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1、模块一模块二 供配电设备的运行及管理单元一 高压电气设备的运行及选择Sub Title能独立完成高压电气设备的选择，掌握高压电气设备的运行方式及运行状态等。能力目标了解高压电气设备的运行，理解供配电系统的一些主要高压电气设备及其功用、结构特点、型号和规格，掌握高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断 路器等电气设备的选择方法。知识目标一 高压熔断器的运行及选择高压熔断器的特点1.在电压较低的小容量电网中普遍 用它来代替结构复杂的断路器 不需要任何附属设备 维护使用方便 价格低廉 结构简单特点一 高压熔断器的运行及选择（2）熔断器熔体因过载或短路而加热到熔化温度熔体的熔化和汽化间隙击穿和产
2、生电弧电弧熄灭，电路被断开（1）（3）（4）一 高压熔断器的运行及选择高压熔断器的主要技术参数1）（2）熔断器的额定电流：熔断器壳体的载流部分和接触部分所允许的长期通过的工作电流。熔断器的极限断路电流：熔断器所能分断的最大电流。熔断器的保护特性：切断电流的时间t与通过熔断器的电流I之间的关系特性。熔体的额定电流：长期通过熔体而不会使其熔断的最大电流。熔体的额定电流通常小于或等于熔断器的额定电流。（1）（3）（4）一 高压熔断器的运行及选择常见高压熔断器2）RN1、RN2系列的结构基本相同，都是瓷质熔管内填充石英砂的密封管式熔断器。RN1系列用于高压线路和设备的短路与过载保护，结构尺寸较大；RN
3、2系列只用于电压互感器的短路保护，熔体额定电流一般为0.5 A，结构尺寸较小。其外形结构和熔管内部结构示意图如图2-1与图2-2所示。RN1、RN2系列户内高压管式熔断器的外形结构示意图1瓷熔管；2金属管帽；3弹性触座；4熔断指示器；5接线端子；6瓷绝缘子；7底座 一 高压熔断器的运行及选择由图2-2可知，工作熔体上焊有小锡球，锡的熔点较低，当电路发生过负荷或短路时，锡球受热熔化，铜锡分子相互渗透形成熔点较低的铜锡合金（冶金效应），使铜熔丝在较低的温度下熔断，使熔断器能在较小的短路电流或不太大的过负荷电流时动作，提高了保护的灵敏度。图2-2 RN1、RN2系列户内高压管式熔断器的熔管内部结构示
4、意图1金属管帽；2瓷熔管；3工作熔体；4指示熔体；5锡球；6石英砂填料；7熔断指示器一 高压熔断器的运行及选择高压熔断器正常运行情况1）高压熔断器的运行3.瓷件无破损、裂纹、闪络、烧伤等情况。各部活动轴应灵活，弹力合适。安装牢固，安装角度及相间距离正确。（1）（2）（3）一 高压熔断器的运行及选择（5）裸带电部分与各部分距离足够。上下引线与接头的连接良好，无松动、过热及烧坏现象。高压熔断器的接触应良好，无发热现象。定期停电检查和调整，一般每13年进行1次。（4）（6）（7）一 高压熔断器的运行及选择高压熔断器的选择4.保护线路的熔断器的选择1）（1）熔断器的额定电压UN.FU应不低于其所在系统
5、的额定电压UN.S，即 UN.FUUN.S（2-1）（2）熔体额定电流IN.FE不小于线路计算电流IC，即IN.FEIC（2-2）（3）熔断器额定电流IN.FU不小于熔体的额定电流IN.FE，即 IN.FUIN.FE（2-3）（4）熔断器断流能力校验。一 高压熔断器的运行及选择对非限流式熔断器（如RW系列跌开式熔断器），可能断开的短路电流是短路冲击电流，其额定短路分断电流上限值Ics.max应不小于三相短路冲击电流有效值 ，即Ics.max （2-5）熔断器额定短路分断电流下限值应不大于线路末端两相短路电流 ，即Ics.min （2-6）一 高压熔断器的运行及选择 考虑到变压器的正常过负荷能力
6、（20%左右）、变压器低压侧尖峰电流及变压器空载合闸时的励磁涌流，熔断器熔体额定电流IN.FE应满足IN.FE（1.52.0）I1N.T(2-7）式中，I1N.T为变压器的额定一次电流。保护电力变压器（高压侧）的熔断器熔体额定电流的选择2）二 高压隔离开关的运行及选择高压隔离开关的特点1.断开后有明显可见的断开间隙，保证了电气维修人员在检修时的安全。高压隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。可以用来直接通、断一定的小电流。（1）（2）（3）二 高压隔离开关的运行及选择高压隔离开关的类型与结构2.高压隔离开关的分类1）按用途分为输配电用、发电机引出线用、变压器中性点接地用、快分用。按
