风电场电气一次设备培训讲解

家在高压、超高压电网中还在使用压缩空气断路器。此外，大容量发电机断
路器，要求开断容量大，动作迅速，现在还广泛应用压缩空气断路器。
(3) SF6断路器：以SF6气体作为灭弧介质，或兼作绝缘介质的断路器。 (4)真空断路器：指触头在真空中开断，利用真空作为 绝缘介质和灭弧介质的断路器，真空断路器需求的真 空度在10-4 Pa以上。灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝 缘介质都是高真空而得名；真空断路器其具有体积小、 重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在 配电网中应用较为普及。真空断路器是3～10kV， 50Hz三相交流系统中的户内配电装置。 另外还有磁吹断路器、固体产气断路器等类型。 2．按装设地点的不同分类 (1)户外式（Ｗ）：是指具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能，适 于安装在露天使用的高压开关设备。 (2)户内式（Ｎ）：是指不具有防风、雨、雪、污秽、凝露、冰及浓霜等性能， 适于安装在建筑物内使用的高压开关设备。 3．按断路器的总体结构和其对地的绝缘方式不同分类 (1)绝缘子支持型（又称绝缘子支柱式、支柱式）。这一类型断路器的结构特点 是安置触头和灭弧室的容器（可以是金属筒也可以是绝缘筒）处于高电位，靠 支持绝缘子对地绝缘，它可以用串联若干个开断元件和加高对地绝缘的方法组 成更高电压等级的断路器。 (2)接地金属箱型（又称落地罐式、罐式）。其特点是触头和灭弧空装在接地金 属箱中，导电回路由绝缘套管引入，对地绝缘由SF6气体承担。
(2)隔离开关：在分闸位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断 开标志；在合闸位置时，能承载正常回路条件下的负荷电流及在规定时间内异常 条件下（例如短路）的电流的开关设备。当回路电流“很小”时，或者当隔离开 关每极的两接线端之间的电压在关合和开断前后无显著变化时，隔离开关具有关 合和开断回路电流的能力。
高压开关设备主要包括高压断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关、熔断器、
重合器、交流金属封闭开关设备（开关柜）、预装式变电站、气体绝缘金属封闭 开关设备(GIS)、组合电器等。
(1)断路器：能够关合、承载、开断运行回路正常电流，并能在规定时间内关 合、承载及开断规定的过负荷电流（包括短路电流）的开关设备。交流高压断路 器是电力系统中最重要的开关设备，它担负着控制和保护的双重任务。如果断路 器不能在电力系统发生故障时迅速、准确、可靠地切除故障，就会使事故扩大， 造成大面积的停电或电网事故。因此，高压断路器的好坏、性能是决定电力系统 安全的重要因素，高压断路器的发展也直接影响到电力系统的发展。
(3)接地开关：用于将回路接地的一种机械式开关装置。在异常条件下（如短 路）可在规定时间内承载规定范围内的异常电流；但在正常回路条件下，不要求 承载电流。某些接地开关可有关合短路电流的能力。接地开关可与隔离开关组装 在一起。
二、隔离开关
作用
1 隔离电压 在无电流的电路上用隔离开关分断电路，形成明显的断口，将停电设备与带
6．按照断路器所用操作能源能量形式的不同分类操动机构 (1)手动机构：指用人力合闸的机构。 (2)直流电磁机构：指靠直流螺管电磁铁合闸的机构。 (3)弹簧机构：指用事先由人力或电动机储能的弹簧合闸的机构。 (4)液匪机构：指以高压油推动活塞实现合闸与分闸的机构。 (5)液压弹簧机构：指用碟簧作为贮能介质、液压油作为传动介质。 (6)气动机构：指以压缩空气推动活塞使断路器分、合闸的机构。 (7)电动操动机构：用电子器件控制的电动机去直接操作断路器操动杆。
隔离开关的结构
1 导电部分
