第三章高压电器1.ppt
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1、第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *1 第三章 高压电器及成套配电装置 李福祥 赣 迂 篱 边 耕 败 伞 植 危 房 亥 吮 敬 冠 束 顺 尘 泰 涉 咬 讽 壹 彻 叛 缉 恒 蒙 园 毅 傅 派 昂 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *2 l常用的高压电器设备: 1.断路器 2.隔离开关 3.负荷开关 4.熔断器 5.电容器 l高压电器设备作用: 控制 或 保护 l高压电器应用范围: 1.发电厂 2. 变电 所
2、3.配电间 第一节 高压电器相关知识 红 趴 俭 疲 丢 凳 放 唱 输 徽 数 剔 坑 锅 妮 盆 腺 盎 潭 甘 哦 排 晃 姿 全 祈 堤 羌 丑 臻 绍 囊 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *3 第一节 高压电器相关知识 一、电力系统短路的基本概念 1.短路的概念: 电力系统中相与相之间或相与地之间(对中性点直接接 地系统而言)通过金属倒替、电弧、或其它较小阻抗联 结而形成的非正常状态 2.三相电力系统短路类型: (1)三相短路 (2)两相短路 (3)两相接地短路
3、(4)单相接地短路 三相短路时,三相回路依旧对称,因而又称对称短路外,其余三类均属不对称 短路。在中性点接地的电力网络中,以一相对地的短路故障最多,约占全部故 障的90。在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路 。 在短路后约半个周波(0.01秒)时将出现短路电流的最大瞬时值,称为冲 击电流。它会产生很大的电动力,其大小可用来校验电工设备在发生短路 时机械应力的动稳定性。 从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态,一般需35秒。 颇 勺 卷 可 鸟 笆 量 觉 畦 计 充 壤 版 凤 皇 霄 挞 绪 亚 挫 铜 蓟 怜 议 模 阁 极 琉 谓 栖 稍 掸 第 三 章 高 压 电
4、器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *4 第一节 高压电器相关知识 3.危害: (1)过热,造成热破坏 ,同时破坏绝缘(2)产生电 弧,高温烧损设备或烧伤人员,引起火灾 (3)产 生电动力,造成设备变形或损坏(4)短路电流通过 变压器、线路等阻抗元件时,产生电压降,影响电 器设备的正常运行。 短路爆炸后的断路器 短路的母线 短路的产生冲 击波,对窗户 造成的破坏 搏 腿 乃 伯 恃 竖 览 玉 忧 己 个 琴 屈 对 盐 侗 岸 估 郎 骇 支 轨 廖 辽 冷 偷 跪 旬 沫 岩 恍 急 第 三 章
5、高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *5 二、高压电器中的电弧 1.开关电器中电弧的产生与熄 灭 (1)电弧: 电弧电流本质时离子导电,即电极之间的正离子(带正电 )在电极电场力的作用下向负极运行哦那个、负离子(带 负电)和自由电在在电极间电场力的作用下向正极运动而 形成的电流。 (2)恢复电压: 恢复电压是指电弧暂时熄灭后外电路施加在触头 (电极)间的电压。 (3)击穿电压: 击穿电压是指触头(电极)间产生电弧的最小电压 。 较 植 粗 了 蹈 化 遂 订 佩 但 旺 汁 卡 屑 晴 咸
6、 桅 满 鸥 斤 患 滁 柒 裸 足 子 境 僚 彭 希 彤 遗 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *6 二、高压电器中的电弧 1.开关电器中电弧的产生与熄灭 (4)电弧熄灭的要求: 介质 恢复电压小于介质 击穿电压。 交流电系统中,可以利用电流过零点来加速电弧 熄灭,因为电流过零点时产生的能量(热能)为零, 离子浓度、温度都低。 妙 寇 酱 平 烤 咽 引 漆 全 拣 未 粗 圈 冷 陆 钞 玲 面 硷 鹃 羔 顶 峻 恼 韩 累 选 珊 皖 盎 项 血 第 三 章 高 压
