高压电器及成套配电装置 PPT课件

高压电器及成套配电装置 2020 4 7 1 主要内容 一 高压电器相关知识二 高压断路器三 隔离开关四 高压负荷开关五 高压熔断器六 高压电容器七 高压成套配电装置八 高压 低压预装箱式变电站 2020 4 7 2 第一节高压电器相关知识 一 电力系统短路基本概念二 高压电器中的电弧 2020 4 7 3 一 电力系统短路基本概念 电力系统正常运行时 各相之间是绝缘的 电力系统中相与相之间或相与地之间 对中性点直接接地系统而言 通过金属导体 电弧或其他较小阻抗连结而形成的非正常状态称为短路 2020 4 7 4 三相电力系统中短路的基本类型有 三相短路 两相短路 两相接地短路和单相短路等 各种短路示意图如图3 1所示 2020 4 7 5 重庆一酒楼开张施放礼花 喷出的彩带挂在了附近的变压器上 造成变压器短路损坏 附近千余户居民停电3小时 2020 4 7 6 短路电流危害主要有以下几个方面 1 短路电流通过电器设备时 将引起导体严重发热 造成导体温度升高甚至熔化 并且会损坏绝缘 2 短路电流通过电器设备时 在相间产生很大的电动力作用于导体之上 可能造成设备的变形或损坏 3 短路处往往有电弧产生 高温电弧会烧毁故障设备或烧伤周围人员 甚至会引起火灾 4 短路电流通过变压器 线路等阻抗元件时 将产生很大的电压降 还会引起发电机端电压的降低 因此影响电力系统的正常供电 2020 4 7 7 二 高压电器中的电弧 1 开关电器中电弧的产生与熄灭高压电路中开关电器切断具有电流的电路时 断开的触头之间将会产生电弧 电弧电流的本质是离子导电 即触头之间的正离子 带正电 在触头间电场力的作用下向负极运动 负离子 带负电 和自由电子在触头间电场力的作用下向正极运动而形成的电流 显然 触头断开后 触头之间如果有电弧存在 则电路实际上没有被切断 直到触头间电弧熄灭后电路才真正断开 2020 4 7 8 2 加速电弧熄灭方法在开关电器中 为加速电器触头之间电弧的熄灭 各种开关电器可采用不同的灭弧措施与方法 加速开关电器中灭弧的措施与方法主要有如下几种 2020 4 7 9 1 气体吹动电弧利用温度较低的气体吹动电弧 吹动电弧的气流会使电弧温度降低 并带有大量带电质点 正离子 负离于和自由电子 从而提高了弧隙的介质击穿电压 使电弧加速熄灭 2 拉长电弧采用加快触头之间的分离速度等措施 使电弧的长度迅速增长 电弧表面积迅速增大 从而提高触头间的介质击穿强度 加速电弧熄灭 3 电弧与固体介质接触当电弧与优质固体灭弧介质 如石英砂等 接触时 固体介质能使电弧迅速冷却 并由于金属蒸气大量在介质表面凝结减少了弧隙的金属蒸气 使触头间的带电质点 正离子 负离子和自由电子 急剧减少 迅速提高介质击穿电压 从而达到加速电弧熄灭的目的 2020 4 7 10 第二节高压断路器 一 高压断路器的用途 类型和主要技术数据二 真空断路器三 SF6断路器四 断路器操动机构五 断路器运行维护 2020 4 7 11 一 高压断路器的用途 类型和主要技术数据 1 高压断路器的用途高压断路器在高压电路中起控制作用 是高压电路中的重要电器元件之一 断路器用于在正常运行时接通或断开电路 故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路 特殊情况 如自动重合到故障线路上时 下可靠地接通短路电流 高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器 断路器的工作状态 断开或闭合 是由它的操动机构控制的 2020 4 7 12 2 高压断路器的类型高压断路器的种类繁杂 一般可按下列方法分类 按断路器的安装地点分可分为户内式和户外式两种 按断路器灭弧原理或灭弧介质可分为油断路器 真空断路器 六氟化硫 SF6 断路器等等 