第八章__母线、绝缘子及电力电缆

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第八章母线、电力电缆及绝缘子

第一节母线

二、母线的结构类型

(一)敞露母线

敞露母线包括软母线和硬母线两大类。按其使用的材料和采用的形状有以下几种类型:

1.按母线的使用材料分类

(1)铜母线。

(2)铝母线。

(3)铝合金母线

(4)钢母线。

2.按母线的截面形状分类

(1)矩形截面。

(2)圆形截面。

(3)槽形截面。

(4)管形截面。

(5)绞线圆形软母线。

(二)封闭母线

1.封闭母线的结构类型

(1)按外壳材料分:可分为塑料外壳和金属外壳。

(2)按外壳与母线间的结构形式分:可分为不隔相式、隔相式和分相封闭式。

1)不隔相式封闭母线,其三相母线设在没有相间板的公共外壳内,称为共箱封闭母线。不隔相的封闭母线只能防止绝缘子免受污染和外物所造成的母线短路,而不能消除发生相间短路的可能性,也不能减少相间电动力和钢构的发热。

2)隔相式封闭母线,其三相母线设在相间有金属(或绝缘)隔板的金属外壳之内,也属于共箱封闭母线。隔相的封闭母线可较好地防止相间故障,在—定程度上减少母线电动力和周围钢构的发热,但是仍然可能发生因单相接地而烧穿相间隔板造成相间短路的故障,因此可靠性还不是很高,一般共箱封闭母线只用于母线容量较小的情况。

3)分相封闭式母线,每相导体分别用单独的铝制圆形外壳封闭。根据金属外壳各段的连接方法,又可分为分段绝缘式和全连式两种。

2.全连式分相封闭母线的基本结构

全连式分相封闭式母线主要由载流导体、支持绝缘、保护外壳、金具、密封隔断装置、伸缩补偿装置、短路板、外壳支持件等构成,如图8-1所示:

(1)载流导体。—般用铝制成,采用空心

结构以减小集肤效应。当电流很大时,还可采用

水内冷圆管母线。

(2)支柱绝缘子。采用多棱边式结构以加

长漏电距离,每个支持点可采用—个至四个绝缘

子支持。—般分相封闭母线都采用三个绝缘子支

持的结构。三个绝缘子支持的结构具有受力好、

安装检修方便、可采用轻型绝缘子等优点。

(3)保护外壳。由5~8毫米的铝板制成圆

管形,在外壳上设置检修与观察孔。 封闭母线在一定长度范围内,设置有焊接的

伸缩补偿装置,母线导体采用多层薄铝片作成的

收缩节与两端母线搭焊连接,外壳采用多层铝制波纹管与两端外壳搭焊连接。

封闭母线与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置,母线导体与设备端子导电接触面皆采用真空离子镀银,其间用带接头的编织线铜辫作为伸缩节,外壳用橡胶伸缩套连接,同时起到密封的作用。

封闭母线靠近发电机端及主变压器接线端和厂用高压变压器接线端,采用大口径绝缘板作为密封隔断装置,并用橡胶圈密封,以保证区内的密封维持微正压运行的需要。

封闭母线与发电机、主变压器、厂用变压器、电压互感器柜等连接外,设外壳短路板,并装设可靠的接地装置。

(三)、绝缘母线

绝缘母线是变电站及发电厂厂用变电所内裸母线、电缆的最佳替代品,最适用于紧凑型变电站、地下变电所及地铁用变电站减少占地面积,运行可靠。绝缘母线由导体、环氧树脂渍纸绝缘、地屏、端屏、端部法兰和接

线端子构成。

五、母线的安装和维护

1.母线的加工和制作

(1)硬母线的校直。

(2)母线的下料。

(3)硬母线的弯曲。

在硬母线的接头和局部地方,常需要将

硬母线制成各种形状,主要有平弯、立弯、

扭弯和鸭脖弯。如图8-2

所示。等差弯两

图8-2 硬母线的弯曲加工形状 (a )平弯;(b )立弯;(c )扭弯;(d )鸭脖弯

侧平行度偏差最大不得超过3mm。弯曲部分应无裂纹,无明显褶皱。

(4)母线接触面的处理。

2.母线的布置

母线的散热条件和机械强度与母线的布置方式有关。最为常见的布置方式有两种,即水平布置和垂直布置。

(1)水平布置。水平布置方式如图8-3(a)、(b)所示。

(2)垂直布置。垂直布置方式如图8-3(c)所示。(3)槽形母线布置。槽形母线布置方式与矩形母线类似,槽形母线的每相均由两条组成一个整体,构成所谓的“双槽式”,如图8-4所示,整个断面接近正方形。槽形母线均采用竖放式,两条相同母线之间每隔一段距离,用焊接片进行连接,构成一个整体。这种结构形式的母线其机械性能相当强,而且节约金属材料。

(4)软母线的布置。软母线一般为三相水平布置,用绝缘子悬挂。

3.母线的相序排列要求

各回路的相序排列应一致,要特别注意多段母线的连接、母线与变压器的连接相序应正确。当设计无规定时应符合下列规定:

(1)上、下布置的交流母线,由上到下排列为U、V、W相;直流母线正极在上,负极在下。

(2)水平布置的交流母线,由盘后向盘面排列U、V、W相;直流母线正极在后,负极在前。

(3)引下线的交流母线,由左到右排列为U、V、W相;直流母线正极在左,负极在前右。

图8-3 母线的布置方式(a)、(b)水平布置;(c)垂直布置

槽形母线及其焊接

图8-4 槽形母线布置断面图

4.母线的固定

母线固定在支持绝缘子的端帽或设备接线端子上的方法主要有三种:直接用螺栓固定、用螺栓和盖板固定、用母线固定金具固定。单片母线多采用前两种方法,多片母线应采用后一种方法。

矩形母线和槽形母线都是通过衬垫

安置在支持绝缘子上,并利用金具进行

固结,如图8-5所示。为减小由于铁耗

引起的发热,在1000A 以上的装置中,

通常母线金具上边的夹板用非磁性材料

铝制成,而其他零件采用镀锌铁。

5.母线的连接

(1)硬母线的连接。

当矩形铝母线长度大于20m 、铜母

线或钢母线长度大于30m 时,母线间应

加装伸缩补偿器,如图8-6所示。在伸缩补偿器间的母线端开有长圆孔,供温

度变化时自由伸缩,螺栓8并不拧紧。

补偿器由厚度0.2~0.5mm 的薄片叠成,其数量应与母线的截面相适应,材料与母线相同。当母线厚度小于8mm 。可直接利用母线本身弯曲的办法来解决,如图8-7所示。

(2)软母线的连接。

软母线采用的连接方式有:液压压接、螺栓连接、爆破压接等。软母线在连接时,要使用各种金具,常用金具的作用如下:

1)设备线夹:用于母线或引下线与电气设备的接线端子连接。

2)耐张线夹:用于高空主母线的挂设。

3)T 型线夹:用于主母线引至电气设备的引下线的连接。

4)母线连接用金具:包括压接管、并沟线夹。

(a ) (b ) (c ) 图8-5 铝母线在支柱绝缘子上的固定 (a )单条矩形母线;(b)三条矩形母线;(c)槽形母线 1-母线;2-铜板;3-螺钉;4-间隔钢管;5-铁板 6-拧入钢板 7-绝缘子 8-撑杆

图8-6 母线伸缩补偿器 图8-7 母线硬性连接

1-补偿器;2-母线,3-支柱绝缘子

4,8-螺栓; 5-垫圈;6-衬垫;7-盖板

5)间隔棒:用于双线的连接和平整。

6.母线的着色

硬母线安装后,应进行油漆着色,主要是为了便于识别相序、防锈蚀和增加美观和散热能力。母线油漆颜色应符合以下规定:

(1)三相交流母线:U 相—黄色,V 相—绿色,W 相—红色。

(2)单相交流母线:从三相母线分支来的应与引出相颜色相同。

(3)直流母线:正极—赭色,负极—蓝色。

(4)直流均衡汇流母线及交流中性汇流母线:不接地者—紫色,接地者—紫色带黑色横条。

软母线因受温度影响而伸缩较大以及各股绞线常有相对扭动都会破坏着色层,故不需着色。

7.母线的维护

第二节 电力电缆

一、电力电缆的用途

二、电力电缆的基本结构

电力电缆的基本结构如图8-8所示。

1.电缆线芯

电缆的线芯是用来传导电流的,通常由多

股铜绞线或铝绞线制成。根据导体的芯数,可

分为单芯、双芯、三芯和四芯电缆。

2.绝缘层

绝缘层是用来使各导体之间及导体与包皮

之间相互绝缘。绝缘层使用的材料有橡胶、聚

乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚丁烯、棉、

麻、丝、绸、纸、矿物油、植物油、气体等。

目前在电压等级不高时,多采用木浆纸在油和

松香混合剂中浸渍的浸渍纸。

3.保护层

保护层是用来保护导体和绝缘层的,防止外力损伤、水分侵入和绝缘油外流。保护层分内保护层和外保护层。内保护层是由铝、铅或塑料制成的包皮,外保护层由内衬层(浸过沥青的麻布、麻绳)、铠装层(钢带、钢丝铠甲)和外被层(浸过沥青的麻布)组成。

