高低压电气设备选型及使用PPT课件

项目2港口高低压配电装置运行维护 任务2 1高低压电气设备选型及使用 任务2 2高低压开关柜的认识 任务2 3无功补偿措施 任务2 1高低压电气设备选型及使用 知识目标 了解开关电器中常用的灭弧方法 了解高压开关的结构及工作原理 掌握高压开关的功能及操作要求 了解低压开关的结构及工作原理 掌握低压开关的功能及操作要求 能力目标 会查表看各种高低压开关电器的型号 能简单的选取高低压开关电器 一任务描述正确选择开关电气设备对整个供配电系统的安全 可靠和经济性有着重要的意义 正确选择开关电气设备型号及参数 才能保证电力系统安全 可靠的运行 二任务分析开关电器主要包括各种高低压开关 对其选择 主要通过环境条件 电气条件及开断能力来选择 任务2 1高低压电气设备选型及使用 一次电路一次设备 一概述 1 供配电系统的电气设备 用于发电 输电 变电 配电和用电的所有设备 包括发电机 变压器 控制电器 保护电器 测量仪表 电力线路和用电设备等 担负输送 变换和分配电能任务的电路称为主电路 也叫一次电路 一次电路中的所有电气设备称为一次设备 用来控制 指示 监测和保护一次电路运行的电路 称为二次电路 二次电路中的所有电气设备称为二次设备 知识准备 2 常用的高压和低压一次设备 也称为高压电器和低压电器 按其在一次电路中的功能再进行分类 二熔断器 Fuse 熔断器 一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后 使其熔体熔化而分断电流 断开电路的一种保护电器 功能 短路保护 有的 过负荷保护特点及应用 熔断器结构简单 价格低廉 维护方便 但其容量小 保护特性较差 因而仅使用在35kV及以下电压等级的小容量且不太重要的电气装置中符号 金属熔件 熔体 支持熔件的外壳 灭弧装置 绝缘底座 组成 1 型号 1高压熔断器 2 常用高压熔断器 RN1 RN2型户内高压管式熔断器 冶金效应 熔丝并联 粗弧分细 石英砂 冷却灭弧 指示器 限流 熔断器 RNl 高压线路和设备的短路保护 也能起过负荷保护的作用 RN2 电压互感器一次侧短路保护 0 5A a 有填料式高压熔断器 XRNT XRNP型高压限流熔断器 组成 瓷质熔管 丝状或片状熔体 纯铜或纯银 高纯度石英砂 瓷芯柱 撞击器等 撞击器 当出现短路故障熔丝熔断时 与撞击器相连接和熔体并联的高阻钨丝 或康铜丝 流过大电流而熔断 撞击器迅速弹出 驱动连锁电器 常用负荷开关 的脱扣器而使开关跳闸或并发出熔断信号 RW10户外式熔断器 2 10A高压线路和设备的短路保护 也能起过负荷保护的作用 0 5A电压互感器一次侧短路保护 RW10 35户外式熔断器 b 跌落式高压熔断器 RW4 10户外高压跌开式熔断器 正常运行时 借熔丝张力拉紧使电路接通 线路上发生短路时 短路电流使熔丝熔断 形成电弧 消弧管由于电弧烧灼而分解出大量气体 使管内压力剧增 并沿管道形成强烈的气流纵向吹弧 使电弧熄灭 熔丝熔断后 失去张力 回转跌开 造成明显可见的断开间隙 非限流 熔断器 RW10 10F负荷型户外高压跌开式熔断器 一般跌开式熔断器的静触头上加装简单的灭弧室 因而能带负荷操作 非限流 熔断器 1 型号 2低压熔断器 a 插入式熔断器 1 15A 铅丝作熔体20 100A 铜丝作熔体 结构简单 价格便宜 更换熔体方便 分断能力不强 用于380及以下线路末端 配电支线或电气设备的短路保护 RC1A 5 100 2 常用的低压熔断器 b 螺旋式熔断器 铜熔丝 石英砂 500V及以下 200A RL1 RL5 RL6机床电气控制设备中 c 无填料管式熔断器 500V 额定电流 600A电力网或配电设备中 RM10 变截面锌片 a 熔体b 熔管C 熔断器d 绝缘操作手柄 d 有填料管式熔断器 瓷管内填充石英砂 提高灭弧能力 RT12 RT15 500V 1000A以下 RT0型低压有填料封闭管式熔断器 限流 熔断器 保护性能好 断流能力大 应用广泛 熔体熔断后整个熔断体报废 不够经济 RT16 NT RT18型熔断器 一种高分断能力熔断器 其结构与RT0型相似 熔管为高强度陶瓷管 内装优质石英砂 熔体采用优质材料制成 主要特点为体积小 重量轻 功耗小 分断能力高 限流特性好 RT16 RT18 RT18圆筒帽形熔断器具有体积小 密封好 分断能力高 指示灵敏 动作可靠 安装方便等优点 f 快速熔断器 银 铝材料 石英砂灭弧 RS系列 硅元件 晶闸管保护 g 自复式熔断器 钠材料 RZ1型 只能限制故障电流 不能切断故障电流 三高压隔离开关 High voltagedisconnector 