牵引变电所运行与维护 课件 任务7：无功补偿装置及熔断器的运行与维护

牵引变电所运营与维护任务7无功补偿装置及熔断器的运行与维护主要内容一.无功补偿装置

二.熔断器一、无功补偿装置（一）电力牵引存在的问题及提高功率因数的措施我国电气化铁道的牵引方式是单相工频整流型电力牵引，存在以下问题：（1）由于是单相负荷，在电力系统中易产生负序电流分量，影响电力系统的容量。（2）电力牵引负荷主要是感性负荷，功率因数低，有较大的谐波电流存在。

1电力牵引存在的问题2提高功率因数的措施（1）提高用电自然功率因数（2）设置并联电容补偿装置

（二）并联电容补偿装置的工作原理并联电容器是一种无功补偿设备，并联在线路上，其主要作用是补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用率。

感性无功功率：电流矢量滞后于电压矢量90°（电动机、变压器设备等）容性无功功率：电压矢量滞后于电流矢量90°（电容器、电缆输配电线路等）无功补偿的作用：提高功率因数cos=P/S牵引侧并联电容原理图（三）并联电容补偿装置如下图所示为直接供电方式、带回流线的直接供电方式和BT供电方式下的牵引变电所并联电容补偿装置接线图。

（a）非AT供电方式（b）AT供电方式表

主接线图上主要的设备及作用序号设备名称作用1并联电容器组用于无功补偿，并与串联电抗器匹配，滤掉一部分谐波电流。2串联电抗器限制断路器合闸涌流和分闸时的重燃电流，与电容器匹配滤掉部分谐波电流；防止并联电容补偿装置与供电系统发生高次谐波并联谐振；发生短路故障时，避免电容器组向短路点直接放电，保护电容器不受损坏。3断路器用于投切和保护并联电容器补偿装置。4隔离开关保证在维护和检查并联电容补偿装置时有明显的断口。5电压互感器实现电容器组的框电保护，并在电容器组退出运行时放电。6电流互感器实现并联电容补偿装置的电流测量和继电保护。7避雷器作过电压保护。8熔断器作为单台电容器的过电流保护。并联电容补偿装置是由多台电容器串并联组成的，该设备多安装在屋外，且并联在牵引侧，会有高次谐波通过电容器，所以还应考虑多方面因素对电容器组的影响。应合理选择电容补偿装置的容量，还要考虑供电臂带电概率等因素以保证电容器的正常工作。

用于无功补偿的电力电容器二、熔断器（一）熔断器的基本知识熔断器是使用最简单和最早的一种保护电器，它主要是在电路过负荷或短路时保护电路中的被保护设备免受损坏。1熔断器的工作原理熔断器是串联在电路中，当电路中的电流增加到一定数值时，熔件在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。熔断器保护特性曲线2熔断器的参数和型号（1）额定电压:能够长期承受的正常工作电压。熔断器的主要技术参数（2）额定电流:壳体部分和载流部分允许通过的长期最大工作电流。（3）熔件额定电流:熔件允许长期通过而不熔断的最大电流（4）极限断路电流:熔断器所能断开的最大电流。高压熔断器的型号和含义：12345“1”：用R表示熔断器“2”：用N表示户内，W表示户外“3”：设计序号“4”：表示额定电压“5”：用表示带自动重合闸，用T表示带热脱扣器，用Z表示带自动重合闸例如：RW2-35型熔断器表示为35kV户外熔断器，设计序号为2。（二）高压熔断器高压熔断器是指1000V以上的熔断器，一般分为户内和户外两种高压熔断器。1高压限流式熔断器限流的含义是限制短路电流达到最大值，从而在短路电流达到最大值前的某一值时分断线路，减少短路电流对线路、电气设备的危害。1-熔件管；2-铜管帽；3-弹性触座；4-熔断指示器；5-接线端子；6-绝缘子；7-底座RN系列高压熔断器外形在牵引变电所中常采用RN1、RN2型高压熔断器，两者的外形基本相同，差别在于熔件不同。图所示是RN序列限流式高压熔断器的结构图。它一般由熔件瓷套，触头、支持绝缘和支持底座组成。RN2型高压限流型熔断器熔件结构熔断器串联于被保护线路中，触头卡装熔件瓷套，熔件装于熔件瓷套内，瓷套两端装有铜帽，和触头实现电连接。1-瓷芯；2-熔丝；3-石英砂；4-瓷管；5-锡球2高压跌落式熔断器RW3型跌落式熔断器一般由绝缘支柱、按触导电系统和熔管构成。绝缘支柱起安装、固定、绝缘作用，材料为陶瓷。熔管起绝缘、灭弧作用。1-上接线端；2-上静触头；3-上动触头；4-管帽；5-操作环；6-熔管；7-铜熔丝；8-下动触头；9-下静触头；10-下接线端；11-绝缘瓷瓶；12-固定安装版RW3型跌落式熔断器的结构3操作注意事项（a）操作人员在拉开跌落式熔断器时的安全防护措施必须使用电压等级适合，经过实验合格的绝缘杆，穿绝缘鞋、戴绝缘手套、绝缘帽和防护镜或站在干燥的木台上，并有人监护，以保证人身安全。安全防护措施（b）操作人员在拉、合跌落式熔断器开始或终了时，不得有冲击。快：为了防止电弧造成电器短路和灼伤触头慢：为了防止操作冲击力，造成熔断器机械损伤（c）高压跌落式熔断器三相的操作顺序三相熔断器的操作顺序（三）低压熔断器1有填料封闭管式熔断器RT0型有填料管式熔断器是我国统一设计的一种有限流作用的低压熔断器，广泛应用在要求断流能力较高的装置中，其极限断流值可达5kA（有效值）。有填料封闭管式熔断器