高压配电装置的运行维护

任务2.1高压配电装置的运行维护知识目标：了解高压开关的结构及工作原理；掌握高压开关的功能及操作要求；了解高压开关柜运行维护方法；了解高压开关柜日常巡视检查项目；能力目标：会查表看各种高压开关电器的型号；能简单的操作高压开关电器，并对其进行维护；能查找分析高压开关柜常见故障。一任务描述电力系统中用到大量的开关，这些开关装在不同的柜子了，这就是开关柜。单个开关设备放在开关柜里，具有五防功能。二任务分析开关电器主要包括各种高低压开关，对其选择，主要通过环境条件，电气条件及开断能力来选择，如何对其维护操作关系到电力系统安全、可靠的运行。任务2.1高压配电装置的运行维护二次电路二次设备GMTTWLQ一次电路一次设备一概述1.供配电系统的电气设备用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护电器、测量仪表、电力线路和用电设备等担负输送、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知识准备2.常用的高压和低压一次设备（也称为高压电器和低压电器）按其在一次电路中的功能再进行分类：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、动力和照明配电箱二熔断器(Fuse)熔断器:一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。功能：短路保护、（有的）过负荷保护特点及应用：熔断器结构简单、价格低廉、维护方便，但其容量小、保护特性较差，因而仅使用在35kV及以下电压等级的小容量且不太重要的电气装置中符号：FU金属熔件（熔体）、支持熔件的外壳、灭弧装置、绝缘底座。组成：(1)型号：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1高压熔断器(2)常用高压熔断器◆RN1、RN2型户内高压管式熔断器◆冶金效应◆熔丝并联：粗弧分细◆石英砂：冷却灭弧◆指示器◆“限流”熔断器◆RNl：高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用◆RN2：电压互感器一次侧短路保护（0.5A）a.有填料式高压熔断器◆XRNT、XRNP型高压限流熔断器◆组成：瓷质熔管、丝状或片状熔体（纯铜或纯银）、高纯度石英砂、瓷芯柱、撞击器等◆撞击器：当出现短路故障熔丝熔断时，与撞击器相连接和熔体并联的高阻钨丝（或康铜丝）流过大电流而熔断，撞击器迅速弹出,驱动连锁电器（常用负荷开关）的脱扣器而使开关跳闸或并发出熔断信号◆RW10户外式熔断器◆2-10A高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用◆0.5A电压互感器一次侧短路保护RW10-35户外式熔断器b.跌落式高压熔断器◆RW4-10户外高压跌开式熔断器◆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◆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（1）型号A–改进型熔体额定电流AC-插入式L-螺旋式M-密闭管式S-快速式T-有填料管式Z-自复式设计序号其他标志额定电流AR2低压熔断器a.插入式熔断器1－15A：铅丝作熔体20－100A：铜丝作熔体结构简单，价格便宜，更换熔体方便；分断能力不强；用于380及以下线路末端，配电支线或电气设备的短路保护RC1A－5～100（2）常用的低压熔断器b.螺旋式熔断器铜熔丝，石英砂；500V及以下，200ARL1，RL5，RL6机床电气控制设备中c.无填料管式熔断器500V,额定电流：600A电力网或配电设备中RM10变截面锌片a)熔体b)熔管C)熔断器d)绝缘操作手柄d.有填料管式熔断器瓷管内填充石英砂，提高灭弧能力RT12、RT15，500V，1000A以下RT0型低压有填料封闭管式熔断器#“限流”熔断器#保护性能好\断流能力大，应用广泛*熔体熔断后整个熔断体报废，不够经济。RT16（NT）、RT18型熔断器一种高分断能力熔断器，其结构与RT0型相似。熔管为高强度陶瓷管，内装优质石英砂，熔体采用优质材料制成。主要特点为体积小，重量轻、功耗小、分断能力高、限流特性好。RT16RT18RT18圆筒帽形熔断器具有体积小、密封好、分断能力高、指示灵敏、动作可靠、安装方便等优点。f.快速熔断器银、铝材料，石英砂灭弧RS系列硅元件、晶闸管保护g.自复式熔断器钠材料RZ1型只能限制故障电流，不能切断故障电流三高压隔离开关(High-voltagedisconnector)功能:隔离电源,安全检修通断小电流：空载变压器、空载线路、电压互感器、避雷器倒闸操作结构特点：具有明显可见的断开间隙；无灭弧装置符号：QSG-高压-产品名称安装场所设计序号额定电压（KV）其它标志-G-高原型极限通过电流（KA）额定电流（A）结构标志-T-统一设计G-改进型C-穿墙型D-带接地刀闸W-防污型N-户内型W-户外型不带负荷负荷在隔离开关允许的操作范围型号：操作原则：GN8-10GN19-12结构：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注意事项：（一般）不能断开短路电流（与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切断短路电流）符号：QL四高压负荷开关(high-voltageloadswitch)型号：额定电压kVFN户内W户外设计序号额定电流A开断电流kA其它标志：R—带熔断器S---熔断器上装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：作为分、合负载电流、过载电流及关合短路电流之用，与限流熔断器组合后的组合电器可以可靠开断直至短路电流的任何电流，负荷开关开断工作电流，熔断器开断短路电流，熔断器通过其撞击器使负荷开关分闸，联合开断工作电流与全短路电流之间的任何过电流。