高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt

上传人:飞****2 文档编号:77729020 上传时间:2023-03-16 格式:PPT 页数:109 大小:4.86MB
返回 下载 相关 举报
高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt_第1页
第1页 / 共109页
高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt_第2页
第2页 / 共109页
点击查看更多>>
资源描述

《高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt(109页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第四章第四章第四章第四章高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置进进 网网 电电 工工 培培 训训 在电力系统中,在电力系统中,高压开关电器是最重要的电高压开关电器是最重要的电气设备之一,气设备之一,其所承担的任务是:其所承担的任务是:1 1、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路;、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路;2 2、在改变运行方式时灵活地切换操作;、在改变运行方式时灵活地切换操作;3 3、在系统发生故障时迅速切除故障部分,以保、在系统发生故障时迅速切除故障部分,以保 证非故障部分的正常运行;证非故障部分的正常运行;4 4、在设备检修时

2、隔离带电部分以保证工作人员、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人员 的安全。的安全。第三章第三章 高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置第一节 高压电器相关知识第二节 高压断路器第三节 隔离开关第四节 高压负荷开关第五节 高压熔断器第六节 高压电容器第七节 高压成套配电装置第八节 高压/低压预装箱式变电站第三章第三章 高压电器及成套配电装置高压电器及成套配电装置第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识第一节 高压电器相关知识一、电力系统短路基本概念一、电力系统短路基本概念 “短路短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间,通过指电力系统中相与相之间或相与地之间,通过电弧或其他较小阻

3、抗的一种非正常连接。电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。(P52P52)电力系统在运行中电力系统在运行中 ,如发生短路会流过非常大的电流。,如发生短路会流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流其电流值远大于额定电流 ,并取决于短路点距电源的电气距,并取决于短路点距电源的电气距离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的大瞬时值可达额定电流的10101515倍。大容量电力系统中,短路倍。大容量电力系统中,短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影

4、响和后果。后果。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识三相系统中发生的短路有三相系统中发生的短路有 4 4 种基本类型:(种基本类型:(P52)P52)三相短路,两相短路,单相对地短路和两相对地短。三相短路,两相短路,单相对地短路和两相对地短。其中其中,除三相短路时,三相回路依旧对称,因而又称除三相短路时,三相回路依旧对称,因而又称对称短路对称短路外外,其余三类均属不对称短路。在中性点接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,约占全部故障的全部故障的9090。在中性点非直接接地的电力网络中,。在中性点非直

5、接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。短路故障主要是各种相间短路。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识各种短路故障示意图和代表符号各种短路故障示意图和代表符号第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识1 1)由于在短路电流忽然增大时,其瞬间放热量很大,由于在短路电流忽然增大时,其瞬间放热量很大,大大超过线路正常工作时的发热量,不仅能使绝缘大大超过线路正常工作时的发热量,不仅能使绝缘 烧毁,而且能使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。烧毁,而且能使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。短路电流的主要危害:(短路电流的主要危害:(5353)2 2)短路电流通过电气设备时,在相间会产生

6、很大的电短路电流通过电气设备时,在相间会产生很大的电动力作用于导体之上,可造成设备的变形和损坏。动力作用于导体之上,可造成设备的变形和损坏。3 3)在短路处一般会有电弧产生,高温电弧可烧毁故障在短路处一般会有电弧产生,高温电弧可烧毁故障 设备或烧伤周围的人员,也可引起可燃物燃烧而发生设备或烧伤周围的人员,也可引起可燃物燃烧而发生灾。灾。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识4 4)短路电流通过变压器、线路等阻抗元件时,将产生短路电流通过变压器、线路等阻抗元件时,将产生很大的电压降,还会引起发电机端电压的降低,因很大的电压降,还会引起发电机端电压的降低,因此影响电力系统的正常供电。此影响

7、电力系统的正常供电。造成短路的主要原因有:造成短路的主要原因有:线路老化,绝缘破坏而造成短路;线路老化,绝缘破坏而造成短路;电源过电压,造成绝缘击穿;电源过电压,造成绝缘击穿;小动物(如蛇、野兔、猫等)跨接在裸线上;小动物(如蛇、野兔、猫等)跨接在裸线上;人为的多种乱拉乱接造成;人为的多种乱拉乱接造成;室外架空线的线路松弛,大风作用下碰撞;室外架空线的线路松弛,大风作用下碰撞;线路安装过低与各种运输物品或金属物品相线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路碰造成短路。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识二、高压电器中的电弧什么是电弧什么是电弧 电弧是一种气体游离的放电现象。电弧

