电器设备的选择技巧(共163页).ppt

1、1第第4 4章章 电器设备的选择电器设备的选择2第第4 4章章 电气设备的选择电气设备的选择 4-1 4-1 概述概述 4-2 4-2 高压电气设备及成套配电装置高压电气设备及成套配电装置 4-3 4-3 低压电气设备及成套配电装置低压电气设备及成套配电装置 4-4 4-4 电压互感器和电流互感器电压互感器和电流互感器 4-5 4-5 电气设备选择的共同原那么电气设备选择的共同原那么34-1 4-1 概述概述 1 1、电气设备主要作用、电气设备主要作用电路的电路的通断、保护通断、保护。 2 2、分类、分类按电压分按电压分 高压电气设备高压电气设备 低压电气设备低压电气设备4按在电路中的位置分按

2、在电路中的位置分一次回路一次回路也称主接线、一次电路、主电路。也称主接线、一次电路、主电路。担负输送和分配电能任务的电路变配担负输送和分配电能任务的电路变配电所中电所中 一次电路中的电气设备称一次设备。一次电路中的电气设备称一次设备。二次回路二次回路凡用来控制、指示、测量一次设备运行凡用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路电路、接线的电路称二次回路电路、接线) )。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次回路通常接在互感器的二次侧，二次回路中的电气设备称二次设备或二二次回路中的电气设备称二次设备或二次元件。次元件。53 3、电力系统短路、电力系统短路 短路定义短路定义 电力系统中，相与电

3、力系统中，相与相之间或相与地之相之间或相与地之间间( (对中性点直接对中性点直接接地系统通过金接地系统通过金属导体、电弧或其属导体、电弧或其较小阻抗连结而形较小阻抗连结而形成的非正常状态成的非正常状态 短路类型右图短路类型右图6 短路的危害短路的危害巨大的短路电流的热效应会使导体或电气设备巨大的短路电流的热效应会使导体或电气设备发热发热，可能，可能熔化熔化导体，导体，破坏破坏绝缘。绝缘。巨大的短路电流在相间的导体上会产生巨大的短路电流在相间的导体上会产生电动力电动力，可能使设备变形，甚至损坏。可能使设备变形，甚至损坏。短路处有电弧产生，高温电弧会短路处有电弧产生，高温电弧会烧毁烧毁设备，甚设备

4、，甚至引起火灾。至引起火灾。短路时，各节点电压有不同程度的下降，使电短路时，各节点电压有不同程度的下降，使电力系统和负荷都力系统和负荷都不能正常工作不能正常工作。7 定义定义 是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质介质( (例如空气例如空气) )产生的瞬间火花。产生的瞬间火花。 当开关电器切断的回路电压大于当开关电器切断的回路电压大于101020V20V，电流大于电流大于8080100mA100mA，在触头别离的瞬间，在触头别离的瞬间，就会产生电弧。就会产生电弧。 产生原因产生原因 触头本身及触头周围介质含大量可被游离触头本身及触头周围介质含大量可被游离的

5、电子。内因的电子。内因 分断触头间存在足够大的外施电压，且电分断触头间存在足够大的外施电压，且电路电流也到达最小生弧电流。外因路电流也到达最小生弧电流。外因4 4、电弧、电弧8 电弧主要影响电弧主要影响 延长了电路的开断时间。延长了电路的开断时间。 电弧高温烧坏开关触头。电弧高温烧坏开关触头。 常用灭弧方法常用灭弧方法 电弧熄灭：带电质点去游离的过程。电弧熄灭：带电质点去游离的过程。 拉长电弧：电弧拉长，其外表积增大，增拉长电弧：电弧拉长，其外表积增大，增加了散热面积，电弧的温度降低，有利于加了散热面积，电弧的温度降低，有利于带电质点的复合去游离带电质点的复合去游离 速拉灭弧法速拉灭弧法 气体

6、吹弧：特别是用冷气高速吹弧，气体吹弧：特别是用冷气高速吹弧， 一方面使弧温度降低，自由电子运动速度一方面使弧温度降低，自由电子运动速度减小，利于电子和正粒子复合；减小，利于电子和正粒子复合； 另方面，吹弧时把带电质点带走，减少了另方面，吹弧时把带电质点带走，减少了弧隙中带电质点的浓度。弧隙中带电质点的浓度。 冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧吹短灭弧冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧吹短灭弧法法 真空灭弧法真空灭弧法95 5、对电气触头的根本要求、对电气触头的根本要求满足正常负荷的发热要求满足正常负荷的发热要求具有足够的机械强度具有足够的机械强度具有足够的动稳定和热稳定具有足够的动稳定和热稳定具有足够的断

7、流能力具有足够的断流能力断开短路电流大小的能力断开短路电流大小的能力 能力越高，断开的短路电流就越大。能力越高，断开的短路电流就越大。 假设分断能力很低，发生的短路电流假设分断能力很低，发生的短路电流超过它的允许就会烧坏触头。超过它的允许就会烧坏触头。104-2 4-2 高压电气设备及成套配电装置高压电气设备及成套配电装置 4.2.1 4.2.1 高压电器相关知识高压电器相关知识 4.2.2 4.2.2 高压开关：高压开关：断路器断路器隔离开关隔离开关负荷开关负荷开关 4.2.3 4.2.3 高压熔断器高压熔断器 4.2.4 4.2.4 高压电容器高压电容器 4.2.5 4.2.5 高压成套配