导电部分通过支持绝缘子固定在底座上，用于关合和断开电路，主要包括 由操作绝缘子带动而转动的刀闸（动触头或导电杆）、固定在底座上的静触头 和用来连接母线或设备的接线端。刀闸常由两条或多条平行的铜板或铜管组成， 铜板的厚度和条数由隔离开关的额定电流决定。对电压等级较高的隔离开关， 由于对地距离较高，为了便于母线和电气设备的检修，隔离开关还带有接地刀 闸，用其来代替接地线，而且还要在两者之间装设机械闭锁装置，以保证操作 顺序的正确性。
2.2出线断路器 ：出线断路器从51起，按出线间隔顺序编 号。如220kV出线从固定端第一个间隔开关为251，依次 为252、253……（当出线数超过9时，改为60，61继续编 号。）例：川国线出线断路器编号为251，川德线为252 。
2.3主变压器断路器 ：按主变序号从01起编号，如201、 202分别为1#主变和2＃主变220kV侧断路器，同理301、 302分别为1#主变和2＃主变35kV侧断路器。
电部分隔离，构成明显可见的空气绝缘间隙，保证人身、设备安全。 2 切合小电流
靠断口分开时将电弧拉长以及电弧在空气中的自然去游离作用，隔离开关具 有一定的切合小电流的能力。隔离开关一般可用来进行以下操作：
A、在无接地示警指示时，拉开或合上电压互感器； B、在无雷击时，拉开或合上避雷器； C、接通或切断空载母线和空载状态的低压电抗器等； D、接通或切断励磁电流不超过2A的空载变压器； E、接通或切断电容电流不超过5A的空载线路； F、接通或切断变压器中性点的接地线，当中性点有消弧线圈时，只有在系 统无故障时才可进行； G、接通或切断不大的环流。 3 切换电路 改变一次系统的运行方式。常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成，如 旁母代路操作
1.1 刀闸开断类型
Байду номын сангаас双侧开断水平插入式
垂直伸缩式
中央开断式
水平伸缩式
2 绝缘部分
隔离开关的绝缘主要有两种：对地绝缘、断口绝缘。对地绝缘一般是由支柱绝 缘子和操作绝缘子等构成。它们通常采用瓷质绝缘子，有的也采用环氧树脂或 环氧玻璃布板等作绝缘材料。具有明显可见的间隙断口的绝缘，通常以空气为 绝缘介质。隔离开关断开后，断口间的击穿电压必须大于相对地之间的击穿电 压，这样当电路中发生危险的过电压时，首先是相对地发生放电，从而避免触 头间的断口先被击穿，保证检修人员安全。
一次系统培训
一次设备培—训—丁课一件
一、设备命名准则
1、母线：单母线，称1号母线（#1M）；单母线分段，分 别称1号、2号母线（＃1M、＃2M）。
2、断路器：断路器编号110kV、220kV网络采用三位数字 表示、第一位为电压等级（110千伏用1表示， 220千伏 用2表示）。
2.1母联断路器：用被联结的两条母线编号组成，小数在 前，大数在后。 例：35kV1、2号母线间的联络断路器为 312，其中第一位3代表35kV电压等级，第二位1为 35kVⅠ段母线，第三位2为35kVⅡ段母线。
断路器。 体积小，用油少。燃弧时间长，动作慢，检修周期短。
(2)压缩空气断路器：以压缩空气作为灭弧介质和绝缘介 质的断路器，弧所用的空气压力一般在1013～4052kPa 的范围内。应用：由于出现了结构简单、灭弧性能良好
和电寿命长的六氟化硫断路器，使得压缩空气断路器的
使用范围缩小。但北欧等一些高寒地区，由于SF6气体 液化和开断能力降低（降低20％左右）等原因，有些国
2.5.5电压互感器等元件的接地隔离开关，分别在该元件 隔离开关编号之后加“7”表示。 如1#母线的电压互感器 隔离开关219与互感器之间的接地刀闸为2197，靠母线侧 的接地隔离开关视为母线接地隔离开关，编号同本条2.5.3 ，为2117。
高压开关是指额定电压１kV及以上， 主要用于开断和关合导电回路的电器。高 压开关设备是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳 和支持等部件及其电气和机械的联结组成的总称。是电力系统一次设备中唯一的 控制和保护设备；是接通和断开回路，切除和隔离故障的重要控制设备。
