【电气与自动化】电气设备培训课件
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变电站电气设备及运行
电气设备培训课件
变电站电气设备及运行
水电厂
核电厂
火电厂
220kV
枢纽Baidu Nhomakorabea 电站
风力发电机
电气化铁路
110kV
110kV
居民
终端变 电所
工厂
变 电 所
变电站电气设备及运行
一次系统
系统
二次系统
一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的 系统，称为一次系统. 二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、 控制的系统，称为二次系统。
变电站电气设备及运行
三、电气设备的额定容量
额定容量的规定条件与额定电流相同。 变压器额定容量用视在功率(kVA)表 示；发电机的原动机只能提供有功功 率，所以一般以有功功率(kW)表示； 当其额定容量用视在功率表示时，需 表明功率因数。电动机也多用有功功 率表示。
变电站电气设备及运行
4.1.2电弧的基本知识
3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电动 力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形，就 很容易造成飞弧短路和伤人。
变电站电气设备及运行
三、熄灭交流电弧的方法
1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多 断口结构等。
2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、 冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。
一、什么是电弧
电弧实际上也就是开关两个触头之 间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿， 形成的一个气体导电通道。
带负荷拉刀闸
变电站电气设备及运行
二、电弧的危害
1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并 未真正断开。 2.电弧温度极高, 很容易烧坏开关触头；触头附近 的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开关 电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。
额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏 及以上的电气设备称为高压设备。
变电站电气设备及运行
一般我们习惯上称 220/380伏为低压 将3千伏～35千伏称为中压 110千伏、220千伏称为高压 330千伏、500千伏称为超高压 700千伏、1000千伏称为特高压
变电站电气设备及运行
4.1.1电气设备的额定参数 一、电气设备的额定电压 额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是 电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时， 电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠 长期运行。
第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压
第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
SF6断路器灭弧室结构和工作示意图
1—静触头；2—绝缘喷嘴；3—动 触头；4—气缸(连同动触头由操 动机构传动)；5—压气活塞(固 定)；6—电弧
变电站电气设备及运行
特点
六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比其 它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路器 的体积小、开断容量大、开断性能优异、 电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不 检修，有的还提出20年不检修）、无噪音 公害、无火灾危险。
3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介 质绝缘强度。
4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。 通常在220千伏及以上线路断路器上使用。
5. 提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。
变电站电气设备及运行
4.1.3高压开关电器
① 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工 作电流的开关电器，如高压负荷开关。
② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流的开关电器，如高压熔断器。
③ 既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开 和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压 断路器。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电 气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。
变电站电气设备及运行
一、高压断路器 （一）高压断路器的用途
变电站电气设备及运行
（二）高压断路器的基本结构
高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、 绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分
1-通断元件； 2-绝缘支撑元件； 3-操动机构； 4-基座
断路器基本结构示意图
变电站电气设备及运行
（三）高压断路器的类型
按安装地点分 户内高压断路器 户外高压断路器
按灭弧介质 及灭弧原理
高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控 制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气 设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电 流）；二是保护作用，即在电气设备或电力线 路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳闸 信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电 网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常 运行（断开短路电流）。
二、电气设备的额定电流
电气设备的额定电流是指周围介质在额定 环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接 的长期发热温度不超过极限值所允许长期 通过的最大电流值。
我国采用的周围介质额定温度如下： ①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、
互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。 ②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。 ③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。
变电站电气设备及运行
2.真空断路器
ZN12B型35kV户内真空断路 器
ZN28A-12户内交流高压真空断路器
变电站电气设备及运行
变电站电气设备及运行
常用的真空灭弧室
真空灭弧室由动静 触头、屏蔽罩、波 纹管、玻壳(玻璃、 陶瓷或树脂材料制 成的外壳)等组成，
玻璃灭弧室 陶瓷灭弧室
电气设备
一次设备 二次设备
电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次 系统的设备，称为二次设备。
变电站电气设备及运行
电气一次设备
①生产和转换电能的设备 ②开关电器。用来接通或断开电路。 ③限流电器 ④载流导体 ⑤补偿设备 ⑥仪用互感器 ⑦防御过电压设备 ⑧绝缘子 ⑨接地装置
变电站电气设备及运行
4.1高低压电器
六氟化硫（SF6）断路器
真空断路器 油断路器
多油断路器 少油断路器
压缩空气断路器等。
变电站电气设备及运行
类型
支柱式（或称瓷柱式）
按结构布置分 罐式 六氟化硫全封闭组合式
有双压式
按其灭弧方式分
单压式
变电站电气设备及运行
1.六氟化硫断路器
变电站电气设备及运行
LN2-10型高压SF6断路器