7、断口两侧接地刀情况分为单接地、双接地、不接地。按触头运动方式分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式、插入式。按安装地点分为户内式和户外式。按绝缘支柱数目分为单柱式、双柱式、三柱式。按操动机构分为手动操作、电动操作、气动操作。按极数分为单极、三极。二 高压隔离开关的运行及选择高压隔离开关的结构2）图示为GN8-10/600型户内式高压隔离开关的外形。其每相导电部分通过一个支柱绝缘子和一个套管绝缘子安装，每相隔离开关中间均有拉杆绝缘子，拉杆绝缘子与安装在底架上的转轴相连，主轴通过拐臂与连杆和操作机构相连。GN8-10/600型户内式高压隔离开关的外形1上接线端子；2静触头；3闸刀；4绝缘套管；5下接线
8、端子；6框架；7转轴；8拐臂；9升降瓷瓶；10支柱瓷瓶二 高压隔离开关的运行及选择图示为GW5-35D型户外式高压隔离开关的外形，它由底座、支柱绝缘子、导电回路等部分组成，两绝缘子呈V形，交角为50，借助连杆组成三极联动的隔离开关。底座部分有两个轴承，用以旋转棒式支柱绝缘子，两轴承座间用齿轮啮合，即操作任意一柱，另一柱可随之同步旋转，以达到分断、关合的目的。图2-5 GW5-35D型户外式高压隔离开关的外形1主闸刀；2接地静触点；3出线端；4导电带；5绝缘子；6轴承座；7伞齿轮；8接地闸刀二 高压隔离开关的运行及选择高压隔离开关的运行3.高压隔离开关配置在主电路上，保证了线路及设备检修时形成明
9、显的断口与带电部分隔离。必须强调，由于高压隔离开关没有灭弧装置及开断能力，所以不管合闸还是分闸操作，都应在不带负荷或负荷在高压隔离开关允许的操作范围之内时才能进行。为此，操作隔离开关时，必须遵守倒闸操作顺序，即送电时，先合母线侧隔离开关，其次合线路侧隔离开关，最后合断路器，停电操作与上述过程相反。二 高压隔离开关的运行及选择对运行中的隔离开关应进行巡视。在有人值班的配电所中应每班一次；在无人值班的配电所中，每周至少一次。日常巡视的内容主要是观察有关的电流表，其运行电流应在正常范围内；其次根据隔离开关的结构，检查其导电部分接触良好，无过热变色，绝缘部分应完好，以及无闪络放电痕迹；传动部分应无异常
10、（无扭曲变形、销轴脱落等）。二 高压隔离开关的运行及选择高压隔离开关的选择4.高压隔离开关选型参考三 高压负荷开关的运行及选择 高压负荷开关的特点1.高压负荷开关（QL）具有简单的灭弧装置，因此能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流。因此，它必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来实现短路保护，切断短路故障。高压负荷开关可以装设热脱扣器用于过负荷保护。负荷开关断开后，与隔离开关一样，有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离电源、保证安全检修的功用。三 高压负荷开关的运行及选择 高压负荷开关的结构1）图示为FN3-10RT型高压负荷开关的外形结构，其上端绝缘子实际上是一个气压式灭弧装置
11、，它不仅起绝缘子的作用，而且内部是一个气缸，装有由操动机构主轴传动的活塞，分闸时，喷出的压缩空气从喷嘴往外吹弧，加上断路弹簧，使电弧迅速拉长，再加上电流回路的电磁吹弧作用，使电弧迅速熄灭。图2-6 FN3-10RT型高压负荷开关的外形结构1主轴；2上绝缘子兼气缸；3连杆；4下绝缘子；5框架；6热脱扣器；7RN1型高压熔断器；8下触座；9闸刀；10弧动触头；11绝缘喷嘴(内有弧静触头)；12主静触头；13上触座；14断路弹簧；15绝缘拉杆 三 高压负荷开关的运行及选择 负荷开关一般配用CS2型等手动操作机构进行操作。图示为CS2型手动操作机构的外形及其与FN3型负荷开关配合的一种安装方式。总体来
12、说，负荷开关的断流灭弧能力是有限的，只能分断一定的负荷电流和过负荷电流，因此负荷开关不能配以短路保护装置来自动跳闸。CS2型手动操作机构的外形及其与FN3 型负荷开关配合的一种安装方式1操作手柄；2操作机构外壳；3分闸指示牌(掉牌)；4脱扣器盒；5分闸铁心；6辅助开关(联动触头)；7传动连杆；8负荷开关三 高压负荷开关的运行及选择 （8）当负荷开关与熔断器组合使用时，高压熔件的选择，应考虑 在故障电流大于负荷开关的开断能力时，必须保证熔件先熔断，然后负荷开关才能分闸。（9）产气式负荷开关在检修以后，要按规定调整行程和闸刀张开角度。（10）对油负荷开关，要经常检查其油面，缺油时要及时注油，以预防
13、操作时引起爆炸，并为了安全应将这种油浸式负荷开关的外壳可靠接地。（6）负荷开关只能开断和关合一定的负荷电流，一般不允许在短路情况下操作。（7）负荷开关的操作一般比较频繁，注意并预防紧固零件在多次 操作后松动，当总的操作次数达到规定限度时，必须检修。三 高压负荷开关的运行及选择 高压负荷开关的选择4.1）按电压和电流选择高压负荷开关的额定电压不得低于装设地点电路的额定电压或最低电压，其额定电流则不得小于通过它的计算电流。三 高压负荷开关的运行及选择 2）断流能力的校验 高压负荷开关能带负荷操作，但不能切断短路电流，因此其断流能力应按切断最大可能流过负荷电流来校验，满足的条件为 IOCIOLmax
