第二讲：智能电器的一次设备

智能电器与智能电网研究生课程

厦门理工学院电气工程与自动化学院

主讲：陈丽安2018年3月14日

第二讲智能电器的一次设备

一、一次设备功能及分类

二、断路器及其智能控制

三、接触器及其智能控制

四、其它一次开关元件

五、成套开关设备

电器智能化实现方式

一次设备监控器

不同一次设备操动机构

的工作原理不同，同一类一次设备使用场合不同，对监控器的功能要求会有很大的差异。

因此，了解一次设备的分类、操动机一次设备对监控器设计的影响

构的工作原理、应用场合对操作控制的要求，是完成智能监控器设计开发的基础。

一、智能电器一次设备的功能及分类

智能电器的一次设备包括开关元件及成套开关设备。

一次设备的基本功能

用在电力系统发、输、配、供、用各环节的一次电路中，通过对电路的接通和分断操作，完成电能的传输、分配与供给，并对电力系统及各类用电负载的运行进行控制与保护。

1. 电器元件的分类方法

按使用的电压等级：高压和低压。按其在电路中的功能：断路器、接触一次设备的分类

器、负荷开关、隔离开关和接地开关等。

按操动机构原理：弹簧、液压、电磁、永磁、手动、电动。

按绝缘介质：SF 6、真空、空气。

2. 成套电器设备及其分类

成套电器基本概念

电器成套技术把变电站或成套组合电器（以下统称成套电器）作为一个整体，既考虑了电网在系统上对开关设备的要求，又兼顾了开关及其他电器元件之间的相互配合。

成套电器的使用特点

成套电器可作为电力系统的一个子系统，其适应性更强、结构上更科学、使用更可靠。

使用成套电器设备可大大缩短系统安装、调试时间，减少元器件在安装调试过程中可能出现的失误，具有更高的技术含量。

成套开关设备的内部配置

包括一次开关元件、互感器、避雷器、内部连接件、绝缘支持件及相应的二次元件和线路。

大多数成套开关设备的一次开关元件采用断路器，有些用于变电站的开关柜，内部除断路器外还配有接地开关。

配电网馈电线路中的成套开关设备中常用负荷开关+熔断器替代断路器。

一次设备实现智能控制的基本要求

监控器根据现场运行参量的分析结果发出指令，调节操动机构的控制电能，实现开关元件操作的智能控制，或接通/切断机构的控制电源，自动完成开关的关合与分断。

因此，智能电器开关元件的操动机构必须由电能控制其操作。

二、断路器及其智能控制

断路器的应用特点

1）可以分断短路电流。

2）可以实现两种以上（短路、失压、过载等）的保护功能。

3）不允许进行频繁的合、分操作。

北京科锐ZW32-12型柱上户外真空断路器

Example: ABB Innovation breaker

LTA-The first live tank breaker platform with CO2 A greener alternative

With the LTA 72D1, ABB has developed the world's first high voltage circuit breaker platform that uses carbon dioxide (CO2) as the insulating and arc extinguishing medium.

It is designed to minimize environmental impact and yet maintain the compact design and excellent breaking capacity as applied in ABB's widely used SF6LTB product range.

This ground-breaking, high performance circuit breaker is perfect in areas where reducing environmental impact is of high importance.

LTA-The first live tank breaker platform with CO2

Benefits of the LTA

⏹Scalable technology

⏹Fulfills IEC 62271-100 circuit breaker and IEC 62271-108 disconnecting circuit breaker standards

⏹Can be used as a conventional circuit breaker as well as a disconnecting circuit breaker

⏹High reliability with an optimized low energy self-blast and mechanical spring drive

⏹Simple an adjustment-free installation

⏹No special training or tools needed

⏹Offers the highest dielectric withstand capability of any (non-SF6 ) live tank breaker in its class, while at the same time providing long electrical contact endurance

⏹Enhancing eco-efficiency over the life-cycle

⏹Designed for minimum material usage for its required ratings