8、电装置高压成套配电装置 114.2.1 4.2.1 高压电器相关知识高压电器相关知识1 1、高压电器的种类、高压电器的种类 开关电器：开关电器：如断路器、隔离开关、负荷开关、如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。接地开关等。 保护电器：保护电器：如熔断器、避雷器。如熔断器、避雷器。 测量电器测量电器：如电压互感器、电流互感器。：如电压互感器、电流互感器。 限流电器：限流电器：如电抗器、电阻器。如电抗器、电阻器。 补偿电器：补偿电器：如电力电容器。如电力电容器。 组合电器：组合电器：如成套配电装置等。如成套配电装置等。 122 2、对高压电器的根本要求、对高压电器的根本要求 绝缘可靠绝缘可靠

9、在额定电流下长期运行时，其温升应符合在额定电流下长期运行时，其温升应符合国家标准且要有一定的短时过载能力国家标准且要有一定的短时过载能力能承受短路电流的热效应和电动力效应而能承受短路电流的热效应和电动力效应而不致损坏。不致损坏。开关电器应能平安可靠地关合和开断规定开关电器应能平安可靠地关合和开断规定数值的电流数值的电流高压电器高压电器( (尤其是安装在户外时尤其是安装在户外时) )应能承受应能承受一定自然条件的作用一定自然条件的作用. . 134.2.2 4.2.2 高压开关设备高压开关设备1 1、高压断路器、高压断路器功能功能通断正常负荷电流通断正常负荷电流接通和承受一定的短路电流接通和承受

10、一定的短路电流在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。同时承担着控制和保护双重任务同时承担着控制和保护双重任务类型按灭弧原理分类型按灭弧原理分油断路器：多油断路器、少油断路器油断路器：多油断路器、少油断路器空气断路器空气断路器六氟化硫断路器六氟化硫断路器真空断路器真空断路器断路器、断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关隔离开关、负荷开关、接地开关QFQF14 多油断路器：多油断路器：开关触头在开关触头在绝缘油绝缘油中闭合和断开。中闭合和断开。油兼有油兼有灭弧灭弧和和绝缘绝缘功能，油量多，可频繁通功能，油量多，可频繁通断负荷，但有易燃易爆危险。断负荷，但有易

11、燃易爆危险。体积大，维护麻烦。体积大，维护麻烦。趋于淘汰。趋于淘汰。 少油断路器：少油断路器：开关触头在绝缘油中闭合和断开。开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作油只作灭弧灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性功能，油量少，易燃易爆危险性较小。较小。绝缘是其它绝缘材料，如瓷瓶。绝缘是其它绝缘材料，如瓷瓶。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。6 610kv10kv多用。多用。1516 空气断路器空气断路器利用利用压缩空气压缩空气吹动并熄灭电弧。吹动并熄灭电弧。灭弧能力强，分断需时间短，属高速断路灭弧能力强，分断需时间短，属高速断路器，断流容量大。器，断流容量大。结

12、构复杂，价贵，维护要求高。结构复杂，价贵，维护要求高。多用于多用于110kv110kv及以上及以上大型大型电站或变电所及不电站或变电所及不适应采用六氟化硫断路器的适应采用六氟化硫断路器的高寒高寒地区。地区。17 六氟化硫断路器六氟化硫断路器 开关触头在开关触头在SF6SF6气体中闭合和断开。气体中闭合和断开。 SF6SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长屡次灭弧后，仍能保持其稳定性检修周期长屡次灭弧后，仍能保持其稳定性能。可频繁操作。能。可频繁操作。 无燃烧爆炸危险

13、，体积小，维护要求严格，价无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵贵 在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。 灭弧能力是空气的倍灭弧能力是空气的倍 本身无毒，但在电弧高温作用下会生成氟化氢本身无毒，但在电弧高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。 18LW8-40.5LW8-40.5型户型户外交流高压六外交流高压六氟化硫断路器氟化硫断路器1920 真空断路器真空断路器开关触头在开关触头在真空真空容器内闭合和断开。容器内闭合和断开。稀薄空气灭弧能力强。稀薄空气灭弧能力强。开断速度高，

14、开断能力强，属高速断路器。开断速度高，开断能力强，属高速断路器。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可维修。可频繁操作频繁操作。无易燃易爆危险无易燃易爆危险。由于开断速度高由于开断速度高, , 易产生易产生截流过电压截流过电压, ,对变对变压器等感性负载易造成危害压器等感性负载易造成危害, ,应配置过电压应配置过电压吸收装置吸收装置。在额定电压为在额定电压为10kV10kV广泛应用广泛应用21ZN28A-12ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器系列户内交流高压真空断路器2223ZN63A-12(VS1)ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断

15、路器户内交流高压真空断路器24真空断路器的开展状况真空断路器的开展状况 目前国际上，真空目前国际上，真空断路器的设计、制造领断路器的设计、制造领域里逐步形成了以德国域里逐步形成了以德国西门子公司为代表的空西门子公司为代表的空气绝缘产品和以气绝缘产品和以ABBABB公公司为代表的复合绝缘产司为代表的复合绝缘产品的两大派别。西门子品的两大派别。西门子公司的产品有公司的产品有3AF3AF、3AG3AG及及3AH3AH等系列产品等系列产品 。ABBABB公司的代表产品有公司的代表产品有VD4VD4。 25 国内真空断路器分三类：国内真空断路器分三类： 引进技术并国产化的产品。引进技术并国产化的产品。

16、如如ZN12-12ZN12-12，引进西门子，引进西门子3AF3AF； ZN18-12ZN18-12，引进日本东芝公司，引进日本东芝公司VKVK系列产品；系列产品； ZN21-12ZN21-12，引进比利时，引进比利时EIBEIB公司的产品技术；公司的产品技术； ZN67-12ZN67-12，引进日本三菱电机，引进日本三菱电机VPRVPR型真空断路器型真空断路器等。等。 在借鉴国外同类产品的根底上开发的产品在借鉴国外同类产品的根底上开发的产品 如：如：ZN63-12ZN63-12和和ZN65-12ZN65-12分别效仿分别效仿ABBABB的的VD4VD4和西和西门子门子3AH3AH。 自行设计