2020 4 7 13 3 高压断路器主要参数 1 额定电压额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级 它决定了断路器的绝缘水平 2 额定电流额定电流是在规定的环境温度下 断路器长期允许通过的最大工作电流 有效值 3 额定开断电流额定开断电流是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短路电流值 它是表明断路器灭弧能力的技术参数 4 关合电流关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时 断路器所允许接通的最大短路电流 2020 4 7 14 4 断路器型号及含义例如ZN4 10 600型断路器 表示该断路器为室内式真空断路器 设计序号为4 额定电压为10kV 额定电流为600A 2020 4 7 15 二 真空断路器 真空断路器虽价格较高 但具有体积小 重量轻 噪音小 无可燃物 维护工作量少等突出的优点 它将逐步成为发电厂 变电所和高压用户变电所3kV 10kV电压等级中广泛使用的断路器 2020 4 7 16 1 真空灭弧室真空断路器的关键元件是真空灭弧室 真空断路器的动 静触头安装在真空灭弧室内 其结构如图3 2所示 2020 4 7 17 2 ZN28 10系列真空断路器ZN28 10系列真空断路器一相结构如图3 3所示 2020 4 7 18 三 SF6断路器 SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质 具有独特的优点 使SF6断路器在电力系统各高电压等级中的使用范围日益广泛 2020 4 7 19 1 SF6气体性质1 SF6气体是一种无色 无味 无毒 不可燃 易液化 对电气设备不腐蚀的气体 2 SF6气体绝缘性和灭弧能力强 3 SF6气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物 但在电弧过零值后 又很快再结合成SF6气体 故SF6气体在断路器内多次灭弧后 仍旧保持其稳定性能 2020 4 7 20 4 SF6气体化学性质虽稳定 但是与水分或其他杂质成分混合后 在电弧作用下会分解为低氟化合物和低氟氧化物 会腐蚀断路器内部结构部件 并会威胁运行和检修人员的安全 为此 SF6断路器要有压力监视系统和净化系统 另外 SF6气体含水量过多 会造成水分凝结 浸润绝缘部件表面 使绝缘强度下降 容易引起设备故障 5 SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置 2020 4 7 21 2 SF6断路器结构SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种 1 支柱式SF6断路器 如图3 4 支柱式SF6断路器在断路过程中 由动触头 4 带动压气缸 5 运动使缸体内建立压力 当动 静触头分开后灭弧室的喷口 3 被打开时 压气缸内高压SF6气体吹动电弧 使电弧迅速熄灭 2020 4 7 22 2 对断路器SF6气体要求新装SF6断路器投入运行前必须复测气体含水量和漏气率 要求灭弧室的含水量应小于150ppm 体积比 其他气室小于250ppm 体积比 SF6气体的年漏气量小于1 运行中SF6断路器应定期测量SF6气体含水量 断路器新装或大修后 每三个月测量一次 待含水量稳定后可每年测量一次 2020 4 7 23 四 断路器操动机构 1 作用与要求断路器的操动机构 是用来控制断路器跳闸 合闸和维持合闸状态的设备 其性能好坏将直接影响断路器的工作性能 因此 操动机构应符合以下基本要求 1 足够的操作功 2 较高的可靠性 3 动作迅速 4 具有自由脱扣装置 2020 4 7 