四、电力电缆的种类及特点

图8-8 电缆结构示意图 1-导体;2-相绝缘;3-纸绝缘;4-铅包皮;5-麻衬;6-钢带铠甲;7-麻被;8-钢丝铠甲;9-填充物

按电缆绝缘材料和结构分。有油浸纸绝缘电缆、

聚氯乙烯绝缘电缆(简称塑力电缆)、交联聚乙烯绝

缘电缆(简称交联电缆)、橡皮绝缘电缆、高压充油

电缆。

1.油浸纸绝缘电缆

油浸纸绝缘电缆结构如图8-8所示,其主绝缘

是用经过处理的纸浸透电缆油制成,具有绝缘性能

好、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点,

适用于35kV 及以下的输配电线路。

按绝缘纸浸渍剂的浸渍情况,它又分黏性浸渍

电缆和不滴流电缆。黏性浸渍电缆,是将电缆以松

香和矿物油组成的黏性浸渍剂充分浸渍,即普通

油浸纸绝缘电缆,其额定电压为1~35kV ;不滴

流电缆采用与黏性浸渍电缆完全相同的结构尺

寸,但是以不滴流浸渍剂的方法制造,敷设时不

受高差限制。油浸纸绝缘铝套电缆将逐步取代铅

套电缆,这不仅能节约大量的铅,而且能使电缆

的质量减轻。

2.聚氯乙烯电力电缆

聚氯乙烯电缆结构如图8-9所示,其主绝缘

采用聚氯乙烯,内护套大多也是采用聚氯乙烯,

具有电气性能好、耐水、耐酸碱盐、防腐蚀、机

械强度较好、敷设不受高差限制,可垂直敷设等

优点,并可逐步取代常规的纸绝缘电缆;缺点主

要是塑料易老化,绝缘强度低,介质损耗大,耐热

性能差,并且燃烧时会释放氯气,对人体有害,对

设备有严重腐蚀作用。主要用于6kV 及以下电压等

级的线路。

3.交联聚氯乙烯电力电缆

交联聚乙烯电缆结构如图8-10所示,电缆的

主要绝缘材料为交联聚乙烯,交联聚乙烯是利用化

学或物理方法,使聚乙烯分子由直链状线型分子结

构变为三度空间网状结构。

该型电缆具有结构简单、外径小、质量小、耐

热性能好、线芯允许工作温度高(长期90℃,短路时250℃)、比相同截面的油浸纸绝缘电缆允许载流

量大、可制成较高电压级、机械性能好、敷设不受高差限制、安装工艺较为简便等优点,因此广泛用于1~110kV 线路。其缺点是抗电晕和游离放电性能差。在35kV

及以下电压图8-9 聚氯乙烯绝缘电缆 1-线芯;2-聚氯乙烯绝缘;3-聚氯乙烯内护套 4-铠装层;5-填料;6-聚氯乙烯外护套

图8-11 橡胶绝缘电缆 1-线芯;2-线芯屏蔽层;3-橡皮绝缘层; 4-半导电屏蔽层;5-铜带屏蔽层;6-填料; 7-橡皮布带;8-聚氯乙烯外护套

图8-10 交联聚乙烯绝缘电缆 1-线芯;2-线芯屏蔽;3-交联聚乙烯绝缘; 4-绝缘屏蔽;5-保护带;6-铜丝屏蔽; 7-螺旋铜带;8-塑料带;9-中心填芯; 10-填料;11-内护套;12-铠装层;13-外护层

等级,交联聚乙烯电缆已逐步取代了油浸绝缘电缆。

4.橡胶绝缘电力电缆

橡胶绝缘电缆结构如图8-11所示,这种电缆以橡皮为绝缘材料,其柔软性好,弯曲方便,防水及防潮性能好,具有较好的耐寒性能、电气性能、机械性能、化学稳定性,但耐压强度不高,耐热、耐油性能差且绝缘易老化,易受机械损伤。主要用于35kV 及以下电力线路。

5.高压充油电力电缆

充油电缆在结构上的主要特点是铅套内部有油道。油道由缆芯导线或扁铜线绕制成的螺旋管构成。在单芯电缆中,油道就直接放在线芯的中央;在三芯电缆中,油道则放在芯与芯之问的填充物处。

最具有代表性的是额定电压等级为110~330kV 的单芯充油电缆。充油电缆的纸绝缘是用黏度很低的变压器油浸渍的,电缆的铅包内部有油道,里面也充满粘度很低的变压器油。在连接盒和终端盒处装有压力油箱,补偿电缆中油体积因温度变化而引起的变动,以保证油道始终充满油,并保持恒定的油压。当电缆温度下降,油的体积收缩时,油道中的油不足时,由油箱补充;反之,当电缆温度上升,油的体积膨胀时,油道中多余的油流回油箱内。

6.SF 6气体绝缘电缆

SF 6气体绝缘电缆是以SF 6气体为绝缘的新型电缆,即将单相或三相导体封在充有SF 6气体的金属圆筒中,带电部分与接地的金属圆筒间的绝缘由SF 6气体来承担。

SF 6气体绝缘电缆按外壳结构可分为刚性外壳

和绕性外壳。

刚性外壳的SF 6气体绝缘电缆可分为单芯和三

芯两种结构,如图8-12所示。单芯电缆外壳材

料一般采用非磁性铝合金,结构设计成同轴型。

三芯电缆外壳采用钢管,三芯结构又可分为三芯

均置和三芯偏置两种,均置结构用于输电管路中,

外壳尺寸可以缩小;三芯偏置结构用于全封闭组

合电器的母线筒中,出线比较方便。电缆导体采

用铝管,长度一般为12~18米,相互连接采用插入式结构,每隔一定距离用环氧树脂浇绝缘子支撑,绝缘子间距3~6m 。

绕性外壳的SF 6气体绝缘电缆外壳采用波纹状铝合金管,导体采用波纹状铝管,长度可达80米,采用盘形环氧树脂浇绝缘子支撑,间距仅0.6m 。

所有的SF 6气体绝缘电缆的外壳都在电缆的两端(有可能还应在中间部分)使之接地。对于单芯结构的电缆,每隔一定长度还应把三相的三个外壳连接在一起。

五、电力电缆的连接附件

电缆连接附件主要有户内或户外电缆终端头和中间接头,统称电缆接头。它们是电缆线路中必不可少的组成部分。

1.电缆终端

图8-12 SF 6气体绝缘电缆结构 (a )单芯;(b )三芯均置;(c )三芯偏置

电缆终端是安装在电缆线路末端,具有一定绝缘和密封性能,用以将电缆与其他电气设备相连接的电缆附件。终端头起电缆终端绝缘、导体连接、密封和保护的作用。

按使用场所不同,电缆终端可分为户内终端、户外终端、设备终端、GIS终端几种类型;电缆终端按所用材料不同,可分为热缩型、冷缩型、橡胶预制型、绕包型、瓷套型、浇铸(树脂)型等品种。按外形结构不同,电缆终端可分为鼎足式、扇形、倒挂式等。

2.电缆中间接头

电缆中间接头是安装在电缆与电缆之间,用于将一段电缆与另一段电缆连接起来的部件,简称对接头或对接,它起连接导体、绝缘和密封保护的作用

电缆接头除连通导体外,还具有其他功能。按其功能不同,电缆接头可分为普通接头(直线接头)、绝缘接头、塞止接头、分支接头、过渡接头、转换接头、软接头等几种类型;按所用材料不同,电缆接头有热缩型、冷缩型、绕包型(带材绕包与成型纸卷绕包两种)、模塑型、预制件装配型、浇铸(树脂)型、注塑型等几种类型。

3.电缆接头的材料类型

橡塑绝缘电缆常用的终端头和接头型式有:

(1)绕包型。是用自粘性橡胶带绕包制作的电缆终端头和接头。

(2)热缩型是由热收缩管件,如各种热收缩管材料、热收缩分支套、雨裙等和配套用胶在现场加热收缩组合成的电缆终端头和接头。

(3)预制型。是由橡胶模制的一些部件,如应力锥、套管、雨罩等,现场套装在电缆末端构成电缆终端头和接头。

(4)模塑型。是用辐照交联热缩膜绕包后用模具加热使其熔融成整体作为加强绝缘而构成的电缆终端头和接头。

(5)弹性树脂浇注型。是用热塑性弹性体树脂现场成型的电缆终端头和接头。

六、电力电缆的安装和维护

1.电力电缆的敷设

(1)电缆敷设方法。常见的电缆敷设方法有隧道、沟道、排管、直埋及悬挂等形式。

电缆隧道适用于敷有大量电缆的诸如汽机厂房、锅炉厂房、主控制楼到主厂房、开关室及馈线电缆数量较多的配电装置等地区。

电缆沟道适用于电缆较少而不经常交换的地区、辅助车间及架空出线的配电装置。

排管式电缆一般适用于在与其他建筑物、铁路或公路互相交叉的地带。

直埋式电缆一般适用于汽机厂房、输煤栈桥、锅炉厂房的运转层等地方。

目前还有一种形式即电缆桥架敷设,特别适用于架空敷设全塑电缆,具有容积大、外形美、可靠性高、利于工厂生产等特点。

在实际使用时,可以根据需要和可能,一条电缆线路往往需要采用几种敷设方式。

(2)电缆的敷设要求。一般应先敷设电力电缆,再敷设控制电缆,先敷设集中的电缆,再敷设较分散的电缆,先敷设较长一些的电缆,再敷设较短的电缆。对于电力电缆和控制电缆的排列布局,也要特别注意。一般来说,电力电缆和控制电缆应分开排列。同一侧的支架上应尽量将控制电缆放在电力电缆的下面。对于高压冲油电缆不宜放置过高。电缆敷设的一般工艺要求应做到横看成线、纵看成片,引出方向、弯度、余度相互间距、挂

牌位置都一致,并避免交叉压叠,达到整齐美观。

2.电力电缆的维护

3.电缆的故障测试

电缆线路的故障测试一般包括故障测距和精确定点,电缆故障测试方法是指故障点的初测即故障测距。根据测试仪器和设备的原理,大致分为电桥法和脉冲法两大类,其测试特点如下。

电桥法是利用电桥平衡时,对应桥臂电阻的乘积相等,而电缆的长度和电阻成正比的原理进行测试的。

脉冲法是应用脉冲信号进行电缆故障测距的测试方法。它分低压脉冲法、脉冲电压法和脉冲电流法三种。

(1)低压脉冲法是向故障电缆的导体输入一个脉冲信号,通过观察故障点发射脉冲与反射脉冲的时间差进行测距。

(2)脉冲电压法是对故障电缆加上直流高压或冲击高电压,使电缆故障点在高压下发生击穿放电,然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。

(3)脉冲电流法与脉冲电压法相似,区别在于前者通过一线性电流耦合器测量电缆击穿时的电流脉冲信号,使测试接线更简单,电流耦合器输出的脉冲电流波形更容易分辨。

第三节绝缘子

一、绝缘子的作用和分类

绝缘子广泛应用在发电厂和变电所的配电装置、变压器、开关电器及输电线路上,用来支持和固定裸载流导体,并使裸载流导体与地绝缘,或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。绝缘子有以下种类:

1.按额定电压分

绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(用于1000V以上的装置中)和低压绝缘子(用于1000V及以下的装置中)两种。

2.按安装地点分

(1)户内式。绝缘子安装在户内,绝缘子表面无伞裙。

(2)户外式。绝缘子安装在户外,绝缘子表面有较多和较大的伞裙,以增长沿面放电距离,并能在雨天阻断水流,使其能在恶劣的气候环境中可靠的工作。

3.按结构形式分

按结构形式可分为支柱式、套管式及盘形悬式三种。

4.按用途分

(1)电站绝缘子。主要用来支持和固定发电厂及变电站屋内外配电装置的硬母线,

并使母线与大地绝缘。按作用不同分为支柱绝缘子和套管绝缘子。

(2)电器绝缘子。主要用来固定电器的载流部分。也分为支柱绝缘子和套管绝缘子。支柱绝缘子用于固定没有封闭外壳的电器的载流部分;套管绝缘子用来使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的载流部分引出外壳。

(3)线路绝缘子。主要用来固结架空输、配电导线和屋外配电装置的软母线,并使它们与接地部分绝缘。有针式、悬式、蝴蝶式和瓷横担四种。

本节主要介绍电站绝缘子。

二、绝缘子的基本结构

1.主要结构部件

绝缘子应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。

(1)绝缘件。通常用电工瓷制成,绝缘瓷件的外表面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉,以提高其绝缘、机械和防水性能。电工瓷具有结构紧密均匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。盘形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的,具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造工艺简单及价格低廉等优点。

(2)金属附件。其作用是将绝缘子固定在支架上和将载流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的两端,两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。金属附件皆作镀锌处理,以防其锈蚀;胶合剂的外露表面涂有防潮剂,以防止水分侵入。

2.金属附件与瓷件的胶装方式

(1)外胶装。将铸铁底座和圆形铸铁帽均用水泥胶合剂胶装在瓷件的外表面,铸铁帽上有螺孔,用来固定母线金具,圆形底座的螺孔用来将绝缘子固定在构架或墙壁上。

(2)内胶装。将绝缘子的上、下金属配件均胶装在瓷件孔内。

(3)联合胶装。绝缘子的上金属配件采用内胶装结构,而下金属配件则采用外胶装结构的—种胶装方式。

内胶装方式可减低绝缘子的高度,从而可缩小电器和配电装置的体积。—般重量比外胶装方式轻,但机械强度不如外胶装方式,通常情况下不能承受扭矩,因此,对机械强度要求较高时,应采用外胶装或联合胶装。

三、电站绝缘子的类型和特点

1.支柱绝缘子

支柱绝缘子适用于发电厂、变电站配电装置及电器设备中,作导电部分的绝缘和支持用。高压支柱绝缘子可分为户内和户外式。户内式支柱绝缘子分内胶装、外胶装、联合胶装三个系列;户外式支柱绝缘子分针式和棒式二种。

(1)户内支柱绝缘子。结构如图8-13所示。

(a)外胶装式支柱绝缘子。

(b)内胶装式支柱绝缘子。

(c)联合胶装式支柱绝缘子。

(2)户外支柱绝缘子。

户外式支柱绝缘子主要应用在6kV 及以上屋外配电装置。由于工作环境条件的要求,户外式支柱绝缘子有较大的伞裙,用以增大沿面放电距离,并能阻断水流,保证绝缘子在恶劣的雨、雾气候下可靠地工作。结构如图8-14所示。

(a )针式支柱绝缘子。

(b )棒式绝缘子。

2.盘形悬式绝缘子

悬式绝缘子主要应用在35kV 及以上屋外配电装置和架空线路上。按其帽及脚的连接方式分为球形的和槽形的两种。

悬式绝缘子的结构如图8-15所示,由绝缘件(瓷件或钢化玻璃)、铁帽、铁脚组成。

(a

)针式支柱绝缘子, (b)实心棒式支柱绝缘子 图8-15 悬式绝缘子的结构示意图

l -瓷件;2-镀锌铁帽;3-铁脚;

4、5-水泥胶合剂

在实际应用中,悬式绝缘子根据装置电压的高低组成绝缘子串。每串绝缘子的数目:35kV 不少于3片,110kV 不少于7片,220kV 不少于13片,330kV 不少于19片,500kV 不少于24片。这时,一片绝缘子的脚3的粗头穿入另一片绝缘子的帽2内,并用特制的弹簧锁锁住。对于容易受到严重污染的装置,应选用防污悬式绝缘子。

3.套管绝缘子

套管绝缘子据结构型式可分为带导体型和母线型两种。带导体型套管,其载流导体与绝缘部分制成一个整体,导体材料有铜和铝,导体截面有矩形和圆形;母线型套管本身不带载流导体,安装使用时,将载流母线装于套管的窗口内。按安装地点可分为户内式和户外式两种。

(1)户内式。户内式套管的额定电压从6~35kV ,采用纯瓷结构。套管一般由瓷套、接地法兰及载流导体三部分组成。

根据载流导体的特征可分为三种形式:采用矩形截面的载流导体、采用圆形截面的载流导体、母线型。前两种套管载流导体与绝缘部分制作成一个整体,使用时由载流导体两端与母线直接相连。绝缘子的结构如图8-16所示。

母线型套管本身不带载流导体,

安装使用时,将原载流母线装于该套

管的矩形窗口内,结构如图8-17所

示。

(2)户外式。主要用于户内配电

装置的载流导体与户外的载流导体进

行连接,以及户外电器的载流导体由壳内向壳外引出。因此,户外式套管

两端的绝缘分别按户内外两种要求设计,一端为户内式套管安装在户内,另一端为有较多伞裙的户外式套管。户外式套管的额定电压从6~500kV 。结构如图8-18所示。

五、绝缘子的安装和维护

1.绝缘子的安装要求

2.绝缘子的维护

电力系统继电保护第8章试题 (2)