17、的产品，自行设计的产品， 如：如：ZN15-12ZN15-12，ZN28-12ZN28-12，ZN30-12ZN30-12等。等。 26 断路器操动机构断路器操动机构 分类分类 手动操动机构手动操动机构CS 能手动和远距离跳闸能手动和远距离跳闸 只能手动合闸、不能自动合闸。只能手动合闸、不能自动合闸。 操作电源为交流。操作电源为交流。 电磁操动机构电磁操动机构CD10的断路器的断路器常用常用 定义：用电磁铁将电能转变成机械能来定义：用电磁铁将电能转变成机械能来实现断路器分、合闸的操动机构。实现断路器分、合闸的操动机构。 能手动和远距离跳、合闸，能手动和远距离跳、合闸， 适于自动化，结构简单，零

18、件数量少，适于自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造本钱低。工作可靠，制造本钱低。 需大容量直流操作电源。操作功率很大，需大容量直流操作电源。操作功率很大，影响到合闸速度的提高及机电寿命影响到合闸速度的提高及机电寿命 。27 弹簧操动机构弹簧操动机构CTCT 合闸前利用电动机或手动使分闸弹簧拉伸储能，合闸合闸前利用电动机或手动使分闸弹簧拉伸储能，合闸时利用弹簧收缩释放已储存的能量，并通过机械装置时利用弹簧收缩释放已储存的能量，并通过机械装置使断路器的触头运动而合闸。使断路器的触头运动而合闸。 能手动和远距离跳、合闸。能手动和远距离跳、合闸。 断路器的合、分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所

19、断路器的合、分操作仅由功率很小的电磁铁控制，所以对电源要求不高，直流、交流都可。以对电源要求不高，直流、交流都可。 其速度特性和使用寿命都得到很大程度的改善。其速度特性和使用寿命都得到很大程度的改善。 结构复杂，制造工艺复杂，加工精度要求高，本钱高，结构复杂，制造工艺复杂，加工精度要求高，本钱高，产品的可靠性不易保证。机件强度要求高，安装调试产品的可靠性不易保证。机件强度要求高，安装调试比较困难。比较困难。 28 选择：选择： 选操动机构，要结合变电所选操动机构，要结合变电所操作电源操作电源情况确定，情况确定， 有直流操作电源处，尽量采用电磁操作机构；有直流操作电源处，尽量采用电磁操作机构；

20、小型变电所采用手动操作机构，但断路器断流小型变电所采用手动操作机构，但断路器断流容量要减弱很多；容量要减弱很多； 一般情况多推荐采用弹簧储能操作机构。一般情况多推荐采用弹簧储能操作机构。29 断路器铭牌的技术数据断路器铭牌的技术数据 额定电压：它决定了断路器的绝缘水平和外形额定电压：它决定了断路器的绝缘水平和外形尺寸。尺寸。 额定电流额定电流 额定开断电流：额定开断电流： 断路器在额定电压下能正常开断的最大电流，断路器在额定电压下能正常开断的最大电流，表示其切断电路的能力。必须表示其切断电路的能力。必须安装处的短路电安装处的短路电流。流。 额定断流容量额定断流容量 额定电压额定电压额定开断电流

21、。必须额定开断电流。必须安装处的短路安装处的短路容量。容量。 热稳定电流热稳定电流 断路器能承受短路电流热效应的能力不过断路器能承受短路电流热效应的能力不过热。热。 动稳定电流动稳定电流 断路器能承受短路电流电动力作用的能力不断路器能承受短路电流电动力作用的能力不受机械损坏受机械损坏30断路器选择断路器选择首先考虑工作条件首先考虑工作条件, ,确定断路器的额定值。确定断路器的额定值。结合环境条件，选用断路器的型号和规格。结合环境条件，选用断路器的型号和规格。据短路电流进行断流容量据短路电流进行断流容量, ,动、热稳定校验。动、热稳定校验。尽量维修方便，价格廉价，运行费用少等。尽量维修方便，价格

22、廉价，运行费用少等。31 断路器型号意义：断路器型号意义： / 断路器名称断路器名称额定电流额定电流A) S-少油式少油式其它标志：改进型其它标志：改进型 ：手车型：手车型 D多油式多油式 额额定电压定电压 产气式产气式设计序号设计序号 空气空气使用环境：户内式使用环境：户内式 真空真空户外式户外式 F 例：，例：， 1110322 2、高压隔离开关、高压隔离开关特点特点因没有灭弧装置，不能接通和切断负荷电因没有灭弧装置，不能接通和切断负荷电流和短路电流。所以必须在断路器断开流和短路电流。所以必须在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。电路的情况下才可以操作隔离开关。主要作用主要作用在电气

23、设备停电检修时，断开无负荷电流在电气设备停电检修时，断开无负荷电流的电路，将电气设备与电源隔离，形成的电路，将电气设备与电源隔离，形成一个可见断点，以保证工作人员和设备一个可见断点，以保证工作人员和设备的平安。的平安。 改变运行方式的倒闸操作：如双母线间负改变运行方式的倒闸操作：如双母线间负荷切换等荷切换等接通和断开空载或小电流电路接通和断开空载或小电流电路QSQS33 分类分类 按安装位置分：按安装位置分： 户内型户内型GNGN、户外型、户外型GWGW 60kV60kV及以上电压无户内型及以上电压无户内型 按绝缘支柱的数目分：按绝缘支柱的数目分： 单柱式、双柱式、三柱式单柱式、双柱式、三柱式