24 2 操动机构分类断路器操动机构一般按合闸能源取得方式的不同进行分类 目前常用的可分为手动操动机构 电磁操动机构 弹簧储能操动机构 气动操动机构和液压操动机构等等 1 电磁操动机构 优点是结构简单 价格较低 加工工艺要求低 可靠性高 缺点是合闸功率大 需要配备大容量的直流合闸电源 机构笨重 机构耗材多 2 弹簧储能操动机构 优点是只需要小容量合闸电源 对电源要求不高 交 直流均可 缺点是操动机构的结构复杂 加工工艺要求高 机件强度要求高 安装调试困难 3 液压操动机构 优点是体积小 操作功大 动作平稳 无噪音 速度快 不需要大功率的合闸电源 缺点是结构复杂 加工工艺要求很高 动作速度受温度影响大 价格昂贵 2020 4 7 25 3 操动机构型号及含义 2020 4 7 26 4 CT19弹簧操动机构CT19型弹簧操动机构储能动作过程如图3 6所示 电动机储能时 电动机转动后 通过齿轮A B和齿轮C D两级传动 带动驱动爪 12 使储能轴 14 转动 储能轴转动后通过摇臂 9 拉伸合闸弹簧 3 使其储能 当合闸弹簧拉伸到位后 同时推动行程开关 10 动作切断电动机电源 完成储能 2020 4 7 27 CT19型弹簧操动机构分合闸动作过程如图3 7所示 合闸时 合闸半轴 10 顺时针转动到脱扣位置使储能保持挚手 12 失去对凸轮 l 的制动 在合闸弹簧张力的作用下 凸轮顺时针转动 凸轮转动后失去对输出拐臂 6 的制动 输出轴 7 转动完成合闸 分闸时 分闸半轴 4 逆时针转动到脱扣位置 使扣板 5 解除对输出轴制动 输出轴顺时针旋转 完成分闸动作 2020 4 7 28 五 断路器运行维护 1 断路器投入运行断路器投入运行前应符合以下要求 l 新安装或大修后的断路器 投入运行前必须验收合格才能施加运行电压 2 新安装的断路器验收项目按 电气装置安装工程及施工验收规范 及有关规定要求执行 2020 4 7 29 1 投入运行或处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡视检查 有人值班的变电所由当班值班人员负责巡视检查 无人值班的变电所按计划日程定期巡视检查 2 巡视检查的周期 一般有人值班的变电所和升压变电所每天巡视不少于一次 无人值班的变电所由当地按具体情况确定 通常每月不少于2次 2020 4 7 30 3 油断路器巡视检查1 断路器的分 合位置指示正确 并应与当时实际的运行工况相符 2 油断路器不过热 少油断路器示温蜡片不熔化 变色漆不变色 内部无异常声响 3 断路器的油位在正常允许的范围之内 油色透明无碳黑悬浮物 4 无渗 漏油痕迹 放油阀门关闭紧密 5 套管 瓷瓶无裂痕 无放电声和电晕放电 6 引线的连接部位接触良好 无过热 7 排气装备完好 隔栅完整 8 接地完好 9 断路器环境良好 户外断路器栅栏完好 设备附近无杂草和杂物 防雨帽无鸟窝 配电室的门窗 通风及照明应良好 2020 4 7 31 4 SF6断路器的巡视检查1 每日定时记录SF6气体压力和温度 2 断路器各部分及管道无异声 漏气声 振动声 及异味 管道夹头正常 3 套管无裂痕 无放电声和电晕放电 4 引线连接部位无过热 引线驰度适中 5 断路器分 合位置指示正确 并与当时实际运行工况相符 6 接地完好 7 环境条件良好 断路器的附近无杂物 2020 4 7 32 5 真空断路器巡视检查1 分 合位置指示正确 并与当时实际运行工况相符 2 支持绝缘子无裂痕及放电异声 绝缘杆 撑板 绝缘子洁净 3 真空灭弧室无异常 4 接地完好 5 引线连接部位无过热 引线驰度适中 2020 4 7 33 6 弹簧机构巡视检查1 机构箱门平整 开启灵活 关闭紧密 2 断路器处于运行状态时 储能电动机的电源闸刀应在闭合位置 3 加热器正常完好 2020 4 7 34 7 断路器特殊巡视1 