其线路侧隔离开关为2516； 1#主变压器断路器为201， 其主变侧隔离开关为2016。 2.4.3电压互感器隔离开关 由 “电压等级+母线号+9”组成。 如220KVⅠ段母线电压互 感器隔离开关为219。
2.5接地刀闸： 2.5.1.接地刀闸除以下各项特殊规定外，均 按隶属关系由“隔离开关号+7”组成。 如25117为对应 2511隔离刀闸的接地刀闸。2.5.2线路出线上线路侧的接 地刀闸，由“隔离开关号+隔离开关组别＋7”组成。 如 出线断路器251，出线隔离开关为2516，其线路侧第一组 接地刀闸为251617，断路器侧接地刀闸为25167 。 2.5.3 母线上的接地刀闸，由“电压等级+母线号+组别＋7”组 成。 如220kV的接地刀闸为2117。 2.5.4 主变压器中性点 接地隔离开关，以“电压等级+主变压器序号+0”组成。 如1#主变220kV侧中性点接地隔离开关为210。
2.4隔离开关编号 ：2.4.1母线隔离开关由所属断路器+母 线号四位数组成。如3121表示35kV母联断路器至1号母线 侧隔离开关。其中312为35kV母联断路器编号，1代表 35kVⅠ段母线。同理2511表示220kV母线断路器至1号母 线侧隔离开关。2.4.2线路出线隔离开关、主变压器的主变 隔离开关。 用“断路器号+6”组成。 如出线断路器251
4．按断路器在电力系统中工作位置的不同分类 (1)发电机断路器。它主要用来切断发电机母线的短路故障。发电机断路器主要有3种类 型：少油型、压缩空气型和SF６型。少油型用于短路电流较小的回路，另两种断路器 的开断能力很强。 (2)输电断路器。工作于35kV及以上的输电系统中的断路器，这类断路器要求能进行自 动重合闸，而且由于系统稳窟的需要应有较短的开断时间和自动重合闸的无电流间隔 时间(O～2s)。此外输电断路器还要求有切断近区故障和空载长线的能力，如果是作为 联络用断路器则还需要考虑失步开断能力。失步开断：失步开断就是该开关断开时开 关的两端成为二个独立的系统，往往一端联接着的是一小发电机或者小系统，断开后 两侧的相位自由漂移，开关端口间的恢复电压最大可能达到2倍过电压，假如开关断开 后极间的绝缘恢复速度跟不上恢复电压的上升速度，开关极间就可能造成重新击穿， 这对开关来说可能是致命的。 (3)配电断路器。工作于35kV以下的配电系统中，其额定电压为6～１０kV，额定电流 为200～1250A，额定开断电流小，从保证供电的可靠性出发。这类断路器仍有自动重 合闸要求，又因它对系统稳定的影响较小，自动重合闸的无电流间隔时间可以取得大 些(0～5s)，对开断时间的要求也可适当放宽。 5．按SF6高压断路器的灭弧室结构特点分类单压式SF6断路器 (1)定开距型。定开距灭弧室的构造是两个固定的金属喷嘴保持不变的开距，动触桥与 绝缘材料制成的压气室一起运动，当动触桥金属离开喷嘴时，压气室内的高压力气体 经电弧、喷嘴向外排出。 (2)变开距型。变开距就是灭弧室内的触头开距，随压气室向下运动而逐渐加长，绝缘 喷嘴通常采用聚四氟乙烯材料。
断路器的分类
1．按灭弧介质的不同分类
(1)油断路器：指触头在变压器油
（断路器油）中开断，利用变压
器油（断路器油）作为灭弧介质的
断路器。
多油：灭弧介质与对地、相间绝缘
ＳＷ
ＤＷ
都用油的落地罐式油断路器。结构简单，性能可靠 。体积大，消耗材料多。
少油：仅在触头间的绝缘和灭弧介质用油，而对地绝缘采用固体绝缘件的油
3 传动部分
操动机构通过传动装置控制刀闸分、合。传动机构接受操动机构的操作力， 用拐臂、连杆、轴齿轮、操作绝缘子等传给触头实现分、合闸。可根据运行 需要，采取三相联动或分相操动方式
3.1 机械闭锁
地刀在分位时，刀闸不 被机械闭锁
刀闸在合位时，地刀 被机械闭锁
刀闸在分位时，地刀不 被机械闭锁
三、SF6断路器