24、 按闸刀的运动方式分：按闸刀的运动方式分： 水平旋转式、垂直旋转式、插入式。水平旋转式、垂直旋转式、插入式。 按有无接地闸刀分：按有无接地闸刀分： 有接地闸刀、无接地闸刀有接地闸刀、无接地闸刀 按隔离开关极数分：按隔离开关极数分： 单极隔离开关断单相回路、三极隔离单极隔离开关断单相回路、三极隔离开关。开关。 按隔离开关配用的操动机构分：按隔离开关配用的操动机构分： 手动、电动、气动操作等类型手动、电动、气动操作等类型3435高压户内隔离开关实物图片高压户内隔离开关实物图片 3637GW5110DGW5110D型隔离开关型隔离开关1 1底座；底座；2 2、3 3闸刀；闸刀；4 4一接线端子一接线

25、端子 5 5一挠性导一挠性导体；体；6 6一棒式绝缘子一棒式绝缘子7 7一支承座；一支承座；8 8一接地刀闸一接地刀闸 V V型式隔离开关型式隔离开关38 选择选择首先按安装首先按安装地点地点选择户内型或户外型。选择户内型或户外型。结合结合工作条件工作条件确定额定值，校验动、热稳定值。确定额定值，校验动、热稳定值。35kv35kv及以上宜选用带及以上宜选用带接地接地刀闸。刀闸。考虑开关接线端的机械负荷。考虑开关接线端的机械负荷。393 3、高压负荷开关、高压负荷开关功能功能有简单灭弧装置。能通断一定的负荷电流和过负有简单灭弧装置。能通断一定的负荷电流和过负荷电流。荷电流。必须与高压熔断器串联，

26、才可切除短路电流。必须与高压熔断器串联，才可切除短路电流。与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证平安检修的功能。隔离电源，保证平安检修的功能。分类分类按安装地点分：户内型、户外型按安装地点分：户内型、户外型按灭弧方式分：油浸式、产气式、压气式、真空按灭弧方式分：油浸式、产气式、压气式、真空式和式式和式户内户内FNFN型：型：FN2FN2、FN3FN3压气式、压气式、FN4FN4真空、真空、FN5FN5轻小型等轻小型等户外户外FWFW型：型：FW5FW5型产气式负荷开关型产气式负荷开关即采用固体产气元件灭弧，在电弧高温下产生大即采用固体

27、产气元件灭弧，在电弧高温下产生大量气体，沿喷嘴高速喷出，形成强烈的纵吹作用，量气体，沿喷嘴高速喷出，形成强烈的纵吹作用，使电弧很快熄灭。使电弧很快熄灭。QLQL40负荷开关型号意义负荷开关型号意义负荷开关负荷开关 数字数字 额定短路额定短路 开断电流开断电流户内式户内式户外式户外式 设计序号设计序号 额定电压额定电压Z Z真空负荷开关真空负荷开关R R带限流熔断器带限流熔断器D D 接地开关接地开关T T 弹簧操动机构弹簧操动机构数字数字 限流熔断限流熔断器最大额定电流器最大额定电流41负荷开关负荷开关有两对触头有两对触头： 一对是工作触头，一对是工作触头， 一对是灭弧触头。一对是灭弧触头。

28、闭合时：灭弧触头先闭合时：灭弧触头先合工作触头后合；合工作触头后合； 分闸时：工作触头先分闸时：工作触头先分灭弧触头后分。分灭弧触头后分。42FZRN21-12D/T125-31.5FZRN21-12D/T125-31.5型户内交流高压型户内交流高压真空真空负负荷开关熔断器组合电器荷开关熔断器组合电器4344F FLRLRN36-12DN36-12D型户内交流高压型户内交流高压六氟化硫六氟化硫负荷开关负荷开关熔断器组合电器熔断器组合电器45功能功能简单的保护电器。在电路中主要作线路、变压简单的保护电器。在电路中主要作线路、变压器、电动机和互感器等的严重过载和短路保器、电动机和互感器等的严重过载

29、和短路保护。护。在小容量装置中广泛应用。在小容量装置中广泛应用。组成组成由熔断管、熔体、灭弧填充物、动、静触座、由熔断管、熔体、灭弧填充物、动、静触座、绝缘支持物及指示器等组成绝缘支持物及指示器等组成分类分类按安装地点分：按安装地点分：RWRW、RNRN按动作特征分：固定式和跌落式按动作特征分：固定式和跌落式按工作特性分：有限流作用在冲击电流出现按工作特性分：有限流作用在冲击电流出现之前能切断短路电流、无限流作用之前能切断短路电流、无限流作用 4.2.3 4.2.3 高压熔断器高压熔断器FU46 特点特点 优点：结构简单，维护方便，价格廉价，体小量轻优点：结构简单，维护方便，价格廉价，体小量轻

30、 户内型户内型RNRN固定式固定式 RN1RN1：主要用作高压线路和设备的短路保护，也起过：主要用作高压线路和设备的短路保护，也起过负荷保护。负荷保护。 RN2RN2：用作高压互感器的短路保护。：用作高压互感器的短路保护。 RN1RN1、RN2RN2：灭弧能力很强，为：灭弧能力很强，为“限流式熔断器。限流式熔断器。 RN3RN3：可作：可作6 610kV10kV线路和变压器的短路保护，又可线路和变压器的短路保护，又可在一定条件下直接用高压绝缘棒断开或接通小容量在一定条件下直接用高压绝缘棒断开或接通小容量的空载变压器和空载线路等。其灭弧能力不强，为的空载变压器和空载线路等。其灭弧能力不强，为“非