14、（2-8）式中，IOC为负荷开关的最大分断电流；IOLmax为负荷开关所在电路的最大可能的过负荷电流，可取为（1.53）I30，I30为电路计算电流。四 高压断路器的运行及选择 高压断路器的特点1.高压断路器（QF）是供电系统中重要的一种开关电器，是一种专用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置。因此，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障部分。四 高压断路器的运行及选择 高压断路器的结构和类型2.高压断路器压缩空气断路器油断路器SF6断路器真空断路器四 高压断路器的运行及选择 SF6断路器1）检修周期长 噪声小 开断电流
15、大 质量轻 尺寸小特点四 高压断路器的运行及选择 LN2-10型户内式SF6断路器的外形结构1接线端子；2绝缘筒(内有气缸和触头)；3下接线端子；4操动机构箱；5小车；6断路弹簧 四 高压断路器的运行及选择 由图2-9所示SF6断路器的灭弧室结构可以看出，断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是相对固定不动的。分闸时，装有动触头和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动机构通过连杆带动，离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩SF6气体，使之通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。图2-9 SF6断路器灭弧室的结构和工作示意图1静触头；2绝缘喷嘴；3动触头；4气缸；5压气活塞(固定)；6电弧四 高压断路器的运行及选
16、择 CD10型电磁操动机构1外壳；2跳闸线圈；3手动跳闸按钮（跳闸铁心）；4合闸线圈；5合闸操作手柄；6缓冲底座；7接线端子排；8辅助开关；9分合指示器四 高压断路器的运行及选择 CD10型电磁操动机构的传动原理示意图1高压断路器；2断路弹簧；3跳闸线圈；4合闸线圈；5L形搭钩；6连杆；7辅助开关；8操动机构主轴四 高压断路器的运行及选择 真空断路器2）真空断路器是利用真空气压（10-210-6Pa）灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以这种断路器的触头断开时很难产生电弧。但是在感性电路中，灭弧速度过快，瞬间切断电流将使电流变化率很大，从而使电路出现过电
17、压，对电力系统很不利，因此要求在触头断开时产生一点电弧，称之为真空电弧，它能在电流第一次过零时熄灭。这样，燃弧时间很短（至多半个周期），又不致产生很高的过电压。四 高压断路器的运行及选择 真空断路器的灭弧室结构如图2-12所示。真空灭弧室的中部有一对圆盘状的触头。在触头刚分离时，由于高电场发射和热电发射而使触头间发生电弧。电弧温度很高，可使触头表面产生金属蒸气。随着触头的分开和电弧电流的减小，触头间的金属蒸气也逐渐减小。当电弧电流过零时，电弧暂时熄灭，触头周围的金属离子迅速扩散，凝聚在四周的屏蔽罩上，以致在电流过零后只几微秒的极短时间内，触头间隙实际上又恢复了原有的高真空度。四 高压断路器的运
18、行及选择 图2-12 真空断路器的灭弧室结构1静触头；2动触头；3屏蔽罩；4波纹管；5与外壳封接的金属法兰盘；6波纹管屏蔽罩；7玻壳四 高压断路器的运行及选择 ZN63A-12型户内交流高压真空断路器是三相交流50 Hz、额定电压12 kV的户内高压开关设备，主要用于工矿企业、发电厂及变电所等场合，作为电气设施的控制和保护之用，并可投切各种不同性质的负荷，尤其适用于需要频繁操作的场所。可用于中置式开关柜、固定式开关柜及无油化改造等场合，并可与国外同类型产品方便地实现互换，是一种性能优越的新型真空断路器。其额定短路开断电流为1650 kA，额定电流为6303 150 A。ZN63A-12（VS1
19、-12）型真空断路器用途和适用范围四 高压断路器的运行及选择 ZN63A-12型真空断路器的结构简图如图2-13所示。真空断路器总体结构是专用弹簧操动机构和真空灭弧室部件前后布置，组成统一整体的形式。这种一体化的布局形式可使弹簧操动机构的操作性能与真空开关密切配合，并可减少不必要的中间传动环节，降低能耗和噪声。它配用中间封接式陶瓷真空灭弧室，采用铜铬触头材料和杯状纵磁场触头结构。图2-13 ZN63A-12型真空断路器的结构简图1机箱；2面板；3合闸弹簧；4合闸挚子；5链轮传动机构；6凸轮机构；7齿轮传动机构；8输入拐臂；9四杆传动机构；10储能电机；11操作绝缘子；12触头压力弹簧；13软连
