第4章 高压电气设备 2.ppt

保护特性 1 熔化时间2 汽化到电弧产生的时间3 燃弧时间 户内高压熔断器 户外高压熔断器 跌落式熔断器 限流熔断器 高压负荷开关 作用 开断正常负荷电流 不能开端短路电流 类型 1 户内式和户外式 2 产气式 压气式 油浸式 真空式和六氟化硫式结构 框架 绝缘支柱 刀型触头 灭弧装置和传动机构 户内式负荷开关 SF6负荷开关 负荷开关 熔断器 互感器 分类 电压互感器和电流互感器互感器的作用 1 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流 使测量仪表和保护装置标准化 小型化 结构轻巧 便于屏内安装 2 使二次设备与高电压部分隔离 且互感器二次侧均接地 从而保证了二次设备和人身安全 电流互感器 1 电流互感器的工作特点 1 一次绕组串联在电路中 并且匝数很少 一次绕组中的电流就是电路中的负荷电流 与二次电流无关 2 二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小 即正常时电流互感器二次测相当于短路 3 电流互感器的二次回路不允许开路 否则会产生高电压 措施 电流回路不得装设熔断器 导线的截面不小于2 5mm2 二次绕组一端及铁芯必须可靠接地 工作原理 与变压器相似 2 电流互感器的误差 1 电流误差 2 相位误差 3 电流互感器的准确度等级定义 准确度等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误差 分为0 2 0 5 1 0 3 10及保护级 B级 测量用电流互感器 有较高的准确度 当通过故障电路时 希望电流互感器较早饱和 以保护仪表不受短路电流的损害 保护用电流互感器 准确度等级要求不高 但在可能出现的短路电流范围内 要求最大误差限值不超过10 4 电流互感器的额定容量 二次电流标准值 5A或1A 5 电流互感器的接线 注意 极性 L1 为一次绕组首端 K1 为二次绕组首端 单相接线 不完全星型接线 6 电磁式电流互感器的分类 1 按安装地点分 户内式和户外式 2 按安装方式分 穿墙式 支持式 装入式 3 按绝缘分 干式 浇筑式 油浸式 4 按绕组匝数分 单匝式和多匝式 7 电磁式电流互感器的结构 8 光电式电流互感器特点与原理 电磁式电流互感器的缺点 1 绝缘结构复杂 体积和重量大 2 在电力系统短路时 短路电流使互感器饱和 输出的二次电流严重畸变 造成保护拒动 使电力系统发生严重事故 光电式电流互感器优点 1 绝缘性能良好 价格便宜 2 不含铁芯 消除了磁饱和及铁磁谐振等问题 3 抗电磁干扰性能好 低压侧无开路高压危险 4 动态范围大 测量精度高 频率响应范围宽 5 体积小 重量轻 6 具有先进性 工作原理 电压互感器 1 工作特点 1 是一种特殊变压器 一次绕组与电网并联 2 二次绕组接测量仪表和继电器等的电压绕组 阻抗很大 负荷电流很小 相当于变压器空载状态 要求 1 二次侧不允许短路 需装设熔断器或自动开关 2 二次绕组必须接地 二次绕组的额定电压 100 2 电压互感器误差 1 电压误差 2 相位误差 3 准确度等级和额定容量准确度等级 是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内 功率因数为额定值时 电压误差的最大值 主要有0 2 0 5 1 3几个等级 3 电压互感器的接线 4 电磁式电压互感器的分类 1 根据安装地点分 户内式和户外式 2 根据相数分 单相式和三相式 3 按每相绕组分 双绕组和三绕组 4 按绝缘分 干式 浇注式 油浸式 SF6气体绝缘 5 电磁式电压互感器的结构 1 浇注绝缘电压互感器 电压互感器 2 油浸式电压互感器 3 六氟化硫电压互感器 6 电容式电压互感器 特点 结构简单 体积小 重量轻 占地少 成本低 第3节母线 电缆及绝缘子 一 母线1 作用 汇集 分配和传送电能2 特点 裸导体装置 通过的功率大 要承受很大的动热稳定3 材料硬母线 35KV以下的户内配电装置 铜 导电率高 机械强度高 抗腐蚀性能好 铝 导电率较低 截面大 重量轻 耐腐蚀性能差 钢 导电率差 趋肤效应严重 损耗较大软母线 钢芯铝绞线 35KV以上的户外配电装置 4 截面形状母线截面形状有 矩形 圆形 槽形和管形矩形母线 散热条件好 集肤效应小 安装简单 连接方便 常用于35kv以下室内配电装置中 圆形母线 无电场集中的现象 不易产生电晕 常用于35kv以上的户外配电装置中 槽形母线 集肤效应小 冷却条件好 