8、是一种气体游离的放电现象。三部分组成:三部分组成:三部分组成:三部分组成:阴极区、阳极区和弧柱阴极区、阳极区和弧柱阴极区、阳极区和弧柱阴极区、阳极区和弧柱区区区区 静触头静触头静触头静触头阳极区阳极区阳极区阳极区弧柱区弧柱区弧柱区弧柱区阴极区阴极区阴极区阴极区动触头动触头动触头动触头电弧的气体放电是自持放电,维持电电弧的气体放电是自持放电,维持电电弧的气体放电是自持放电,维持电电弧的气体放电是自持放电,维持电弧稳定燃烧的电压很低。弧稳定燃烧的电压很低。弧稳定燃烧的电压很低。弧稳定燃烧的电压很低。电弧是一束游离的气体,质量极轻,容电弧是一束游离的气体,质量极轻,容电弧是一束游离的气体,质量极轻,

9、容电弧是一束游离的气体,质量极轻,容易变形。在气体或液体的流动作用下,易变形。在气体或液体的流动作用下,易变形。在气体或液体的流动作用下,易变形。在气体或液体的流动作用下,或在电动力的作用下,电弧能迅速移动、或在电动力的作用下,电弧能迅速移动、或在电动力的作用下,电弧能迅速移动、或在电动力的作用下,电弧能迅速移动、伸长或弯曲。伸长或弯曲。伸长或弯曲。伸长或弯曲。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 1 1、开关电器中电弧的产生与熄灭、开关电器中电弧的产生与熄灭 当用开关电器开断电流时,如果电路电压不低于当用开关电器开断电流时,如果电路电压不低于10102020伏,伏,电流不小于电流不

10、小于8080100mA100mA,电器的触头间便会产生电弧。,电器的触头间便会产生电弧。(P53)(P53)静触头静触头静触头静触头阳极区阳极区阳极区阳极区弧柱区弧柱区弧柱区弧柱区阴极区阴极区阴极区阴极区动触头动触头动触头动触头触头的周围原本是空气或其它绝缘质,触头的周围原本是空气或其它绝缘质,为什么在动静触头分离瞬间会变成导电为什么在动静触头分离瞬间会变成导电 的电弧呢?的电弧呢?原因就在于在绝缘介质中出现了大量的原因就在于在绝缘介质中出现了大量的原因就在于在绝缘介质中出现了大量的原因就在于在绝缘介质中出现了大量的 自由电子。自由电子。自由电子。自由电子。大量自由电子由阴极到阳极的定向运动大

11、量自由电子由阴极到阳极的定向运动 就形成了电弧。就形成了电弧。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识1 1)电弧的形成:)电弧的形成:热电子发射热电子发射 当断路器的动、静触头分离时,触头间的接触压力及接当断路器的动、静触头分离时,触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小,接触电阻增大,使接触部位剧烈发热,导触面积逐渐缩小,接触电阻增大,使接触部位剧烈发热,导致阴极表面温度急剧升高而发射电子致阴极表面温度急剧升高而发射电子 ,形成热电子发射。,形成热电子发射。强电场发射强电场发射 开关电器分闸的瞬间,由于动、静触头的距离很小,触开关电器分闸的瞬间,由于动、静触头的距离很小,触头间的电场强度就

12、非常大头间的电场强度就非常大 ,使触头内部的电子在强电场作用,使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来下被拉出来 ,就形成强电场发射。,就形成强电场发射。电弧的本质:电弧的本质:电弧的实质是一种气体放电电弧的实质是一种气体放电(离子导电)现象。离子导电)现象。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 热游离热游离 从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动,从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动,在运动过程中不断地与中性质点(原子或分子)发生碰撞。当高在运动过程中不断地与中性质点(原子或分子)发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时,就会从中性质点中打速运动的电

13、子积聚足够大的动能时,就会从中性质点中打出一个或多个电子,使中性质点游离,这一过程称为碰撞游离。出一个或多个电子,使中性质点游离,这一过程称为碰撞游离。碰撞游离碰撞游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动,动能很大的弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动,动能很大的中性质点互相碰撞时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象中性质点互相碰撞时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识2 2)电弧的电弧的特征特征:电弧由三

14、部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。电弧的能量集中,温度极高,亮度很强。电弧的能量集中,温度极高,亮度很强。电弧是一种自持放电现象。电弧是一种自持放电现象。电弧是一束游离的的气体。电弧是一束游离的的气体。3 3)电弧的危害:)电弧的危害:电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间,加重电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间,加重 了电力系统短路故障的危害。了电力系统短路故障的危害。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 电弧产生的高温,将使触头表面熔化和蒸化,烧坏绝缘电弧产生的高温,将使触头表面熔化和蒸化,烧坏绝缘 材料。对充油电气设