20、接；14下部接线端子；15下支架；16动触头；17静触头；18真空灭弧室；19上部接线端子；20上支架；21绝缘筒四 高压断路器的运行及选择 触头具有电磨损速率小、电寿命长、耐压水平高、介质绝缘强度稳定且弧后恢复迅速、截流水平低、开断能力强等优点。ZN63A-12型真空断路器触头特点四 高压断路器的运行及选择 真空断路器的核心部件是真空灭弧室，它纵向安装在一个椭圆形管状绝缘筒内，绝缘筒 具有高爬电比距结构（爬电比距指电力设备外绝缘的爬电距离与设备最高工作电压有效值之比，单位为mm/kV），由环氧树脂经APG工艺浇注或SMC材料压制而成。这种安装方式可减少粉尘等在真空灭弧室表面的聚积，同时防止真
21、空灭弧室受到损坏，并且可确保在湿热及严重污染环境下，也可对电压效应呈现出高阻态。四 高压断路器的运行及选择 当真空灭弧室的动、静触头在操动机构的作用下带电分离时，在触头间隙中会产生真空电弧。同时，电弧电流流经具有特殊结构的触头时，在触头间隙中会产生纵向磁场，促使真 空电弧保持为扩散型，并均匀地分布在触头表面燃烧，维持较低的电弧电压。在导通的电流 自然过零时，残留的离子、电子及金属蒸气将迅速复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，使灭 弧室断口的介质绝缘强度很快地以高于恢复电压上升速率的速度恢复，在回路电流过零后,不再被重新击穿，从而电弧熄灭，达到开断电流的目的。灭弧原理四 高压断路器的运行及选择 高压
22、断路器的运行3.断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中的安全装置是否全部拆除，防误闭锁装置是否正常工作。长期停运的断路器在正式执行操作前应通过远程控制方式进行试操作23次，无异常后方能按操作票拟定的方式操作。操作前应检查控制回路、控制电源或液压回路是否正常，储能机构已储能，继电保护和自动装置已按规定投入，即具备运行操作条件。（1）（2）（3）四 高压断路器的运行及选择 操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表的指示及红绿灯的变化。操作把手不宜返回太快。装有重合闸装置的断路器，正常操作分闸前，应先停用重合闸。当液压机构正在打压时，不得操作断路器。（4）（5）（6）四 高压断路器的运行及选择 当
23、断路器故障跳闸与规定允许次数只差1次时，应将重合闸装置停用，如已达到规定次数，应立即安排检修，不应再将其投入运行。正常运行的断路器操作时应注意检查油断路器的油位是否正常，SF6断路器的气体压力是否在规定的范围内。电磁机构在合闸操作前，检查合闸母线电压、控制母线电压均在合格范围；操作机构箱门关好，栅栏门关好并上锁，脱扣部件均在复归位置；SF6断路器压力正常；液压机构压力正常。（7）（8）（9）四 高压断路器的运行及选择 断路器运行中，由于某种原因造成油断路器严重缺油，SF6断路器气体压力异常，严禁对断路器进行停、送电操作，应立即断开故障断路器的控制（操作）电源，及时采取措施，将故障断路器退出运行
24、。断路器动作分闸后，运行人员应立即记录故障发生时间，停止音响信号，并立即进行事故巡视检查，判断断路器本身有无故障。（10）（11）四 高压断路器的运行及选择 运行人员在断路器运行中发现任何不正常现象（如漏油、渗油、油位指示器油位过低，液压机构异常、SF6气压下降或有异响，分合闸指示不正确等）时，应及时予以消除。不能及时消除的，报告上级领导并记入相应运行记录簿和设备缺陷记录簿内。运行人员若发现设备有威胁电网安全运行且不停电难以消除的缺陷，应向值班调度员汇报，及时申请停电处理，并报告上级领导。（12）（13）四 高压断路器的运行及选择 高压断路器的主要技术参数与选择4.断路器的额定电压为它在运行中
25、能长期承受的系统最高电压。我国目前采用的额定电压标准有3.6 kV、7.2 kV、12 kV、24 kV、40.5 kV、72.5 kV、126 kV、252 kV、363 kV、550 kV、800 kV等。断路器的额定电流指断路器 能够持续通过的最大电流。设备在此电流下长期工作时，其各部温升不得超过有关标准的规定。一般额定电流的 等级为400A、600A、1000A、1250A、1500A、2000A、3000 A。（2）额定电流（IN）（1）额定电压（UN）高压断路器的主要技术参数1）四 高压断路器的运行及选择 额定短路开断电流指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路电流。它是表明断路器