金属材料利用率高 机械强度高 管形母线 集肤效应小 可防止产生电晕 散热面小 常用于35kv以上的户外配电装置中 5 母线的布置 1 垂直排列 交流 ABC三相由上而下排列 直流 上正下负排列 2 水平排列 交流 ABC三相由内向外排列 直流 内正外负排列 3 引下线排列 交流 ABC三相由左向右排列 直流 左正右负排列安装方式 平装 机械抗弯强度高 对流散热效果差立装 对流散热效果好 机械抗弯强度高差综合布置方式 竖排立放平装 平排平放平装竖排平放立装 平排立放立装 6 母线的着色硬母线刷漆 直流 交流目的 区别相序 增加辐射散热 载流量提高12 15 防腐蚀作用交流 A相 黄色 B相 绿色 C相 红色直流 正极 红色 负极 蓝色中性线 不接地中性线 白色 接地中性线 紫色 电力电缆 1 特点 铺设在地下 结构紧凑 占用空间小 走向和布置灵活 不影响环境 现场施工简便 2 结构 导电芯线 绝缘层 密封层 密封户套和保护层 1 电缆芯线 铝芯或铜芯 10mm2截面以上多股绞合 圆形或扇形截面 2 绝缘层 各芯线绝缘 相间绝缘 芯线对地绝缘材料 油浸纸绝缘 橡皮绝缘 聚氯乙烯绝缘 聚乙烯绝缘 交联聚氯绝缘 3 密封护套 保护绝缘层 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 4 保护层 钢带 钢丝叠加 沥青防腐层 保护密封户套不受外界因素的损伤 并使电缆具有一定的机械强度 3 分类 1 按电压分 高压和低压电缆 2 按使用环境分 空气中敷设电缆 直埋电缆 水下电缆 3 按芯数分 单芯 双芯 三芯 四芯电缆 4 按芯线材料分 铜芯电缆和铝芯电缆 5 按密封护套材料分 铝包 铅包 塑料包 橡胶包 6 按保护层分 裸钢带 钢丝铠装和带麻被层的钢带 钢丝铠装电缆等 7 按绝缘材料分 油浸纸绝缘电缆 绝缘性能好 承受电压高 使用年限长 可分为 粘性浸渍电缆 干绝缘电缆和不滴油电缆三种 聚氯乙烯绝缘电缆 又称全塑料电力电缆 其电气性 耐水性 抗酸性 抗腐蚀性好 具有一定的机械强度 可垂直敷设 交联聚氯乙烯绝缘电缆 不但具有全塑料电缆的一切特点 而且缆芯长期允许工作温度高 机械性能好 耐压强度高 橡皮绝缘电缆 性质柔软 弯曲方便 但耐压强度不高 易变质 老化 易受机械损伤 4 电缆三头电缆与电缆 架空线 电机 电器等连接时要用电缆头 分类 终端头 环氧树脂型 干包型中间接头 电缆与电缆的连接对电缆三头的基本要求 1 导体连接好 2 绝缘可靠 3 密封良好 4 足够的机械强度 1 作用支持 支持及固定带电裸导体 并使之与地绝缘绝缘 带电导体之间的绝缘2 技术要求 绝缘性能好 机械性能好3 分类电器绝缘子 固定电器的载流部分电站绝缘子 固定硬母线 支柱绝缘子 套管绝缘子 线路绝缘子 固定软母线 针式 悬式 棒式 4 结构 绝缘体 金属配件 绝缘子 5 支柱绝缘子户内 内胶装 电气性能好 机械强度低外胶装 电气性能差 机械强度高联合胶装 上部内胶 下部为外胶针式 淘汰产品户外 实压棒式 可以单件使用或多种叠装使用以得到更高电压级6 套管绝缘子结构 瓷套 法兰盘 导电体 限流电器 作用 增加电路的短路阻抗 限制短路电流种类 限流电抗器和分裂变压器 一 限流电抗器 电抗器 串联电抗器 并联电抗器 限流电抗器和消弧线圈串联电抗器 限制电力系统的高次谐波对电容器的影响 串联在电容器前 也称阻波器 并联电抗器 吸收系统电容功率 限制电压升高 限流电抗器 限制短路电流 维持母线电压消弧线圈 减小中性点非直接接地系统的接地电流 防止故障扩大 2 分类 混凝土柱式电抗器 NKS或NKSL 分裂电抗器 FK 和油浸电抗器 XKSL 限流电抗器的型号 NKSL 10 600 5 表示铝电缆混凝土柱式电抗器 电压10kV 电流600A 阻抗电压百分数为5 1 作用 限制电力设备的短路电流 能维持母线电压 将短路容量加以限制 以选择轻型断路器和小截面的电缆 3 结构和布置 1 混凝土柱式电抗器结构 空心混凝土结构 制造简单 成本低 运行可靠 维护方便 室内装置 布置 垂直排列 水平排列 两重一并排列 品字排列 2 分裂电抗器 中间带抽头的混凝土柱式电抗器 3 油浸式限流电抗器 夹装 油浸式 户外装置安装要求 周围没有磁导体 3 普通电抗器的参数及应用 当在电抗器后发生三相短路时 母线剩余电压的百分数为 4 分裂电抗器的参数及应用 正常时 故障时 1 短路电流自1流向2 2 短路电流自3流向2 二 分裂变压器1 作用分裂变压器 能在正常工作和低压侧短路时 使变压器呈现不同的电抗值 从而起