15、备还可能引起着火、爆炸等危险。材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。由于电弧在电动力、热力作用下能移动,很容易造成飞弧由于电弧在电动力、热力作用下能移动,很容易造成飞弧 短路和伤人,或引起事故的扩大。短路和伤人,或引起事故的扩大。4 4)电弧的熄灭)电弧的熄灭:在开关电器的触头间,发生游离过程的同时,还发生着在开关电器的触头间,发生游离过程的同时,还发生着使带电质点减少的去游离过程。使带电质点减少的去游离过程。要使电弧熄灭,就必须使去游离作用大于游离。要使电弧熄灭,就必须使去游离作用大于游离。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识交流电弧熄灭交流电弧熄灭t t t tO O

16、O OA A A AB B B Bi i i iu u u uarcarcarcarc燃弧电压燃弧电压燃弧电压燃弧电压熄弧电压熄弧电压熄弧电压熄弧电压电弧电压、电流波形图电弧电压、电流波形图电弧电压、电流波形图电弧电压、电流波形图随着正弦交流电流的周期性变随着正弦交流电流的周期性变化,交流电弧电流也将随之每化,交流电弧电流也将随之每半周过零一次。半周过零一次。在电弧电流自然过零时在电弧电流自然过零时在电弧电流自然过零时在电弧电流自然过零时,电弧向,电弧向弧隙输送能量减少,电弧温度和弧隙输送能量减少,电弧温度和热游离下降,热游离下降,电弧将自动熄灭。电弧将自动熄灭。电弧将自动熄灭。电弧将自动熄灭

17、。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 交流电弧电流过零期间,同时存在两个对立的基本过程,一交流电弧电流过零期间,同时存在两个对立的基本过程,一是是介质强度恢复过程介质强度恢复过程,一是,一是弧隙电压恢复过程弧隙电压恢复过程。交流电弧过零时自然熄灭,交流电弧过零时自然熄灭,过零后是否重燃,取决于电源加过零后是否重燃,取决于电源加在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情况在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情况。如果在电流过零电弧自然熄灭时,采取有效措施加强弧隙的如果在电流过零电弧自然熄灭时,采取有效措施加强弧隙的冷却,使弧隙介质的绝缘能力达到不会被弧隙外加电压击

18、穿的程冷却,使弧隙介质的绝缘能力达到不会被弧隙外加电压击穿的程度,则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。度,则在下半周电弧就不会重燃而最终熄灭。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 (a)(a)(a)(a)在在在在t t t t1 1 1 1时刻发生时刻发生时刻发生时刻发生击穿,电弧重燃击穿,电弧重燃击穿,电弧重燃击穿,电弧重燃介质强度和弧隙电压的恢复过程介质强度和弧隙电压的恢复过程介质强度和弧隙电压的恢复过程介质强度和弧隙电压的恢复过程t t t tu u u u0 0 0 0U U U Ud d d d(t)(t)(t)(t)U U U Ur r r r(t)(t)(t)(t)t

19、t t tu u u u0 0 0 0U U U Ud d d d(t)(t)(t)(t)U U U Ur r r r(t)(t)(t)(t)t t t tu u u u0 0 0 0U U U Ud d d d(t)(t)(t)(t)U U U Ur r r r(t)(t)(t)(t)t t t t1 1 1 1(b)(b)(b)(b)电弧熄灭电弧熄灭电弧熄灭电弧熄灭(c)(c)(c)(c)电弧熄灭电弧熄灭电弧熄灭电弧熄灭第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识交流电弧熄灭条件为:交流电弧熄灭条件为:交流电弧电流过零后,交流电弧电流过零后,如果弧隙介质强度恢复的如果弧隙介质强度恢复的速

20、度超过了弧隙电压恢复速度超过了弧隙电压恢复的速度,则电弧熄灭的速度,则电弧熄灭。反。反之,电弧重燃之,电弧重燃 。P54P54P54P54第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识2 2、加速电弧熄灭的方法、加速电弧熄灭的方法开关电器中广泛采用的灭弧方法有开关电器中广泛采用的灭弧方法有 利用气体或油吹动电弧利用气体或油吹动电弧 气体或液体吹弧即能加强对流散热,强烈冷却弧隙,又可气体或液体吹弧即能加强对流散热,强烈冷却弧隙,又可部分取代原弧隙间已游离的气体或高温气体。部分取代原弧隙间已游离的气体或高温气体。利用灭弧介质利用灭弧介质利用灭弧介质利用灭弧介质:电弧中的去游离强度,很大程度上取决于