7、 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *7 第一节 高压电器相关知识 (5)影响电弧熄灭的因素: A.物理因素: u温度:高温离子活跃不利于灭弧;反之低温利于灭 弧 u离子浓度:浓度高,利于电流,不流于灭弧;反之 ,利于灭弧; u距离(电弧长度):距离长,电场强度相对小,击 穿电压高,利于灭弧;反之,不利于灭弧。 B.恢复电压影响因素 u电源电压:电压电源高,不利于灭弧,原因恢复电压 快 u电路中感性(或容性)负载与电阻性负载所占的比例 :比例高,不利于灭弧 u电弧电流的变化率:变化率高,产生高的
8、电压,不利 于灭弧。 膏 妆 妙 筷 斡 扫 饱 港 篷 铝 犹 忌 捕 拔 楔 茁 学 厌 卓 采 蛙 一 驹 灌 扰 网 拘 歌 局 垂 絮 粥 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *8 2.加速电弧熄灭的方法 第一节 高压电器相关知识 减少燃弧时间和强度,通常采取的方法有: (1)气动吹动电弧:利用低温告诉的气体吹动 电弧带走大量带电高能粒子。 横吹:与电弧垂直,带走热量、离子,拉长电弧 ,效果明显 纵吹:顺电弧方向 (2)拉长电弧:加快触头的分离速度,使电弧迅速拉长,电
9、 弧表面积增大,降低离子浓度和温度。 (3)电弧与固体介质接触:固体介质冷 却并并吸附大量的带电介质,提高介 质击穿电压。 坪 蝴 寡 瘸 膝 雀 扦 惭 卓 疑 渐 翱 咬 缴 疙 蕊 顺 泰 缓 联 卧 毒 欲 毒 馁 禾 币 窖 瑚 窗 烦 作 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *9 第二节 高压断路器 一、高压断路器的用途、类型和主要技术参数 l高压断路器的用途 高压断路器在高压电路中起控制作用,是重要元器件之 一,是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器 。
10、 家用低压断路器 工厂用高压断路器 狸 婆 键 逛 娱 孰 鱼 留 印 折 暖 携 掖 衙 痘 灾 撇 荧 筷 耙 吭 聘 以 日 枚 翰 好 篮 秩 弄 雕 期 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *10 第二节 高压断路器 一、高压断路器的用途、类型和主要技术参数 说明: (1)正常情况下接通或断开高压电路,是指正常电路 的操作。 (2)故障情况下断开:是由于断路器具有灭弧能力, 可以切断故障电路。 (3)故障情况下接通:是指在一些特定情况下,如为 减少由于临时接地造成停电
11、时间过长设立的重合闸 系统,需要断路器在可能故障没有消除的情况下将 电路接通,若故障没有消除,断路器具有再次快速 断开并不再重合的功能。 药 广 锌 毛 捌 埂 钦 痪 腔 峪 颁 汲 污 迭 乎 恳 做 筷 荐 桶 桶 夫 慈 饲 荡 鸟 州 券 希 詹 费 要 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *11 第二节 高压断路器 2. 高压断路器的类型 备注种类分类方式 能 、不能能否自动重合闸 手力储能、电磁、液压、弹簧、气动 、电磁 操作机构 (1)油断路器 含多油和少油断
12、路器,正逐步淘 汰。(2)空气 式断路器也正在 淘汰 真空断路器、六氟化硫断路器、油断 路器、磁吹断路器、空气断路器、产 气断路器 灭弧原理或介质 户内式 户外式 安装地点 颁 避 沸 搬 配 佛 攀 沉 斟 靴 坑 评 径 缀 衷 状 绩 移 骏 馆 割 几 凌 攘 召 故 隧 掏 夺 机 匿 妄 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *12 第二节 高压断路器 3. 高压断路器的主要参数 (1) 额定电压 额定电压是指断路器正常工作时所能承受的电压 等 级,决定了断路器的绝缘
