常用高压开关设备简介ppt课件

1、常用高压开关设备简介 2022-2-92 内容简介1 了解常用开关设备的作用、功能、分类2 了解常用开关设备主要性能与参数的含义3 了解常用开关设备的任务原理2022-2-93第一节 高压断路器1 用途和构造 断路器在电力系统中起着两方面的作用：一是控制造用，即根据电力系统运转需求，将一部分电力设备或线路投入或退出运转；二是维护作用，即在电力设备或线路发生缺点时，经过继电维护安装作用于断路器，将缺点部分从电力系统中迅速切除，保证电力系统无缺点部分的正常运转。 高压断路器的类型很多，但就其构造来讲，都是由开断元件、支撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个根本部分组成，如图1 所示。开断元件是断路

2、器的中心元件，控制、维护等方面的义务都需由它来完成。其他组成部分都是配合开断元件，为完成上述义务而设置的。 2022-2-94第一节 高压断路器 2 类型和适用场所 断路器按其所采用的灭弧介质，可分为以下几种类型：1油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称 为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级电压电网中。2022-2-95第一节 高压断路器 2 类型和适用场所2六氟化硫SF6断路器：采器具

3、有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛运用。适用于频繁操作及要求高速开断的场所，在我国引荐在7.240.5选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海拔地域。3真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空断路器，现已大量运用在7.240.5KV电压等级的供配电网络上也主要用于频繁操作及要求高速开断的场所，但在海边地域运用时，应留意防凝露，由于会使断路器灭弧室灭弧才干下降。 目前，在电力系统中主要运用以上三种方式的断路器，而一些旧式断路器，如空气断路器等，已逐渐被淘汰。2022-2-96第一节 高

4、压断路器 3 型号表示方法GB规范高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：2022-2-97第一节 高压断路器 4 主要技术参数1额定电压。额定电压是指断路器能接受的正常任务线电压。目前，我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。2额定电流。额定电流是指断路器可以长期经过的任务电流。断路器长期经过额定电流时，其各部分的发热温度不超越允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、1000、1250、1600、1500、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、160

5、00、20000A3额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流Ik，它表示断路器的断路才干。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等2022-2-98第一节 高压断路器 5 主要技术参数4动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能经过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它阐明断路器在冲击短路电流作用下，接受电动力的才干。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决议5热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许经过的最大电流，它表示断路

6、器接受短路电流热效应的 才干。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定 时间1、2、4秒的热稳定电流。2022-2-99第一节 高压断路器 6 灭弧原理 (1)、油断路器的灭弧 这类断路器用油作灭弧介质，电弧在油中熄灭时，油受电弧的高温作用而迅速分解、蒸发，并在电弧周围构成气泡。能有效地冷却电弧，降低弧隙电导率，促使电弧熄灭。在油断路器中设置了灭弧安装室，使油和电弧的接触严密，气泡压力得到提高。当灭弧室喷口翻开后，气体、油和油蒸气本身构成一股气流和液流，按照详细的灭弧安装构造，可垂直于电弧横向吹弧，平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方式吹向电弧，对电弧实行强力有效的吹弧，这样，就加速去游离过程

7、，缩短燃弧时间，从而提高了断路器的开断才干，电流过零时灭弧。2022-2-910第一节 高压断路器(2)(2)、SF6SF6断路器的灭弧原理断路器的灭弧原理 SF6 SF6断路器用断路器用SF6SF6气体作为灭弧介质。气体作为灭弧介质。SF6SF6气体是理想的灭弧介质，它具有良好的热化气体是理想的灭弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。学性与强负电性。a a热化学性，即热化学性，即SF6SF6气体有良好的热传导特气体有良好的热传导特性性 由于由于SF6SF6气体有较高的导热率，电弧熄灭气体有较高的导热率，电弧熄灭时，弧心外表具有很高的温度梯度，冷却效时，弧心外表具有很高的温度梯度，冷却效果显

8、著，所以电弧直径比较小，有利于灭弧。果显著，所以电弧直径比较小，有利于灭弧。同时同时SF6SF6在电弧中热游离作用剧烈，热分解充在电弧中热游离作用剧烈，热分解充分，弧心存在着大量单体的分，弧心存在着大量单体的S S、F F及其离子等，及其离子等，电弧熄灭过程中，电网注入弧隙的能量比空电弧熄灭过程中，电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得多。因此，气和油等作灭弧介质的断路器低得多。因此，触头资料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。触头资料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。2022-2-911第一节 高压断路器b SF6气体的强负电性 就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。由电弧电离

9、所产生的电子，被SF6气体和由它分解产生的卤族分子和原子剧烈的吸附，因此带电粒子的挪动性显著降低，并由于负离子与正离子极易复合复原为中性分子和原子。因此，弧隙空间导电性的消逝过程非常迅速。弧隙电导率很快降低，从而促使电弧熄灭。2022-2-912第一节 高压断路器 (3) 真空断路器的灭弧原理 真空断路器运用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头资料所产生的金属蒸气中熄灭，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外分散。弧柱内部处在一面向外分散，一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸

10、气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消逝，电弧随之熄灭。此时，弧柱剩余的质点继续向外分散，断口间的介质绝缘强度迅速恢复，只需介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭。2022-2-913第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 目前世界上断路器的消费主要集中在欧洲的几大消费厂家如Siemens、ABB、Alstom 、Schneider和日本的几大公司如三菱、东芝、日立。上述几家大公司产品集全、几乎都能消费各个电压等级的产品，根本上代表了世界上最先进技术程度。我国的断路器消费厂家经过技术引进和与外国著名厂商的协作，其中的5大著名开关消费厂商西安开关厂、沈阳高压

11、开关有限责任公司、平顶山天鹰集团、上海华通开关厂、北京开关厂曾经有消费126550KV断路器和GIS封锁式组合电器的才干。我公司用量比较大的是户内中压断路器7.240.5KV目前国内用得比较多的是ABB公司的HD4、VD4系列， Siemens公司的3AH系列，国产的ZN12、ZN18、VS1等系列。2022-2-914第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 1 ABB公司的VD4系列户内真空断路器VD4系列户内真空断路器为ABB厦门开关消费，该系列断路器被广泛运用于国内各种品牌的开关柜中，主要分为固定式和手车式两类。适用于以下情况的开合电流： 短路电流； 负载或空载线路电流； 电容器组

12、，电动机 负载或空载的发电机和变 压器。 2022-2-9152022-2-916第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 2 ABB公司的HD4系列户内SF6断路器 HD4断路器可用于三相交流40.5KV配电系统中控制和维护线路，变压器、电机、电缆和电容器组等。由于采用SF6自能开断技术，操作过程中不会产生过电压，因此特别适宜于绝缘薄弱的场所，同时电路器主要金属部件都进展了电镀处置，可用于湿热及盐雾较重的地域。2022-2-917第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 2 ABB公司的HD4系列户内SF6断路器 HD4断路器可用于三相交流40.5KV配电系统中控制和维护线路，变压器

13、、电机、电缆和电容器组等。由于采用SF6自能开断技术，操作过程中不会产生过电压，因此特别适宜于绝缘薄弱的场所，同时电路器主要金属部件都进展了电镀处置，可用于湿热及盐雾较重的地域。2022-2-918第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 3 国产ZN12系列户内真空断路器 ZN12户内真空断路器适用于35kV以下三相交流50Hz电力系统中，本断路器来弧室为瓷质结构，采用纵向磁场触头，具有体积小，开断时产生的扩散电弧电流在触头上分布一致，不会出现局部熔融现象，还具有低电弧能量电压（20-200V）及低截流值（4-5A），并配有高可靠性的操作机构。 本断路器结构简单、开断能力强、寿合长、操作

14、功能齐全无爆炸危险、维修简单，适用于发电厂、变电站等配电系统的控制或保护开关，尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。 2022-2-919第一节 高压断路器 7 国内外知名断路器简介 4 国产ZN28，ZN28A系列户内真空断路器 2022-2-920第二节 隔分开关1 用途和构造 高压隔分开关主要是用来隔离高压电源、以保证平安检修，因此其构造特点是断开后具有明显可见的断开间隙。它的另一构造特点是没有专门的灭弧安装，因此它不能带负荷操作。但它允许通断一定的小电流，如励磁电流不大于2A 的空载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔分开关主要有GN19系

15、列、GN6、GN9系列。 隔分开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座部分组成。 2022-2-921 一 隔分开关2022-2-922第二节 隔分开关 2 型号GB规范2022-2-923第二节 隔分开关 3 主要技术参数1额定电压。额定电压是指隔分开关能接受的正常任务线电压。目前，我国电力系统中隔分开关采用的额定电压等级为10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。2额定电流。额定电流是指隔分开关可以长期经过的任务电流。隔分开关长期经过额定电流时，其各部分的发热温度不超越允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、1000、1250、1600

16、、1500、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A2022-2-924第二节 隔分开关 3 主要技术参数3动稳定电流。隔分开关在闭合位置时，所能经过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它阐明隔分开关在冲击短路电流作用下，接受电动力的才干。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决议4热稳定电流。热稳定电流是隔分开关在规定时间内，允许经过的最大电流，它表示隔分开关接受短路电流热效应的 才干。以短路电流的有效值表示。隔分开关的铭牌规定一定 时间1、2、4秒的热稳定电流。2022-2-925第二节 隔分开关 4

17、 常用隔分开关简介 (1) GW412252系列隔分开关2022-2-926第二节 隔分开关 4 常用隔分开关简介 (1) GW412252系列隔分开关2022-2-927第二节 隔分开关 技术参数2022-2-928第二节 隔分开关 4 常用隔分开关简介 (1) GN19系列隔分开关2022-2-929第二节 隔分开关 GN19系列技术参数2022-2-930 第三节 高压负荷开关 内容简介1 了解负荷开关的作用、功能、分类了解负荷开关的主要性能与参数的含义2022-2-931 第三节 高压负荷开关 1 用途和构造 负荷开关的用途与它的构造特点是相对应的，从构造上看，负荷开关主要有两种类型，