21、电弧周电弧中的去游离强度,很大程度上取决于电弧周围介质的特性,如介质的传热能力、介电强度、围介质的特性,如介质的传热能力、介电强度、热游离温度和热容量等。这些参数的数值越大,热游离温度和热容量等。这些参数的数值越大,则去游离作用越强,电弧就越容易熄灭。则去游离作用越强,电弧就越容易熄灭。常用的灭弧介质有常用的灭弧介质有常用的灭弧介质有常用的灭弧介质有:空气,油空气,油空气,油空气,油(变压器油或断路器油变压器油或断路器油变压器油或断路器油变压器油或断路器油)、SF6SF6SF6SF6,真空,真空,真空,真空第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 加快断路器触头的分离速度,快速拉长电弧,

22、可使加快断路器触头的分离速度,快速拉长电弧,可使弧隙的电弧隙的电场强度骤降、场强度骤降、电弧的长度和表面积增大,有利于冷却电弧和带电电弧的长度和表面积增大,有利于冷却电弧和带电质点的扩散,去游离作用增强,加快介质强度的恢复。(质点的扩散,去游离作用增强,加快介质强度的恢复。(P55)P55)吹弧方式吹弧方式主要有主要有纵吹纵吹与与横吹两种横吹两种。纵吹是吹动方向与电弧平。纵吹是吹动方向与电弧平行,它促使电弧冷却变细;横吹是吹动方向与电弧垂直,它把电行,它促使电弧冷却变细;横吹是吹动方向与电弧垂直,它把电弧拉长,弧拉长,使表面积增大并加强冷却使表面积增大并加强冷却而切断。而切断。(P55)(P5

23、5)拉长电弧拉长电弧 吹弧越强烈,对流散热能力越强,弧隙温度降低越快,弧隙吹弧越强烈,对流散热能力越强,弧隙温度降低越快,弧隙间的带电质点扩散和复合越迅速,介质强度恢复就越快。间的带电质点扩散和复合越迅速,介质强度恢复就越快。第一节第一节 高压电器相关知识高压电器相关知识 固体介质能使电弧迅速冷却,并使金属蒸汽大量在固体介质固体介质能使电弧迅速冷却,并使金属蒸汽大量在固体介质表面凝结。(表面凝结。(P55P55)电弧与固体介质接触电弧与固体介质接触 特殊介质灭弧特殊介质灭弧 SF6 SF6气体是一种人工合成气体,它具有强电负性,易俘获电气体是一种人工合成气体,它具有强电负性,易俘获电子形成低活

24、性的负离子,该负离子的运动速度要慢得多,使得子形成低活性的负离子,该负离子的运动速度要慢得多,使得去游离的几率增加。弧隙介质强度恢复过程极快,其灭弧能力去游离的几率增加。弧隙介质强度恢复过程极快,其灭弧能力相当于同等条件下空气的相当于同等条件下空气的100100倍。倍。采用熔点高、导热系数大、耐高温的金属材料做成灭弧触头,采用熔点高、导热系数大、耐高温的金属材料做成灭弧触头,可减少游离过程中的金属蒸汽、抑制游离作用。可减少游离过程中的金属蒸汽、抑制游离作用。第二节第二节 高压断路器高压断路器 一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据第二节 高压断路器 高

25、压断路器是变电所主要的电力控制设备高压断路器是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性具有灭弧特性,它它的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行大,保证安全运行 。1 1、高压断路器的用途、高压断路器的用途断路器的工作状态(断开和闭合)是由它的操作机构控制的。断路器的工作状态(断开和闭合)是由它的操作机构控制的。2 2、高压断路器的类型、高压断路器的类型第二节第二节 高压断路器高压断路器 2 2、高压断路器的类型、高压断路器的类型按安装地点分:户内式和户外式两种按安装地点分:户内式和户外式两种。按灭弧原理和灭

26、弧介质分按灭弧原理和灭弧介质分:油断路器、六氟化硫断路器(油断路器、六氟化硫断路器(SF6SF6断路器)、真空断路器、断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等。压缩空气断路器等。油断路器油断路器 油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质,根据油量的多少它油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质,根据油量的多少它又可分为多油断路器和少油断路器又可分为多油断路器和少油断路器第二节第二节 高压断路器高压断路器 多油式断路器多油式断路器多油式断路器多油式断路器 多断路器中的油除了作灭弧介质外,还作为触头后多断路器中的油除了作灭弧介质外,还作为触头后多断路器中的油除了作灭弧介质外,还作为触头后多断路器中的油除了作灭弧介质

