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1、发电厂变电所的一次设备发电厂变电所的一次设备1 1 开关电器的电弧及灭弧开关电器的电弧及灭弧 一、电弧的产生一、电弧的产生强电埸发射强电埸发射 、热发射下发、热发射下发射出自由电子，自由电子在强射出自由电子，自由电子在强电埸作用下加速向阳极运动，电埸作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点的带电质点，大量的带电质点在电场力作用下定向运动就形在电场力作用下定向运动就形成了电弧。热游离是维持电弧成了电弧。热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。稳定燃烧的主要因素。二二.电弧的危害电弧的危害电弧高温使开关触头熔电弧高温使开关触头熔化蒸发，烧坏触
2、头及附化蒸发，烧坏触头及附件，长期不能熄灭还会件，长期不能熄灭还会引起爆炸。引起爆炸。复合、扩散3.(直流电弧电压沿弧长的分布拉长电弧熄弧2 2 直流电弧的特性及熄灭直流电弧的特性及熄灭 一、直流电弧的特性一、直流电弧的特性电弧电压沿弧长的分布电弧电压沿弧长的分布二、直流电弧的熄灭二、直流电弧的熄灭直流电弧熄灭的条件为：直流电弧熄灭的条件为：常用直流电弧的熄灭方法：常用直流电弧的熄灭方法：1 1）将长弧分隔成短弧）将长弧分隔成短弧2 2）增大弧柱的长度）增大弧柱的长度（不断增大触头间的距离，利（不断增大触头间的距离，利用磁场横吹电弧，用磁场横吹电弧，实质是拉长电弧熄弧实质是拉长电弧熄弧）3 3
3、）增大回路电阻）增大回路电阻4 4）利用狭缝灭弧装置）利用狭缝灭弧装置一、交流电弧的伏安特性一、交流电弧的伏安特性 （a a）等效电路等效电路 （b b）伏安特性伏安特性 交流电路的电弧及伏安特性3 3 交流电弧的特性及熄灭交流电弧的特性及熄灭交流电弧的持性交流电弧的持性 交流电路的电弧及伏安特性交流电路的电弧及伏安特性（a a）介质电强度恢复速度小于恢复电压恢复介质电强度恢复速度小于恢复电压恢复 （b b）Ujf(tUjf(t)Uhf)Uhf（t t）交流电弧熄灭的条件交流电弧熄灭的条件 二、交流电弧的熄灭条件二、交流电弧的熄灭条件 电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电流自然过
4、零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电压恢复曲线电压恢复曲线 7)7)使电弧与耐弧的绝缘材料紧密接触使电弧与耐弧的绝缘材料紧密接触6)增大绝缘介质的气体压力增大绝缘介质的气体压力5)将触头置于真空密室中将触头置于真空密室中4)利用狭缝灭弧装置（将电弧引入金属栅片利用狭缝灭弧装置（将电弧引入金属栅片）3)吹弧（油吹灭弧、六氟化硫气体吹弧）吹弧（油吹灭弧、六氟化硫气体吹弧）2)2)用多断口熄弧（每相两个或多个断口）用多断口熄弧（每相两个或多个断口）1)1)加装并联电阻（加装并联电阻（断口并联电阻）并联低值几至几十欧姆断口并联电阻）并联低值几至几十欧姆电阻熄弧，几百至几千欧姆中值电阻限制过电压电阻
5、熄弧，几百至几千欧姆中值电阻限制过电压开关电器灭弧具体措施开关电器灭弧具体措施4 4 开关电器开关电器（开关电器分为高压开关电器和低压开关）（开关电器分为高压开关电器和低压开关）一、高压开关电器一、高压开关电器（一）（一）高压断路器高压断路器QF 正常时用来接通和断开电路，故障时用来切断故障正常时用来接通和断开电路，故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延。电流，以免故障范围蔓延。按使用的灭弧介质不同，分为油、六氟化硫、真空和空按使用的灭弧介质不同，分为油、六氟化硫、真空和空气断路器等气断路器等 1 1）作用）作用3 3）分类）分类2 2）基本要求）基本要求工作可靠、具有足够的断路能力、切断时