第8章母线保护 一、是非题 ( )1、母线必须装设专用的保护。 答:F ( )2、微机母线差动保护的实质就是基尔霍夫第一定律,将母线当作一个节点。 答:T ( )3、微机发电机纵差保护瞬时值在一个周期内应满足基尔霍夫定律。 答:F ( )4、母线充电保护是作为母线故障的后备保护。 答:F ( )5、母线电流差动保护采用电压闭锁元件可防止差动元件误动造成母线电流差动保护误动。 答:T 二、选择题 1、完全电流差动母线保护,连接在母线上所有元件应装设具有()的电流互感器。 (A)同变比 (B)同变比和同特性 (C)不同变比(D)同等级 答: B 2、比相原理只适用于比较两()之间的相位关系。 (A)交流量 (B)直流量 (C)同频率交流量(D)绝对值 答: C 3、利用故障分量构成的方向元件,故障分量的电流、电压间的相角由()决定。(A)母线电压与电流间的相角(B)被保护线路母线背侧的系统阻抗角 (C)母线电压与短路电流(D)被保护线路阻抗角 答:B 4、微机母线完全电流差动保护,连接在母线上所有元件可装设具有()的电流互感器。 (A)同变比 (B)同变比、同特性 (C)不同变比(D)不同等级 答:C 5、母线充电保护是()。 (A)母线故障的或备保护 (B)利用母联或分段断路器给另一母线充电的保护 (C)利用母线上任一断路器给母线充电的保护(D)母线故障的主保护 答:B 三、填空题 1、完全母线差动保护,每一支路上电流互感器应选用_________________。 答:相同的变比 2、电流比相式母线差动保护,它是利用_______________来区分母线短路、正常运行及区外

最新317母线、绝缘子及电缆汇总

317母线、绝缘子及 电缆

单选题: 3.1.7-1001、在低压电力系统中,优先选用的电力电缆是( C )。 A、油浸纸绝缘电缆 B、橡胶绝缘电缆 C、聚氯乙烯绝缘电缆 D、聚丙烯绝缘电缆 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 8.1.1条 3.1.7-1002、在载流量不变、损耗不增加的前提下,用铝芯电缆替换铜芯电缆,铝芯截面积应为铜芯截面积的( C )。(铝的导电率约为铜的62%) A、1倍 B、1.5倍 C、1.65倍 D、2.2倍 出处:国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第九章母线、绝缘子、电力电缆 3.1.7-1003、电缆穿越农田时,敷设在农田中的电缆埋设深度不应小于( B )米。 A、0.5 B、1 C、1.5 D、2 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 8.3.2条 *3.1.7-1004、母线及隔离开关长期允许的工作温度通常不应超过( C )。 A、50℃ B、60℃ C、70℃ D、80℃ 出处:GB763-90 《交流高压电器在长期工作时的发热》

3.1.7-1005、两根电缆并联使用时,最大长期允许载流量不得( B )两根电缆额定电流之和。 A、等于 B、大于 C、小于 D、小于等于 出处:技能培训教材《用电检查》中级工第四章第二节 *3.1.7-1006、( B )绝缘子应定期带电检测“零值”或绝缘电阻。 A、棒式 B、悬式 C、针式 D、蝴蝶式 出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第十七章绝缘子试验 3.1.7-1007、低压配电装置上的母线,在运行中允许的温升为( A )。 A、30℃ B、40℃ C、50℃ D、60℃ 出处:GB763-90 《交流高压电器在长期工作时的发热》 *3.1.7-1008、悬式绝缘子串上电压的分布通常是( D )。 A、越靠近带电侧电压越高 B、越远离带电侧电压越高 C、中间高两端低 D、中间低两端高。 出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第十七章绝缘子试验3.1.7-1009、根据( A )检测劣化的绝缘子。

绝缘子型号命名规则

绝缘子型号的含义 绝缘子型号的含义 绝缘颜色标志表 型号SC KC KC1 KX EX JK TX 正极红红红红红红红 负极绿蓝湖蓝黑棕紫白 补偿导线型号、代号及命名法表 型号规格代号含义 辅助代号附加代号 SC 配用铂铑10-铂热电偶的补偿型补偿导线 KX 配用镍铬-镍硅热电偶的延伸型补偿导线 KC 配用镍铬-镍硅热电偶的补偿型补偿导线 EX 配用镍铬铜镍热电偶的延伸型补偿导线 JX 配用铁-铜镍热电偶的延伸型补偿导线 TX 配用铜-铜镍热电偶的延伸型补偿导线 -G 一般用 -H 耐热用 A 精密级 B 普通级 -V 聚氯乙烯 -F 聚四氟乙烯 -B 玻璃丝 R 多股线芯(单股线芯省略) P 屏蔽 0.5 线芯标称截面0.5mm2 1.0 线芯标称截面1.0mm2 1.5 线芯标称截面1.5mm2 2.5 线芯标称截面2.5mm2 表示S型热电偶用的补偿型耐热用普通级补偿导线,绝缘层为聚氯乙烯,特征为多股软线和屏蔽型单对线芯标称截面为1.0mm2。 举例:SC-H B-V R P 2×1.0 GB4989-85 本安用热电偶补偿导线(缆)(含阻燃型) 产品型号含义 口口口口口ia 配用热电偶型号(二个字母表示) 使用分类和允差等级、GA一般用精密级,GB一般用普通级线芯股数、多股用R表示,单股可省略线芯截面,mm2 本安用 线芯绝缘层、护层着色表 补偿导线型号配用热电偶补偿导线合金丝绝缘层着色护层着色 正极负极正极负极 SC 铂铑10-铂SPC(铜)SNC(铜镍)红绿蓝 KC 镍铬-镍硅KPC(铜)KNC(康铜)红蓝蓝 KX 镍铬-镍硅KPX(镍铬)KNX(镍硅)红黑蓝

母线的继电保护

母线的继电保护 一.装设母线保护的基本原则 和发电机、变压器一样,发电厂和变电所的母线也是电力系统中的一个重要组成元件,当母线上发生故障时,将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间,或转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。此外,在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时,还可能引起系统稳定的破坏,造成严重的后果。母线保护有两种情况,一般说来,不采用专门的母线保护,而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。例如: 1. 发电厂的出线端采用单母线接线,此时母线上的故障就可以利用发电机的过电流保护使发电机的断路器跳闸予以切除; 2. 对于降压变电所,其低压侧的母线正常时分开运行,则低压母线上的故障就可以由相应变压器的过电流保护使变压器的断路器跳闸予以切除; 3. 如果是双侧电源网络(或环形网络),如图8—1所示,当变电所B 母线上d 点短路时,则可以由保护1和保护4的第II 段动作予以切除,等等。 图 8-1 在双侧电源网络上,利用电源侧的保护切除母线故障 当利用供电元件的保护装置切除母线故障时,切除故障的时间一般较长。此外,当双母线同时运行或母线为分段单母线时,上述保护不能保证有选择性地切除故障母线。因此,在下列情况下应装设专门的母线保护: (1) 在110KV 及以上的双母线和分段单母线上,为保证有选择性地切除任一组(或段)母线上所发生的故障,而另一组(或段)无故障的母线仍能继续运行,应装设专用的母线保护。 (2) 110KV 及以上的单母线,重要的发电厂的35KV 母线或高压侧为110KV 及以上的重要降压变电所的35KV 母线,按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时,应装设专用的母线保护。 为满足速动性和选择性的要求,母线保护都是按差动原理构成的。 二.母线差动保护的特点 母线差动保护的特点是在母线上一般连接着较多的电气元件(如线路、变压器、发电机、电抗器等)。例如许继公司的WMH —800系列微机母线保护最多可以连接24个电气元件。由于连接元件多,因此,就不能像发电机的差动保护那样,只用简单的接线加以实现。但不管母线上元件有多少,实现差动保护的基本原则仍是适用的。即: 1. 在正常运行以及母线范围以外故障时,在母线上所有连接元件中,流入的电流和流出的电流相等,或表示为0=∑I ; 2. 当母线上发生故障时, 所有与电源连接的元件都向故障点供给短路电流,A

