高压电器及成套配电装置.ppt

电工进网作业 课题 第三章高压电器及成套配电装置 DIANGONGJINWANGZUOYE 第三章高压电器及成套配电装置 3 1高压电器相关知识3 2高压断路器3 3隔离开关3 4高压负荷开关3 5高压熔断器3 6高压电容器3 7高压成套配电装置3 8高压 低压预装箱式变电站 3 1高压电器相关知识 一 电力系统短路基本概念短路基本类型 三相短路 两相短路 单相短路 3 1高压电器相关知识 二 高压电器中的电弧什么是电弧 电弧或弧光是气体放电的一种形式 在正常状态下 气体具有良好的电气绝缘性能 但当在气体间隙的两端加上足够大的电场时 就可以引起气体离子导电即电流通过气体 这种现象称为放电 1 开关电器中电弧的产生与熄灭a 产生b 熄灭c 重燃 1 触头间介质击穿电压以那些因素有关 2 触头间恢复电压以那些因素有关 3 纯电阻负荷与恢复电压关系 4 电流变化率与恢复电压关系 2 加速电弧熄灭方法吹弧 拉长 冷却 3 2高压断路器 一 高压断路器的用途 类型和主要技术数据1 用途 变电所主要的电力控制设备 具有灭弧特性 当系统正常或故障运行时 它能接通或断开高压电路 2 类型 油断路器 六氟化硫断路器 SF6断路器 真空断路器 压缩空气断路器等 少油断路器特点 耗材少 价格低 但需要定期检修 有引起火灾与爆炸的危险 3 参数 额定电压 额定电流 额定开断电流 关合电流额定开断电流 额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值 此值决定断路器灭弧能力 4 断路器型号及含义 断路器名称 S 少油 D 多油 Q 产气 Z 真空 L 六氟化硫 额定电流A 其它标志G 改进型C 手车型 额定电压KV 设计序号 使用环境 N 户内型 W 户外型 例 ZN4 10 600 二 真空断路器 基本特点 价格高 但体积小 重量轻 噪音小 无可燃物 维护工作量少 大量使用于3KV 10KV发电厂 变电所及高压用户变电所 1 真空灭弧室玻璃结构强度较差 使用量已逐渐减少 陶瓷综合性能最好 因而应用最广泛 主要作用 绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用 并参与组成气密绝缘系统 1 玻璃绝缘外壳特点 2 陶瓷绝缘外壳特点 3 波纹管 触头距离 波纹管寿命 4 屏蔽罩 电弧 58 59 三 SF6断路器1 SF6气体性质 1 SF6气体是无色 无臭 不燃 易液化 比重大 无毒的惰性气体 具有优良的绝缘性能 且不会老化变质 2 SF6气体绝缘性和灭弧能力强 它的绝缘强度是空气的2 33倍 灭弧能力是空气的100倍 2 SF6断路器结构 1 罐式SF6断路器特点及适用范围 2 新装或运行SF6断路器应测量 62 63 四 断路器操作机构1 作用与要求 足够的操作功 较高的可靠性 动作迅速 具有自由脱扣装置2 操动机构分类 电磁 弹簧储能 液压 储能时 电源开关处于分闸状态 CT19型弹簧操动机构通常与10KV真空断路器配套使用 五 断路器运行维护断路器正常运行 巡视 检查真空断路器1 一般有人值班每天巡视不少于一次2 无人值班通常每月不少于2次3 断路器应有明显的接地标志 接地螺栓应不小于M12 并接触良好 4 SF6断路器应每日记录SF6气体压力和温度 5 断路器特殊巡视 70 6 长期停用的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式进行2 3次操作 操作无误后方能投入运行 7 真空断路器出现真空损坏应立即停电处理 68 69 70 71 3 3隔离开关 一 隔离开关作用 分类和型号1 作用 在线路上基本没有电流时 将电气设备和高压电源隔开或接通 由于有明显的断开点 比较容易判断电路是否已经切断电源 如检修时就常用隔离开关把电源断开 检修好后再接通 以保证工作上的安全 有的隔离开关在闸刀打开后能自动接地 以确保检修人员的安全 这种隔离开关称为带接地刀的隔离开关 2 操作 必须在断路器切断电源后 方能拉断隔离开关 合闸时 须先合隔离开关 再合断路器 设备状态 运行 备用 检修 3 隔离开关能直接拉 合与母线相连设备的电容电流或电容电流不超过5A的空载电流 类型 G隔离开关 N户内W户外 设计序号 表示绝缘不同类型 额定电流 A T统一设计 G改进型 D带接地刀闸 额定电压 KV 例 GW5 35 2000GN2 10 1000GN 35 1000 二 户内式隔离开关常见GN2 10系列额定电流为400 3000A 其它GN10 10 GN19 10 GN22 10GN24 10等基本结构大体相同 区别在于额定电流 外形尺寸 布置方式和操动机构等不同 三 户外式隔离开关1 GW4 35额定电流630 2000A2 GW5 35双柱V型结构 支柱夹角50 重量轻 占用空间小 GW4 35 GW5 35 3 4高压负荷开关 一 高压负荷开关的作用和分类1 高压负荷开关具有简单的灭弧装置 因此能通断一定的空载电流和负荷电流 但不能通断短路电流 可起高压电源隔断作用 起一个明显的分断点 