31、限流式熔断器。非限流式熔断器。 户外型户外型RWRW跌落式跌落式 应用：串接于被保护电路的首端应用：串接于被保护电路的首端47高压限流熔断器实物图片高压限流熔断器实物图片 4849RW3RW31010户外高压跌落式熔断器户外高压跌落式熔断器5051 选择选择 额定电压：应符合线路或设备的额定电压。额定电压：应符合线路或设备的额定电压。 额定电流：熔断器额定电流额定电流：熔断器额定电流IN.FUIN.FU和熔体的额和熔体的额定电流定电流IN.FEIN.FE确实定：确实定： IN.FE(1.4IN.FE(1.42.5) IC2.5) IC IN.FE =(0.3 IN.FE =(0.31.0) I

32、N.FU1.0) IN.FU 熔体电流熔体电流IN.FEIN.FE还应躲过变压器空载励磁电流、还应躲过变压器空载励磁电流、电容器组投入时的合闸涌流、外部短路或电动电容器组投入时的合闸涌流、外部短路或电动机频繁自起动引起的冲击电流，其熔断时间不机频繁自起动引起的冲击电流，其熔断时间不小于小于0.5s0.5s来加以校验。来加以校验。 保护电力变压器的熔断器保护电力变压器的熔断器 保护并联电容器的熔断器保护并联电容器的熔断器银、铜、康铜银、铜、康铜等合金材料制等合金材料制成细丝状。成细丝状。52 对于保护电力变压器的熔断器对于保护电力变压器的熔断器熔体电流熔体电流 I IN.FEN.FE=(1.4=

33、(1.42.0) I2.0) IN.TN.T 保护并联电容器的熔断器保护并联电容器的熔断器 I IN.FEN.FE=K I=K IN.CN.C 其中：其中：I IN.CN.C电容器额定电流电容器额定电流 K K 高压跌落式熔断器：高压跌落式熔断器：1.3 限流式熔断器：限流式熔断器：一台电容器时：一台电容器时：2.0 一组电容器时：一组电容器时：1.8 保护电动机的保护电动机的：见低压熔断器：见低压熔断器 保护电压保护电压互感器互感器的的RNRN2 2 型熔断器：熔体额定电流为型熔断器：熔体额定电流为0.5A0.5A。其中：其中：I IN.

34、TN.T变压器额定电流变压器额定电流53 前后选择性的配合要求前后选择性的配合要求 相邻各级之间的相邻各级之间的 ，相差，相差2 23 3个额定电流级。个额定电流级。 变压器高压侧熔断器的熔断时间变压器高压侧熔断器的熔断时间0.4s0.4s，才能与，才能与低压配出线保护相配合，不致发生越级熔断。低压配出线保护相配合，不致发生越级熔断。 断流能力的校验略断流能力的校验略 灵敏度校验灵敏度校验 熔断器保护线路末端在系统熔断器保护线路末端在系统最小运行方最小运行方 式下两相短路电流。式下两相短路电流。FENI4minFENkpIISmin kI544.2.4 4.2.4 高压电容器高压电容器用途：用

35、途：提高功率因数提高功率因数提高运行电压。提高运行电压。结构结构外壳外壳1010：由薄钢板焊接而成，由薄钢板焊接而成，外壳内是由假设干外壳内是由假设干个电容器串、并联个电容器串、并联组成的电容器组。组成的电容器组。磁套管磁套管电容元件组电容元件组高压电容器结构图高压电容器结构图55薄膜电容器薄膜电容器56 电容元件电容元件 结构：用电容器纸、膜纸复合或纯薄膜作介质用铝结构：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。铂作极板卷制而成。 额定电压：单个电容的额定电压不高，为适应各种额定电压：单个电容的额定电压不高，为适应各种电压等级耐压要求，每相电容器是通过串联和并联电压等级耐压要求

36、，每相电容器是通过串联和并联而得到的。而得到的。 接法：容量大于接法：容量大于450450以上的高压电容器组宜以上的高压电容器组宜接成中性点不接地星形。小容量单台三相电容器的接成中性点不接地星形。小容量单台三相电容器的电容元件，在外壳内接成三角形，因同样的电容器电容元件，在外壳内接成三角形，因同样的电容器接成三角形比接成星形输出的容量要大接成三角形比接成星形输出的容量要大3 3倍。倍。 运行保护：在运行保护：在1010的高压电容器组内的每个电的高压电容器组内的每个电容元件上都串有一根熔丝。容元件上都串有一根熔丝。 假设设有放电电阻：当电容器与电网断开后，能够假设设有放电电阻：当电容器与电网断开

37、后，能够通过放电电阻放电，可在通过放电电阻放电，可在1 1分钟后使电容器残压降至分钟后使电容器残压降至7575以下。以下。57 平安运行一般要求平安运行一般要求 应有铭牌其上有电容器的参数应有铭牌其上有电容器的参数 金属外壳有明显的接地标志，外壳与金属构架共同接金属外壳有明显的接地标志，外壳与金属构架共同接地。地。 周围无易燃、易爆危险，无剧烈冲击和震动。周围无易燃、易爆危险，无剧烈冲击和震动。 应有温度测量设备安装温度计或贴示温蜡片。应有温度测量设备安装温度计或贴示温蜡片。 充矿物油时：允许温升为充矿物油时：允许温升为500500， 充硅油时：允许温升为充硅油时：允许温升为550550室内温

38、度：室内温度：400400。 有合格的放电设备有合格的放电设备 允许过电压：允许过电压： 正常运行允许在正常运行允许在1.11.1下长期运行下长期运行 持续持续5 5分钟，允许在分钟，允许在1.21.2运行。运行。 持续持续1 1分钟，允许在分钟，允许在1.31.3运行；运行； 允许过电流：允许在允许过电流：允许在1.31.3下长期运行。下长期运行。58 运行操作本卷须知运行操作本卷须知 变电站停电操作：先拉电容器支路，再拉其它支路变电站停电操作：先拉电容器支路，再拉其它支路的断路器；的断路器； 变电站送电操作：先合其它支路的断路器，后合变电站送电操作：先合其它支路的断路器，后合电容器支路的断