PCS-915 220KV母线保护说明书

7.4整组试验 7.4.1母线差动保护 投入母差保护压板及投母差保护控制字,以下的电流电压均通过光纤加入。 1)区外故障通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。将元件2TA与母联TA同极性串联,再与元件1TA反极性串联,模拟母线区外故障。通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护不应动作。 2)区内故障通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1的I母刀闸位置及元件2的II母刀闸位置接点。将元件1TA、母联TA和元件2TA同极性串联,模拟I母故障。通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护动作跳I母。 将元件1TA和元件2TA同极性串联,再与母联TA反极性串联,模拟II母故障。通入大于差流起动高定值的电流,并保证母差电压闭锁条件开放,保护动作跳II母。 投入单母压板及投单母控制字。重复上述区内故障,保护动作切除两母线上所有的连接元件。 3)比率制动特性 通过软压板强制使能刀闸位置:短接元件1及元件2的I母刀闸位置接点。向元件1TA和元件2TA加入方向相反、大小可调的一相电流,则差动电流为 21II&&+,制动电流为() 21IIK&&+?。分别检验差动电流起动定值HcdI和比率制动特性。 4)电压闭锁元件 在满足比率差动元件动作的条件下,分别检验保护的电压闭锁元件中相电压、负序和零序电压定值,误差应在±5%以内。 7.4.2 母联充电保护 投入母联充电保护压板及投母联充电保护控制字。短接母联TWJ开入(TWJ=1),向母联TA通入大于母联充电保护定值的电流,母联充电保护动作跳母联。 7.4.3母联过流保护 投入母联过流保护压板及投母联过流保护控制字。向母联TA通入大于母联过流保护定值的电流,母联过流保护经整定延时动作跳母联。 7.4.4母联失灵保护 按上述试验步骤模拟母线区内故障,保护向母联发跳令后,向母联TA继续通入大于母联失灵电流定值的电流,并保证两母差电压闭锁条件均开放,经母联失灵保护整定延时母联失灵保护动作切除两母线上所有的连接元件。 7.4.5母联死区保护 1)母联开关处于合位时的死区故障 用母联跳闸接点模拟母联跳位开入接点,按上述试验步骤模拟母线区内故障,保护发母线跳令后,继续通入故障电流,经整定延时Tsq母联死区保护动作将另一条母线切除。 2)母联开关处于跳位时的死区故障 短接母联TWJ开入(TWJ=1),按上述试验步骤模拟母线区内故障,保护应只跳死区侧母线。(注意:故障前两母线电压均应正常) 7.4.6断路器失灵保护 投入断路器失灵保护压板及投失灵保护控制字,并保证失灵保护电压闭锁条件开放。 对于分相跳闸接点的起动方式:短接任一分相跳闸接点,并在对应元件的对应相别TA中通

继电保护教程 第八章 母线保护

第八章 母线的继电保护 一 装设母线保护的基本原则 母线发生故障的几率较线路低,但故障的影响面很大。这是因为母线上通常连有较多的电气元件,母线故障将使这些元件停电,从而造成大面积停电事故,并可能破坏系统的稳定运行,使故障进一步扩大,可见母线故障是最严重的电气故障之一,因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果,是十分必要的。 母线保护总的来说可以分为两大类型:一、利用供电元件的保护来保护母线,二、装设母线保护专用装置。 一般来说母线故障可以利用供电元件的保护来切除。 B 处的母线故障,可由1DL 处的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL 和3DL 处的发电机、变压器的 过流保护切除。 缺点:延时太长,当双母线或单母线时,无选择性。所以下列情况应装设专门的母线保护: 母线保护应特别强调其可靠性,并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双母线保护采用差动保护一般可以满足要求,所以得到广泛应用。 母线上连接元件较多,所以母差保护的基本原则为: (1) 幅值上看:,正常运行和区外故障时)0()0(≠=≠out in I I ,即∑=0I 母线故障时 o u t I =0 dz d I I I >=∑动作 (2) 相位上看:正常运行和区外故障时,流入、流出电流反相位 母线故障时 流入电流同相位 母差保护分为:1 母线完全差动 2 固定连接的双母线差动保护 3 电流比相式差动保 护 4 母联相位差动保护 二 母线的完全差动保护

1 作用原理 将母线的连接元件都包括在差动回路中,需在母线的所有连接元件上装设具有相同 变比和特性的CT 。 ① 正常运行或外部故障时 o u t in I I = (321I I I =+) 所以, ∑=-+=03. 2.1 . .I I I I 二次侧 0' 3'2'1=-+=∑I I I I J ② 母线故障时 ∑=++=d I I I I I 3. 2.1 . . 二次侧 dz l d J I n I I I I I >= ++=∑'3'2'1 2 整定计算 两个条件: ① 躲外部短路可能产生的max .bp I l d K bp K J dz n I K I K I max max .1.0??=?= ②CT(LH)二次回路断线时不误动 l f K J dz n I K I /max .?= max f I : 母线连接元件中,最大负荷支路上最大负荷电流。 取较大者为定值。 2min ≥?= l dzJ d lm n I I K min d I ——连接元件最少时 应用: 35KV 及以上单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况,母线故障时,所有联于母线上的设备都要跳闸。 三 固定连接母线的差动保护 为提高供电的稳定性,常采用双母线同时运行的方式。按一定要求将引出线和有电源的支路固定联于两条母线上——固定连接母线。任一母线故障时,只切除联于该母线上的元件,另一母线可以继续运行,从而缩小了停电范围,提高了供电可靠性,此时需要母线差动保护具有选择故障母线的能力。 1 构成以及作用原理

母线保护及失灵保护

母线保护及失灵保护 辛伟 母线保护: 母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排,是汇集电能及分配电能的重要设备。运行实践表明:在众多的连接元件中,由于绝缘子的老化,污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。另外,运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障,也有发生。母线的故障类型主要有单相接地故障,两相接地短路故障及三相短路故障。两相短路故障的几率较少。 当发电厂和变电站母线发生故障时,如不及时切除故障,将会损坏众多电力设备及破坏系统的稳定性,从而造成全厂或全变电站大停电,乃至全电力系统瓦解。因此,设置动作可靠、性能良好的母线保护,使之能迅速检测出母线故障所在并及时有选择性的切除故障是非常必要的。 对母线保护的要求: 与其他主设备保护相比,对母线保护的要求更苛刻。 (1)高度的安全性和可靠性 母线保护的拒动及误动将造成严重的后果。母线保护误动将造成大面积停电;母线保护的拒动更为严重,可能造成电力设备的损坏及系统的瓦解。 (2)选择性强、动作速度快 母线保护不但要能很好地区分区内故障和外部故障,还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线影响到系统的稳定性,尽早发现并切除故障尤为重要。 母差保护的分类: 母线差动保护按母线各元件的电流互感器接线不同可分为母线不完全差动保护和母线完全差动保护;母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器连接到差动回路。母线完全差动保护又包括固定连接方式母差保护、电流相位比较式母差保护、比率制动式母差保护(阻抗母线差动保护)、带速饱和电流互感器的电流式母线保护等。 莲花厂的WMH-800微机型母线保护装置为比率制动式母差保护。 固定连接系指一次元件的运行方式下二次回路结线固定,且一一对应。双母线同时运行方式,按照一定的要求,将引出线和有电源的支路分配固定连接于两条母线上,这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。 对它的要求是一母线故障时,只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续运行,即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,该保护将无选择故障母线的能力,而将双母线上所有连接的元件切除。 母联电流相位比较式母线差动保护主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件,引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流,引入的另一个电流量是流过母联开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小,方向元件不动作;当母线故障不仅差电流很大且母联开关的故障电流由非故障母线流向故障母线,具有方向性,因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。 集成电路型母线保护根据差动回路中阻抗的大小,可分为低阻抗型母线保护(一般为几欧姆),中阻抗型母线保护(一般为几百欧姆),高阻抗型母线保护(一般为几千欧姆)。 低阻抗型母线保护(一般为几欧姆):低阻抗母线差动保护装置比较简单,一般采用久

母线电缆绝缘子的选择标准

第五节母线、电缆和绝缘子的选择 一.敞露母线及电缆的选择 敞露母线一般按下列各项进行选择和校验:①导体材料、类型和敷设方式;②导体截面; ③电晕;④热稳定;⑤动稳定:⑥共振频率。电缆则按额定电压和上述①、②、④项及允许电压降选择和校验 1.敞露母线及电缆的选型 常用导体材料有铜和铝。铜的电阻率低,抗腐蚀性强,机械强度大,是很好的导体材料。但是我国铜的储量不多,价格较贵,因此铜母线只用在持续工作电流大,且位置特别狭窄的发电机、变压器出线处或污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所。铝的电阻率虽为铜的1.7~2倍,但密度只有铜的30%,我国铝的储量丰富,价格较低,因此一般都采用铝质材料工业上常用的硬母线截面为矩形、槽形和管形 矩形母线散热条件较好,有一定的机械强度,便于固定和连接,但集肤效应较大。为避免集肤效应系数过大,单条矩形的截面最大不超过1250mm2。当工作电流超过最大截面单条母线允许电流时,可用2~4条矩形母线并列使用。但是由于邻近效应的影响,多条母线并列的允许载流量并不成比例增加,故一般避免采用4条矩形。矩形导体一般只用于35kV及以下,电流在4000A及以下的配电装置中 槽型母线机械强度较好,载流量较大,集肤效应系数也较小。槽型母线一般用于4000~8000A的配电装置中。 管形母线集肤效应系数小,机械强度高,管内可以通水和通风,因此,可用于8000A 以上的大电流母线。另外,由于圆管形表面光滑,电晕放电电压高,因此可用作110kV及以上配电装置母线 截面形状不对称母线的散热和机械强度与导体置放方式有关,下图为矩形母线的布置方式:

当三相母线水平布置时,(a)与(b)相比,前者散热较好,载流量大,但机械强度较低,而后者则相反。(c)的布置方式兼顾了(a)、(b)的优点,但配电装置高度有所增加,因此,母线的布置方式应根据载流量的大小、短路电流水平和配电装置的具体情况确定电缆类型的选择与其用途、敷设方式和使用条件有关。例如35kV及以下,一般采用三相铝芯电缆;110kV及以上采用单相充油电缆;直埋地下,一般选用钢带铠装电缆;敷设在高差较大地点,应采用不滴流或塑料电缆 2.母线及电缆截面选择 除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外,其余导体的截面一般按经济电流密度选择。 (1)按导体长期发热允许电流选择。导体所在电路中最大持续工作电流I gmax应不大于导体长期发热的允许电流I y,即: I gmax≤ KI y 式中I y——相应于导体允许温度和基准环境条件下导体长期允许电流; K——综合修正系数,裸导体的K值与海拔和环境温度有关,电缆的K值与环境温度、敷设方式和土壤热阻有关, K值可查《电力工程设计手册》等有关手册 (2)按经济电流密度选择。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。年计算费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资包括损耗引起的补充装机费)和折旧费以及利息等,对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数T max将有一个年计算

11母线保护习题分析

母线保护 一、选择题 1.在输电线路发生故障时,保护发出跳闸脉冲,如断路器失灵时断路器失灵保护动作(B) A:再次对该断路器发出跳闸脉冲; B:跳开连接于该线路有电源的断路器; C:只跳开母线的分断断路器。 2、母差保护中使用的母联断路器电流取自II母侧电流互感器,如母联断路器与电流互感器之间发生故障,将造成(D) A:I母差动保护动作切除故障且I母失压,II母差动保护不动作,II母不失压; B:II母差动保护动作切除故障且II母失压,I母差动保护不动作,I母不失压;C:I母差动保护动作使I母失压,而故障未切除,随后II母差动保护动作切除故障且II母失压; D:I母差动保护动作使I母失压,但故障没有切除,随后死区保护动作动作切除故障且II母失压。 3.断路器失灵保护是(C) A:一种近后备保护,当故障元件的保护拒动时,可依靠该保护切除故障; B:一种远后备保护,当故障元件的断路器拒动时,必须依靠故障元件本身保护的动作信号起动换灵保护以后切除故障点; C:一种近后备保护,当故障元件的断路器拒动时,可依靠该保护隔离故障点;D:一种远后备保护,当故障元件的保护拒动时,可依靠该保护切除故障; 4.母线电流差动保护采用电压闭锁元件主要是为了防止( A )。 A.正常运行时误碰出口中间继电器使保护误动 B.区外发生故障时该保护误动 C.区内发生故障时该保护拒动 D.系统发生振荡时保护误动 5.母联电流相位比较式母线差动保护当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时(A)。

A :将会快速切除非故障母线,而故障母线反而不能快速切除 B :将会快速切除故障母线,非故障母线不会被切除 C :将会快速切除故障母线和非故障母线 D :故障母线和非故障母线均不会被切除 6.双母线接线形式的变电站,当母联断路器断开运行时,如一条母线发生故障,对于母联电流相位比较式母差保护会(B)。 A :仅选择元件动作 B :仅差动元件动作 C :差动元件和选择元件均动作 D :差动元件和选择元件均不动作 7.在母差保护中,中间变流器的误差要求,应比主电流互感器严格,一般要求误差电流不超过最大区外故障电流的(C)。 A :3% B :4% C :5% 8.中阻抗型母线差动保护在母线内部故障时,保护装置整组动作时间不大于(B)ms 。 A :5 B :10 C :20 D :30 9.如右图所示,中阻抗型母差保护中使用的母联断 路器电流取自靠II 母侧电流互感器,如母联断路器的跳 闸保险烧坏(即断路器无法跳闸),现II 母发生故障,在 保护正确工作的前提下将不会出现的是:(A)。 A :II 母差动保护动作,丙、丁断路器跳闸,甲、乙线 路因母差保护停信由对侧高频闭锁保护在对侧跳闸,切除故障,全站失压 B :Ⅱ母差动保护动作,丙、丁断路器跳闸,失灵保护动作,跳甲、乙断路器,切除故障,全站失压 C :Ⅱ母差动保护动作,丙、丁断路器跳闸,因母联断路器跳不开,导致I 母差动保护动作,跳甲、乙两条线路,全站失压 10.母线差动保护的暂态不平衡电流与稳态不平衡电流相比,(A)。 A :前者更大 B :两者相等 C :前者较小 11.全电流比较原理的母差保护某一出线电流互感器单元零相断线后,保护的动作行为是(B)。 A :区内故障不动作,区外故障可能动作 B :区内故障动作,区外故障可能I 母II

母线绝缘子安装(2009)定额书

定额编码工程名称型号规格单位合价其中人工费其中材料费其中机械费其中管理费C2-3-1绝缘子安装 10kV以下悬式绝缘子串10串52.6536.22 5.0511.38 C2-3-2绝缘子安装 10kV以下户内式支持绝缘子 1孔10个97.920.9456.2414.14 6.58 C2-3-3绝缘子安装 10kV以下户内式支持绝缘子 2孔10个148.325167.1614.1416.02 C2-3-4绝缘子安装 10kV以下户内式支持绝缘子 4孔10个184.3865.5484.1114.1420.59 C2-3-5绝缘子安装 10kV以下户外式支持绝缘子 1孔10个110.3116.5169.7618.85 5.19 C2-3-6绝缘子安装 10kV以下户外式支持绝缘子 2孔10个152.1440.979.5418.8512.85 C2-3-7绝缘子安装 10kV以下户外式支持绝缘子 4孔10个181.0151.9993.8418.8516.33 C2-3-8穿墙套管安装电压10kV以下个35.257.1516.439.42 2.25 C2-3-9软母线安装导线截面(mm2以内) 150跨/三相180.28108.4218.4819.3234.06 C2-3-10软母线安装导线截面(mm2以内) 240跨/三相233.55113.3413.6870.9235.61 C2-3-11软母线安装导线截面(mm2以内) 400跨/三相309.14128.1318.24122.5240.25 C2-3-12软母线引下线、跳线及设备连线导线截面(mm2以下) 150跨/三相116.254.2139.6 5.3617.03 C2-3-13软母线引下线、跳线及设备连线导线截面(mm2以下) 240跨/三相161.4356.6755.2331.7317.8 C2-3-14软母线引下线、跳线及设备连线导线截面(mm2以下) 400跨/三相183.3263.0861.139.3219.82 C2-3-15组合软母线安装母线(根数) 2组/三相656.42288.0450.29227.690.49 C2-3-16组合软母线安装母线(根数) 3组/三相899.22372.867.9341.41117.11 C2-3-17组合软母线安装母线(根数) 10组/三相1922.08922.03187.24523.16289.65 C2-3-18组合软母线安装母线(根数) 14组/三相2439.371185.92252.03628.87372.55 C2-3-19组合软母线安装母线(根数) 18组/三相2957.881398.81320.58799.06439.43

电力系统继电保护 第八章

第8章 母 线 保 护 母线是发电厂和变电所的重要组成部分,在母线上连接着发电厂和变电所的发电机、变压器、输电线路、配电线路和调相设备等,母线工作的可靠性将直接影响发电厂和变电所工作的可靠性。此外,变电所的高压母线也是电力系统的中枢部分,如果母线的短路故障不能够迅速地切除,将会引起事故的进一步扩大,破坏电力系统的稳定运行,造成电力系统的解列事故。因此,母线的接线方式和保护方式的正确选择和运行,是保证电力系统安全运行的重要环节之一。本章主要介绍母线装设保护的基本原则、母线差动保护的原理等。 8.1 母线的故障及装设保护的原则 母线是电力系统汇集和分配电能的重要元件,母线发生故障,将使连接在母线上的所有元件停电。若在枢纽变电所母线上发生故障,甚至会破坏整个系统的稳定,使事故进一步扩大,后果极为严重。 运行经验表明,母线故障绝大多数是单相接地短路和由其引起的相间短路。母线短路故障的类型比例与输电线路不同,在输电线路的短路故障中,单相接地故障约占故障总数的80%以上。而在母线故障中,大部分故障是由绝缘子对地放电所引起的,母线故障开始阶段大多表现为单相接地故障,而随着短路电弧的移动,故障往往发展为两相或三相接地短路。 造成母线短路的主要原因有: ①母线绝缘子、断路器套管以及电压、电流互感器的套管和支持绝缘子的闪络或损坏。 ②运行人员的误操作,如带地线误合闸或带负荷拉开隔离开关产生电弧等。 尽管母线故障的几率比线路要少,并且通过提高运行维护水平和设备质量、采用防误操作闭锁装置,可以大大减小母线故障的次数。但是,由于母线在电力系统中所处的重要地位,利用母线保护来减小故障所造成的影响仍是十分必要的。 由于低压电网中发电厂或变电所母线大多采用单母线或分段母线,与系统的电气距离较远,母线故障不致对系统稳定和供电可靠性带来影响,所以通常可不装设专用的母线保护,而是利用供电元件(发电机、变压器或有电源的线路等)的后备保护来切除母线故障。 如图8.1所示的采用单母线接线的发电厂,若接于母线的线路对侧没有电源,此时母线上的故障就可以利用发电机的过电流保护使发电机的断路器跳闸而予以切除。 图8.2所示的降压变电所,其低压侧的母线正常时分开运行,若接于低侧母线上的线路为馈电线路,则低压母线上的故障就可以由相应变压器的过电流保护使变压器的断路器跳闸予以切除。

