高压电气设备

高低压电气设备强电和弱电主要区别是用途的不同。强电是用作一种动力能源。弱电是作为一种信号电,用于信息传输。电压并不是区分强电和弱电的方法。强电电压高、功率大、电流大、频率低，一般用于市电系统或照明系统等，如空调线、插座线、高压线、照明线等。弱电电压低、功率小、电流小、频率高，一般可用于电话、电脑、电视机的信号输入，广播系统，楼宇自动控制等。强电弱电区别高压和低压电气设备按其工作电压分为高压电气设备和低压电气设备。高压电气设备：电压等级在1000V及以上者；低压电气设备：电压等级在1000V以下者；一二担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路，也叫一次电路。一次电路中的所有电气设备称为一次设备。用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，称为二次电路。二次电路中的所有电气设备称为二次设备一次设备分类功能例变换设备变换电压或电流变压器、互感器控制设备控制一次电路通、断高低压开关电器保护设备过电流保护、过电压保护等熔断器、避雷器补偿设备补偿无功功率以提高功率因数并联电容器成套设备按一次电路接线方案，将有关的一次设备及二次设备组合为一体的电气装置高压开关柜、低压开关柜、动力和照明配电箱电弧电弧的基本知识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。一、什么是电弧电弧的危害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。灭弧的方法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。熔断器熔断器的用途熔断器实际上是最简单和最早使用的一种保护电器，它串接在电路中，当电路发生过负荷或发生短路时，过负荷电流或短路电流流过熔体，熔体被迅速加热熔断，切断故障电流，从而保护了电路中其它电气设备。熔断器的工作原理熔断器串联接入被保护电路中，在正常工作情况下，由于通过熔体的电流较小，熔体温度虽然上升，但不会熔化，电路可靠接通；当电路发生过负荷或短路，电流增大时，熔体温度上升超过熔点而熔断并迅速熄灭电弧，切断电路。熔断器的保护特性1.熔断器的保护特性是流过熔体的电流越大，熔断器的熔断时间越短。2.熔断器具有结构简单、价格低廉、使用灵活等优点；3.但其容量小，保护特性不稳定。4.熔断器广泛使用于35千伏及以下电压等级的装置中；主要作为小功率电力线路、配电变压器等电气设备的保护。在不太重要而又允许较长时间停电的高压线路中，熔断器与隔离开关或负荷开关配合使用可代替价格较高的断路器。熔断器1.符号：FU2.图例：额定电压kVRN户内W户外设计序号补充型号额定电流A断流容量M.VA其它标志X限流式熔断器T变压器用P互感器用熔断器的型号户内高压管式熔断器户内高压管式熔断器19RW4—10（G）型跌开式熔断器1—上接线端子2—上静触头3—上动触头4—管帽5—操作环6—熔管7—铜熔丝8—下动触头9—下静触头10—下接线端子11—绝缘瓷瓶12—固定安装板图9—20RNl、RN2型高压熔断器1—瓷熔管2—金属管帽3—弹性触座4—熔断指示器5—接线端子6—瓷绝缘子7—底座◆正常运行时，借熔丝张力拉紧使电路接通◆线路上发生短路时，短路电流使熔丝熔断，形成电弧．消弧管由于电弧烧灼而分解出大量气体，使管内压力剧增，并沿管道形成强烈的气流纵向吹弧，使电弧熄灭◆熔丝熔断后，失去张力，回转跌开，造成明显可见的断开间隙◆“非限流”熔断器户外高压跌落式熔断器户外高压跌落式熔断器◆RW10-10F负荷型户外高压跌开式熔断器◆一般跌开式熔断器的静触头上加装简单的灭弧室，因而能带负荷操作◆“非限流”熔断器跌落式熔断器在变台区上的应用高压隔离开关高压隔离开关无灭弧装置：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。具有明显可见的断开间隙：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。高压隔离开关的主要用途隔离电源,安全检修：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。29高压隔离开关5）高压断路器型号的一般表示例：GW9—10/800—10，表示户外型高压隔离开关，设计序号为9，额定电压为10KV，额定电流为800A，极限通过电流为10KA。产品名称安装场所W—户外N—户内结构标志T—统一设计G—改进型C—穿墙型D—带接地开关型W—防污型设计序号额定电压(KV)可以省略额定电流(A)G极限通过电流(KA)其它标志G—高原型可以省略变电所30高压隔离开关高压隔离开关GN8—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—支柱绝缘子高压隔离开关1.符号：QS2.图例：高压负荷开关高压负荷开关负荷开关是一种灭弧能力介于隔离开关和断路器之间的简易开关电器。负荷开关与隔离开关的主要不同是负荷开关装有简单的灭弧装置，可以接通和断开电路中的负荷电流。但负荷开关的灭弧能力远不如断路器，不能切断短路电流。•功能:通断负荷电流和过负荷电流隔离电源,安全检修(结构有明显可见的断开间隙)•结构特点：隔离开关+简单的灭弧装置•符号：QL高压负荷开关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，6RN1型高压熔断器，7下触座，8闸刀，9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)，11主静触头，12上触座，13断路弹簧，14绝缘拉杆，15热脱扣器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电弧结构：高压负荷开关－限流熔断器组合电器实物图片限流熔断器真空负荷开关上接线端子下接线端子传动机构弹簧脱扣机构45高压负荷开关高压负荷开关型号的一般表示例：FW8—10/1000—10，表示户外型高压隔离开关，设计序号为8，额定电压为10KV，额定电流为1000A，最大开断电流为10KA。