1、电工进网作业许可考试, 高压类理论部分,第三章 高压电器及成套配电装置,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,3KV-35KV常用的高压电器有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和电容器等多种设备。高压电器在高压电路中起着控制或保护等作用。,一、电力系统短路基本概念,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）通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连结而形成的非正常状态称为短路。,三相短路、两相短路、两相接短路和单相短路等。,第一节 高压电器相关知识,三相电力系统中短路的基本类型有：,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四
2、节,第五节,第六节,第一节 高压电器相关知识,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,高压电路中开关电器切断电路时，断开的触头之间将会产生电弧。电弧电流的本质是离子导电。触头间介质穿电压是指使触头间产生电弧的最小电压。触头间恢复电压是指触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的电压。电弧暂时熄灭后，如果触头间的恢复电压大于触头间的介质击穿电压，电弧将重燃；反之，触头间的恢复始终小于触头间的介质击穿电压，电弧将彻底熄灭。触头间介质击穿电压的大小与触头之间的温度、离子浓度和距离等因素有关。当温度低、触头之间距离长时，触头之间的介质击穿电压高；反之，触头之间的
3、介质击穿电压低。,1、开关电器中电弧的产生与熄灭,二、高压电器中的电弧,第一节 高压电器相关知识,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）气体吹动电弧,（2）拉长电弧,2、加速电弧熄灭方法,（3）电弧与固体介质接触,第一节 高压电器相关知识,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,二、高压电器中的电弧,1、高压断路器的用途,一、高压断路器的用途、类型和主要技术数据,断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况下可靠地接通短路电流。高压断路器是在正常或故障情况下接通
4、或断开高压电路的专用电器。,第二节 高压断路器,按断路器的安装地点可分为户内式和户外式两种；按断路器灭弧原理或灭弧介质可分为油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等等。,2、高压断路器的类型,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）额定电压,3、高压断路器主要参数,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,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，它决定了断路器的绝缘水平。为了适应断路器在不同安装地点耐压的需要，国家相关标准中规定了断路器可承受的最高工作电压。,（2）额定电流,额定电流是在规定的环境温度下，断路器长期允许
5、通过的最大工作电流。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,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。,（3）额定开断电流,（4）关合电流,3、高压断路器主要参数,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,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电流。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（2）SF6气体绝缘性和灭弧能力强。这的绝缘强度是空气的2.33倍，灭弧能力是空气的100倍。,SF6气体性质：,（1）SF6气体
6、是一种无色、无味、无毒、不可燃、易液化，对电气设备不腐蚀的气体。,（3）SF6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SF6气体。目前使用的某些SF6断路器检修年限可达20年以上。,二、SF6断路器,第二节 高压断路器,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,SF6气体性质：,二、SF6断路器,第二节 高压断路器,（4）SF6气体化学性质虽稳定，但是与水分或其他杂质成分混合后，在电弧作用下会分解为低氟化合物和低氟氧化物，其中的某些成分低氟化物和低氟氧化物有严重腐蚀性，会腐蚀断路器内部结构部件，并会威胁运行和检修人员的安全。为
7、此，SF6断路器要有压力监视系统和净化系统。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,1、操动机构应符合以下基本要求：,（1）足够的操作功,三、断路器操动机构,（2）较高的可靠性,（3）动作迅速,第二节 高压断路器,（4）具有自由脱扣装置,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）电磁操动机构,2、操动机构分类,第二节 高压断路器,三、断路器操动机构,电磁操动机构是用直流螺管电磁力合闸的操动机构。其优点是结构简单、价格较低、加工工艺要求低、可靠性高。缺点是合闸功率大、需要配备大容量的直流合闸电源、机构笨重、机构
8、耗材多。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,弹簧储能操动机构简称为弹簧机构，它是一种利用合闸弹簧张力合闸的操动机构。,（2）弹簧储能操动机构,其优点是只需要小容量合闸电源，对电源要求不高，缺点是操动机构的结构复杂，加工工艺要求高、机件强度要求高、安装调试困难。,2、操动机构分类,第二节 高压断路器,三、断路器操动机构,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,3、液压操动机构,液压操动机构是利用气体压力储存能源，依靠液体压力传递能量进行分合闸的操动机构。,其优点是体积小、操作功大、动作平稳、无噪音、速度快、不需
9、要大功率的合闸电源。缺点是结构复杂、加工工艺要求很高、动作速度受温度影响大、价格昂贵。,第二节 高压断路器,三、断路器操动机构,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,巡视检查的周期:一般有人值班的变电所和升压变电所每天巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定，通常每月不少于2次。,第二节 高压断路器,四、断路器运行维护,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,1、隔离开关作用,隔离开关在结构上没有特殊的灭弧装置，不允许用它带负载进行拉闸操作。隔离开关拉闸时，必须在断路器切断电路之后才能再拉隔离开关；合