6、间尽量短、工作可靠、具有足够的断路能力、切断时间尽量短、能自动重合闸、结构件、价低能自动重合闸、结构件、价低4 4）型号表达式）型号表达式 5 5）开关电器的技术参数开关电器的技术参数额定电压额定电压：开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压 额定电流额定电流：设计规范规定的标准环境温度下，其发热不超过绝设计规范规定的标准环境温度下，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流缘允许所能通过的最大电流。额定开断电流额定开断电流：指开关工作在电网额定电压下所能开断的短路指开关工作在电网额定电压下所能开断的短路电流的有效值。电流的有效值。动稳固性电流动稳固性电
7、流：表征开关的机械结构在开关切断短路电流时所表征开关的机械结构在开关切断短路电流时所能承受最大电动力冲击的能力能承受最大电动力冲击的能力。t t 秒热稳固电流秒热稳固电流 ItIt：表征开关通过短路电流时承受短时发热表征开关通过短路电流时承受短时发热的能力。的能力。分闸时间分闸时间 ：从发出分闸命令起至断路器开断三相电弧完全从发出分闸命令起至断路器开断三相电弧完全熄灭熄灭 合闸时间合闸时间：从发出合闸命令起至断路器接通从发出合闸命令起至断路器接通油断路器分少油断路器和多油断路器油断路器分少油断路器和多油断路器 少少油断路器中油仅作灭弧介质，多油油断路器中油仅作灭弧介质，多油断路器中油不仅作灭弧
8、介质，还作为断路器中油不仅作灭弧介质，还作为对地的绝缘介质。对地的绝缘介质。1-1-帽盖；帽盖；2-2-注油螺钉；注油螺钉；3-3-活门；活门；4-4-上帽；上帽；5-5-上出线座；上出线座；6-6-油标；油标；7-7-静触座；静触座；8-8-逆止阀；逆止阀；9-9-弹簧片；弹簧片；10-10-绝缘套筒；绝缘套筒；1111、16-16-压圈；压圈；12-12-绝缘环；绝缘环；13-13-静触指；静触指；14-14-弧触指；弧触指；15-15-灭灭弧室；弧室；17-17-绝缘筒；绝缘筒；18-18-下出线座；下出线座；19-19-滚动滚动触头；触头；20-20-导电杆；导电杆；21-21-螺栓；
9、螺栓；22-22-基座；基座；23-23-油阻尼器；油阻尼器；24-24-放油螺钉；放油螺钉；25-25-合闸缓冲器；合闸缓冲器；26-26-轴承座；轴承座；27-27-转轴；转轴；28-28-分闸限位器；分闸限位器；29-29-绝缘拉杆；绝缘拉杆；30-30-绝缘子；绝缘子；31-31-分闸弹簧；分闸弹簧；32-32-框架框架SN10-10ISN10-10I型断路器的外形安装图及其结构原理图型断路器的外形安装图及其结构原理图真空断路器真空断路器用真空作绝缘和灭弧介质，动、静触头间的开距小，熄弧时间很短，介质绝用真空作绝缘和灭弧介质，动、静触头间的开距小，熄弧时间很短，介质绝缘强度恢复快，触头
10、磨损小，基本免维护，适合于频繁操作的埸所，体积小，缘强度恢复快，触头磨损小，基本免维护，适合于频繁操作的埸所，体积小，重量轻，无火灾和爆炸危险且噪声低。但容易因截流而引起过电压。重量轻，无火灾和爆炸危险且噪声低。但容易因截流而引起过电压。推推车车式式真真空空断断路路器器背背面面ZW-12ZW-12型真空断路器型真空断路器户外少油断路器户外少油断路器 用用SFSF6 6气体作绝缘和灭弧介质，具良好绝缘和电气性能，属免维护产品。但气体作绝缘和灭弧介质，具良好绝缘和电气性能，属免维护产品。但SFSF6 6气体一旦泄漏，与周围介质生成氟化物有剧毒，故须进行漏气监视和报警。气体一旦泄漏，与周围介质生成氟
