定准确度，铁心基本不饱和，确保继电保护 装置正确动作。装置正确动作。GB1208GB1208要求保护用互感器在二次绕组接额要求保护用互感器在二次绕组接额 定负荷、且一次绕组通过额定准确限值一次电流时，复合定负荷、且一次绕组通过额定准确限值一次电流时，复合 误差不超过误差限值；并规定，应将保护用电流互感器的误差不超过误差限值；并规定，应将保护用电流互感器的 准确级与额定准确限值系数一起标注，例如：准确级与额定准确限值系数一起标注，例如：5P155P15，表示，表示 电流互感器为电流互感器为5P5P级，额定准确限值系数为级，额定准确限值系数为1515；互感器二次；互感器二次 绕组接额定负荷、且一次电流不超过绕组接额定负荷、且一次电流不超过1515倍额定电流时，互倍额定电流时，互 感器的复合误差应小于感器的复合误差应小于5 5 （1 1）电流互感器的准确级）电流互感器的准确级 测量用：测量用：在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分 数来标称。标准的准确级为数来标称。标准的准确级为0.10.1、0.20.2、0.50.5、l l、3 3和和5 5级。供级。供 特殊用途的为特殊用途的为0.2S0.2S及及0.5S0.5S级。级。 * * 106106 定义定义: : 指指TATA在额定二次电流（在额定二次电流（5 5A 1AA 1A）I IN2 N2和额定二次阻抗 和额定二次阻抗 Z Z N2N2下运行时，二