供配电系统主要电气设备PPT课件

1、9:361第2章 供配电一次系统2.1 供配电系统常用电气设备：电力变压器和互感器2.2 高低压开关电器2.3 高低压熔断器和避雷 器2.4 成套装置第1页/共37页9:3622.1 供配电系统常用电气设备 2.1.1 电力变压器电力变压器（power transformer）是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电的需要。第2页/共37页9:363 1. 常用电力变压器的种类 （1）按相数分类按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。 （2）按绕组导

2、电材料分类按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。目前一般均采用铜绕组变压器。 （3）按绝缘介质分类按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器由于价格低廉而得到了广泛应用；干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合使用，绝缘形式有环氧浇注式、开启式、六氟化硫（SF6）充气式和缠绕式等。干式变压器现已在中压等级的电网中逐步得到了广泛的应用。 第3页/共37页9:364 2. 常用变压器的容量系列我国目前的变压器产品容量系列为R10系列，即变压器容量等级是按 为倍数确定的，如：100kVA、125 kVA、160 kVA、200 kVA、250

3、kVA、315 kVA、500 kVA、630 kVA、800 kVA、1000 kVA、1250 kVA、1600 kVA等。 26. 1101010R第4页/共37页9:365 2.1.2 互感器电压互感器（potential transformer）和电流互感器（current transformer）常统称为互感器，从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器。电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为了减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量人员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器降压、变流后再进行测量。同时互感器也可以作为继电保护和信号装置的电源，以使控制和保护装置与

4、高压回路隔开。第5页/共37页9:366电压互感器可以扩大测量范围，相当于是一种降压变压器。它是由两个或者三个互相绝缘的线圈绕在同一个铁芯上构成的，二次侧额定电压为100V。 电压互感器的使用注意事项 电压互感器在使用时，二次侧不能短路。 为了安全起见，电压互感器二次侧必须有一端接地。第6页/共37页9:367电流互感器将主回路的大电流变换成小电流，供计量和继电保护用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A。 电流互感器的使用注意事项 电流互感器二次侧不允许开路； 电流互感器二次侧必须一点接地； 注意电流互感器二次绕组的极性。第7页/共37页9:3682.2 高低压开关设备1. 高压断路器2

5、. 高压隔离开关3. 高压负荷开关4. 低压负荷开关第8页/共37页9:369高压断路器（circuit-breaker）是带有强力灭弧装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的开关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障线路，主要用于供配电系统发生故障时与保护装置配合自动切断系统的短路电流。高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有:u少油断路器（已基本淘汰）u真空断路器uSF6（六氟化硫）断路器 高压断路器的型号含义第9页/共37页9:3610第10页/共37页9:3611 SN10-10型断路器第11页/共37页9:3612第12页/共37页9:3613第13页/共37页9:3614隔离开关的主要

6、功能是隔离电源，当它处于分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷电流（和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再闭合断路器）。但可用来分合一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器等。第14页/共37页9:3615第15页/共37页9:3616高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，常用

7、来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断口，具有隔离开关的作用。负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关分断负荷电流，利用熔断器切断故障电流。因此在容量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改造和农村电网。第16页/共37页9:3617第17页/共37页9:3618播放动画第18页/共37页9:36192、3 高压熔断器（fuse） 高压熔断器是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而熔断，并通过灭弧介质将熔断时

8、产生的电弧熄灭，最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。第19页/共37页9:3620 2.4 组合电器成套装置 1环网供电单元环网供电单元（The Unit of Ring Network Power Supply）由间隔组成，一般至少有三个间隔组成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。第20页/共37页9:3621城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，如图所示。第21页/共37页9:3622 2. 预装式变电站预装式变电站（prefabricated substation）俗称箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关设备，配电变压器

9、和低压配电装置按一定线路方案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。第22页/共37页9:3623特别适用于城网建设与改造，具有成套性强，体积小，占地少，能深入负荷中心，提高供电质量，减少损耗，送电周期短，选址灵活，对环境适应性强，安装方便，运行安全可靠及投资少，见效快等一系列优点。 预装式变电站三个主要部分（高压配电装置，变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：u“目目”字形字形和和 “品品”字形字形。 “目”字形布置接线方便，而“品”字形布置接线紧凑。 第23页/共37页9:3624第24页/共37页9:3625第25页/共37页9:3626 3高压开关柜开关柜是金属封闭式开关设备

10、的俗称。按照国标GB3906的定义，金属封闭开关设备是指除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备。高压开关柜（high voltage switchgear）结构紧凑，占地面积小，安装工作量小，使用和维修方便，且有多种接线方案以供选择，故用户使用极为便利。 第26页/共37页9:3627 （1）空气绝缘金属封闭开关设备（开关柜） 1）分类 铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如KYN1-10型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN2-10型 箱式 具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或隔离式，如XGN2-10型 第27页/共37页9:3628第28页/共37页9:3629第29页/共

11、37页9:3630第30页/共37页9:36312）型式高压断路器的置放有两种型式：落地式 断路器手车本身落地，推入柜内。如KYN1-10型和JYN2-10型。中置式 手车装于柜子中部，如KYN18型中置柜，手车的装卸需要装卸车。目前中置式开关柜越来越多。 第31页/共37页9:3632第32页/共37页9:3633 3）高压开关柜的型号含义高压开关柜型号的表示和含义如下 第33页/共37页9:36344）“五防”功能高压开关柜必须装设防止电气误操作的装置，具体功能为：防止误分、误合断路器；防止带负荷推拉小车；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线或合接地开关；防止接地开关在接地位置时送电。 第34页/共37页9:3635 （2）SF6绝缘金属封闭开关设备（充气柜）以SF6气体绝缘的开关柜简称充气柜。此产品的高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感器等封闭在充有较低压力（一般0.020.05MPa）的SF6气体的壳体内。最大特点是不受外界环境条件的影响，可用在环境恶劣的场所。还有一个重要特点是：由于使用性能优异的SF6绝缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比， SF6充气柜的安装面积为其26%，体积为其27%。同时，由于充气柜配有性能良好的无油开关，大大减少了