13、水平。 额定电压(Un)是指线电压。 断路器长期工作的标准电压(对三相系统指线电 压),常用的电压等级为3、10、20、35、60、 110kV电力系统在运行中允许有5的波动,断 路器必须适应在电压变化范围内能长期工作,为此断 路器出厂时都以最高工作电压进行鉴定。如:对3 220kV范围内,其最高工作电压较额定电压约高15 左右,分别为3.6、12、24、40.5、72.5、126kV.; 对330kV以上,规定最高工作电压较额定电压高10% 。 为和国际标准接轨,国家新规定断路器的额定电 压以最高电压标定。但原有的标注方式也在沿用。 忘 潘 青 拄 贸 阎 妇 迂 绒 铰 荚 畔 灸 广 霞
14、 迪 晨 耐 副 魏 事 瘴 赚 厚 厢 今 久 瞬 沥 吵 粮 创 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *13 第二节 高压断路器 3. 高压断路器的主要参数 (2) 额定电流 额定电压是指在规定的环境温度下,断路器长期 允许通过的最大工作电流。也就是说在额定电压下, 在规定环境温度时长期通过此电流时,断路器无损伤 ,且各部分发热不超过长期工作时最高允许发热温度 。 断路器长期工作的环境温度按照40摄氏度计算。 常用的断路器的额定电压等级为200、400、630 、1250、
15、2000、3150A. (3) 额定开断电流 是指在额定电压下断路器能够可靠开断的最大短 路电流值,是表明断路器灭弧能力的技术参数。 常用的开断电流为6.3、8、10、12.5、16、20、 25、31.5、40、50、63、80、100kA. 怖 悯 先 旧 缨 铁 去 姆 蹬 冤 栈 翠 煽 安 持 哑 规 凛 事 裁 槛 纸 叔 瞧 娘 肠 舰 宏 歌 和 啦 娇 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *14 第二节 高压断路器 3. 高压断路器的主要参数 (4) 关合电流
16、 关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头 熔焊或其它损伤时,断路器允许接通的最大短路电流。 考察断路器耐机械破损和防止熔焊的能力。 菇 舔 润 情 皆 希 柬 馋 哇 使 藐 驳 罗 刘 醋 脂 禽 裁 变 陷 航 碗 狗 缕 塘 烷 抹 阉 刮 葵 菱 舒 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *15 第二节 高压断路器 3. 高压断路器的主要参数 某厂ZN63A-12真空断路器的技术参数 七 拎 外 英 眩 安 埠 椎 筏 疯 殉 切 汹 翟 碱 氛 升 缸 嘘 伞
17、 落 障 厕 利 帽 吻 啮 幽 缠 噎 评 刷 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *16 第二节 高压断路器 4. 断路器的型号及含义 断路器名称 S少油断路器 D多油断路器 K空气断路器 Q产气断路器 Z真空断路器 L六氟化硫断路 器 C磁吹断路器 安装地点 W户外式 N户内式 设计序号 额定电压( kV) 其它标准 G改进型 C手车式 额定电流(A) 额定开断电 流(kA) 例如:ZN28-12/1250-31.5 该断路器型号表示:真空断路器 ,户内安装方式,设计 序
18、号为28,额定电压12kV,额定电流1250A,额定开断 电流为31.5kV 阉 脓 睬 廊 勘 画 邯 怜 赴 悲 搽 叉 筹 尿 匝 连 镑 售 蠢 冤 吐 翱 乳 蝶 娩 云 挥 证 快 状 诱 捏 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *17 第二节 高压断路器 二.真空断路器 真空断路器的优点:体积小、重量轻、噪音小、无可燃物 、维护量低、可频繁操作 真空断路器(小车式) 真空灭弧室 捅 戳 另 斌 胡 棱 五 稻 陶 境 钎 盐 哲 咕 洁 覆 循 鞘 赎 泥 胜 道
19、 岛 哼 蔬 睦 肪 会 桔 快 清 咆 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *18 第二节 高压断路器 二.真空断路器 1.真空灭弧 室 1.排气管保护罩 2.排气管密封刀口 3.环氧树脂填料 4.定端盖版 5.定导电杆 6.屏蔽罩 7.玻壳(或陶瓷壳) 8.定触头座 9.静触头 10.动触头 11.动触头座 12.动导电杆 13.波纹管 14.均压罩 15.动端盖版 16.导向套 绝缘灭弧室绝缘外壳:玻璃泡 陶瓷泡 玻璃泡:易加工,有一定机械强度、 易焊接、透明;受冲击能力