26、开断能力的一个重要参数，单位为kA。额定开断容量也是表征断路器开断能力的一个参数，其单位为MVA。对于三相断路器，额定开断容量为 （2-9）额定开断容量（SOC）额定短路开断电流（IOC）四 高压断路器的运行及选择 热稳定电流描述的是断路器承受短路电流热效应的能力。它是指在规定的时间（国家标准规定的时间是2 s）内，断路器在合闸位置能够承载的最大电流，数值上等于断路器的额定短路开断电流。动稳定电流是指断路器在合闸位置或闭合瞬间，允许通过电流的最大值，又称极限通过电流。它反映了断路器允许短时通过电流的大小，反映了断路器承受短路电流电动力效应的能力。动稳定电流（IP）热稳定电流（IK）四 高压断路
27、器的运行及选择 合闸时间是指从断路器合闸回路接到合闸命令开始，到所有极的触头都接通的时间。合闸时间又称固有合闸时间，一般为0.2 s。分闸时间是指从断路器分闸回路接到分闸命令开始，到 所有极的触头都分离的时间。分闸时间又称固有分闸时间，一般不大于0.06 s。断路器的实际开断时间等于固有分闸时间加上灭弧时间。分闸时间合闸时间四 高压断路器的运行及选择 电弧持续时间是指从断路器某极触头首先起弧到各极均灭弧的时间，又称燃弧时间。电弧持续时间四 高压断路器的运行及选择 高压断路器的选择2）高压断路器的额定电压不得低于装设地点电路的额定电压或最低电压，其额定电流则不得小于通过它们的计算电流。断流能力要
28、求。高压断路器可分断短路电流，其断流能力应满足的条件为（2-10）（2-11）式中，IOC、SOC分别为断路器的最大开断电流和断流容量；分别为断路器安装地点的三相短路电流周期分量有效值和三相短路容量。断流能力要求按电压和电流选择五 高压配电装置的运行及选择 高压配电装置的特点1.高压配电装置就是按照一定的线路方案将相应的一次、二次设备组装在一起的配电装置。高压配电装置又称高压开关柜，是除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备，在供配电系统中用于受电或配电的控制、保护和监察测量。高压开关柜按照电压及用途分成不同形式。五 高压配电装置的运行及选择 高压配电装置的结构2.高压开关柜半封闭式金属封闭式
29、绝缘封闭式铠装式间隔式箱式固定式移出式五 高压配电装置的运行及选择 我国近年来生产的高压开关柜都是五防型的。所谓五防是指防止误分、合断路器，防止带负荷分、合隔离开关，防止带电挂地线，防止带地线合闸，防止误入带电间隔。五 高压配电装置的运行及选择 固定式高压开关柜由于比较经济，在一般中小型企业中被广泛使用。但故障时需要停电检修，且停电时间长，检修人员要进入带电间隔，检修好方可 供 电。GG-1A（F）-07S型固定式高压开关柜的结构如图2-14所示。GG-1A（F）-07S型固定式高压开关柜的结构1母线；2母线侧隔离开关；3少油断路器；4电流互感器；5线路侧隔离开关；6电缆头；7下检修门；8端子
30、箱门；9操作板；10断路器的手力操动机构；11隔离开关操作手柄；12仪表继电器屏；13上检修门；14、15观察窗五 高压配电装置的运行及选择 手车式高压开关柜的主要电气设备（如断路器等）是装在手车上的，这些设备需要检修时，可将故障手车拉出，然后推入同类备用手车，即可恢复供电。因此，手车式开关柜检修安全、供电可靠性高，但 价 格 较 高。GC-10（F）型手车式高压开关柜的外形结构如图2-15所示。GC-10(F）型手车式高压开关柜的外形结构1仪表屏；2手车室；3上插头；4下插头；5断路器手车五 高压配电装置的运行及选择 间隔式开关柜由固定式壳体和手车两部分组成。JYN2-10型间隔式开关柜的结
31、构如图2-16所示。壳体用钢板和绝缘板分隔成手车室、母线室、电缆室和继电器及仪表室四个部分，壳体的前上部位是继电器及仪表室，下门内是手车室及断路器的排气通道，门上装有观察窗，底 部左下侧为二次电缆进线孔，后上部为主母线室，下封板与接地开关有联锁，仪表板上面装 有电压指示灯，当母线带电时灯亮，表示不能拆卸上封板。五 高压配电装置的运行及选择 JYN2-10型间隔式开关柜的结构1线路铭牌；2主母线室；3主母线；4盖板；5吊环；6继电器；7小母线室；8电能表；9二次仪表门；10二次仪表室；11接线端子；12手车门；13手车室；14门锁；15手车；16接地主母线；17接地开关；18电缆；19电缆室；2
32、0电流互感器；21下静触头；22上静触头；23触电盒；24一次接线方案；25观察窗五 高压配电装置的运行及选择 如图2-17所示为XGN2-10型箱式开关柜的结构。柜内分为断路器室、母线室、电缆室和继电器室，室与室之间用钢板隔开。断路器室在柜体下部，断路器的传动由拉杆和操动机构连接，断路器上接线端子与电流互感器连接，电流互感器与上隔离开关的接线端子连接，断路器下接线端子与下隔离开关的接线端子连接，断路器室还设有压力通道。开关柜为双面维护，前面检修断路器室的二次元件，维护操作机构、机械联锁及传动部分，检修断路器；后面维护主母线和电缆终端。在断路器室和电缆室内均装有照明灯。前方的下部设有与柜宽方向