产品名称安装场所W—户外N—户内设计序号额定电压(KV)额定电流(A)F最大开断电流(KA)其它标志R—带熔断器S—熔断器装在开关上面高压断路器高压断路器高压断路器的用途高压断路器在电网中起两方面的作用：1.控制作用：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；2.保护作用：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。高压断路器功能：›通断正常负荷电流›自动跳闸，切除短路故障。结构特点：›有完善灭弧装置›无明显可见的断开间隙符号：QF高压断路器的类型按安装地点分户外高压断路器户内高压断路器按灭弧介质及灭弧原理六氟化硫（SF6）断路器真空断路器油断路器压缩空气断路器等。多油断路器少油断路器油断路器多油断路器少油断路器真空断路器SF6断路器压缩空气断路器磁吹断路器油作为灭弧和绝缘用油只作灭弧介质用（目前在10、35kV电压等级中尚有使用）利用真空作为绝缘和灭弧介质利用SF6气体作灭弧和绝缘介质利用磁场对电弧的作用而熄弧利用压缩空气吹弧现基本无应用变电所52高压断路器高压断路器的操作机构高压断路器在发生故障时，能够在继电保护装置的控制下，自动切断故障电流，因此高压断路器还应配有相应的操作机构以实现自动动作，操作机构有手动式：以人工手动方式进行分、断操作，简单，但不能提供自动分、断操作电动式：以电磁力作为断路器分、断操作的动力，以CD表示弹簧式：以弹簧力作为断路器分、断操作的动力，建筑配电系统常用，以CT表示液压式：用液压机构提供断路器分、断操作的动力气动式：用压缩空气提供断路器分、断操作的动力，如空气断路器操作机构和控制回路的电压是选择高压断路器应考虑的因素型号：额定电压kVS-少油断路器D-多油断路器Z-真空断路器L-SF6断路器K-压缩空气断路器C-磁吹断路器N户内W户外设计序号其他标志额定电流A开断电流kAG–改进型断流容量M..VA2.真空断路器ZN28A-12户内交流高压真空断路器ZN12B型35kV户内真空断路器常用的真空灭弧室陶瓷灭弧室玻璃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，避雷器60避雷器1—上接线端2—火花间隙3—云母垫圈4—瓷套管5—阀片6—下接线端子FS4—10型FS—0.38型避雷器图例阀式避雷器结构特征S—变配电所用Z—变电站用C—磁吹式F设计序号额定电压（KV）避雷器高压断路器高压断路器高压断路器变压器feifei45•变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。•在电力系统中和生产生活中，变压器应用非常广泛。66变电所1.电力变压器功能：实现电网的电压等级变换，是变电所主要设备。2.变压器类型电力变压器绕组的绝缘和冷却方式是影响变压器使用的主要因素。一般按变压器绕组的绝缘和冷却方式进行分为油浸式、干式两种形式。67变电所油浸式变压器：以油为变压器绕组的绝缘和冷却方式，散热较好，性价比较适中，但防火、防爆性能较差。干式变压器：以环氧树脂为变压器绕组的绝缘和冷却方式（用环氧树脂浇注变压器绕组）散热稍差，价格高，但防火、防爆性能好，在现代建筑中的应用日益增多。68变压器1—信号温度计2—铭牌3—吸湿器4—油枕(储油柜)5—油位指示器(油标)6—防爆管7—瓦斯继电器8—高压套管9—低压套管10—分接开关1l—油箱12—铁心13—绕组及绝缘14—放油阀15—小车16—接地端子三相油浸式电力变压器feifei45油浸式变压器在电力系统使用最为广泛，三相油浸式电力变压器的外形如图。其基本结构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身，如图，器身放在油箱内部。feifei45•变压器是通过电磁感应实现两个电路之间能量的，因此它必须具有电路和磁路两个基本部分。•作为电路的是两个或几个匝数不同且彼此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合铁心。feifei45变压器是由套在闭合铁心上的原、副两线圈组成．一、变压器的结构feifei45铁心（磁路部分）•铁心的材料为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。feifei45•（2）铁心形式铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构，它是将A、B、C三相的绕组分别放在三个铁心柱上，三个铁心柱由上、下两个铁轭连接起来，构成闭合磁路。如图feifei45绕组•绕组是变压器的电路部分，它是由铜或铝的绝缘导线绕制而成。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。feifei45油箱•油浸式变压器均要有一个油箱，装入变压器油后，将组装好的器身装入其中，以保证变压器正常工作。变压器油用作加强变压器内部绝缘强度和散热作用。feifei45储油柜•变压器在运行中，随着油温的变化，油的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外界空气的接触面积，减小