FN12-12型系列户内交流高压压气式负荷开关FN3-12系列FN5-12系列FN7-12系列FZN16A-12户内高压真空负荷开关FLN36－型户内高压六氟化硫负荷开关五高压断路器(high-voltagecircuit-breaker)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QF一般与高压隔离开关配合一起使用，按系统要求完成各自不同的功能符号：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..VA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断路器1.真空断路器35KV及以下（a）基本结构落地式悬挂式（b）真空灭弧室2.SF6断路器110KV及以上（a）基本结构（b）灭弧装置110KV及以上（压气式）10-35KV（旋弧式）110-220KV（自能式）六、高压一次设备的选择与校验1.高压一次设备选择的一般条件正常工作条件环境条件：位置(室内或室外)、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等电气要求：电压、电流、频率等断流能力短路故障条件动稳定度热稳定度电器名称额定电压额定电流断流能力短路电流较验其他动稳定热稳定高压断路器√√√√√操作性能高压负荷开关√√√√√操作性能高压隔离开关√√—√√操作性能高压熔断器√√√——保护特性电流互感器√√√√√准确度电压互感器√————准确度表4-3部分高压一次设备的选择校验项目2.高压断路器的选择与校验除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，高压断路器的选择还应注意以下几点：按短路电流或短路容量选择断流能力)3(kocII)3(kocSS按短路冲击电流选择短路关合能力)3(shmciI操作性能的要求。有频繁操作要求的线路或设备，配置的断路器应选择真空断路器或SF6断路器。3.高压负荷开关的选择与校验除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，注意以下几点：断流能力按切断最大可能的过负荷电流来校验max.OLocII应当具有等于其额定峰值耐受电流的额定短路关合电流，以保证负荷开关误投到短路回路时不致损坏。与限流熔断器配合使用的负荷开关，可不进行动稳定性和热稳定性的校验。30max.3~5.1IIOL4.高压隔离开关的选择与校验高压隔离开关按照表4-3项目进行选择与校验。但：高压隔离开关不允许负荷操作，只作隔离电源用，因此不校验其断流能力。5.高压熔断器的选择与校验按表4-3项目进行选择与校验时，应注意以下几点：对于一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网的额定电压；对于高压限流熔断器，则只能用在等于其额定电压的电网中。同一熔管可配置不同额定电流的熔体，但熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。熔体额定电流选择:保护电力线路：AINFE5.0.30.)3.1~1.1(IINFENCNFEII..)55.1~43.1(保护电力变压器：TNNFEII.1.)2~5.1(保护电力电容器：保护电压互感器：断流能力校验非限流式熔断器：)3(shocII限流式熔断器：)3(kocII七高压开关柜按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置高压开关设备保护电器监测仪表和母线绝缘子应用用于6～10kV供配电系统中受电及配电的控制、监测和保护。35kV系统现也已开始大量采用发电厂和变配电所中控制和保护发电机、变压器、高压线路大型高压交流电动机的起动和保护—高压开关柜N—户内型W—户外型K—铠装式J—间隔式X—箱式H—环网式一次线路方案编号额定电压（kV）结构型式G—固定式Y—移开式操作机构—D—电磁式T—弹簧式设计序号安装地点类型及型号：1.固定式高压开关柜柜内所有电器部件都固定安装在不能移动的台架上优点：构造简单，制造成本低，安装方便不足：内部主要设备发生故障或需要检修时，必须中断供电，直到故障消失或检修结束后才能恢复供电应用：企业中小型变配电所和负荷不是很重要的场所常用系列：GG-1A（F）、KGN、XGN、HXGN2.手车式（移开式）高压开关柜将某些主要电器设备（如高压断路器、电压互感器或避雷器等）固定安装在可移动的手车上，另一部分电器设备则装置在固定的台架上价格较高当手车上安装的电器设备发生故障或需检修、更换时，可以随同手车一起移出柜外，再推入同类备用手车，即可恢复供电主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所主要新产品有JYN系列、KYN等系列等高压开关柜(1)GG-1A(F)型固定式高压开关柜1200*1200*2800，3-10kV单母线系统GG-1A(F)-10s-07(2)GBC-35(F)型手车式高压开关柜1800*2000*2900，35kV单母线系统G