新设备投入运行后 应相对缩短巡视周期 投入运行72h后再转入正常巡视检查 2 变 配 电所应根据设备具体情况安排夜间巡视 夜间巡视应闭灯进行 3 气温突变和高温季节应加强巡视检查 4 雷雨季节雷电活动后进行巡视检查 5 有重要活动或高峰负荷期间应加强巡视检查 2020 4 7 35 8 断路器正常维护工作1 不带电部分的定期清扫 2 配合其他设备的停电机会 进行转动部位检查 清扫瓷瓶积存的污垢及处理缺陷 3 按设备使用说明书规定对机构添加润滑油 4 油断路器根据需要补充油或放油 5 检查合闸电源熔丝是否正常 核对容量是否相符 2020 4 7 36 9 断路器的操作1 断路器经检修恢复运行 操作前应检查检修中为保证人身安全所设置的措施 如接地线等 是否全部拆除 防误操作闭锁装置是否正常 2 长期停运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 操作无异常后方能投入运行 3 操作前控制回路 辅助回路 控制电源或液压回路均正常 弹簧操动机构已储能 弹簧操动机构合闸后能自动储能 4 操作中应同时监视有关电压 电流 功率等表计的指示及红绿灯的变化 操作把手不应返回太快 2020 4 7 37 10 断路器不正常运行和事故处理1 值班人员在断路器运行中发现任何异常现象时 如漏油 渗油 油位指示器油位过低 SF6气压下降或有异常声 分合闸位置指示不正确等 应及时予以消除 不能及时消除时要报告上级领导 并相应记入运行记录簿和设备缺陷记录簿内 2 值班人员若发现设备有威胁电网安全运行 且不停电难以消除的缺陷时 应及时报告上级领导 同时向供电部门和调度部门报告 申请停电处理 3 断路器有紧急缺陷者 应申请立即停电处理 2020 4 7 38 第三节隔离开关 一 隔离开关作用 分类和型号二 户内式隔离开关三 户外式隔离开关四 隔离开关操动机构 2020 4 7 39 一 隔离开关作用 分类和型号 1 隔离开关作用隔离开关在结构上没有特殊的灭弧装置 不允许用它带负载进行拉闸或合闸操作 隔离开关拉闸时 必须在断路器切断电路之后才能再拉隔离开关 合闸时 必须先合入隔离开关后 再用断路器接通电路 隔离开关的主要作用是 1 隔离电源 2 倒闸操作 3 拉 合无电流或小电流电路 2020 4 7 40 2 隔离开关类型按安装地点分 可分为户内式和户外式 按刀闸运动方式分 可分为水平旋转式 垂直旋转式和插入式 按每相支柱绝缘子数目分 可分为单柱式 双柱式和三柱式 按操作特点分 可分为单极式和三极式 按有无接地刀闸分 可分为带接地刀闸和无接地刀闸 2020 4 7 41 隔离开关的型号及含义标示如下 2020 4 7 42 二 户内式隔离开关 GN2 10系列隔离开关为10kV户内式隔离开关 额定电流为400 3000A 其结构如图3 8所示 隔离开关进行操作时 由操动机构经连杆驱动转动轴 4 旋转 再由转动轴经拉杆绝缘子 2 控制动触头运动 实现分 合闸 2020 4 7 43 三 户外式隔离开关 1 GW4 35系列隔离开关GW4一35系列隔离开关为35kV户外式隔离开关 额定电流为630 2000A GW4 35系列隔离开关的结构如图3 9所示 为双柱式结构 一般制成单极形式 可借助连杆组成三级联动的隔离开关 但也可单极使用 2020 4 7 44 2 GW5 35系列隔离开关GW5 35系列隔离开关为35kV户外式隔离开关 额定电流为630 2000A GW5 35系列隔离开关的结构如图3 10所示 为双柱式V形结构 制成单极形式 借助连杆组成三极联动隔离开关 2020 4 7 45 四 隔离开关操动机构 隔离开关采用操动机构进行操作 以保证操作安全 可靠 同时也便于在隔离开关与断路器之间安装防止误操作闭锁装置 2020 4 7 46 1 手力式操动机构CS6系列手动杠杆式操动机构结构如图3 