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
电气设备培训课件
变电站电气设备及运行
水电厂
核电厂
火电厂
220kV
枢纽Baidu Nhomakorabea 电站
风力发电机
电气化铁路
110kV
110kV
居民
终端变 电所
工厂
变 电 所
变电站电气设备及运行
一次系统
系统
二次系统
一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的 系统，称为一次系统. 二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、 控制的系统，称为二次系统。
变电站电气设备及运行
三、电气设备的额定容量
额定容量的规定条件与额定电流相同。 变压器额定容量用视在功率(kVA)表 示；发电机的原动机只能提供有功功 率，所以一般以有功功率(kW)表示； 当其额定容量用视在功率表示时，需 表明功率因数。电动机也多用有功功 率表示。
变电站电气设备及运行
4.1.2电弧的基本知识
3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电动 力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形，就 很容易造成飞弧短路和伤人。
变电站电气设备及运行
三、熄灭交流电弧的方法
1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多 断口结构等。
2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、 冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。
一、什么是电弧
电弧实际上也就是开关两个触头之 间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿， 形成的一个气体导电通道。
带负荷拉刀闸
变电站电气设备及运行
二、电弧的危害
1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并 未真正断开。 2.电弧温度极高, 很容易烧坏开关触头；触头附近 的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开关 电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。
额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏 及以上的电气设备称为高压设备。
变电站电气设备及运行
一般我们习惯上称 220/380伏为低压 将3千伏～35千伏称为中压 110千伏、220千伏称为高压 330千伏、500千伏称为超高压 700千伏、1000千伏称为特高压
变电站电气设备及运行
4.1.1电气设备的额定参数 一、电气设备的额定电压 额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是 电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时， 电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠 长期运行。
第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压
第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
SF6断路器灭弧室结构和工作示意图
1—静触头；2—绝缘喷嘴；3—动 触头；4—气缸(连同动触头由操 动机构传动)；5—压气活塞(固 定)；6—电弧
变电站电气设备及运行
特点
六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比其 它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路器 的体积小、开断容量大、开断性能优异、 电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不 检修，有的还提出20年不检修）、无噪音 公害、无火灾危险。
3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介 质绝缘强度。
4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。 通常在220千伏及以上线路断路器上使用。
5. 提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。
变电站电气设备及运行
4.1.3高压开关电器
① 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工 作电流的开关电器，如高压负荷开关。
② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流的开关电器，如高压熔断器。
③ 既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开 和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压 断路器。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电 气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。
变电站电气设备及运行
一、高压断路器 （一）高压断路器的用途
变电站电气设备及运行
（二）高压断路器的基本结构
高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、 绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分
1-通断元件； 2-绝缘支撑元件； 3-操动机构； 4-基座
断路器基本结构示意图
变电站电气设备及运行
（三）高压断路器的类型
按安装地点分 户内高压断路器 户外高压断路器
按灭弧介质 及灭弧原理
高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控 制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气 设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电 流）；二是保护作用，即在电气设备或电力线 路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳闸 信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电 网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常 运行（断开短路电流）。
二、电气设备的额定电流
电气设备的额定电流是指周围介质在额定 环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接 的长期发热温度不超过极限值所允许长期 通过的最大电流值。
我国采用的周围介质额定温度如下： ①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、
互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。 ②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。 ③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。
变电站电气设备及运行
2.真空断路器
ZN12B型35kV户内真空断路 器
ZN28A-12户内交流高压真空断路器
变电站电气设备及运行
变电站电气设备及运行
常用的真空灭弧室
真空灭弧室由动静 触头、屏蔽罩、波 纹管、玻壳(玻璃、 陶瓷或树脂材料制 成的外壳)等组成，
玻璃灭弧室 陶瓷灭弧室
电气设备
一次设备 二次设备
电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次 系统的设备，称为二次设备。
变电站电气设备及运行
电气一次设备
①生产和转换电能的设备 ②开关电器。用来接通或断开电路。 ③限流电器 ④载流导体 ⑤补偿设备 ⑥仪用互感器 ⑦防御过电压设备 ⑧绝缘子 ⑨接地装置
变电站电气设备及运行
4.1高低压电器
六氟化硫（SF6）断路器
真空断路器 油断路器
多油断路器 少油断路器
压缩空气断路器等。
变电站电气设备及运行
类型
支柱式（或称瓷柱式）
按结构布置分 罐式 六氟化硫全封闭组合式
有双压式
按其灭弧方式分
单压式
变电站电气设备及运行
1.六氟化硫断路器
变电站电气设备及运行
LN2-10型高压SF6断路器
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