33、平行的接地铜母线。五 高压配电装置的运行及选择 XGN2-10型箱式开关柜的结构1母线室；2压力释放通道；3仪表室；4组合开关室；5手力操动及联锁机构；6主开关室；7电磁或弹簧机构；8接地母线；9电缆室五 高压配电装置的运行及选择 图为KGN-10型铠装式开关柜的结构。柜内以接地金属隔板分成母线室、断路器室、电缆室、操作机构室、继电器室及压力释放通道。KGN-10型铠装式开关柜的结构1断路器室；2母线室；3继电器室；4操作机构室；5电缆室五 高压配电装置的运行及选择 箱式变电所供电 终端供电 双电源供电 10 kV环网供电高压环网柜的适用范围五 高压配电装置的运行及选择 高压环网柜主要采用负荷
34、开关加熔断器的组合方式，由负荷开关实现正常的通断操作，而短路保护则由具有高分断能力的熔断器来完成。当熔断器熔断并切除短路故障后，联锁装置会自动打开负荷开关。与采用断路器相比，这种负荷开关加熔断器的组合方式，当发生短路时的动作时间较短，且体积和质量都明显减少，价格也便宜很多，因而更为经济合理。对供电给较大容量变压器（如1 250 kVA及以上）的环网柜，可改用断路器，并装设继电保护装置。环网柜在我国城市10 kV电网改造和小型变配电所中得到了广泛的应用。五 高压配电装置的运行及选择 新型的环网柜将负荷开关、隔离开关、接地开关的功能合并为一个三位置开关，它兼有导通、隔离和接地的三种功能，操作方便，
35、并且减小了环网柜的体积。五 高压配电装置的运行及选择 高压配电装置的运行3.操作人员要持有特种岗位操作证（高压进网证），且高压操作必须由2人进行，1人操作，1人监护。操作人员必须了解高压开关柜的状态和工作内容，熟悉所操作的高压开关柜的性能及操作方法，操作时要做好安全组织措施和安全技术措施，雷电时禁止倒闸操作。严禁对高压环网柜进行操作。（1）（2）（3）五 高压配电装置的运行及选择 （5）对SF6开关柜操作前应先检查SF6的压力表指示是否在正常范围内（不低于5个大气压）。所使用的工具必须达到安全使用标准，操作前应检查绝缘手套、绝缘鞋、操作杆，如果有受潮、断裂、破损现象，以及绝缘登记低于所要操作的
36、电压，则禁止操作。严格按照操作顺序进行操作。停电后应在高压开关柜上悬挂警示牌并上锁。（4）（6）（7）五 高压配电装置的运行及选择 对变压器高、低压侧必须进行验电，确保已无电。合上接地刀闸，确认机械闭锁装置已到位。断开高压开关并确认机械闭锁装置已到位。断开变压器低压侧所有负荷并记录。停电顺序五 高压配电装置的运行及选择 合上变压器低压侧在上一 步操作中记录的断开的负荷。合上高压开关并确认机械闭锁装置已断开。断开接地刀闸，确认机械闭锁装置已断开。确认变压器低压侧所有负荷都处于断开状态。送电顺序五 高压配电装置的运行及选择 高压配电装置的选择4.选用高压开关柜时，要根据使用环境决定选用户内型还是户
37、外型，根据开关柜数量的多少和对可靠性的要求，确定使用固定式还是手车式。固定式开关柜价格便宜些，但灵活性不如手车式。五 高压配电装置的运行及选择 对可靠性要求不过高，开关柜台数又较少的变电所，尽量选用固定式开关柜，以降低投资。要结合高压接线设计确定开关柜的一次方案，开关柜的一次方案可查阅相关电气手册。结合控制、计量、保护、信号等方面的要求，选择或自行设计二次接线。五 高压配电装置的运行及选择 选定开关柜之后，柜中主要部件要按使用条件（海拔高度、环境温度、相对湿度、日照、风速、日温差等）及短路情况进行校验。选定操作机构时，要结合变电所操作电源情况而定。有直流操作电源（硅整流、蓄电池等）处尽量采用电
38、磁操作机构。五 高压配电装置的运行及选择 （3）高压开关柜二次接线图和端子图，如选定二次接线 标准图集中方案时，应注明方案号及控制回路电压。（4）订货时要说明是否需要柜中的可 变设备，并注明电流互感器的变比。（5）如需要采用非标的一次、二次线路方 案或委托生产厂家设计，可同厂家协商。订购高压开关柜时应向厂家提供资料（1）高压开关柜型号、一次线路方案编号、变电所二次接线图及配用的操作机构。（2）高压开关柜平面布置图。三 电力系统的基本要求 老师GB 14048.22008中对断路器额定电流的定义与通常所说的概念有些不同。当提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指断路器壳架等级额定电流，而不是脱