第八章__母线、绝缘子及电力电缆

提供各类母线实物图片或相关视频;提供各类电缆的实物图片和相关视频;提供各类绝缘子的实物图片和相关视频。 第八章母线、电力电缆及绝缘子 第一节母线 二、母线的结构类型 (一)敞露母线 敞露母线包括软母线和硬母线两大类。按其使用的材料和采用的形状有以下几种类型: 1.按母线的使用材料分类 (1)铜母线。 (2)铝母线。 (3)铝合金母线 (4)钢母线。 2.按母线的截面形状分类 (1)矩形截面。 (2)圆形截面。 (3)槽形截面。 (4)管形截面。 (5)绞线圆形软母线。 (二)封闭母线 1.封闭母线的结构类型 (1)按外壳材料分:可分为塑料外壳和金属外壳。 (2)按外壳与母线间的结构形式分:可分为不隔相式、隔相式和分相封闭式。 1)不隔相式封闭母线,其三相母线设在没有相间板的公共外壳内,称为共箱封闭母线。不隔相的封闭母线只能防止绝缘子免受污染和外物所造成的母线短路,而不能消除发生相间短路的可能性,也不能减少相间电动力和钢构的发热。 2)隔相式封闭母线,其三相母线设在相间有金属(或绝缘)隔板的金属外壳之内,

也属于共箱封闭母线。隔相的封闭母线可较好地防止相间故障,在—定程度上减少母线电动力和周围钢构的发热,但是仍然可能发生因单相接地而烧穿相间隔板造成相间短路的故障,因此可靠性还不是很高,一般共箱封闭母线只用于母线容量较小的情况。 3)分相封闭式母线,每相导体分别用单独的铝制圆形外壳封闭。根据金属外壳各段的连接方法,又可分为分段绝缘式和全连式两种。 2.全连式分相封闭母线的基本结构 全连式分相封闭式母线主要由载流导体、支持绝缘、保护外壳、金具、密封隔断装置、伸缩补偿装置、短路板、外壳支持件等构成,如图8-1所示: (1)载流导体。—般用铝制成,采用空心 结构以减小集肤效应。当电流很大时,还可采用 水内冷圆管母线。 (2)支柱绝缘子。采用多棱边式结构以加 长漏电距离,每个支持点可采用—个至四个绝缘 子支持。—般分相封闭母线都采用三个绝缘子支 持的结构。三个绝缘子支持的结构具有受力好、 安装检修方便、可采用轻型绝缘子等优点。 (3)保护外壳。由5~8毫米的铝板制成圆 管形,在外壳上设置检修与观察孔。 封闭母线在一定长度范围内,设置有焊接的 伸缩补偿装置,母线导体采用多层薄铝片作成的 收缩节与两端母线搭焊连接,外壳采用多层铝制波纹管与两端外壳搭焊连接。 封闭母线与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置,母线导体与设备端子导电接触面皆采用真空离子镀银,其间用带接头的编织线铜辫作为伸缩节,外壳用橡胶伸缩套连接,同时起到密封的作用。 封闭母线靠近发电机端及主变压器接线端和厂用高压变压器接线端,采用大口径绝缘板作为密封隔断装置,并用橡胶圈密封,以保证区内的密封维持微正压运行的需要。 封闭母线与发电机、主变压器、厂用变压器、电压互感器柜等连接外,设外壳短路板,并装设可靠的接地装置。 (三)、绝缘母线 绝缘母线是变电站及发电厂厂用变电所内裸母线、电缆的最佳替代品,最适用于紧凑型变电站、地下变电所及地铁用变电站减少占地面积,运行可靠。绝缘母线由导体、环氧树脂渍纸绝缘、地屏、端屏、端部法兰和接线端子构成。 五、母线的安装和维护 1.母线的加工和制作 (1)硬母线的校直。 (2)母线的下料。 图8-1 封闭母线断面图 1-载流导体;2-保护外壳;3-支柱绝缘子; 4-弹性板;5—垫圈;6-底座;7-加强圈

110KV母线保护

目录 1概述 (2) 1.1母线短路故障的原因 (2) 1.2 配置主要功能 (2) 1.3母线保护功能的主要技术要求 (3) 2装置主要功能及特点 (5) 2.1原理特点 (5) 2.2辅助功能及结构特点 (6) 3保护配置及技术参数 (6) 3.1技术参数 (6) 3.2保护配置 (7) 3.2.1母线差动保护 (7) 3.2.2 断路器失灵保护 (7) 3.2.3母联充电保护 (7) 3.2.4 母联过流保护 (8) 3.2.5 母联断路器失灵和死区保护 (8) 3.2.6 母联断路器非全相保护 (9) 3.2.7 复合电压闭锁 (9) 3.2.8 运行方式识别方式识别 (9) 4保护原理说明 (10) 4.1母线差动保护 (10) 4.2断路器失灵保护 (12)

110KV母线差动保护 1.概述 母线是电力系统配电装置中最常见的电气设备,是构成电气主接线图的主要设备。在发电厂和变电所的各级电压配电装置中,将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器之间连接的导线称为母线。 母线的作用是汇集、分配和传送电能。 母线的分类: 按所使用的材料可分为铜母线、铝母线和钢母线。不同材料制作的母线具有各自不同的特点和使用范围。 ●铜母线:铜的电阻率低,机械强度高,抗腐蚀性强,是很好的 母线材料。但它在工业上有很多重要用途,而且储量不多, 是一种贵重金属。 ●铝母线:铝的电阻率为铜的1.7~2倍,而重量只有铜的30%, 铝母线比铜母线经济。 ●钢母线:钢的优点是机械强度搞,价格便宜。但钢的电阻率大, 为铜的6~8倍,用于交流时产生很强烈的集肤效应,并造成 很大的磁滞损耗和涡流损耗。 母线按截面形状可分为矩形、圆形、槽形和管形等。母线的截面形状应保证集肤效应系数尽可能小,同时散热条件好,机械强度高。 ●矩形截面:通常在35KV及以下的屋内配电装置中。优点是散 热好,集肤效应小,安装简单,连接方便。 ●圆形截面:在35KV以上的户外配电装置中,为了防止电晕,

绝缘子选用

关于支持绝缘子及穿墙套管的选型和使用 概述: 在成套产品设计、装配过程中,常常发现支持绝缘子装得过密、选择过大,没有适当利用穿墙套管的支持作用的现象,造成了很多不必要的浪费。在部分人员中存有一个不当的观念,认为绝缘子选择由母排大小决定,套管无支持作用,绝缘子间的跨距在0.8~1米之间不能超过1米这一错误观点。这种观念在公司内外(用户)存有一定的普遍性,故在这里作一简单叙述以引起我们的重视,并作好为用户解释工作。 一、支持绝缘子的选用 绝缘子是按额定电压、使用环境来选择的,并对动稳定作校验。目前公司内使用的有10kV 、35kV 两类,使用环境均为户内防污Ⅱ级。 通常情况下,绝缘子的机械破坏负荷与绝缘子直径、下法兰孔大小成对应关系。下法兰M16,直径φ78左右的10kV 环氧树脂绝缘子抗弯负荷在B 级以上其值为≥10kN 。下法兰M20,直径φ110左右的10kV 环氧树脂绝缘子抗弯负荷可达D 级其值为≥20kN 。而目前使用的35kV 环氧树脂绝缘子下法兰为M16,抗弯负荷在≥10~12kN 之间。 动稳定校验按Fc ≤0.6ph F Fc ——作用于绝缘子上的计算力 ph F ——绝缘子机构破坏负荷(由样本查得) Fc=0.173*K*D l c *2ch i c l ——绝缘子间跨距