通常与高压熔断器配合使用 由熔断器起短路保护作用 2 动作 负荷开关合闸时 灭弧触头先闭合 然后工作触头在闭合 例 FN3 10R 400 3 5高压熔断器 一 高压熔断器用途和型号1 高压熔断器作用 当电气设备过载和短路电流时熔体发热而熔化 从而切断电路保护电气设备免受损害 在3KV 35KV小容量装置中 熔断器可用于保护高压输电线路 电压变压器 电压互感器及电动机等 2 分类 户内 户外固定 自动跌落式限流 非限流二 户内式高压熔断器1 RN1系列熔断器为限流式有填料高压熔断器 2 灭弧原理 RN1 3 RN2型 无熔断指示器 由电压互感器二次侧仪表的读数来判断其熔体的熔断况 4 RN2熔丝由于电压互感器的二次侧近于开路状态 RN2型的额定电流一般为0 5A 熔丝很细为防机械损坏 熔丝按机械强度确定 并具有一定电阻 熔丝不能随意更换 材料 截面 长度和电阻值应符合要求 三 户外式高压熔断器1 跌落式熔断器作用 被广泛用于环境正常的户外场所 作高压线路和设备的短路保护用 1 熔管 2 熔丝 RW4 2 限流式熔断器特点 RXW 35该熔断器的熔管是固定在棒形支柱绝缘子上的 熔体熔断后不能自动跌开 无明显可见的断开间隙 不能作 隔离开关 用 它是35KV高压熔断器 主要用于保护电压互感器 1 棒形支柱绝缘子2 瓷质熔管 内装特制熔体及石英砂 3 铜管帽4 6 接线端子5 固定抱箍 3 6高压电容器 一 高压电容器用途与型号作用 利用高压电容器可以提高线路末端的功率因数 保障线路末端的电压质量 例BWF10 5 25 1 二 高压电容器结构电容元件组 芯子 由若干个电容元件连接而成 电容元件可接成串联或并联 单台三相电容器的电容元件组在外壳内部接成三角形 三 高压电容器安全运行1 运行温度 环境温度在 40 C之间时 充矿物油的电容器允许温升为50 C 充硅油的电容器允许温升为55 C 2 允许过电压 电容器在正常运行时 可在1 1倍额定电压下长期运行 3 高压电容器组运行操作注意事项停电 先拉电容器断路器 再拉各支路断路器送电与停电相反事故 全站无电后 必须将高压电容器组的支路断路器断开 禁止带电荷合闸 88 89页 4 高压电容器组投入或退出1 低于0 85投入 高于0 95退出 2 电压高于1 1倍或电流高于1 3倍退出 电容器温度超出 40 c范围时 退出 3 电容器爆炸 喷油或起火 瓷套管发生严重放电 闪络 接点严重过热或熔化 电容器内部或放电设备有严重异常响声 电容器外壳有异形膨胀 4 禁止高压电容器组带电荷合闸 5 高压电容器组在运行中的常见故障和处理1 渗漏油2 外壳膨胀3 电容器爆炸4 发热5 瓷绝缘表面闪络6 异常响声 90 91页 3 7高压成套配电装置 套配电装置 是按不同用途和使用场合 将所需一 二次设备按一定的线路方案组装而成的一种成套配电设备 用于供配电系统中的馈电 受电及配电的控制 监测和保护 主要安装有高压开关电器 保护设备 监测仪表和母线 绝缘子等 分类 固定式和移开式 手车式 高压开关柜的 五防 功能 防止误操作断路器 防止带负荷拉合隔离开关 防止带负荷推拉小车 防止带电挂接地线 防止带电合接地开关 防止带接地线 接地开关处于接地位置时 送电 防止误入带电间隔 五防 采用断路器 隔离开关 接地开关与柜门之间的强制性机械闭锁方式或电磁锁方式实现 一 KYNxx800 10型高压开关柜 1 KYN 10户内交流金属铠装移开式开关设备 以下简称手车式柜 手车柜适用于交流50Hz额定电压3 10KV额定电流1250 3150 中心点不接地的单母线及单母线分段系统的户内成套配电装置 供各类型发电厂 变电站及工矿企业作为接受和分配网络电能对电路实行控制保护监测 1 KYN 10开关柜结构1 小车室2 电缆室3 小车前后运动2 闭锁装置1 推进机构与断路器连锁2 小车与接地开关连锁 94 95 96 二 RGC型金属封闭单元组合SF6开关柜适用范围 RGC型高压开关柜常用于额定电压3 24KV 额定电流630A的单母线接线的变电所中 型号含义 单元代号C电缆开关单元V断路器单元 1 结构SF6全绝缘开关设备较SF6半绝缘开关设备更具有安全 维修少 体积小 安全可靠等优点 同时由于全绝缘开关设备具有多种组合方案以及灵活的扩展性 因此在国内已得到普遍使用 RGC型开关柜有7种标准单元 最大可用5个标准单元组成一个大单元 由于运输条件和装卸的限制 当超过5个小单元时 应分成两个部分 标准单元 负荷开关 可见的三工位关合 隔离接地开关 母线 关合 隔离 接地开关位置观察窗负荷开关与三工位开关之间连锁 螺栓式400系列套管 接地母线 电容式带电显示器和K型驱动机构 三 环网开关柜环网供电 为了提高供电可靠性 使用户可以从两个方向获得电源 通常将电网连接成环形 1 组成高压环网柜主要采用负荷开关和熔断器的组合方式 正常电路通断操作由负荷开关实现 而短路保护由具有高分断能力的熔断器来完成 2 特点这种负荷开关加熔断器的组合柜与采用断路器的高压开关柜相比 体积和重量都明显减少 价格也便宜很多 而一般6 10KV的变配电所 负荷的通断操作较频繁 短路故障的发生却是个别的 因此