11、化物有剧毒，故须进行漏气监视和报警。六氟化硫断路器六氟化硫断路器（按灭弧方式分单压式和双压式；按总体结构分为落地箱式和支柱瓷瓶式）室内六氟化硫断路器内部动静触头500kV500kV罐式断路器罐式断路器 6 6）高压断路器的操作机构）高压断路器的操作机构 操作机构是传动断路器触头的辅助设备，它用来使断路器合闸并操作机构是传动断路器触头的辅助设备，它用来使断路器合闸并维持在合闸状态、以及分闸。维持在合闸状态、以及分闸。按其作功能源不同分手动型和动力型，动力型又可分为电磁式、按其作功能源不同分手动型和动力型，动力型又可分为电磁式、弹簧式、液压式、气动式等。弹簧式、液压式、气动式等。分类：分类：型号表
12、达式：型号表达式：合闸合闸 、维持合闸、维持合闸 、分闸、分闸 、复位、复位 、防止跳跃、防止跳跃 操作机构要达到的要求：操作机构要达到的要求：CDCD1010型电磁式操作机构型电磁式操作机构 六氟化硫螺旋弹簧储能操作机构六氟化硫螺旋弹簧储能操作机构（二）高压隔离开关（二）高压隔离开关 （俗语称闸刀，能造成明显的空气断开点，没（俗语称闸刀，能造成明显的空气断开点，没有专门的灭弧装置有专门的灭弧装置 ）作用：作用：3 3）也也可可以以用用它它来来切切合合小小电电流流电电路路，如如电电压压互互感感器器、避避雷雷器器回回路路，无无故故障障母母线线及及直直连连在在母母线线上上的的设设备备的的电电容容电
13、电流流，励励磁磁电电流流不不超超过过2A2A的的空空载载变变压压器器和和电电容容电电流流不不超超过过5A5A的的无无负负荷荷线线路等。路等。1 1）隔离电源，把检修部分和带电部）隔离电源，把检修部分和带电部分隔离开来，以保证安全；分隔离开来，以保证安全；2）它还可以用来倒闸操作，改变运行方式）它还可以用来倒闸操作，改变运行方式；QSQS（GK)分类：分类：按极数分单极、三极；按安装地点分屋内、屋外；按构造分转动按极数分单极、三极；按安装地点分屋内、屋外；按构造分转动式、插入式；另带接地刀、不带接地刀式、插入式；另带接地刀、不带接地刀型号表达式型号表达式:操作时先拔出定位销，分合闸动作果断迅速，
14、不可用力操作时先拔出定位销，分合闸动作果断迅速，不可用力过猛，操作完定位销锁住过猛，操作完定位销锁住。严禁带负荷拉闸严禁带负荷拉闸隔离开关操作原则：隔离开关操作原则：隔离开关技术参数隔离开关技术参数额定电压：额定电压：隔离开关在长期工作时承受的工作电压隔离开关在长期工作时承受的工作电压 最高工作电压：最高工作电压：能承受的超过额定电压的电压能承受的超过额定电压的电压额定电流：额定电流：长期通过的，其发热不超过绝缘允许所能通过的长期通过的，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流最大电流t t 秒热稳固电流秒热稳固电流 ItIt：表征开关通过短路电流时承受短时发表征开关通过短路电流时承受短时发热的
15、能力热的能力极限通过峰值电流：极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流所能承受的瞬时冲击电流户户外外高高压压隔隔离离开开关关GW5GW5型户外隔离开关型户外隔离开关 GN19-12GN19-12（C C）系列户内式高压隔离开关系列户内式高压隔离开关（在刀闸接触处装有磁锁压板，触头动、热稳定性好接触处装有磁锁压板，触头动、热稳定性好 隔离开关隔离开关隔离开关的操作机构隔离开关的操作机构 分为手力式和动力式两类分为手力式和动力式两类隔隔离离开开关关主主刀刀和和接接地地刀刀间间互互相相要要实实现现连连锁锁：使使主主刀刀QSQS打打开开后后才才能能合接地刀合接地刀QSeQSe，接地刀接地刀QSeQSe