D ——相间距 i——三相短路冲击电流,kA ch K ——绝缘子受力系数 若绝缘子按10kN计,则Fc只要≤6kN便可,由此得各相间距下的最大跨距(见下表): 二、穿墙套管的选用 穿墙套管的选择是按额定电压、额定电流、使用环境来选择的同样需进行短路电流校验动稳定,热稳定。对于过孔类套管额定电流,热稳定由母排决定这里不作介绍。 目前,市场上使用的穿墙套管大部为抗弯负荷≥8kN,按户内Ⅱ级污秽地区设计。 由于环氧树脂穿墙套管在使用初期,存在质量缺陷,在大规格主母排的安放过程中易造成损伤,带来事故隐患,造成了主母线对地短路事故,一些地方电力部门要求在母线室加支持绝缘子。但随着套管产品质量的稳定,不仅在独资、合资产品中,在国内部分大中型厂家都采用了套管作支持,母线室无支持绝缘子,这对于小型化成套开关设备更易作绝缘处理以提高可靠性。故对一般不作特别强调的用户,主母排≤(100x10)

母线保护

母线保护 第一节概述 母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排,是汇集电能及分配电能的重要设备。 一母线的接线方式 母线的接线方式种类很多。应根据发电厂或变电站在电力系统中的地位,母线的工作电压,连接元件的数量及其他条件,选择最适宜的接线方式。 1 单母线和单母线分段 单母线及单母线分段的接线方式如图12-1所示。 (a)单母线(b)单母线分段 图12-1单母线及单母线分段接线 在图中:B1~B4-出线断路器; B5-分段断路器。 在发电厂或变电站,当母线电压为35~66KV、出线数较少时,可采用单母线接线方式;而当出线较多时,可采用单母线分段;对110KV母线,当出线数不大于4回线时,可采用单母线分段。 2双母线 在大型发电厂或枢纽变电站,当母线电压为110KV以上,出线在4回以上时,一般采用双母线接线方式,如图12-2所示。 I母 5 图12-2双母线接线 在图中:B1~B4-出线断路器; B5-母联断路器。 3角形母线

出线回路不多的发电厂,其高压母线可采用角形接线。如图12-3所示。 图12-3角形接线母线 在图中:B1~B4-出线断路器。 3断路器母线 4 2 3断路器母线当母线故障时,为减少停电范围,220KV及以上电压等级的母线可采用 2 的接线方式。其接线如图12-4所示。 II母 3断路器母线接线方式 图12-4 2 在图12-4中:B1~B6-出线断路器。 断路器B1~B3组成一串;断路器B4~B6组成另一串。B2~B5叫串中间断路器。 二母线的故障 在大型发电厂和枢纽变电站,母线连接元件甚多。主要连接元件除出线单元之外,尚有TV、电容器等。 运行实践表明:在众多的连接元件中,由于绝缘子的老化,污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。另外,运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障,也有发生。 母线的故障类型主要有单相接地故障,两相接地短路故障及三相短路故障。两相短路故障的几率较少。 三母线保护

317母线、绝缘子及电缆13页

单选题: 3.1.7-1001、在低压电力系统中,优先选用的电力电缆是( C )。 A、油浸纸绝缘电缆 B、橡胶绝缘电缆 C、聚氯乙烯绝缘电缆 D、聚丙烯绝缘电缆 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 8.1.1条 3.1.7-1002、在载流量不变、损耗不增加的前提下,用铝芯电缆替换铜芯电缆,铝芯截面积应为铜芯截面积的( C )。(铝的导电率约为铜的62%)A、1倍 B、1.5倍 C、1.65倍 D、2.2倍 出处:国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第九章母线、绝缘子、电力电缆 3.1.7-1003、电缆穿越农田时,敷设在农田中的电缆埋设深度不应小于( B )米。 A、0.5 B、1 C、1.5 D、2 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 8.3.2条 *3.1.7-1004、母线及隔离开关长期允许的工作温度通常不应超过( C )。 A、50℃ B、60℃ C、70℃ D、80℃ 出处:GB763-90 《交流高压电器在长期工作时的发热》 3.1.7-1005、两根电缆并联使用时,最大长期允许载流量不得( B )两根电缆额定电流之和。 A、等于 B、大于 C、小于 D、小于等于 出处:技能培训教材《用电检查》中级工第四章第二节 *3.1.7-1006、( B )绝缘子应定期带电检测“零值”或绝缘电阻。

A、棒式 B、悬式 C、针式 D、蝴蝶式 出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第十七章绝缘子试验 3.1.7-1007、低压配电装置上的母线,在运行中允许的温升为( A )。 A、30℃ B、40℃ C、50℃ D、60℃ 出处:GB763-90 《交流高压电器在长期工作时的发热》 *3.1.7-1008、悬式绝缘子串上电压的分布通常是( D )。 A、越靠近带电侧电压越高 B、越远离带电侧电压越高 C、中间高两端低 D、中间低两端高。 出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第十七章绝缘子试验 3.1.7-1009、根据( A )检测劣化的绝缘子。 A、电位差大小 B、介质损失大小 C、绝缘老化程度 D、磁场分布状况。 出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第十七章绝缘子试验 3.1.7-1010、电力电缆的电容大,有利于提高电力系统的( B )。 A、线路电压 B、功率因数 C、传输电流 D、传输容量。出处:国网公司通用培训教材《电气试验》第一章电力设备结构及原理3.1.7-1011、交流四芯电缆穿人钢管或硬质塑料管时,每根电缆穿( D )根管子。 A、4根 B、3根 C、两根 D、一根。 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 8.3.2条 3.1.7-1012、电缆导线截面积的选择是根据( D )进行的。 A、额定电流 B、传输容量 C、短路容量 D、传输容量及

绝缘子的分类及用途

绝缘子的分类及用途 绝缘子的分类 绝缘子按使用电压可分为高压绝缘子和低压绝缘子。 绝缘子按制造材料可分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和有机材料(环氧树脂浇注的)绝缘子。 绝缘子按其装置场所可分为户内绝缘子和户外绝缘子。 绝缘子按其结构和用途可划分为11个小类、48个系列。 绝缘子的主要用途 1)高压线路类绝缘子 ①高压线路刚性绝缘子:包括针式瓷绝缘子、瓷横担绝缘子和蝶式瓷绝缘子等。 高压线路瓷横担绝缘子按结构形式可分为全瓷式、胶装式、单臂式和V形四种;按安装形式可分为直立式和水平式两种;按50%全波冲击闪络电压可分185kV、2lOkV、280kV、380kV、450kV、6lOkV等级别。用于高压架空输配电线路,可代替针式和悬式绝缘子,并省去高杆瓷担。 高压线路蝶式瓷绝缘子按额定电压分6kV、lOkV两级。 用于架空输配电线路终端,耐张及转角杆上作为绝缘和固定导线之用。同时也广泛用作与线路悬式绝缘子相配合,作为线路金具中的一个元件,简化金具结构。 ②高压线路悬式绝缘子:包括盘形悬式瓷绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子、瓷拉棒绝缘子和地线绝缘子等。 高压线路盘形悬式瓷绝缘子分普通型和耐污型两种。用于高压和超高压输电线路,供悬挂或张紧导线,并使其与塔杆绝缘。悬式绝缘子机电强度高,通过不同的串组就能适用于各种电压等级,适用各种强度需要,使用最为广泛。普通型适用于÷般工业区。耐污型与普通型绝缘子相比,具有较大的爬电距离和便于风雨清洗的造型,适用于沿海、冶金粉末、化工污秽以及较严重工业污秽地区。耐污型绝缘子在上述地区使用时,可以缩小杆塔尺寸,具有较大的经济价值。 高压线路盘形悬式玻璃绝缘子与高压线路盘形悬式瓷绝缘子用途基本相同。玻璃绝缘子具有机械强度高、耐机械冲击、冷热性能好、寿命长、电气性能和耐雷击性优良等特点,并且在运行损坏时,其伞盘自动破碎,容易发现,大大减少绝缘探测工作量。 高压线路瓷拉棒绝缘子使用在lOkV及以下架空电力线路上的终端耐张及转角杆上,作绝缘和固定导线用。可以代替部分蝶式瓷绝缘子和盘形悬式瓷绝缘子使用。 ③电气化铁路接触网用棒式瓷绝缘子 2)低压线路类绝缘子 ①低压线路针式、蝶式、轴式瓷绝缘子:低压线路针式瓷绝缘子使用在1kV以下架空电力线路中作绝缘和固定导线用。低压线路蝶式瓷绝缘子供配电线路终端、耐张及转角杆上作为绝缘和固定导线用。低压线路轴式瓷绝缘子供配电线路终端、耐张及转角杆上作为绝缘和固定导线用。 ②架空线路拉紧瓷绝缘子:用于交、直流架空输配电线路和通信线路终端拐角或大跨距电杆上,平衡电杆所受拉力,作拉紧绝缘和连接用。 ③电车线路用绝缘子:用作电车线路绝缘和张紧导线或用于电车和电站上作导电部分的绝缘和支撑物。 ④通信线路针式瓷绝缘子:用于架空通信线路中绝缘和固定导线。 ⑤布线用绝缘子:包括鼓形绝缘子、瓷夹板和瓷管等。用于低压布线。 3)高压电站类绝缘子 ①电站用高压户内支柱绝缘子:用于工频额定电压6—35kV户内电站、变电所的

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