11所示 图3 11中实线表示隔离开关的合闸位置 虚线表示隔离开关处于分闸位置 箭头表示隔离开关进行分 合闸操作时 手柄 1 的转动方向 分闸时 将手柄向下旋转150 经连杆带动使扇形杆 6 向下旋转90 由牵引杆 3 带动隔离开关拐臂 4 向下旋转90 使隔离开关分闸 合闸时 手柄向上旋转150 经连杆传动使隔离开关拐臂向上旋转90 完成合闸操作 2020 4 7 47 2 电动操动机构CJ2型电动操动机构如图3 12所示 其中电动机 蜗轮 蜗杆等部件均在操动机构箱内 该机构的操作动力是电动机 电动机转动时 通过齿轮和蜗杆传动使蜗轮转动 蜗轮通过传动杆 3 和牵引杆 4 等组成的传动系统经拐臂 7 拉杆绝缘子 8 操作隔离开关分 合闸 2020 4 7 48 3 液压操动机构CY2系列液压操动机构如图3 13所示 CY2系列液压操动机构如图3 13所示 它是由电动机 3 驱动齿轮油泵 12 使高压电油流到油缸中的活塞 6 的一侧推动活塞移动 通过活塞移动再使与活塞有硬性连接的齿条 9 做直线运动 由齿条带动齿轮 8 和主轴 7 做旋转运动带动隔离开关主轴转动 实现分 合闸 2020 4 7 50 第四节高压负荷开关 一 高压负荷开关的作用和分类二 户内式高压负荷开关 2020 4 7 51 一 高压负荷开关的作用和分类 高压负荷开关是高压电路中用于在额定电压下接通或断开负荷电流的专用电器 它虽有灭弧装置 但灭弧能力较弱 只能切断和接通正常的负荷电流 而不能用来切断短路电流 一般情况下 负荷开关与高压熔断器配合使用 由熔断器起短路保护作用 负荷开关按使用场所分类 可分为户内式和户外式 按灭弧方式分类 可分为油浸式 产气式 压气式 真空和六氟化硫负荷开关 2020 4 7 52 负荷开关的型号及含义标示如下 2020 4 7 53 二 户内式高压负荷开关 FN3 10R 400型高压负荷开关结构示意图如图3 14所示 它主要由隔离开关 4 和熔断器 13 两部分组成 负荷开关有工作触头和灭弧触头 2020 4 7 54 第五节高压熔断器 一 高压熔断器用途和型号二 户内式高压熔断器三 户外式高压熔断器 2020 4 7 55 一 高压熔断器用途和型号 高压熔断器在通过短路电流或过载电流时熔断 以保护电路中的电气设备 在3kV 35kV小容量装置中 熔断器可用于保护线路 变压器电动机及电压互感器等 高压熔断器的分类有下几种方法 按安装地点可分为户内式和户外式 按动作特征性可分为固定式和自动跌落式 按工作特性可分为有限流作用和无限流作用 在冲击短路电流到达之前能切断短路电流的熔断器称为限流式熔断器 否则称非限流式熔断器 2020 4 7 56 高压熔断器的型号及含义如下 2020 4 7 57 二 户内式高压熔断器 RN1系列熔断器为限流式有填料高压熔断器 其结构如图3 15所示 瓷质熔件管 l 的两端焊有黄铜罩 2 黄铜罩的端部焊上管盖 4 构成密封的熔断器熔管 熔管的陶瓷芯上绕有工作熔体和指示熔体 熔体两端焊接在管盖上 管内填充满石英砂之后再焊上管盖密封 2020 4 7 58 三 户外式高压熔断器 1 跌落式熔断器跌落式熔断器是喷射式熔断器 RW4 10系列熔断器外形如图3 16所示 熔管 3 由环氧玻璃钢或层卷纸板组成 其内壁衬以红钢纸或桑皮做成消弧管 熔体又称熔丝 熔丝安装在消弧管内 熔丝的一端固定在熔管下端 另一端拉紧上面的压板 维持熔断器的通路状态 熔断器安装时 熔管的轴线与铅垂线成一定倾斜角度 以保证熔丝熔断时熔管能顺利跌落 2020 4 7 59 当熔丝熔断时 熔丝对压板的拉紧力消失 上触头从抵舌上滑脱 熔断器靠自身重力绕轴跌落 同时 电弧使熔管内的消弧管分解生成大量气体 熔管内的压力剧增后由熔管两端冲出 冲出的气流纵向吹动电弧使其熄灭 熔管内所衬消弧管可避免电弧与熔管直接接触 