电气设备培训(课件)

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
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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。
按灭弧介质 及灭弧原理
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。
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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
按其灭弧方式分
有双压式
单压式
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1.六氟化硫断路器
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SF6断路器灭弧室结构和工作示意图
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
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
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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、
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（三）高压隔离开关运行操作的若干问题 1.隔离开关与断路器配合使用时 ，两者之间必 须有机械的或电气的联锁，保证隔离开关必须在 断路器切断电流之后才能分闸；并且只有在隔离 开关合闸之后，断路器才能合闸。 2.操作隔离开关时应注意与断路器的操作顺序 送电时：先合母线（电源）侧的隔离开关 QS11），再合线路（负荷）侧的隔离开关 （QS13），最后合上断路器（QF1）； 断电时：操作顺序相反，先分断路器，再分线 路（负荷）侧的隔离开关，最后分母线（电源） 侧的隔离开关。
一次设备 电气设备 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。
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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 电气一次设备 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
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4.1高低压电器
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℃。
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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。
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3.合隔离开关的操作要领 1）迅速果断，但在合闸终了时用力不 可太猛，以避免发生冲击。 2）当合闸开始时如发生电弧，则应迅 速合上隔离开关，禁止再往回拉。 3）操作完应检查是否合好（即隔离开 关动触头应完全进入固定触头）并检查接 触良好。
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4.拉隔离开关的操作要领 1）拉闸开始时应慢而谨慎，当动触头离 开固定触头时应迅速，特别是切允许小电 流时，拉闸应迅速果断，以便消弧。 2）错拉隔离开关时：在动触头刚离固定 触头便发生电弧时应立即合上，可以熄弧； 若隔离开关已拉开则不许再合上。 节奏：慢——快——慢
玻璃灭弧室
陶瓷灭弧室
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特点
真空断路器的特点是动作快、操作噪音小、 无污染、电气及机械寿命长、体积小、重 量轻、能防火、防爆、检修方便。适用于 作发电厂、变电站等输配电系统的控制或
保护开关，尤其适用于开断重要负荷及频
繁操作的场所。
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3.油断路器
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一、高压断路器 （一）高压断路器的用途
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）。
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（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
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（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 六氟化硫（SF6）断路器
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（四）高压断路器运行维护 1.断路器巡视检查项目
1) 断路器的分、合位置指示应正确（与当时实际的运行工况相符）。 2) 断路器不过热（如示温蜡片不熔化，变色漆不变色）。
3）断路器内部无异常声响(漏气声、振动声、放电声)。
4）套管、支持绝缘子洁净、无裂痕，无放电声和电晕放电。 5) 引线的连接部位接触良好无过热，引线驰度适中。
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高低压电气设备培训 课件
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水电厂 核电厂
工厂
220kV
枢纽变 电站
变 电 所
火电厂
110kV
风力发电机 110kV
电气化铁路
居民
终端变 电所
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一次系统 二次系统 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。
6) 断路器接地部分完好。
7) 断路器环境良好。户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草和杂物， 防雨帽无鸟窝；户内配电装置室的门窗、通风及照明应良好。
8) 油断路器的油位在正常允许的范围之内，油色透明无碳黑悬浮物，
无渗、漏油痕迹，放油阀门关闭紧密。 9）六氟化硫断路器每日定时记录SF6气体压力和温度。
10）真空断路器灭弧室无异常。
④操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表
计的指示及红绿灯的变化，操作把手不应返回太快。