27、外,还作为触头后的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘质。的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘质。的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘质。的弧隙绝缘以及带电部分与接地外壳之间的绝缘质。缺点缺点缺点缺点:体积大,用油量多,金属耗材量大,有爆炸火灾危体积大,用油量多,金属耗材量大,有爆炸火灾危体积大,用油量多,金属耗材量大,有爆炸火灾危体积大,用油量多,金属耗材量大,有爆炸火灾危 险,检修工作量大。险,检修工作量大。险,检修工作量大。险,检修工作量大。(P56P56)优点优点优点优点:加工工艺要求不高、耐用、价格较低,加工工艺要求不高、耐用、价格较低,加工工艺要求不高、耐用、价格较

28、低,加工工艺要求不高、耐用、价格较低,内部带有电流互感器。内部带有电流互感器。内部带有电流互感器。内部带有电流互感器。第二节第二节 高压断路器高压断路器 少油式断路器少油式断路器少油式断路器少油式断路器 断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝断路器中的油只作灭弧介质和触头开断后的弧隙绝缘介质,而带电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。缘介质,而带电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。缘介质,而带电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。缘介质,而带电部分对地之间的绝缘采用瓷柱。优点优点优点优点:结构简单,体积小,材料消耗少,用油

29、量少,结构简单,体积小,材料消耗少,用油量少,结构简单,体积小,材料消耗少,用油量少,结构简单,体积小,材料消耗少,用油量少,重量轻,性能稳定,运行方便。应用广泛。重量轻,性能稳定,运行方便。应用广泛。重量轻,性能稳定,运行方便。应用广泛。重量轻,性能稳定,运行方便。应用广泛。缺点缺点缺点缺点:抗震性稍差:抗震性稍差:抗震性稍差:抗震性稍差 (P56P56)第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空断路器真空断路器 真空断路器是利用真空断路器是利用“真空真空”作绝缘介质和灭弧介质来灭弧。作绝缘介质和灭弧介质来灭弧。所谓所谓所谓所谓“真空真空真空真空”是相对而言的,指的是绝对压力低于是相对而言的,

30、指的是绝对压力低于是相对而言的,指的是绝对压力低于是相对而言的,指的是绝对压力低于1 1 1 1个大气压个大气压个大气压个大气压的气体稀薄的空间。在这样的空间里,其绝缘强度很高,电弧很的气体稀薄的空间。在这样的空间里,其绝缘强度很高,电弧很的气体稀薄的空间。在这样的空间里,其绝缘强度很高,电弧很的气体稀薄的空间。在这样的空间里,其绝缘强度很高,电弧很容易熄灭。容易熄灭。容易熄灭。容易熄灭。(P56P56)真空断路器是将其动、静触头安装在真空断路器是将其动、静触头安装在“真空真空”的密闭容器的密闭容器(真空灭弧室)内而制成的一种断路器。(真空灭弧室)内而制成的一种断路器。优点优点优点优点:触头开

31、距短触头开距短触头开距短触头开距短(10kV(10kV(10kV(10kV级只需级只需级只需级只需10mm10mm10mm10mm,而油断路器需,而油断路器需,而油断路器需,而油断路器需125mm)125mm)125mm)125mm);燃;燃;燃;燃 弧时间短,且与开断电流无关,一般只有半个周期;触头弧时间短,且与开断电流无关,一般只有半个周期;触头弧时间短,且与开断电流无关,一般只有半个周期;触头弧时间短,且与开断电流无关,一般只有半个周期;触头 寿命长,开断次数多;体积小,重量轻;寿命长,开断次数多;体积小,重量轻;寿命长,开断次数多;体积小,重量轻;寿命长,开断次数多;体积小,重量轻;缺

32、点缺点缺点缺点:对灭弧室工艺及触头材料要求高:对灭弧室工艺及触头材料要求高:对灭弧室工艺及触头材料要求高:对灭弧室工艺及触头材料要求高第二节第二节 高压断路器高压断路器 (3)(3)六氟化硫六氟化硫(SF6)(SF6)断路器断路器 SF6 SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6SF6气体作为气体作为灭弧介质灭弧介质,具有开断能力强、动作快、体积小、不自燃等优点具有开断能力强、动作快、体积小、不自燃等优点,但但金属消耗多金属消耗多,价格较贵。近年来价格较贵。近年来SF6SF6断路器发展很快断路器发展很快,在高压和超在高压和超高压系统中得到广泛应用