以免电弧高温烧毁熔管 2020 4 7 60 2 限流式熔断器RXW 35型限流式熔断器如图3 17所示 它是35kV户外式高压熔断器 主要用于保护电压互感器 熔断器由瓷套 l 熔管及棒形支持绝缘子 2 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 RXFW9一35型限流式熔断器的灭弧原理与RN系列熔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 2020 4 7 61 第六节高压电容器 一 高压电容器用途与型号二 高压电容器结构三 高压电容器安全运行 2020 4 7 62 一 高压电容器用途与型号 高压电容器 原称移相电容器 是电力系统的无功电源之一 用于提高电网的功率因数 高压电容器型号及含义标示如图 2020 4 7 63 二 高压电容器结构 高压电容器的结构如图3 18所示 高压电容器主要由出线瓷套管 1 电容元件组 4 和外壳 10 等组成 外壳用薄钢板密封焊接而成 出线瓷套管 1 焊在外壳上 接线端子 12 从出线瓷套管中引出 2020 4 7 64 外壳内的电容元件组 又称芯子 由若干个电容元件连接而成 电容元件是用电容器纸 膜纸复合或纯薄膜作介质 用铝铂作极板卷制而成的 为适应各种电压等级电容器耐压的要求 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 在电压为10kV及以下的高压电容器内 每个电容元件上都串有一个熔丝 作为电容器的内部短路保护 有些电容器设有放电电阻 当电容器与电网断开后 能够通过放电电阻放电 一般情况下10分钟后电容器残压可降至75V以下 2020 4 7 65 三 高压电容器安全运行 1 高压电容器运行的一般要求1 电容器应有标出基本参数等内容的制造厂铭牌 2 电容器金属外壳应有明显接地标志 其外壳应与金属架构共同接地 3 电容器周围环境无易燃 易爆危险 无剧烈冲击和震动 4 电容器应有温度测量设备 可在适当部位安装温度计或贴示温腊片 一般情况下 环境温度在 40 之间时 充矿物油的电容器允许温升为50 充硅油的电容器允许温升为55 5 电容器应有合格的放电设备 6 允许过电压 电容器组在正常运行时 可在1 1倍额定电压下长期运行 对于瞬时过电压 时间较短时根据过电压时间限定过电压倍数 一般过电压持续lmin时 可维持1 3倍额定电压 持续5min时 可维持1 2倍额定电压 7 允许过电流 电容器组允许在1 3倍额定电流下长期运行 2020 4 7 66 2 新装电容器组投运前检查1 新装电容器组投运前应按交接试验项目试验 并合格 2 电容器及放电设备外观检查良好 无渗漏油现象 3 电容器组的接线正确 电压应与电网额定电压相符合 4 电容器三相间的容量应平衡 其误差不应超过一相总容量的5 5 外壳及构架接地的电容器组与接地网的连接应牢固可靠 6 放电电阻的阻值和容量应符合规程要求 并经试验合格 7 与电容器组连接的电缆 断路器 熔断器等电气元件应试验合格 8 电容器组的继电保护装置应经校验合格 定值应正确并处于投运位置 9 电容器安装场所的建筑结构 通风设施应符合规程规定 2020 4 7 67 3 高压电容器组运行操作注意事项1 正常情况下全变电所停电操作时 应先拉开高压电容器支路的断路器 再拉其他各支路的断路器 恢复全变电所送电时操作顺序与停电操作相反 应先合各支路的断路器 最后合入高压电容器组的断路器 事故情况下 全站无电后 必须将高压电容器组的支路断路器先断开 2 高压电容器的保护熔断器突然熔断时 在未查明原因之前 不可更换熔体恢复送电 3 高压电容器禁止在自身带电荷时合闸 如果电容器本身有存储电荷 将它接入交流电路时 电容器两端所承受的电压就会超过其额定电压 如果电容器刚断电即又合闸 