16、打开后才能合主刀打开后才能合主刀QSQS。高压断路器与隔离开关间应实现互相连锁高压断路器与隔离开关间应实现互相连锁:打打开开电电路路时时应应先先打打开开断断路路器器QFQF，然然后后打打开开隔隔离离开开关关2QS,2QS,再再打打开开隔离开关隔离开关1QS1QS。关关合合电电路路时时应应先先合合上上隔隔离离开开关关1QS1QS，再再合合上上隔隔离离开开关关2QS2QS，最最后后合上断路器合上断路器QFQF。CSCS6 6型手动杠杆式型手动杠杆式（三）高压熔断器（三）高压熔断器（最简单的保护电器）（最简单的保护电器）（1 1）作用：）作用：起过载或短路保护作用起过载或短路保护作用Fu（RD)（2
17、 2）分类：）分类：（分户内型和户外型（分户内型和户外型 ）（3 3）型号表达式）型号表达式 RNRN2 2型，电流为型，电流为0.5A0.5A的用于保护的用于保护3 335KV35KV的电压互感器的电压互感器 RWRW10103535、RXWO35RXWO35型为限流型，其额定电流为型为限流型，其额定电流为0.5A0.5A的的用于保护电压互感器用于保护电压互感器 跌落式熔断器（俗语称为鸭嘴型），无限流作用，过电压跌落式熔断器（俗语称为鸭嘴型），无限流作用，过电压较低，开断电流时会排出大量气体，响声很大，用于户外。较低，开断电流时会排出大量气体，响声很大，用于户外。RN2型熔断器外型（4 4）
18、技术参数）技术参数额定电压：额定电压：熔断器长期工作时能承受的工作电压熔断器长期工作时能承受的工作电压 额定电流：额定电流：熔断器壳体和载流部分允许长期通过的最大工熔断器壳体和载流部分允许长期通过的最大工作电流作电流熔件额定电流：熔件额定电流：熔件允许长期通过而不熔断的电流熔件允许长期通过而不熔断的电流极限通过峰值电流：极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流所能承受的瞬时冲击电流RNRN2 2型熔断器外型型熔断器外型 XRNXRN型熔断器外型型熔断器外型 RXWO35RXWO35型为限流型熔断器型为限流型熔断器 RWRW7 71010型跌落式熔断器型跌落式熔断器 XRNT12XRNT12型熔
19、断器外型型熔断器外型 HPRWG7HPRWG7型跌落式熔断器型跌落式熔断器 （四）高压负荷开关（四）高压负荷开关（只能开合负荷电流，不能切断短路电流）（只能开合负荷电流，不能切断短路电流）1）作用：）作用：用于切断、关合线路负荷电流，空载线路、空载变用于切断、关合线路负荷电流，空载线路、空载变压器及电容器等，并能通过规定的短路电流。压器及电容器等，并能通过规定的短路电流。（有的分闸时有（有的分闸时有明显断口，可起隔离作用）明显断口，可起隔离作用）2 2）分类：）分类：按安装地点分户内、户外式；按灭弧方式分产气式、按安装地点分户内、户外式；按灭弧方式分产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式、