33、。高压系统中得到广泛应用。压缩压缩空气断路器空气断路器 压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧。此种介质虽防火、压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧。此种介质虽防火、防爆、无毒、无腐蚀性防爆、无毒、无腐蚀性,取用方便,但结构复杂取用方便,但结构复杂,工艺要求高工艺要求高,有色有色金属消耗多,现已逐渐被金属消耗多,现已逐渐被SF6SF6断路器取代。断路器取代。第二节第二节 高压断路器高压断路器 3 3、高压断路器的主要参数、高压断路器的主要参数 额定电压额定电压额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级。额定电压是指高压断路器正常工作时所能承受的电压等级。额定电压额定电压U UN N是指其

34、线电压是指其线电压。额定电流额定电流 额定电流是指在规定的环境温度下,断路器长期允许通额定电流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(有效值)。过的最大工作电流(有效值)。断路器规定的环境温度是断路器规定的环境温度是4040。(。(P57P57)第二节第二节 高压断路器高压断路器 额定开断电流额定开断电流 表征断路器的开断能力的参数表征断路器的开断能力的参数,即在额定电压下即在额定电压下,断路器断路器能可靠开断的最大短路电流能可靠开断的最大短路电流,通常也简称为额定开断电流。通常也简称为额定开断电流。额定关合电流额定关合电流 额定关合电流是表征断路器关合电流能力的参数。额定关

35、合电流是表征断路器关合电流能力的参数。额定关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发额定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他损伤时,断路器所允许接通的最大短路生触头熔焊或其他损伤时,断路器所允许接通的最大短路电流。电流。第二节第二节 高压断路器高压断路器 4 4 4 4、断路器型号及含义断路器型号及含义第二节第二节 高压断路器高压断路器 4 4 4 4、断路器型号及含义断路器型号及含义SN1010/600350N N N N 户内户内户内户内W W W W 户外户外户外户外产品设计序号产品设计序号产品设计序号产品设计序号额定电压额定电压额定电压额定电压(kV)(kV)(k

36、V)(kV)额定电流额定电流额定电流额定电流(A)(A)(A)(A)额定开断额定开断额定开断额定开断容量容量容量容量(kVA)(kVA)(kVA)(kVA)S S S S 少油少油少油少油D D D D 多油多油多油多油K K K K 压缩空气压缩空气压缩空气压缩空气Z Z Z Z 真空真空真空真空L L L L SF6 SF6 SF6 SF6F F F F SF6 SF6 SF6 SF6封闭式封闭式封闭式封闭式额定开断容量额定开断容量额定开断容量额定开断容量SNbrSNbrSNbrSNbr对三相电路有对三相电路有对三相电路有对三相电路有第二节第二节 高压断路器高压断路器 二、高压真空断路器二

37、、高压真空断路器 真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质,其核心部件是真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质,其核心部件是真空灭弧室。真空灭弧室。基本特点基本特点:价格高、但体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、价格高、但体积小、重量轻、噪音小、无可燃物、维护工作量少。维护工作量少。大量使用于大量使用于3KV3KV35KV35KV发电厂、变电所及高压用户变电所。发电厂、变电所及高压用户变电所。应用:应用:1)真空灭弧室真空灭弧室 真空灭弧室是真空开关的核心部件,真空开关的合、分操真空灭弧室是真空开关的核心部件,真空开关的合、分操作,是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一作,是通过位于真

38、空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或分断来完成的。对对置触头闭合或分断来完成的。第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空灭弧室的基础结构如上图真空灭弧室的基础结构如上图1 1静端盖板静端盖板;2 2主屏蔽罩主屏蔽罩;3 3触头触头;4 4波纹管波纹管;5 5动端盖板动端盖板;6 6静导电杆静导电杆;7 7绝缘外壳绝缘外壳;8 8动导电杆动导电杆第二节第二节 高压断路器高压断路器 真空灭弧室的主体结构真空灭弧室的主体结构真空灭弧室主要由:真空灭弧室主要由:气密绝缘系统、导电气密绝缘系统、导电系统、屏蔽系统、触系统、屏蔽系统、触头系统几部分组成。头系统几部分组成。第二节第二节 高

