高压配电装置的运行维护

1、项目2 港口高低压配电装置运行维护,任务2.1 高压配电装置的运行维护,任务2.2 低压配电装置的运行维护,任务2.3 电力变压器与互感器的运行维护,任务2.1 高压配电装置的运行维护,知识目标： 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； 了解高压开关柜运行维护方法； 了解高压开关柜日常巡视检查项目； 能力目标： 会查表看各种高压开关电器的型号； 能简单的操作高压开关电器，并对其进行维护； 能查找分析高压开关柜常见故障。,一 任务描述 电力系统中用到大量的开关，这些开关装在不同的柜子了，这就是开关柜。单个开关设备放在开关柜里，具有五防功能。 二 任务分析 开关电器主要包括

2、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，如何对其维护操作关系到电力系统安全、可靠的运行。,任务2.1 高压配电装置的运行维护,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

3、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

4、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

5、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,115A：铅丝作熔体 20100A：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

6、保护,RC1A5100,（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

7、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-voltage disconnector),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：,

8、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-voltage load switch),型号：,FN310RT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，6 RN1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，

9、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-voltage circ

10、uit-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

11、）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）,六、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

12、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，

13、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：,七 高压开关柜,按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置 高压开关设备 保护电器 监测仪表和母线 绝缘子 应用 用于610kV供配电

14、系统中受电及配电的控制、监测和保护。35kV系统现也已开始大量采用 发电厂和变配电所中控制和保护发电机、变压器、高压线路 大型高压交流电动机的起动和保护,高压开关柜,N户内型 W户外型,K铠装式 J间隔式 X箱 式 H环网式,一次线路方案编号,额定电压（kV）,结构型式,G固定式 Y移开式,操作机构,D电磁式 T弹簧式,设计序号,安装地点,类型及型号：,1. 固定式高压开关柜,柜内所有电器部件都固定安装在不能移动的台架上,优点：构造简单，制造成本低，安装方便,不足：内部主要设备发生故障或需要检修时，必须中断供电，直到故障消失或检修结束后才能恢复供电,应用：企业中小型变配电所和负荷不是很重要的场

15、所,常用系列：GG-1A（F）、KGN、XGN、HXGN,2. 手车式（移开式）高压开关柜,将某些主要电器设备（如高压断路器、电压互感器或避雷器等）固定安装在可移动的手车上，另一部分电器设备则装置在固定的台架上,价格较高,当手车上安装的电器设备发生故障或需检修、更换时，可以随同手车一起移出柜外，再推入同类备用手车，即可恢复供电,主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所,主要新产品有JYN系列、KYN等系列等,高压开关柜,(1)GG-1A(F)型固定式高压开关柜,1200*1200*2800， 3-10kV单母线系统 GG-1A(F)-10s-07,(2)GBC-35(F)型

16、手车式高压开关柜,1800*2000*2900， 35kV单母线系统 GBC-35(F)-04,(3)JYN2-10型手车式高压开关柜,840*1500*2200， 3-10kV单母线系统,3. 我国3-35kV高压开关柜发展阶段,4. 高压开关柜巡视,八 气体绝缘全封闭组合电器,1.SF6全封闭组合电器,(Gas-insulated swithgear，简称GIS),一座变电所中除变压器以外的一次设备经优化设计有机地组合成一个整体，并全部封闭在充以一定压力的SF6气体并接地的金属外壳内.,优点：集成度高，占地少；不受外界环境条件影响，可靠性高；无触电及火灾危险，安全性能好；不会发生噪声和无线电干扰；维护方便，检修周期长等。,缺点：制造工艺要求高；金属耗量大，价格昂贵；若发生故障，损失将十分严重。,应用:起始电压为60kV，主要用于布置场地特别狭窄地区（如狭谷、地下、城区变电所）,运行在中国天生桥水电站的550kV GIS,运行在中国福建水口电站的550kV HGIS,2. 柜式气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜 C-GIS ),用于1035kV或更高电压输配电系统以接受或分配电能并对系统实行控制、保护、测量、监视、通讯等功能的新型开关设备.,