18、一种是独立安装在墙上、架构上的，其构造类似于隔分开关；另一种是安装在高压开关柜中，特别是采用真空或SF6气体的，那么更接近于断路器。负荷开关的用途是包含了这两种类型的负荷开关的综合用途。 1负荷开关在断开位置时，像隔分开关一样有明显的断开点，因此可起电气 隔离作用。对于停电的设备或线路提供可靠停电的必要条件。 2022-2-932 第三节 高压负荷开关 1 用途和构造 2负荷开关具有简易的灭弧安装，因此可分、合负荷开关本身额定电流 之内的负荷电流。它可用来分、合一定容量的变压器、电容器组，一定容量的配电线路。有的车间变压器距高压配电室的断路器较远，停电时在车间变压器室中看不到明显的断开点，往往

19、在变压器室的墙上加装一台高压负荷开关，既可以就近操作变压器的空载电流，又可以提供明显的断开点，确保停电的平安可靠。3配有高压熔断器的负荷开关，可作为断流才干有限的断路器运用。这时负荷开关本身用于分、合正常情况下的负荷电流，高压熔断器那么用来切断短路缺点电流。但这里的负荷开关多为真空式或六氟化硫式，整个环网柜体积不大，最大可带容量为1250KVA的变压器。2022-2-933 第三节 高压负荷开关 2 分类 负荷开关种类较多，从运用环境上分，有户内式、户外式；从灭弧方式和灭弧介质上分，有压气式、产气式、真空式、六氟化硫式等。对于10KV 高压用户来说，老用户用的多为户内型压气式或产气式的；新用户

20、采用环网柜，用的多为六氟化硫式的。而10KV 架空线路上用的那么为户外式的。2022-2-934 第三节 高压负荷开关 3 型号 负荷开关的型号，如FN210RS/400，由七个部分组成。从左至右：第一位，是该设备的称号，F 代表负荷开关。第二位，表示该设备的运用环境，W 代表户外，N代表户内。第三位，设计序号。横线后的第四位代表该设备的额定任务电压，以KV为单位。第五位表示能否带高压熔断器，用R表示带有熔断器，不带熔断器的就不注。第六位是进一步阐明带熔断器的负荷开关其熔断器是装在负荷开关的上面还是下面，S表示装在上面，如装在下面就不注。第七位，表示其规格，即额定电流，以A为单位。2022-2

21、-935 第三节 高压负荷开关 4 主要技术参数 2022-2-936 第三节 高压负荷开关 5 部分常用负荷开关技术数据 2022-2-937第四节 高压熔断器 1 用途和型号 高压熔断器是一种维护电器，当系统或电气设备发生短路缺点或过负荷时，缺点电流或过负荷电流使熔体发热熔断、切断电源起到维护作用。高压熔断器分为限流和不限流两类。户内高压熔断器为限流式熔断器。 高压熔断器的型号由六部分组成，从左起第一位表示设备称号，R代表熔断器；第二位，运用环境，N代表户内型；第三位，设计序号，以数字表示；第四位横线后面，额定电压，用数字表示，单位KV，第五位空格后，斜线前，熔断器的额定电流。以数字表示，

22、单位A；第六位斜线后，熔体的额定电流，用数字表示，单位以A 表示。例如：RN110 20/10代表：熔断器户内型；设计序号为1，额定电压10KV，熔断器额定电流20A，熔体额定电流10A。2022-2-938第四节 高压熔断器 2 任务原理 熔断器主要元件是一种易于熔断的熔断体，简称熔体，熔体或熔丝由熔点较低的金属制成，具有较小截面或其他构造的方式，当经过的电流到达或超越一定值时，由于熔体本身产生的热量，使其温度升高，到达金属的熔点时，熔断切断电源，因此完成过载电流或短路电流的维护。为了得到大的切断才干和各种需求的维护特性，熔体的设计是一个重要问题。 熔断器任务包括以下四个物理过程：1流过过载

23、或短路电流时，熔体发热以致熔化；2熔断体气化，电路开断；3电路开后的间隙又被击穿，产生电弧；4电弧熄灭，熔断器的切断才干决议于最后一个过程。 熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。2022-2-939第四节 高压熔断器 3 特性 1 安秒特性 熔体熔化时间与经过电流值的关系称为安秒特性。按照安秒特性进展熔断的选择，就可以获得熔断器的动作选择。 (2)最小熔化电流在经过最小熔化电流值时，熔体必需熔化，但熔化时间长接近于无穷大。当电流大于熔化电流值时，熔化时迅速降低，熔断系数要大于1，其值普通在2.5 以下，不同种类用途的熔断器可以规定不同的熔断系数。2022-2-940第四节 高压熔断器 3 特性 (3) 在熔断器中，熔断器的温度与熔体的温度不一样。在最小熔断电流时，由于发热时间长，熔断器管的发热最为严重。(4)在不同电流值时，国家规范对于熔体的熔断时间有规定，例如，当电流为熔体额定电流130%时，熔化时间大于1 小时；当电流为额定电流的200%时，熔化时间应小于1小时。(5)