39、压断路器高压断路器 绝缘外壳绝缘外壳 材料:材料:绝缘外壳的材料有玻璃、陶瓷绝缘外壳的材料有玻璃、陶瓷、微晶玻璃三种。微晶玻、微晶玻璃三种。微晶玻 璃价格昂贵,因而没有得到过实际应用;玻璃结构强度璃价格昂贵,因而没有得到过实际应用;玻璃结构强度 较差,使用量已逐渐减少;陶瓷综合性能最好,因而应较差,使用量已逐渐减少;陶瓷综合性能最好,因而应 用最广泛。用最广泛。主要作用:主要作用:绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用,并参与组成气密绝缘外壳主要是起绝缘支撑作用,并参与组成气密 绝缘系统。绝缘系统。第二节第二节 高压断路器高压断路器 波纹管波纹管材料材料:波纹管主要由厚度为波纹管主要由厚度为0.120.

40、120.14mm0.14mm的铬镍钛不锈钢制成。的铬镍钛不锈钢制成。主要作用主要作用:波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空:波纹管主要担负动电极在一定范围内运动、及高真空 密封的功能。密封的功能。真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。真空灭室要求波纹管具有很高的机械寿命。真空断路器在每次跳合闸时真空断路器在每次跳合闸时,波纹管都会有一次伸缩变形波纹管都会有一次伸缩变形,是易损是易损部件部件,它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。它的寿命通常决定了断路器的机械寿命。第二节第二节 高压断路器高压断路器 触头材料触头材料 触头是导电产生电弧、熄灭电弧的部位,对材料的要求很高。触头是导电产生电

41、弧、熄灭电弧的部位,对材料的要求很高。通常要求触头材料具有到导电性好、耐弧性好、含气量低、通常要求触头材料具有到导电性好、耐弧性好、含气量低、导热好、机械强度高和加工方便等特点。导热好、机械强度高和加工方便等特点。(P59)P59)触头材料触头材料:主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种,主要有铜铋合金、铜铬合金、铜钨合金等几种,目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬目前断路器用真空灭弧室大量使用的主要是铜铬 合金。合金。(P59)P59)第二节第二节 高压断路器高压断路器 导电杆导电杆 真空灭弧室的动、静导电杆均由真空灭弧室的动、静导电杆均由无氧铜无氧铜制成,它们是主要制成,它们是主要

42、的导电回路,主要起的导电回路,主要起导通电流导通电流的作用。的作用。断路器动导电杆在波纹管压缩变形范围内运动,而不破坏断路器动导电杆在波纹管压缩变形范围内运动,而不破坏灭弧室的真空。(灭弧室的真空。(P59P59)屏蔽筒屏蔽筒 材料:材料:屏蔽筒可由无氧铜、不锈钢、电工纯铁或铜铬合金屏蔽筒可由无氧铜、不锈钢、电工纯铁或铜铬合金 等材料制成。等材料制成。第二节第二节 高压断路器高压断路器 主要作用主要作用:(P59P59)吸附电弧燃烧时释放的金属蒸汽,提高弧隙的击穿电压,吸附电弧燃烧时释放的金属蒸汽,提高弧隙的击穿电压,防止弧隙的金属喷溅到绝缘外壳内壁上,降低外壳的绝缘强度。防止弧隙的金属喷溅到

43、绝缘外壳内壁上,降低外壳的绝缘强度。第二节第二节 高压断路器高压断路器 三、三、三、三、六氟化硫六氟化硫六氟化硫六氟化硫SF6SF6SF6SF6断路器断路器断路器断路器 SF6SF6SF6SF6气体气体气体气体在常温下在常温下是无色、无味、不燃、无毒的惰性气体。是无色、无味、不燃、无毒的惰性气体。是无色、无味、不燃、无毒的惰性气体。是无色、无味、不燃、无毒的惰性气体。对电气设备无腐蚀。对电气设备无腐蚀。采用六氟化硫采用六氟化硫采用六氟化硫采用六氟化硫(SF6)(SF6)(SF6)(SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器

44、。气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。1 1 1 1、六氟化硫、六氟化硫、六氟化硫、六氟化硫(SF6)(SF6)(SF6)(SF6)气体的性质气体的性质气体的性质气体的性质 SF6SF6SF6SF6具有具有很高的电气绝缘强度很高的电气绝缘强度很高的电气绝缘强度很高的电气绝缘强度(是空气的是空气的是空气的是空气的2.52.52.52.53 3 3 3倍倍倍倍)和良好的和良好的灭弧性能灭弧性能(灭弧能力比空气高灭弧能力比空气高灭弧能力比空气高灭弧能力比空气高100100100100倍倍倍倍)。SF6 SF6 SF6 SF6断路器其结构简单紧凑,外形尺寸小,断路器其结构简单紧凑,外形尺寸小,断路器其