因电容器本身有存储的电荷 电容器所承受的电压可能达到2倍以上的额定电压 这不仅有害于电容器 更可能烧断熔断器或使断路器跳闸 造成事故 因此 高压电容器严禁带电荷合闸 以防产生过电压 高压电容器组再次合闸 应在其断电3min后进行 2020 4 7 68 4 高压电容器组投入或退出运行时的注意事项1 正常情况下 高压电容器组的投入或退出运行应根据系统无功潮流 负荷功率因数和电压等情况确定 一般功率因数低于0 85时 要投入高压电容器组 功率因数超过0 95且仍有上升趋势时 高压电容器组应退出运行 系统电压偏低时 也可投入高压电容器 2 高压电容器组所接母线的电压超过电容器额定电压的1 1倍或电容器电流超过其额定电流的1 3倍时 高压电容器组应退出运行 电容器室温度超出 40 范围时 高压电容器亦应退出运行 3 当高压电容器组发生下列情况之一时 应立即退出运行 电容器爆炸 电容器喷油或起火 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 2020 4 7 69 5 运行中高压电容器检查1 电容器应在额定电压下运行 长期运行电压不得超过额定电压的1 1倍 发现长期超过额定电压的1 1倍时 应立即停运 2 电容器应在额定电流下运行 其最大电流不应超过额定电流的1 3倍 一旦超过 应立即停运 3 电容器外壳是否膨胀 是否有喷油 渗漏现象 4 电容器外壳是否有放电痕迹 其内部是否有放电声或其他异常声响 5 电容器部件是否完整 引出端子 出线瓷套管等是否有松动 出线瓷套管是否有裂痕和漏油 瓷釉有无脱落 外壳表面涂漆有无脱落 6 电容器接头是否发热 2020 4 7 70 6 高压电容器组在运行中的常见故障和处理高压电容器组在运行中的常见故障和处理如表3 1所示 2020 4 7 71 2020 4 7 72 第七节高压成套配电装置 高压成套配电装置是由制造厂成套供应的设备 运抵现场后组装而成的高压配电装置 它将电气主电路分成若干个单元 每个单元即一条回路 将每个单元的断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 以及保护 控制 测量等设备集中装配在一个整体柜内 通常称为一面或一个高压开关柜 由多个高压开关柜在发电厂 变电所或配电所安装后组成的电力装置称为成套配电装置 2020 4 7 73 高压成套配电装置按其结构特点可分为金属封闭式 金属封闭铠装式 金属封闭箱式和SF6封闭组合电器等等 按断路器的安装方式可分为固定式和手车式 开关柜应具有 五防 连锁功能 即防误分 合断路器 防带负荷拉合隔离刀闸 防带电合接地刀闸 防带接地线合断路器 防误入带电间隔连锁功能 五防 连锁功能常采用断路器 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 2020 4 7 74 主要内容 一 KYNxx800 10型高压开关柜二 RGC型金属封闭单元组合SF6开关柜三 环网开关柜 2020 4 7 75 一 KYNxx800 10型高压开关柜 KYNxx800 10型高压开关柜 以下简称开关柜 为具有 五防 连锁功能的中置式金属销装高压开关柜 用于额定电压为3 10kV 额定电流为1250 3150A 单母线接线的发电厂 变电所和配电所中 型号及含义如下 2020 4 7 76 KYNXX800 10型开关柜的外形与结构如图3 19 图3 20所示 2020 4 7 77 1 开关柜结构开关柜柜体是由薄钢板构件组装而成的装配式结构 柜内由接地薄钢板分隔为主母线室 4 小车室 3 电缆 电流互感器 室 7 和继电器室 2 各小室设有独立的通向柜顶的排气通道 当柜内由于意外原因压力增大时 柜顶的盖板将自动打开 使压力气体定向排放 以保护操作人员和设备的安全 2020 