10、闸时，必须先合入隔离开关后，再用断路器接通电路。,一、隔离开关作用、分类和型号,第三节 隔离开关,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）隔离电源,电气设备运行状态可分为运行、备用和检修三种工作状态。将电气设备由一种工作状态改变为另一种工作状态的操作称为倒闸操作。,1、隔离开关作用,一、隔离开关作用、分类和型号,第三节 隔离开关,（2）倒闸操作,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（3）拉、合无电流或小电流电路,高压隔离开关允许拉、合以下电路：,拉、合母线和直接与母线相连设备的电容电流；,拉、合电压互感器
11、与避雷器回路；,拉、合励磁电流小于2A的空载变压器；,1、隔离开关作用,一、隔离开关作用、分类和型号,第三节 隔离开关,拉、合电容电流不超过5A的空载线路；,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,按安装地点分，可分为户内式和户外式；,2、隔离开关类型,一、隔离开关作用、分类和型号,第三节 隔离开关,按刀闸运动方式分，可分为水平旋转式、垂直旋转式和插入式；,按每相支柱缘子数目分，可分为单柱式、双柱式和三柱式；,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,高压负荷开关是高压电路中用于在额定电压下接通或断开负荷电流的专用电
12、器。它虽有灭弧装置，但灭弧能力较弱，只能切断和接通正常的负荷电流，而不能用来切断短路电流。一般情况下，负荷开关与高压熔断器配合使用，由熔断器起短路保护作用。,第四节 高压负荷开关,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,一、高压熔断器用途,第五节 高压熔断器,高压熔断器在通过短路电流或过载电流时熔断，以保护电路中的电气设备。在3KV-35KV小容量装置中，熔断器可用于保养线路、变压器电动机及电压互感器等。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,RN1系列熔断器为了、限流式有填料高压熔断器。熔体用银、铜和康铜等合金
13、材料制成细丝状，熔体中间焊有降低熔点的小锡球。工作熔体熔断时也使指示熔体熔断、指示器被弹簧推出，显示熔断器已熔断。,RN2型高压熔断器是用于电压互感器回路作短路保护的专用熔断器。RN2型高压熔断器的熔管没有熔断指示器，运行中应根据接于电压互感器二次电路中仪表的指示来判断高压熔丝是否熔断。,二、户内式高压熔断器,第五节 高压熔断器,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,1、跌落式熔断器,三、户外式高压熔断器,2、限流式熔断器,第五节 高压熔断器,跌落式熔断器是喷射式熔断器。,RXW-35型限流式熔断器是35KV户外式高压熔断器，主要用于保护电压互感器。,
14、第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,第五节 高压熔断器,四、高压电容器用途,高压电容器是电力系统的无功电源之一，用于提高电网的功率因数。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,高压电容器主要由出线瓷套管、电容元件组（多个电容串、并联）和外壳等组成。,第五节 高压熔断器,四、高压电容器用途,有些电容器设有放电电阻，当电容器与电网断开后，能够通过放电电阻放电，一般情况下1分钟后电容器残压可降至75V以下。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,1、高压电容器运行的一般要求
15、,（1）允许过电压，电容器组在正常运行时，可在1.1倍额定电压下长期运行。,（2）允许过电流，电容器组允许在1.3倍额定电流下长期运行。,第五节 高压熔断器,五、高压电容器安全运行,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）正常情况下全变电所停电操作时，应先拉开高压电容器支路的断路器，再拉其他各支路的断路器；恢复全变电所送电时操作顺序与停电操作相反，应先合各支路的断路器，最后合入高压电容器组的断路器。事故情况下，全站无电后，必须将高压电容器组的支路断路器先断开。,2、高压电容器组运行操作注意事项,第五节 高压熔断器,五、高压电容器安全运行,（2）高压
16、电容器的保护熔断器突然熔断时，在未查明原因之前，不可更换熔体恢复送电。,（3）高压电容器禁止在自身带电荷时合闸。高压电容器组再次合闸，应在其断电3分钟后进行。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,（1）一般功率因数低于0.85时，要投入高压电容器组；功率因数超过0.95且仍有上升趋势时，高压电容器组应退出运行；系统电压偏低时，也可投入高压电容器。,（2）高压电容器组所接母线的电压超过电容器额定电压的1.1倍或电容器电流超过其额定电流的1.3倍时，高压电容器组应退出运行。电容器室温度超出 40范围时，高压电容器亦应退出运行。,3、高压电容器组投入或退出
17、运行时的注意事项,第五节 高压熔断器,五、高压电容器安全运行,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,第五节 高压熔断器,五、高压电容器安全运行,3、高压电容器组投入或退出运行时的注意事项,（3）当高压电容器组发生下列情况之一时，应立即退出运行：电容器爆炸；电容器喷油或起火；瓷套管发生严重放电、闪络；接点严重过热或熔化；电容器内部或放电设备有严重异常响声；电容器外壳有异形膨胀。,（4）禁止高压电容器组带电荷合闸。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,第六节 高压成套配电装置,高压成套配电装置是由制造厂成套供应的
18、设备，运抵现场后组装而成的高压装置。,开关柜应具有“五防”连锁功能，即防误分、合断路器，防带负荷拉合隔离刀闸，防带电合接地刀闸，防带接地线合断路器，防误入带电间隔连锁功能。“五防”连锁功能常采用断路器、隔离开关、接地开关与柜门之间的强制性机械闭锁方式或电磁锁方式实现。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,第六节 高压成套配电装置,一、KYNxx80010型高压开关柜,KYNxx80010型高压开关柜为具有“五防”连锁功能的中置式金属铠装高压开关柜。,二、RGC型金属封闭单元组合SF6开关柜,RGC型高压开关柜为金属封闭单元组合SF6式高压开关柜,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,第六节 高压成套配电装置,三、环网开关柜,为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形,这种供电方式简称为环网供电。,第三章 高压电器及成套配电装置,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。,第六节 高压成套配电装置,三、环网开关柜,