45、结构简单紧凑,外形尺寸小,断路器其结构简单紧凑,外形尺寸小,占地面积少。占地面积少。占地面积少。占地面积少。第二节第二节 高压断路器高压断路器 SF6SF6SF6SF6断路器必须有压力监视系统和净化系统。断路器必须有压力监视系统和净化系统。断路器必须有压力监视系统和净化系统。断路器必须有压力监视系统和净化系统。对气体和水分对气体和水分对气体和水分对气体和水分 的检测控制要求更严格。的检测控制要求更严格。的检测控制要求更严格。的检测控制要求更严格。SF6SF6SF6SF6气体虽化学性质稳定,但与水气体虽化学性质稳定,但与水气体虽化学性质稳定,但与水气体虽化学性质稳定,但与水 或其他杂质会混合后,

46、在电弧作用下会分解出低氟化和物和或其他杂质会混合后,在电弧作用下会分解出低氟化和物和或其他杂质会混合后,在电弧作用下会分解出低氟化和物和或其他杂质会混合后,在电弧作用下会分解出低氟化和物和 低氟氧化物,对低氟氧化物,对低氟氧化物,对低氟氧化物,对断路器部件断路器部件断路器部件断路器部件产生一定的腐蚀。产生一定的腐蚀。产生一定的腐蚀。产生一定的腐蚀。SF6SF6SF6SF6气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物,但在电弧过零气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物,但在电弧过零气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物,但在电弧过零气体在电弧高温作用下会分解为低氟化物,但在电弧过零 值后,又很快再结合成值后

47、,又很快再结合成值后,又很快再结合成值后,又很快再结合成SF6SF6SF6SF6气体。故气体。故气体。故气体。故SF6SF6SF6SF6气体在断路器内多次气体在断路器内多次气体在断路器内多次气体在断路器内多次 灭弧后,仍旧保持其稳定性能。故灭弧后,仍旧保持其稳定性能。故灭弧后,仍旧保持其稳定性能。故灭弧后,仍旧保持其稳定性能。故SF6SF6SF6SF6断路器可多次动作后不断路器可多次动作后不断路器可多次动作后不断路器可多次动作后不 用检修,目前使用的某些用检修,目前使用的某些用检修,目前使用的某些用检修,目前使用的某些SF6SF6SF6SF6断路器检修年限可达断路器检修年限可达断路器检修年限可

48、达断路器检修年限可达20202020年以上。年以上。年以上。年以上。SF6 SF6 SF6 SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置,严禁向大断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置,严禁向大断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置,严禁向大断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置,严禁向大 气排放气排放气排放气排放SF6SF6SF6SF6气体气体气体气体,保证环境的安全。(,保证环境的安全。(P61P61)第二节第二节 高压断路器高压断路器 2 2 2 2、六氟化硫(、六氟化硫(、六氟化硫(、六氟化硫(SF6SF6SF6SF6)断路器结构)断路器结构)断路器结构)断路器结构 支柱式在支

49、柱式在6KV6KV及及以上的高压电路中广泛使用;罐式以上的高压电路中广泛使用;罐式SF6SF6断路器断路器的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互感器。感器。罐式罐式SF6SF6断路器特别适用于多地震、污染严重地区的变电所。断路器特别适用于多地震、污染严重地区的变电所。由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少,所由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少,所以它的应用范围受到限制。以它的应用范围受到限制。SF6SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。第二节第二

50、节 高压断路器高压断路器 (1 1)支柱式)支柱式SF6SF6断路器断路器 支柱式支柱式SF6SF6断路器在断路过程中,断路器在断路过程中,由动触头由动触头带动压气缸带动压气缸运动使缸运动使缸体内建立压力。当动、静触头分开体内建立压力。当动、静触头分开后灭弧室的喷口后灭弧室的喷口被打开时,压气被打开时,压气缸内高压缸内高压SF6SF6气体吹动电弧,使电弧气体吹动电弧,使电弧迅速熄灭。在灭弧过程中由于电弧迅速熄灭。在灭弧过程中由于电弧的高温使的高温使SF6SF6分解,体积膨胀后产生分解,体积膨胀后产生一定压力,亦能提供一定的压力,一定压力,亦能提供一定的压力,增强断路器电弧熄灭能力。增强断路器电

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 教育专区 > 教案示例

本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

工信部备案号:黑ICP备15003705号© 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