39、扣器额定电流。问题与思考 问题1 高压隔离开关的作用是什么？思考并回答:问题2 高压断路器的作用是什么？思考并回答:模块一模块二 供配电设备的运行及管理单元二 互感器的运行及选择Sub Title能独立完成互感器的选择，掌握互感器的运行与维护，为后续内容的学习打下基础。能力目标了解电流互感器和电压互感器的结构、类型和应用，掌握电流互感器和电压互感器的正确连接方式，掌握互感器的运行与维护。知识目标一 电流互感器的运行及选择电流互感器的作用1.（3）使测量仪表、继电保护装置与线路的 高压电网隔离，以保证人身和设备的安全。（2）与继电保护装置配合，对电力系 统和设备进行过负荷和过电流等保护。（1）与
40、测量仪表配合，对线路的电流等进行测量。作用一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的原理2.电流互感器的结构如图2-20所示。一次绕组的匝数很少，有的电流互感器甚至没有一次绕组，而是利用穿过其铁心的一次电路导体（母线）作为一次绕组（相当于绕组匝数为1），且一次绕组导体相当粗，而二次绕组匝数很多，导体较细。电流互感器的结构1铁心；2一次绕组；3二次绕组一 电流互感器的运行及选择 工作时，一次绕组串联在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器等的电流线圈串联，形成一个闭合回路。由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时，其二次回路接近短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A。电流互感器的一次电流I
41、1与其二次电流I2之间有如下关系。I1(N2/N1)I2KiI2（2-12）式中，N1、N2分别为电流互感器一次、二次绕组的匝数；Ki为电流互感器变流比，即其一次、二次额定电流之比。一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的型号及分类3.电流互感器按一次匝数分按一次电压分按准确度分按绝缘和冷却方式分单匝式多匝式高压低压0.1，0.2,0.5,1,3,55P,10P油浸式干式一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的运行4.电流互感器的接线方式1）一相式接线。一相式接线如图所示，电流线圈中通过的电流反映一次电路对应相的电流。通常用于负荷平衡的三相电路，如低压动力线路中，供测量电路电流和接过负荷保护装
42、置。一 电流互感器的运行及选择 两相V形接线。两相V形接线如图所示，这种接线也称为两相不完全星形接线。在继电保护装置中，这种接线则称为两相两继电器接线。在中性点不接地的三相三线制电路（如 610 kV高压电路）中，这种接线广泛用于测量三相电流、电能及过电流继电保护。一 电流互感器的运行及选择 两相电流差接线。两相电流差接线如图所示，这种接线也称为两相交叉接线，它适用于中性点不接地的三相三线制电路（如610 kV高压电路），作为过电流继电保护，也称作两相一继电器接线。一 电流互感器的运行及选择 三相星形接线。三相星形接线如图所示，这种接线中的三个电流线圈正好反映各相的电流，广泛用于三相负荷一般不
43、平衡的三相四线制系统，如低压TN系统中，也用于负荷可能不平衡的三相三线制系统中，作为三相电流、电能测量及过电流继电保护。一 电流互感器的运行及选择 电流互感器使用注意事项2）Subtitletext1text1（2 2）电流互感器的二）电流互感器的二 次侧必须有一端接地。次侧必须有一端接地。（3 3）电流互感器连接时）电流互感器连接时 必须注意其端子极性。必须注意其端子极性。Subtitle（1 1）电流互感器工作）电流互感器工作 时二次侧不得开路。时二次侧不得开路。一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的维护3）（3）电流互感器的瓷质部分应清洁完整，无裂痕和放电现象。（4）检查电流互感器油位
44、是否正常，应无漏油、渗油现象。（5）定期检验电流互感器油的绝缘情况，充油式电流互感器要定期放油，试验油质情况，以防油绝缘能力降低，引起发热膨胀，造成电流互感器爆炸起火。（1）电流互感器应无异响及焦臭味。（2）检查电流互感器接头有无过热现象。在电流互感器运行中，值班人员应定期进行检查，以保证安全运行，检查时应注意如下几点一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的选择5.电压.电流的选择 1）电流互感器的额定电压应不低于装设地点电路的额定电压。一次线圈的额定电流则按不同电压等级标准有5A、10A、15A、20A、1500A等。选择电流互感器时，其一次额定电流应不小于电路的计算电流（宜有一定裕量），而