20、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式、SF6式；还分可带式；还分可带熔断器和不带熔断器熔断器和不带熔断器3 3）技术参数：额定电压、最大工作电压、动稳定电流、热稳）技术参数：额定电压、最大工作电压、动稳定电流、热稳定电流、额定关合电流峰值（定电流、额定关合电流峰值（SF6SF6还有额定工作压力、最低工还有额定工作压力、最低工作压力、年漏气率等）作压力、年漏气率等）4 4）型号表达式）型号表达式NXA36kV,630ANXB12.24kV,630ANXBD12.24kV,630ASECTOSSECTOS柱上柱上SF6SF6负荷开关负荷开关SECTOSSECTOS柱上柱上SF6SF6负荷开关配电网络
21、负荷开关配电网络二低压开关电器二低压开关电器通断电压在通断电压在500V500V以下的交直流电路的开关电以下的交直流电路的开关电器，它包括刀开关、自动空气开关低压断路器，它包括刀开关、自动空气开关低压断路器、接触器、磁力启动器、低压熔断器等器、接触器、磁力启动器、低压熔断器等（一）刀开关（一）刀开关 最最简简单单的的低低压压开开关关，只只能能手手动动操操作作，所所以以适适于于不不频频繁繁地通断电路。一般刀开关与熔断器配合使用。地通断电路。一般刀开关与熔断器配合使用。按极数分，有单极、双极、三极；按灭弧结构可分为按极数分，有单极、双极、三极；按灭弧结构可分为带灭弧罩的和不带灭弧罩的；按操作方式分
22、为直接手柄操带灭弧罩的和不带灭弧罩的；按操作方式分为直接手柄操作和用杠杆操作的；按用途分为单投的和双投的；按接线作和用杠杆操作的；按用途分为单投的和双投的；按接线方式可分为板前接线和板后接线。方式可分为板前接线和板后接线。（2 2）分类）分类（1 1）作用）作用（3 3）型号表达式）型号表达式刀开关刀开关 铁壳开关胶盖瓷底开关胶盖瓷底开关 熔断器式刀开关熔断器式刀开关 铁壳开关铁壳开关（二）接触器（二）接触器 用来远距离通断负荷电路的低压开关，广泛用于平繁起用来远距离通断负荷电路的低压开关，广泛用于平繁起动和控制电动机的电路。动和控制电动机的电路。分交流接触器（分交流接触器（CJCJ系列）和直
23、流接触器（系列）和直流接触器（CZCZ系列）。系列）。（1 1）作用）作用（2 2）分类）分类CJ10CJ10接触器接触器 接触器简单结构示意图接触器简单结构示意图 交流接触器实物交流接触器实物（三）磁力起动器三）磁力起动器（1 1）作用）作用（由交流接触器和热继电器组成，又称电磁开关）（由交流接触器和热继电器组成，又称电磁开关）用于远距离控制交流电动机的起停或可逆运转，并兼有失压用于远距离控制交流电动机的起停或可逆运转，并兼有失压和过载保护作用。和过载保护作用。（2 2）应用电路）应用电路磁力起动器控制电动机的电路磁力起动器控制电动机的电路 （四）低压断路器四）低压断路器（又名自动空气开关或
24、自动开关）（又名自动空气开关或自动开关）用于不频繁地通断电路或起停电动机，并能起过载、短路和用于不频繁地通断电路或起停电动机，并能起过载、短路和失压保护失压保护（是性能最完善的低压开关电器）（是性能最完善的低压开关电器）（1 1）作用）作用（2 2）分类）分类按结构型式不同，分为万能式和塑料外壳式两类按结构型式不同，分为万能式和塑料外壳式两类 （3 3）型号表达式）型号表达式D DW W1 15 5万万能能式式低低压压断断路路器器（五）低压熔断器五）低压熔断器在交直流低压配电系统中起过载和短路保护。在交直流低压配电系统中起过载和短路保护。（1 1）作用）作用（2 2）型号表达式）型号表达式RTRT型型、RLRL型型熔熔断断器器一一旦旦熔熔断断有有显显示示。NTNT、NGTNGT系系列列为为有有填填料料的的熔熔断断器器产产品品，其其中中NGTNGT型型可可用用于于半半导导体体器件及其成套装置的保护。器件及其成套装置的保护。RMRM型型 RT0RT0型型 RL1RL1型型 RC1A型RCRC型型