变电所的一次系统

如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙击穿， 电弧将会重燃；称为电击穿，如果暂态恢复电压低于弧隙介 质强度，电弧就不会重燃，电路开断成功。
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4．开关电器中常用的灭弧方法 ➢速拉灭弧法； ➢冷却灭弧法； ➢吹弧灭弧法（图5-2）；
图5-2 吹弧方式
a）横吹 b）纵吹 1—电弧 2—触头
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国内生产的真空断路器归纳起来大致可分为三类：
引进技术并国产化的产品，如ZN12-12、 ZN18-12、 ZN21-12、 ZN67-12分别是引进西门子3AF、日本东芝公司 VK、比利时EIB公司产品和日本三菱电机VPR型真空断路 器等。 在借鉴国外同类产品的基础上开发的产品，如ZN63-12和 ZN65-12分别效仿ABB的VD4和西门子的3AH。 自行设计的产品，如ZN15-12、ZN28-12、ZN30-12等。
图5-8和图5-9分别为ZN28A-12型户内式和ZW32-12型 户外式真空断路器的外形结构。其它型号的外形结构
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图5-11 ZN28A-12型真空断路器
图5-12 ZW32-12型户外高压真空断路
优点：体积小、重量轻、动作快、寿命长、操作噪声小、 安全可靠、便于维护。 缺点：价格较贵。
2. 对高压断路器的基本要求
➢绝缘应安全可靠；
➢有足够的动稳定性和热稳定性；
➢有足够的开断能力；
➢动作速度快，熄弧时间短。
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3. 高压断路器的类型
➢油断路器
✓多油断路器：油既作为灭弧介质，又作绝缘介质 ✓少油断路器：油只作为灭弧介质
图5-5 是SN10-10型少油 断路器的外形结构图。
目前，国际上真空断路器的设计、制 造单位主要是德国西门子公司和ABB 公司两大派别。西门子公司的代表产 品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司 的代表产品有VD4。
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图5-7 真空断路器的灭弧室结构
1—静触头 2—动触头 3—屏蔽罩 4—波纹管 5—导电杆 6—外壳
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3．交流电弧的特性与熄灭 交流电弧的特性
图5-1 交流电弧的伏安特性及电弧电流、电压波形
a）伏安特性 b）电流、电压波形图
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交流电弧的熄灭
交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立的过程： ➢弧隙介质强度的恢复过程：弧隙的绝缘能力由熄弧后的较 低值逐渐向正常值恢复的过程，取决于灭弧介质和灭弧装置 的结构； ➢弧隙电压的恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振荡逐 渐恢复到电源电压的过程，取决于电路参数和负荷性质。
➢变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互 感器等。 ➢开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。 ➢保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。 ➢无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。 ➢成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。
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5.2 高低压开关电器
第5章 变电所的一次系统
5.1 电气设备概述 5.2 高低压开关电器 5.3 高低压保护电器和限流电器 5.4 电力变压器 5.5 互感器 5.6 高低压成套配电装置 5.7 电气主接线 5.8 电气设备的选择 5.9 变电所的总体布置
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少油断路器优点：用油量少、 体积小、重量轻、节约油和钢材、 占地面积小。用于6～35kV配电 装置中。
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图5-5 SN10—10型高压少油断路器
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➢六氟化硫（SF6）断路器： ✓按灭弧室结构分：双压式和单压式
双压式：结构复杂，辅助设备多，性能较差 单压式：结构简单，可靠性高，便于维护 ✓按对地绝缘方式分：落地罐式和瓷柱式
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高压断路器的型号：
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4. 断路器的操作机构
操作机构是指用以进行断路器合闸、保持合闸位置和跳 闸的设备，每种操作机构均包括合闸机构、跳闸机构和维持 机构三部分。
一、开关电器的灭弧原理
1．电弧的产生：是触头间中性质点被游离的结果。 产生电弧的游离方式有：
✓ 高电场发射 ✓热电发射 ✓碰撞游离 ✓热游离
2．电弧的熄灭 电弧熄灭的条件：使触头间电弧中的去游离率大于游离率，
即使离子消失的速度大于离子产生的速度。
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去游离的主要方式有： ✓复合：指正、负带电质点重新结合为中性质点。 ✓扩散：指电弧中的带电质点向周围介质扩散开去。
图5-6为LW36-126型SF6断路器的 外形结构。其它型号的外形结构
优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能
好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。
缺点：要求加工精度高，密封性能好，价格较
昂贵。
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图5-6 LW36-126型SF6断路器
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➢真空断路器：
利用真空作为灭弧介质和绝缘介质 的，其触头装在真空灭弧室内。图5-7 为真空断路器灭弧室的结构。
5.1 电气设备概述
一次系统（一次回路） ： 担负电能的输送和分 配任务的系统。 一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。
二次系统（二次回路） ： 对一次系统进行监视、 控制、测量和保护作用的系统。
二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。
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一次设备按其功能可分为以下几类：
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➢长弧切短灭弧法（图5-3）； ➢粗弧分细灭弧法； ➢狭缝灭弧法（图5-4）； ➢采用多断口灭弧 ； ➢采用新型介质（SF6、真空）灭弧。
图5-3 长弧切短灭弧原理
图5-4 狭缝灭弧原理
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二、高压断路器
1. 高压断路器的用途和基本结构 用途：不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路 电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 结构：开断元件、支撑元件、传动元件、基座及操动机构 结构特点：具有相当完善的灭弧结构。