功能 隔离电源 安全检修通断小电流 空载变压器 空载线路 电压互感器 避雷器倒闸操作结构特点 具有明显可见的断开间隙 无灭弧装置 符号 不带负荷负荷在隔离开关允许的操作范围 型号 操作原则 GN8 10 GN19 12 结构 功能 通断负荷电流和过负荷电流隔离电源 安全检修 结构有明显可见的断开间隙 结构特点 隔离开关 简单的灭弧装置注意事项 一般 不能断开短路电流 与高压熔断器串联使用 借助熔断器来切断短路电流 符号 四高压负荷开关 high voltageloadswitch 型号 FN3 10RT型高压负荷开关1主轴 2上绝缘子兼气缸 3连杆 4下绝缘子 5框架 6RN1型高压熔断器 7下触座 8闸刀 9弧动触头 10绝缘喷嘴 内有弧静触头 11主静触头 12上触座 13断路弹簧 14绝缘拉杆 15热脱扣器 1弧动触头 2绝缘喷嘴 3弧静触头 4接线端子 5气缸 6活塞 7上绝缘子 8主静触头 9电弧 结构 作为分 合负载电流 过载电流及关合短路电流之用 与限流熔断器组合后的组合电器可以可靠开断直至短路电流的任何电流 负荷开关开断工作电流 熔断器开断短路电流 熔断器通过其撞击器使负荷开关分闸 联合开断工作电流与全短路电流之间的任何过电流 FN12 12型系列户内交流高压压气式负荷开关 FN3 12系列 FN5 12系列 FN7 12系列 FZN16A 12户内高压真空负荷开关 FLN36 型户内高压六氟化硫负荷开关 五高压断路器 high voltagecircuit breaker 功能 通断正常负荷电流自动跳闸 切除短路故障 结构特点 有完善灭弧装置无明显可见的断开间隙 一般与高压隔离开关配合一起使用 按系统要求完成各自不同的功能 符号 型号 断流容量M VA 油断路器 多油断路器 少油断路器 真空断路器 SF6断路器 压缩空气断路器 磁吹断路器 油作为灭弧和绝缘用 油只作灭弧介质用 目前在10 35kV电压等级中尚有使用 利用真空作为绝缘和灭弧介质 利用SF6气体作灭弧和绝缘介质 利用磁场对电弧的作用而熄弧 利用压缩空气吹弧 现基本无应用 断路器 1 真空断路器 35KV及以下 a 基本结构 落地式 悬挂式 b 真空灭弧室 2 SF6断路器 110KV及以上 a 基本结构 b 灭弧装置 110KV及以上 压气式 10 35KV 旋弧式 110 220KV 自能式 1 作用 2 分类及型号 分类 型号 1 产品名称 H 刀开关 2 工作特性 D 单投 S 双投 R 刀熔式H 封闭式 K 开启式 X 旋转式 3 设计序号 4 主触头额定电流 A 5 极数 3 常用刀开关 接通和断开500V以下的交直流电路 6 灭弧罩形式和接线方式 开启式刀型开关 开启式负荷开关 刀熔开关 封闭式负荷开关 组合刀开关 六刀开关 knife switch 1 开启式刀开关 HD HS系列单投和双投刀开关 380V及以下交流电压 440V及以下直流电压 额定电流低于1500A的成套配电装置中 用于不频繁接通 分断交 直流电路或作为隔离开关 2 开启式负荷开关 瓷底胶盖开关 HK1 HK2 额定电压交流220 380V 额定电流15 60A的照明与电热电路中 用于不频繁接通 分断负荷电流以及作为短路保护 一定条件下 可过负荷保护 3 刀熔开关 HR3系列 刀开关和熔断器的双重功能 4 封闭式负荷开关 HH系列 交流额定电压交流220 380V 额定电流60 400A的照明与电热电路中 用于不频繁接通 分断线路 一定条件下 可过负荷保护 5 组合开关 HZ10系列 交流380V及以下 直流220V及以下的电气线路中 用于不频繁接通 分断线路 切换电源或负载 测量三相电压 调节并联 串联以及控制小型异步电动机正反转 七低压断路器 能带负荷通断电路 能在短路 过负荷 欠压或失压时自动跳闸 断开故障电路 低压断路器型号 D 低压断路器 产品名称 Z 塑料外壳式 装置式 W 框架式 万能式 其他标志 派生代号 P 电动操作M 密封式 极数 额定电流 A 结构型式 X 限流式L 漏电保护 设计序号 脱扣器及辅助机构代号 低压断路器分类 原理 常用低压断路器 塑料外壳式低压断路器 装置式 主要特征是 所有部件都安装在一个塑料外壳中 仅在塑壳正面中央有外露的操作手柄 没有裸露的带电部分 提高了使用的安全性 一般用于配电馈线控制和保护 小型配电变压器的低压侧出线总开关 动力配电终端控制和保护 住宅配电终端控制和保护 也可用于各种生产机械的电源开关 装置式 塑壳断路器 MCCB 额定电流达3200A 额定电压至690V分断能力达200kA采用热敏电磁或微处理器技术的保护脱扣器 