第4章 供配电一次系统4-2

19:231第四章工厂变配电所及其一次系统供配电技术19:232高压开关设备1.高压熔断器2.高压隔离开关3.高压负荷开关4.高压断路器19:233一．高压熔断器(fuse)文字符号：FU图形符号：主要功能：对电路及其设备进行短路和过负荷保护。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。高压熔断器主要有户内交流高压限流熔断器（RN系列）、户外交流高压跌落式熔断器（RW系列）、并联电容器单台保护用高压熔断器BRW型三种类型。19:234高压熔断器（fuse）是供配电网络中人为设置的最薄弱的元件。当其所在电路发生短路或长期过载时，它便因过热而熔断，并通过灭弧介质将熔断时产生的电弧熄灭，最终开断电路，以保护电力电路及其他的电气设备。跌落式熔断器限流式熔断器19:235二．高压隔离开关高压隔离开关具有明显的分断间隙，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能通断一定的小电流（如2A以下的空载变压器励磁电流、电压互感器回路电流、5A以下的空载线路的充电电流）。它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电流，更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有明显的断开间隙，因此它通常与断路器配合使用。19:236和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，即停电时，应先使断路器跳闸，后拉开隔离开关；送电时，应先合隔离开关，再闭合断路器。19:237高压隔离开关(switch-disconnector)文字符号：QS图形符号：高压隔离开关的型号表示和含义如下：19:238GN8-10/600型高压隔离开关1-上接线端子2-静触头3-闸刀4-套管绝缘子5-下接线端子6-框架7-转轴8-拐臂9-升降绝缘子10-支柱绝缘子19:239高压隔离开关(switch-disconnector)19:231019:2311高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，但不能分断短路电流。此外，负荷开关还大多数具有明显的断口，具有隔离开关的作用。负荷开关常与熔断器联合使用，由负荷开关分断负荷电流，利用熔断器切断故障电流。因此在容量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，负荷开关与熔断器组合起来便可取代断路器，从而降低设备投资和运行费用。这种形式广泛应用于城网改造和农村电网。三．高压负荷开关(load-switch)19:2312文字符号：QL图形符号：高压负荷开关主要有产气式、压气式、真空式和SF6等结构类型，主要用于10kV等级电网。负荷开关有户内式和户外式两大类。高压负荷开关型号的表示和含义如下：19:2313高压负荷开关(load-switch)FN3-10RT型高压负荷开关1-主轴2-上绝缘子兼气缸3-连杆4-下绝缘子5-框架6-RN1型真压熔断器7-下触座8-闸刀9-弧动触头10-绝缘喷嘴11-主静触头12-上触座13-分闸弹簧14-绝缘拉杆15-热脱扣器19:2314高压负荷开关的压气式灭弧装置工作示意图1弧动触头，2绝缘喷嘴，3弧静触头，4接线端子，5气缸，6活塞，7上绝缘子，8主静触头，9电弧19:2315四、高压断路器(circuit_breaker)文字符号：QF图形符号：类别：按其采用的灭弧介质分有油断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器等。油断路器分为多油和少油两大类，多油断路器油量多一些，其油一方面作灭弧介质，另一方面又作为绝缘介质；少油断路器油量较少，仅作灭弧介质。多油断路器因油量多、体积大，断流容量小、运行维护比较困难，现已很少使用。其中少油断路器和真空断路器目前应用较广。型号表示和含义如下：19:231619:2317油浸式压气式19:2318真空式19:2319SF6式19:2320（1）高压油断路器采用变压器油作灭弧介质的断路器称为油断路器。油断路器又可分为多油断路器和少油断路器。SN10-10型少油断路器按断流容量分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型，断流容量Soc为300MVA，Ⅱ型为500MVA；Ⅲ型为750MVA。其特点是：开关触头在绝缘油中闭合和断开；油只作灭弧介质，油量少；结构简单，体积小，重量轻；外壳带电，必须与大地绝缘，人体不能触及，燃烧和爆炸危险少。少油断路器的主要缺点是：用油量少，检修周期短，在户外使用受大气条件影响大，配套性差。19:2321SN10-10型断路器19:2322SNl0—10型高压少油断路器一相油箱内部结构1铝帽，2油气分离器，3上接线端子，4油标，5插座式静触头，6灭弧室，7动触头(导电杆)，8中间滚动触头，9下接线端子，10转轴，11拐臂，12基座，13下支柱瓷瓶，14上支柱瓷瓶，15断路弹簧，16绝缘筒，17逆止阀，18绝缘油19:2323SNIO—10型断路器灭弧室工作示意图1静弧触头，2吸弧铁片，3横吹灭弧沟，4纵吸油囊，5电弧，6动触头19:2324SN10-10型断路器灭弧过程动画演示.swf19:2325(2)高压真空断路器(vacuumcircuit_breaker)高压真空断路器，是利用“真空”灭弧的一种断路器。