4 7 78 2 闭锁装置开关柜为防止误操作设计了以下连锁装置 1 推进机构与断路器连锁 当断路器处于合闸状态时 断路器操动机构输出大轴的拐臂阻挡连锁杆向上运动 阻止连锁钥匙转动 从而使小车无法由定位状态转变为移动状态 使试图移动小车失败 只有分开断路器才能改变小车的状态 使小车可以运动 2 小车与接地开关连锁 将小车由试验位置的定位状态转变为移动状态时 如果接地开关处于合闸状态或接地开关摇把还没有取下 机械连锁将阻止小车状态的变化 只有分开接地开关并取下摇把 小车才允许进入移动状态 3 隔离小车连锁 为防止隔离小车在断路器合闸的情况下推拉 在隔离小车的前柜下门上装有电磁锁 电磁锁通过挡板把连锁钥匙插入口挡住 使小车无法改变状态 2020 4 7 79 二 RGC型金属封闭单元组合SF6开关柜 RGC型高压开关柜为金属封闭单元组合SF6式高压开关柜 常用于额定电压3kV 24kV 额定电流630A单母线接线的发电厂 变电所和配电所中 型号及含义如图 2020 4 7 80 1 结构RGC型开关柜是一种结构紧凑 灵活方便的SF6绝缘的开关柜 外壳采用镀锌板焊接成形 SF6容器采用不锈钢板制成 RGC型开关柜由标准单元组成 共包括7种标准单元 电缆可以在开关柜的左侧或右侧与母线直接相连 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 2020 4 7 81 1 RGCC电缆开关单元RGCC电缆开关单元外形与接线如图3一21所示 标准单元配置的设备有负荷开关 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 可选择配置为A型双弹簧操作机构 并联跳闸线圈 开关位置辅助触点 电动操作 压力指示器 短路指示器 2020 4 7 82 2 RGCV断路器单元RGCV断路器单元外形与接线如图3 22所示 标准单元配置的设备有真空断路器 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 负荷开关与三工位之间连锁 螺栓式400系列套管 接地母线 电容式带电显示器 A型双弹簧操作机构 2020 4 7 83 3 RGCF负荷开关熔断器组合单元RGCF负荷开关熔断器组合单元外形与接线如图3 23所示 标准单元配置的设备有负荷开关 接地开关 熔断器筒 熔断器脱扣装置 母线 负荷开关与接地开关连锁 插入式200系列套管 接地母线 A型双弹簧操作机构和压力指示器 可选择配置为熔断器 关联跳闸线圈 开关位置辅助接点 电动操作 2020 4 7 84 4 RGCS母线分段单元RGCS母线分段单元外形与接线如图3 24所示 标准单元配置设备有负荷开关 母线 不锈钢封板 K型驱动机构 可选择配置为真空断路器 并联跳闸线圈 开关位置辅助接点和电动操作 2020 4 7 85 5 RGCM空气绝缘测量单元标准单元配置为2只电流互感器 2只电压互感器 1只带选择开关的电压表 l只带选择开关的电流表和与RGC单元连接的电缆头 可选择配置为附加的电压与电流互感器 附加的计量表 TA TV用熔断器 可达12kV 和BC型小室 作为RGC24kV的计量小室 及避雷器 6 RGCE侧面出线空柜转接单元该单元为引出线从侧面出线的空柜 柜内不安装电气设备 供大单元之间转接用 7 RGCB正面出线空柜转接单元该单元为引出线从正面引出的空柜 柜内不安装电气设备 供大单元之间转接用 2020 4 7 86 2 高压配电装置实例高压成套配电装置是根据主接线需要将若干标准单元组合而成的 由RGC型单元开关柜组成的高压配电装置实例如图3 25所示 2020 4 7 87 三 环网开关柜 为提高供电可靠性 使用户可以从两个方向获得电源 通常将供电网连接成环形 如图3 26 a 所示 这种供电方式简称为环网供