框架式低压断路器 万能式 框架式装在金属或塑料的框架上 安装地点也很灵活 既可装在配电装置中 又可安在墙上或支架上 主要用于配电变压器低压侧总开关 低压母线分段开关或大容量馈线开关和大型电动机控制开关等 万能式 框架断路器 ACB 额定电流达6300A 额定电压至1000V分断能力达150kA采用微处理器技术的保护脱扣器 频繁地接通或切断负载主电路 失压或欠压保护作用 1 作用 2 分类及型号 分类 型号 1 产品名称 C 接触器 2 工作特性 J 交流 Z 直流 P 中频 3 设计序号 4 主触头额定电流 A 5 主触头数 3 结构及动作原理 电磁机构 触头系统 灭弧装置 八接触器 动作过程 线圈通电 电磁吸力 铁心吸合 动触头与静触头闭合 接通主电路 线圈断电 电磁力消失 铁心释放 动触头与静触头分离 切断主电路 切断或接通辅助电路 切断或接通辅助电路 1 工作原理 2 分类 九漏电保护 十 高压一次设备的选择与校验 1 高压一次设备选择的一般条件 正常工作条件环境条件 位置 室内或室外 环境温度 海拔高度以及有无防尘 防腐 防火 防爆等电气要求 电压 电流 频率等断流能力短路故障条件动稳定度热稳定度 表4 3部分高压一次设备的选择校验项目 2 高压断路器的选择与校验 除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外 高压断路器的选择还应注意以下几点 按短路电流或短路容量选择断流能力 按短路冲击电流选择短路关合能力 操作性能的要求 有频繁操作要求的线路或设备 配置的断路器应选择真空断路器或SF6断路器 3 高压负荷开关的选择与校验 除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外 注意以下几点 断流能力按切断最大可能的过负荷电流来校验 应当具有等于其额定峰值耐受电流的额定短路关合电流 以保证负荷开关误投到短路回路时不致损坏 与限流熔断器配合使用的负荷开关 可不进行动稳定性和热稳定性的校验 4 高压隔离开关的选择与校验 高压隔离开关按照表4 3项目进行选择与校验 但 高压隔离开关不允许负荷操作 只作隔离电源用 因此不校验其断流能力 5 高压熔断器的选择与校验 按表4 3项目进行选择与校验时 应注意以下几点 对于一般的高压熔断器 其额定电压必须大于或等于电网的额定电压 对于高压限流熔断器 则只能用在等于其额定电压的电网中 同一熔管可配置不同额定电流的熔体 但熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流 熔体额定电流选择 保护电力线路 保护电力变压器 保护电力电容器 保护电压互感器 断流能力校验 非限流式熔断器 限流式熔断器 十一 低压一次设备的选择与校验 表4 7低压一次设备的选择校验项目 1 低压断路器的选择与校验 额定电压不应低于所在线路的额定电压 断路器的壳架额定电流应不小于它所安装的脱扣器额定电流 过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流 过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 瞬时过电流脱扣器动作电流的整定 瞬时过电流脱扣器的动作时间通常在0 02s以内 动作电流应躲过全起动电流 线路尖峰电流 短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 动作电流应躲过线路的过负荷尖峰电流 动作时间按前后保护装置的保护选择性要求来确定 前一级保护的动作时间应比后一级保护的动作时间长一个时间级差 0 1 0 2s 如 长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 动作电流应躲过应躲过线路的最大负荷电流 长延时过电流脱扣器的动作时间 应躲过允许过负荷的持续时间 其动作特性通常为反时限 断路器保护与被保护线路的配合 对过负荷保护 断路器长延时脱扣动作电流不大于线路导体允许持续载流量即可 对短路保护 配合条件是 满足导体的热稳定条件 根据经验 选用带短延时脱扣器的断路器所保护的配电干线截面不会太小 一般能满足热稳定要求 可不作校验 如果不满足配合要求 则应改选脱扣器的动作电流 或者适当加大绝缘导线和电缆的芯线截面 断路器灵敏度校验 K为灵敏度最小值 取1 3 断路器断流能力校验 当断路器动作时间在0 02s以上时 其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有