39、路器电容器支路的断路器 事故全变电站停电：应将电容器支路的断路器先事故全变电站停电：应将电容器支路的断路器先断开。断开。 高压电容器的保护熔断器熔断时，在未查明原因之高压电容器的保护熔断器熔断时，在未查明原因之前，不可更换熔体恢复送电。前，不可更换熔体恢复送电。 高压电容器禁止带电荷合闸，以防产生过电压，高压电容器禁止带电荷合闸，以防产生过电压， 可能损坏电容器，可能损坏电容器， 可使熔断器熔断或断路器跳闸，造成事故。可使熔断器熔断或断路器跳闸，造成事故。 假设高压电容器断开后再次合闸，应在其断电假设高压电容器断开后再次合闸，应在其断电3 3分分钟后进行。钟后进行。594.2.5 4.2.5

40、高压开关柜一般：高压开关柜一般：6 635kV35kV的的定义定义也称高压配电柜。按一定线路方案将同一也称高压配电柜。按一定线路方案将同一回路的一、二次设备组装在封闭的金属回路的一、二次设备组装在封闭的金属柜中而成的一种高压成套配电装置。柜中而成的一种高压成套配电装置。用途用途电能接受、分配的通断、监视保护。电能接受、分配的通断、监视保护。类型类型按结构分：固定式、手车式按结构分：固定式、手车式 开启式、封闭式、半封闭式开启式、封闭式、半封闭式按安装位置分：户内、户外型按安装位置分：户内、户外型按操作方式分：手动、电磁、弹簧按操作方式分：手动、电磁、弹簧 操动操动机构机构60手车式手车式 维护

41、方便，更换维护方便，更换断路器容易，平安断路器容易，平安可靠，可靠， 价高，占空间少价高，占空间少。环网式环网式 结构简单、体积小结构简单、体积小 可靠墙安装，可靠墙安装， 短路故障后需更换熔短路故障后需更换熔断器断器高压配电柜高压配电柜固定式固定式 制造工艺简单，制造工艺简单，节省钢材，价格廉节省钢材，价格廉价，价， 体积较大，防体积较大，防护等级较低护等级较低柜内的主要电器元件柜内的主要电器元件( (如如: :断路器断路器) )是安装在可抽出是安装在可抽出的手车上的。的手车上的。互换性很好互换性很好6162GC-1A(F)GC-1A(F)型固定式高压开关设备型固定式高压开关设备6364KY

42、N28A-12(Z)BKYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备型铠装移开式交流金属开关设备金属封闭铠装式金属封闭铠装式：主要组成部件主要组成部件( (如：如：断路器、断路器、互感器互感器、母线等母线等) )分别装在分别装在接接地地的用金属隔板隔的用金属隔板隔开的开的隔室中隔室中的金属的金属封闭开关设备。封闭开关设备。 6566XGN2-12(Z)XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备箱型固定式交流金属封闭开关设备6768 高压开关柜的高压开关柜的“五防五防 按供电装设了防止电气误操作的闭锁装按供电装设了防止电气误操作的闭锁装置，即置，即“五防。五防。 防止误跳、误合断

43、路器。防止误跳、误合断路器。 防止带负荷分、合隔离开关。防止带负荷分、合隔离开关。 防止带电挂地线。防止带电挂地线。 防止带地线合闸。防止带地线合闸。 防止误入带电间隙。防止误入带电间隙。69高压开关柜的选择高压开关柜的选择据使用环境和工作条件决定开关柜类型和据使用环境和工作条件决定开关柜类型和相应的电气设备。相应的电气设备。据变配电所一次电路图的要求并经几个方据变配电所一次电路图的要求并经几个方案的技术经济比较，优选开关柜及其一案的技术经济比较，优选开关柜及其一次方案编号，并确定一次设备型号和规次方案编号，并确定一次设备型号和规格。格。结合控制、计量、保护和信号等方面要求，结合控制、计量、保

44、护和信号等方面要求，选用或自行设计二次接线，并确定二次选用或自行设计二次接线，并确定二次设备型号和规格。设备型号和规格。向厂家订购时，应向厂家提供一、二次电向厂家订购时，应向厂家提供一、二次电路图纸等有关技术资料。路图纸等有关技术资料。704-3 4-3 低压低压电气设备及成套配电装置电气设备及成套配电装置 低压电气设备：低压电气设备：用来接通或断开用来接通或断开1000v1000v以下的交流和以下的交流和直流电路的电气设备。直流电路的电气设备。 4.3.1 4.3.1 低压开关设备低压开关设备 4.3.2 4.3.2 低压熔断器低压熔断器 4.3.3 4.3.3 漏电保护器漏电保护器 4.3

45、.4 4.3.4 接触器接触器 4.3.5 4.3.5 继电器继电器 4.3.6 4.3.6 智能化低压电器智能化低压电器 4.3.7 4.3.7 低压配电柜低压配电柜71 4.3.1 4.3.1 低压开关设备低压开关设备 1 1、低压断路器、低压断路器( (自动空气开关自动空气开关) ) 作用作用 手动开关手动开关 带负荷通断灭弧能力强带负荷通断灭弧能力强 在短路、过负荷、失压等时自动跳闸。在短路、过负荷、失压等时自动跳闸。QFQF72 分类分类 按用途分按用途分: :配电线路用；电动机保护用；照明线配电线路用；电动机保护用；照明线路用；漏电保护用路用；漏电保护用 按分断性能分按分断性能分:

46、 : 一般型和限流型一般型和限流型 按保护特性分按保护特性分: : 选择型和非选择型选择型和非选择型 按结构型式分按结构型式分: : 微型断路器：微型断路器： 主要用于主要用于125A125A以下的配电保护以下的配电保护 塑壳式断路器：塑壳式断路器： 主要用于主要用于630A630A以下的配电保护以下的配电保护 框架式断路器万能式框架式断路器万能式 ： 主要用于主要用于2500A2500A以下建筑物进线处大电流的保护以下建筑物进线处大电流的保护常用常用73NA15 (DW15HH)NA15 (DW15HH)系列系列框架式框架式( (万能式万能式) )断路器断路器74DZ20DZ20系列系列塑料

47、塑料外壳式断路器外壳式断路器75NM1NM1系列系列塑料外壳式塑料外壳式断路器断路器76C65C65断路器断路器 是小型断路器，是施耐是小型断路器，是施耐德在国内的型号。德在国内的型号。 适用于交流适用于交流50/60Hz50/60Hz额额定电压定电压230/400V230/400V，额定电流，额定电流至至63A63A线路的过载和短路保线路的过载和短路保护之用护之用 可以在正常情况下作可以在正常情况下作 为线路的不频繁操作转换之为线路的不频繁操作转换之用。用。 主要用于工业、商业、主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。高层和民用住宅等各种场所。 77过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱

48、扣器根本结构：根本结构：触头系统、电磁系统、脱扣系统、弹簧系统等组成。触头系统、电磁系统、脱扣系统、弹簧系统等组成。78 低压断路器的选择低压断路器的选择 开关主触头额定电流开关主触头额定电流IN 、过流脱扣器额定电流、过流脱扣器额定电流IN.OR 和热脱扣器额定电流和热脱扣器额定电流IN.TR 之间的关系：之间的关系： IN IN.OR IN.TR IC 分断能力应满足：分断能力应满足： (开关动作时间小于开关动作时间小于0.02s) 其中：其中：Ish短路冲击电流出现在短路故障后的短路冲击电流出现在短路故障后的第一个时间周期内最大瞬时值。第一个时间周期内最大瞬时值。 (开关动作时间大于开关

49、动作时间大于0.02s) 其中：其中：Ip短路电流的周期分量。短路电流的周期分量。 )3(shQAoffII)3(pQAoffII79脱扣器电流整定脱扣器电流整定 电动机用自动空气开关电动机用自动空气开关 其中：其中： 电动机额定电流电动机额定电流 可靠系数：可靠系数： 动作时间大于动作时间大于0.02s0.02s的开关取的开关取1.351.351.4,1.4, 动作时间小于动作时间小于0.02s0.02s的开关取的开关取1.71.72,2, 对多台设备的干线取对多台设备的干线取1.31.3。N TRN MIIMNIrelKN ORrelpkIKI80 配电线路用自动空气开关配电线路用自动空气

50、开关 热或长延时脱扣器整定值热或长延时脱扣器整定值 热脱扣器取热脱扣器取1.01.01.11.1， 长延时脱扣器取长延时脱扣器取1.11.1。 瞬时脱扣器整定值：瞬时脱扣器整定值： 取取1.71.72,2, 线路中，起动电流最大的电线路中，起动电流最大的电 动机的起动电流。动机的起动电流。 除起动电流最大一台电动机除起动电流最大一台电动机 外的线路计算电流。外的线路计算电流。N TRrelcIKIrelK1max1.1()N ORcrelstIIKIrelKmaxstI1cI81 短延时脱扣器整定值：短延时脱扣器整定值： 照明线路用自动空气开关照明线路用自动空气开关1max1.1(1.35)N

51、 ORcstIIIN TRcII6N ORcII82 空气断路器之间、空气断路器与熔断器之间保空气断路器之间、空气断路器与熔断器之间保护选择性的配合护选择性的配合空气断路器之间的配合空气断路器之间的配合 上一级上一级 1.21.2下一级下一级熔断器在前，空气断路器在后熔断器在前，空气断路器在后 当熔断器为限流型：当熔断器为限流型： 熔断器的限流电流熔断器的限流电流 当熔断器不是限流型：当熔断器不是限流型： 比比 小一级小一级N ORIN ORIN ORIN TRIFENI83空气断路器在前，熔断器在后空气断路器在前，熔断器在后当熔断器为限流型：当熔断器为限流型： 那么可不作校验。那么可不作校验

52、。当熔断器不是限流型：当熔断器不是限流型： 那么应作校验。那么应作校验。 一般一般60A60A以下，至少差二级；以下，至少差二级； 60A60A以上，至少差以上，至少差1 12 2级。级。与配电线路截面的配合与配电线路截面的配合N TRalII84852 2、低压隔离开关隔离刀开关、低压隔离开关隔离刀开关作用：作用：隔离电源之用。隔离电源之用。特点：特点：根本无灭弧效果，有明显的断开间隙。根本无灭弧效果，有明显的断开间隙。低压刀熔开关低压刀熔开关由刀开关与熔断器组由刀开关与熔断器组 合而成合而成在短路或在短路或 过负荷时熔断器熔断过负荷时熔断器熔断 而自动切断电路。而自动切断电路。例：例：HR