真空断路器的结构特点为：灭弧室作为独立的元件，安装调试简单、方便；触头开距短，故灭弧室小巧，操作功率小，动作快；灭弧能力强，燃弧时间短，一般只需半个周期，电磨损少，使用寿命长；防火防爆，操作噪声小；适用于频繁操作，特别是适用于开断容性负荷电流；开断能力强，目前开断短路电流已达50kA；具有多次重合闸功能。，适合配电网要求。19:2326ZN3-10型真空断路器外形1-上接线端2-真空灭弧室3-下接线端4-操作机构箱5-合闸电磁铁6-分闸电磁铁7-分闸弹簧8-底座19:2327真空断路器的真空灭弧室结构1静触头，2动触头3屏蔽罩，4波纹管，5与外壳封接的法兰盘，6金属波纹管，7玻壳19:2328高压真空断路器19:2329ZN28-12型ZN28A-12型VD4型19:233019:2331（3）高压六氟化硫（SF6）断路器(SF6circuit_breaker)高压六氟化硫（SF6）断路器是采用SF6作断路器的绝缘介质和灭弧介质的一种断路器。外形尺寸小，占地面积少，开断能力强，电弧在SF6中燃烧时，电弧电压特别低，燃弧时间也短，因而SF6断路器触头烧损很轻微，适于频繁操作，检修周期长。SF6的缺点是：电气性能受电场均匀程度及水分等杂质影响特别大，故对SF6断路器的密封结构、元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。SF6断路器的结构特点为：开关触头在SF6气体中闭合和断开；SF6气体具有灭弧和绝缘功能；灭弧能力强，属于高速断路器；结构简单，无燃烧爆炸危险；SF6气体本身无毒，但在电弧的高温作用下，会产生氟化氢等有强烈腐蚀性的剧毒物质，检修时应注意防毒。19:2332LN2-10型SF6断路外形1-上接线端2-绝缘筒(内为气缸及触头系统)3-下接线端4-操作机构5-小车6-分闸弹簧（3）高压六氟化硫（SF6）断路器(SF6circuit_breaker)19:2333高压断路器(circuit_breaker)（3）高压六氟化硫（SF6）断路器(SF6circuit_breaker)19:2334（3）高压六氟化硫（SF6）断路器(SF6circuit_breaker)19:2335瓷柱式落地罐式19:23365．高压开关柜开关柜是金属封闭式开关设备的俗称。按照国标GB3906的定义，金属封闭开关设备是指除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备。高压开关柜（highvoltageswitchgear）结构紧凑，占地面积小，安装工作量小，使用和维修方便，且有多种接线方案以供选择，故用户使用极为便利。19:2337（1）空气绝缘金属封闭开关设备（开关柜）1）分类铠装式各室间用金属板隔离且接地，如KYN1-10型间隔式各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN2-10型箱式具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或隔离式，如XGN2-10型19:23382）型式高压断路器的置放有两种型式：手车式断路器放在手车上，通过手车可拉出、推入开关柜。如KYN1-10型和JYN2-10型。固定式断路器固定在开关柜内。19:233919:234019:234119:234219:2343GG1A(F)—07S型高压开关柜(断路器柜)1母线，2母线侧隔离开关，3少油断路器(QF)，4电流互感器(TA)，5线路侧隔离开关(QS)，6电缆头，7下检修门，8端子箱门，9操作板，10断路器的手动操动机构，11隔离开关的操动机构手柄，12仪表继电器屏，13上检修门，14、15观察窗口19:2344高压开关柜19:23453）高压开关柜的型号含义高压开关柜型号的表示和含义如下19:23464）“五防”功能高压开关柜必须装设防止电气误操作的装置，具体功能为：–防止误分、误合断路器；–防止带负荷推拉小车；–防止误入带电间隔；–防止带电挂接地线或合接地开关；–防止接地开关在接地位置时送电。19:2347（2）SF6绝缘金属封闭开关设备（充气柜）以SF6气体绝缘的开关柜简称充气柜。此产品的高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感器等封闭在充有较低压力（一般0.02~0.05MPa）的SF6气体的壳体内。最大特点是不受外界环境条件的影响，可用在环境恶劣的场所。还有一个重要特点是：由于使用性能优异的SF6绝缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比，SF6充气柜的安装面积为其26%，体积为其27%。同时，由于充气柜配有性能良好的无油开关，大大减少了维修和检修工作量。19:23487、高压一次设备的选择电气设备名称电压kV电流A断流能力kA或MVA短路电流校验动稳定度热稳定度高压熔断器√√√——高压隔离开关√√—√√高压负荷开关√√√√√高压断路器√√√√√电流互感器√√—√√电压互感器√————高压电容器√————母线—√—√√电缆√√———支柱绝缘子√——√—套管绝缘子√√—√√选择校验的条件设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流设备的最大开断电流(或功率)应不小于它可能开断的最大电流(或功率)按三相短路冲击电流校验按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验