45、其二次额定电流按其二次设备的电流负荷而定，二次绕组的额定电流一般为5A，个别为1A。一 电流互感器的运行及选择 准确度等级的选择2）电流互感器应满足准确度等级要求的条件，即其二次负荷S2不得大于额定准确度等级所要求的额定二次负荷S2N。S2NS2（2-13）二 电压互感器的运行及选择电压互感器的作用1）（3）使测量仪表、继电保护装置与线路的高 压电网隔离，保证操作人员和设备的安全。（2）与继电装置配合，对电力系统和 设备进行过电压、单相接地等保护。（1）与测量仪表配合，测量线路的电压。作用一 电流互感器的运行及选择 电压互感器的原理2）电压互感器相当于降压变压器，一次绕组匝数很多，二次绕组匝数
46、较少，工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器的电压线圈并联。由于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时，其二次侧接近于空载状态。二次绕组的额定电压一般为100 V。电压互感器的原理结构和接线1铁心；2一次绕组；3二次绕组一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的型号及分类3.电压互感器的类型1）电压互感器按工作原理分按相数分按线圈数目分电磁感应式电容分压式单相三相双线圈单线圈按安装方式分户外式户内式按绝缘方式分干式浇筑式油浸式充气式一 电流互感器的运行及选择 （2）干式电压互感器结构简单，无燃烧和爆炸的危险，但绝缘强度较低，用于310 kV空气干燥的户内配电装置；浇注
47、式电压互感器结构紧凑，维护方便，适用于335 kV户内装置；油浸式电压互感器技术成熟，价格便宜，广泛用于10220 kV以上的变电所；充气式（SF6）电压互感器技术先进，绝缘强度高，但价格较贵，主要用于110 kV及以上SF6全封闭电器中。（1）（3）（4）一 电流互感器的运行及选择 JDZJ-10型电压互感器应用较广泛。如图2-25所示，互感器为单相三绕组环氧树脂浇注绝缘户内设备。绝缘浇注体下半部涂有半导体漆并与金属底板及铁心相连，用以改善电场分布。JDZJ-10型电压互感器1一次接线端子；2高压绝缘套管；3一次、二次绕组；4铁心（壳式）；5二次接线端子 一 电流互感器的运行及选择 JSJW
48、-10型为老式油浸三相三绕组五铁心柱式电压互感器，属于普通结构，其铁心和绕组组成的器身置于油箱内，通过箱盖上的瓷套管引出，户内安装，其外形如图所示。供10 kV配电系统测量电压、保护和绝缘检查等使用。JSJW-10型电压互感器一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的接线与运行4.电压互感器的接线方式1）一个单相电压互感器的接线，如图所示，供给仪表、继电器一个线电压。一 电流互感器的运行及选择 两个单相电压互感器接成V/V形，如图所示，供给仪表、继电器三相三线制电路的各个线电压，广泛用在变配电所的610 kV高压配电装置中。一 电流互感器的运行及选择 三个单相电压互感器接成Y0/Y0形，如图所示
49、，供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。由于小接地电流电力系统在一次电路发生单相接地时，另两个完好相的相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表要按线电压选择，否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。一 电流互感器的运行及选择 三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/开口三角形，如图所示。其接成Y0的二次绕组，供电给需接线电压的仪表、继电器及需接线电压的绝缘监视用电压表；接成开口三角形的辅助二次绕组，接电压继电器。一 电流互感器的运行及选择 电压互感器的运行2）（2）电压互感器在额定容量下允许长期运行，但在任何情况下都不允许超过最大容量
50、运行。电压互感器在运行中，值班人员应检查高、低压侧熔断器是否运行良好，如果发现有发热及熔断现象，应及时处理。电压互感器带接地运行的时间一般不做规定。值班人员还应进行定期检查。（1）（3）（4）一 电流互感器的运行及选择 电压互感器运行中的注意事项3）（2）电压互感器在运行中二次侧不允许短路。电压互感器在接入电路前，要进行极性校对，接入电路后，二次绕组要有一个可靠的接地点，防止互感器一次、二次侧线圈间击穿时危及人身和设备安全。注意电压互感器端子的极性。电磁式电压互感器一次绕组N端必须可靠接地。（1）（3）（4）一 电流互感器的运行及选择 电流互感器的选择5.1）一次回路电压的选择一次回路电压的选