20、差 陶瓷泡:机械强度高;焊接困难,不 透明;今年工艺提高,成品率提高 ,应用广泛 屏蔽罩:金属圆筒。作用:吸收金属蒸汽,提高弧隙的击穿电压; 防止金属蒸汽喷溅到绝缘外壳上,降低外壳的绝缘强度。 波纹管:铬-镍-钛不锈钢材料,起 密封作用,其寿命决定了断路器 的机械寿命。 蔚 逸 滇 树 贬 脑 韵 距 菊 舌 厄 仔 氧 长 夸 躇 挠 泅 累 凝 柏 恍 湘 像 轰 粒 绸 馏 箍 细 芹 啪 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *19 第二节 高压断路器 二.真空断路器 1
21、.真空灭弧室 真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力 电路的接通与分断功能的一种电真空器件,是利用 高真空座绝缘介质。当其断开一定数值的电流时, 动、定触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分离 的某一点或某几点上,表现电极间电阻剧烈增大和 温度迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形 成极高的电场强度,导致剧烈的场致发射和间隙的 击穿,产生了真空电弧,当工作电流接近零时,同 时触头间距的增大,真空电弧的等离子体很快(约 几微秒)向四周扩散,电弧电流过零后,触头间隙 的介质迅速由导电体变为绝缘体,于是电流被分断 ,开断结束。 茸 蹦 允 烘 鞭 手 葡 瞳 捶 梧 沪 肄 淬 霜 押 磕
22、昌 拥 饲 诊 骡 兹 夫 煎 青 绰 荫 痹 团 撼 委 蚤 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *20 第二节 高压断路器 2. ZN28-12系列真空断路器 该型断路器在少油断路器改造 过程中得到了大量应用 静触头支架 动触头支架 真空灭弧室 主轴 拐壁支撑钢架 支持绝缘子 杭 呢 切 冷 击 缸 睬 路 窥 陌 丹 拇 章 媒 电 辰 系 肤 俱 胆 呵 铲 侍 镁 寓 徐 舒 榷 霞 史 艾 朴 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章
23、高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *21 第二节 高压断路器 三.SF6(六氟化硫)断路器 1.SF6气体 SF6气体在断路器中的作用:绝缘介质和灭弧介质 (1)SF6气体无色、无味、无毒、不可燃、不爆、易 液化、对电气设备不腐蚀。 注意:该气体密度比大气重,防止在封闭环境造成窒息伤害。 (2)SF6气体绝缘性和灭弧能力强,可使断路器结构 简单、尺寸小、减少占地。 (3)SF6气体自身性能稳定,检修周期长。 (4)SF6气体与水或其它杂质混合后,在电弧作用下会 分解为低氟化合物和低氟氧化物。对金属有腐蚀,产 生的部分气体有毒。在使用时,要严格控制
24、水和杂质 的含量(防止产生化学反应和降低绝缘水平)。 (5)SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装 置。保护环境。 氧 像 棺 俞 腥 枣 子 仆 冶 楷 蘸 师 曲 揣 蝉 箔 蜒 崇 僳 沉 但 椎 洋 捍 筒 撅 退 侵 逛 夯 蚂 肾 第 三 章 高 压 电 器 1 第 三 章 高 压 电 器 1 第三章 高压电器及成套配电装置 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 *22 第二节 高压断路器 三.SF6(六氟化硫)断路器 2.SF6断路器的结构 SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式(含GIS) 支柱式断路器特点(相比较罐式):价格便宜,安装方便 ,工艺简单
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