53、3HR3刀熔开关；刀熔开关； QS86低压隔离开关实物图片低压隔离开关实物图片 87JDW2-0.5/200AJDW2-0.5/200A低压隔离刀开关低压隔离刀开关 883 3、低压负荷开关负荷刀开关、低压负荷开关负荷刀开关作用：作用：带负荷接通或断开电路，有自灭弧能力带负荷接通或断开电路，有自灭弧能力开断容量很小、很有限。开断容量很小、很有限。 结构结构开关熔断器组开关熔断器组500V 500V 以下以下刀开关刀开关 + + 辅助部件如外壳、快速操作机构、辅助部件如外壳、快速操作机构、灭弧室及电流保护装置熔断件。灭弧室及电流保护装置熔断件。可以断开、闭合额定电流内的工作电流。可以断开、闭合额

54、定电流内的工作电流。与隔离刀开关比较与隔离刀开关比较相似相似外形、结构原理及操作方法相似。外形、结构原理及操作方法相似。区别区别负荷开关装灭弧装置或快断触头；负荷开关装灭弧装置或快断触头； 为增大灭弧能力，刀一般都较短。为增大灭弧能力，刀一般都较短。89 低压负荷开关操动机构低压负荷开关操动机构 小容量的：小容量的： 手柄操作手柄操作 较大容量的：较大容量的： 弹簧机构弹簧机构 机械联锁装置机械联锁装置 保证工作平安、可靠保证工作平安、可靠 盖子翻开后，开关不能合闸；开关合闸盖子翻开后，开关不能合闸；开关合闸后，盖子不能翻开。后，盖子不能翻开。 904.3.2 4.3.2 低压熔断器低压熔断器

55、1 1、作用、作用作短路或过载保护用熔断器熔断。作短路或过载保护用熔断器熔断。正常工作时起通路作用；正常工作时起通路作用；2 2、应用、应用串接于被保护电路的首端串接于被保护电路的首端3 3、优点、优点结构简单，维护方便，价格廉价，体小量结构简单，维护方便，价格廉价，体小量轻轻FU914 4、分类、分类瓷插式瓷插式RC螺旋式螺旋式RL有填料式有填料式RT无填料密封式无填料密封式RM快速熔断器快速熔断器RS自恢复熔断器自恢复熔断器瓷插式瓷插式螺旋式螺旋式380V380V及以下电压及以下电压电压等级电压等级500V500V及其以下、电及其以下、电流等级流等级200A200A以下的电路中以下的电路中

56、 图图 螺旋式熔断器螺旋式熔断器ll底座底座 22熔体熔体 33瓷帽瓷帽 92有填料式熔断器有填料式熔断器用于电压等级用于电压等级500V500V以下、电流等以下、电流等级级1kA1kA以下的电路中以下的电路中 图图 有填料封闭式熔断器有填料封闭式熔断器11瓷底座瓷底座 22弹簧片弹簧片 33管体管体 44绝缘手柄绝缘手柄 55熔体熔体 93 图图 无填料封闭式熔断器无填料封闭式熔断器ll铜圈铜圈 22熔断管熔断管 33管帽管帽44插座插座 55特殊垫圈特殊垫圈 66熔体熔体 77熔片熔片 无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器用于用于500V500V以下、以下、600A600A以下以下电力网或

57、配电设备中电力网或配电设备中 特点特点灭弧断流能力较差灭弧断流能力较差 ，属非限流式熔断器。，属非限流式熔断器。结构简单，价廉及更换熔体方便，结构简单，价廉及更换熔体方便，仍较普遍地应用于低压配电装置中。仍较普遍地应用于低压配电装置中。94快速熔断器快速熔断器 适用于适用于 主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。 由于半导体元件的过载能力很低，只能在极短时间内承受较由于半导体元件的过载能力很低，只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。 结构结构 快速熔断器的结构和

58、有填料封闭式熔断器根本相同，快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器根本相同， 但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V V形深槽的变形深槽的变截面熔体。截面熔体。95 自复熔断器自复熔断器 熔体熔体 金属钠金属钠 工作原理工作原理 常温下常温下高电导率。高电导率。 短路时短路时钠高温汽化钠高温汽化，呈高阻态限制，呈高阻态限制短路电流。短路电流。 短路电流消失后短路电流消失后温度下降，金属钠温度下降，金属钠恢复原导电性能。恢复原导电性能。 作用作用 只能限制短路电流，不能真正分断电路。只能限制短路电流，不能真正分断电路。 优点：优点： 不必更换熔体，能重复

59、使用。不必更换熔体，能重复使用。969798995 5、低压熔断器选择、低压熔断器选择 选择时：选择时：种类、额定电压、额定电流、熔体的额定电流种类、额定电压、额定电流、熔体的额定电流 熔断器类型的选择熔断器类型的选择 选择依据：选择依据：负载的负载的保护特性保护特性和和短路电流的大小短路电流的大小容量小的电动机和照明支线：容量小的电动机和照明支线：用于过载及短路保护用于过载及短路保护选选熔体熔化系数适当小的；熔体熔化系数适当小的；较大容量的电动机和照明干线：较大容量的电动机和照明干线：用于短路保护和用于短路保护和分断分断能能力力选有较高分断能力的熔断器；选有较高分断能力的熔断器；短路电流很大

60、时：短路电流很大时：宜采用具有宜采用具有限流限流作用的熔断器。作用的熔断器。 熔断器额定电压的选择熔断器额定电压的选择 一般应一般应电器设备的额定电压。电器设备的额定电压。100 熔体的额定电流的选择法一熔体的额定电流的选择法一 对于负载平稳无冲击的照明电路、电阻、电炉等，熔体对于负载平稳无冲击的照明电路、电阻、电炉等，熔体额定电流略额定电流略负荷电路中的额定电流。负荷电路中的额定电流。 即：即： IreIe 式中：式中：Ire熔体的额定电流；熔体的额定电流； Ie负载的额定电流。负载的额定电流。 对于单台长期工作的电动机，熔体电流可按最大起动电对于单台长期工作的电动机，熔体电流可按最大起动电