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4.1.3.2高压隔离开关
（一）高压隔离开关的结构
高压隔离开关是一种没有专门的灭弧装置的开 关设备，灭弧能力非常弱。因此，不能用来开 断负荷电流或短路电流。隔离开关的触头暴露 在空气中，在分闸状态时有暴露在空气中的明 显可见的断口，在合闸状态时能可靠地通过负 荷电流和短路电流。
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4.1.2电弧的基本知识
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
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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
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GN2—10系列隔离开关
1.动触头 2.拉杆绝缘子 3.拉杆 4.转动轴 5.转动杠杆 6.支持绝缘子 7静触头
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（二）高压隔离开关的主要用途 高压隔离开关是将需要检修的电气设备与带电部分 相互隔离，保证检修工作的安全。在电路中隔离开关 常与断路器串联使用，当电气设备需要停电检修时， 先由具有专门灭弧装置的断路器开断电流，然后在无 电流的情况下断开隔离开关，从而使需要检修的电气 设备与其他带电部分之间有明显可见的断口。 此外，隔离开关也用来进行电路的切换操作以及开 断通过微小电流的电路。这时电弧较弱，随着隔离开 关触头开距的加大，电弧被拉长后自然冷却熄灭。
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。 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。
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4.压缩空气断路器
压缩空气断路器是一种以压缩空气气体作为灭 弧、绝缘和传动介质的断路器（我国一般选用 的压力为20大气压）。在1929－1930年开始用 于输配电系统中，曾发展为高压断路器的主要 品种之一，额定电压世界水平已达到1200千伏。 压缩空气断路器的主要缺点是结构较为复杂， 加工精度与装配要求都较高，需要附设空气压 缩装置，开断性能远不如六氟化硫断路器，所 以目前压缩空气断路器已逐渐不被使用。
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⑤运行中处于合闸位置的隔离开关，
触头处应接触紧密并无发热现象。
⑥处于分闸位置的隔离开关，静触
头与动触头间的距离应符合安全距离。
如果太小，可能发生闪络，使得检修 中的装置带电造成事故。
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（四）高压隔离开关的巡视检查
1.检查隔离开关本体：如：三相触头在合闸时应同期到位，无 错位或不同期到位现象。 2.检查触头系统：如：触头应平整光滑，无脏污、锈蚀、变形； 动、静触头间应接触良好，无因接触不良而引起过热发红或局 部放电现象。 3.检查各支持绝缘子：如：绝缘子应清洁、完整无破损、无裂 纹、无电晕放电现象及闪络痕迹。 4.检查操作机构：如：操作机构各部件应无变形锈蚀和机械损 伤，部件之间应连接牢固和无松动、脱落现象。 5.检查接地隔离开关：如：接地隔离开关触头接触应良好，接 地应牢固可靠，接地体可见部分应好。 6.检查底座：如：底座法兰应无裂纹，法兰螺栓紧固应无松动。
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。 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。
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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。
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。
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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。
2.断路器的正常维护工作
1)不带电部分应定期清扫。
2)配合其他设备的停电机会，进行转动部位检
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查，清扫瓷瓶（即绝缘子）积存的污垢及处理
缺陷。
3)按设备使用说明书规定对机构添加润滑油。
4)油断路器根据需要补充油或放油。
5)检查合闸电源熔丝是否正常，核对容量是否
相符。
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（五）高压断路器的操作
①断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中 为保证人身安全所设置的措施(如接地线等)是否全
部拆除，防误操作闭锁装置是否正常。
②长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远
方控制方式进行2～3次操作，操作无异常后方能投
入运行。 ③操作前应检查控制回路、辅助回路、控制电源
及操动机构均正常。
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。
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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
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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，
油断路器分为多油断路器和少油断路器两种
SW6-110少油断路器
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铝帽 上接线端子 油标
绝缘筒 下接线端子
断路弹簧 框架
主轴 基座
SN10-10型高压少油断路器
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特点
多油断路器中油作为灭弧介质，以及作为触头在分 闸位置时其间的绝缘，同时油还作为断路器导电部 分对地的绝缘。多油断路器耗油及钢材均多，但使 用性能可靠，气候适应性较强。 少油断路器中利用少量的变压器油作为灭弧介质以 及触头间的绝缘，油不做对地绝缘。少油断路器导 电部分对地的绝缘主要靠电瓷、环氧玻璃布和环氧 树脂件。少油断路器耗用钢材及油量均少，价格较 为低廉，曾在电力系统中广泛使用，目前国内用量 仍较大；电压等级一般为220千伏及以下。