第3章 常用电气设备2012.ppt

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1、供配电系统供配电系统第三章第三章常用电气设备常用电气设备第三章第三章常用电气设备常用电气设备3.1电力线路3.2电力变压器3.3高压断路器3.4其它高压开关电器3.5互感器3.6低压开关设备3.7高低压开关柜与组合电器3.1电力线路电力线路架空线路架空线路（over-headline）是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘瓷瓶支持在杆塔的是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘瓷瓶支持在杆塔的横担上。架空线路主要由导线、杆塔、绝缘瓷瓶和线路金具等横担上。架空线路主要由导线、杆塔、绝缘瓷瓶和线路金具等基本元件组成。基本元件组成。电缆线路电缆线路（cableline）与架空线路相比，具有运行可靠，不

2、易与架空线路相比，具有运行可靠，不易受外界影响，不占地面的优点，但同时受外界影响，不占地面的优点，但同时也具有投资大，敷设维修困难，难于发也具有投资大，敷设维修困难，难于发现和排除故障的缺点。现和排除故障的缺点。电力变压器电力变压器（powertransformer）是变电是变电所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能所的核心设备，通过它将一种电压的交流电能转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、转换成另一种电压的交流电能，以满足输电、供电、配电或用电的需要。供电、配电或用电的需要。额定参数额定参数 分接头分接头3.2电力变压器电力变压器常用电力变压器的种类常用电力变压器的种类（1 1）按相数

3、分类：）按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。合，也使用单相变压器。（2 2）按绕组导电材料分类）按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变：有铜绕组变压器和铝绕组变压器。压器。目前一般均采用铜绕组变压器。目前一般均采用铜绕组变压器。（3 3）按绝缘介质分类：）按绝缘介质分类：有有油浸式变压器和干式变压器油浸式变压器和干式变压器。普通油浸式变压器、全密封式普通油浸式变压器、全密封式 干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点

4、，特别适合在防火、防干式变压器有不易燃烧、不易爆炸的特点，特别适合在防火、防爆要求高的场合使用，绝缘形式有环氧浇注式、六氟化硫（爆要求高的场合使用，绝缘形式有环氧浇注式、六氟化硫（SF6SF6）充气式等。充气式等。油浸式油浸式变压器变压器干式变压器干式变压器2.常用变压器的容量系列我国目前的变压器产品容量系列为我国目前的变压器产品容量系列为R10R10系系列，即变压器容量等级是按列，即变压器容量等级是按 为倍数确定的，如：为倍数确定的，如：100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA

5、、1600kVA等等。3.3高压断路器高压断路器高压断路器高压断路器（circuit-breaker）是带有强力灭弧是带有强力灭弧装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的装置的高压开关设备，是供配电系统中重要的开关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障开关设备，它能够开断和闭合正常线路与故障线路，主要用于供配电系统发生故障时与保护线路，主要用于供配电系统发生故障时与保护装置配合自动切断系统的短路电流。装置配合自动切断系统的短路电流。n高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有高压断路器通常按照灭弧介质分类，主要有:少油断路器少油断路器（已基本淘汰）（已基本淘汰）真空断路器真空断路器SF6SF6（六氟

6、化硫）断路器（六氟化硫）断路器n高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义少油断路器少油断路器SN10-10型断路器型断路器SW6-110型型断路器断路器ZN28-12ZN28-12型型型型ZN28A-12ZN28A-12型型型型VD4VD4型型型型真空断路器真空断路器瓷柱式瓷柱式瓷柱式瓷柱式落地罐式落地罐式落地罐式落地罐式SF6断路器断路器3.4其它高压开关设备其它高压开关设备1.1.高压隔离开关高压隔离开关2.2.高压负荷开关高压负荷开关3.3.高压熔断器高压熔断器高压隔离开关高压隔离开关隔离开关隔离开关的主要功能是隔离电源，当它处于的主要功能是隔离电

7、源，当它处于分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高分闸状态时，有着明显的断口，使处于其后的高压母线、断路器等电力设备与电源或带电高压母压母线、断路器等电力设备与电源或带电高压母线隔离，以保障检修工作的安全。由于不设灭弧线隔离，以保障检修工作的安全。由于不设灭弧装置，隔离开关一般不允许带负荷操作，即不允装置，隔离开关一般不允许带负荷操作，即不允许接通和分断负荷电流。许接通和分断负荷电流。和断路器配合使用时，要严格遵守操作顺序，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；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。送

8、电时，应先合隔离开关，再闭合断路器。但可用来分合一定的小电流，如励磁电流不但可用来分合一定的小电流，如励磁电流不超过超过2A2A的空载变压器、电容电流不超过的空载变压器、电容电流不超过5A5A的空载的空载线路以及电压互感器和避雷器等。线路以及电压互感器和避雷器等。高压负荷开关高压负荷开关高压负荷开关高压负荷开关是一种介乎隔离开关与断路器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，具有简单的灭弧装之间的结构简单的高压电器，具有简单的灭弧装置，置，常用来分合负荷电流和较小的过负荷电流，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。但不能分断短路电流。此外，负荷开关还大多数此外，

9、负荷开关还大多数具有明显的断口，具有隔离开关的作用。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在容量不是很大、同时对保护性能的要求也不是很高时，很高时，负荷开关与熔断器组合起来便可取代断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广泛应用于城网改造和农村电网。真空式真空式真空式真空式SF6SF6式式式

10、式油浸式油浸式油浸式油浸式压气式压气式压气式压气式高压熔断器高压熔断器高压熔断器高压熔断器（fuse）是供配电网络中人为设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，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它的电气设备。以保护电力电路及其它的电气设备。跌落式熔断器跌落式熔断器跌落式熔断器跌落式熔断器限流式熔断器限流式熔断器限流式熔断器限流式熔断器3.5互感器互感器电流互感器电流互感器（current

11、transformer）电压互感器电压互感器（potentialtransformer）从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器。从基本结构和原理来说，互感器是一种特殊的变压器。电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为了电力系统中的电压及电流，数值相差范围极大。为了减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量人员的减少测量仪表的规格，简化其生产过程，保证测量人员的安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器降压、变流安全操作，对于高电压、大电流均采用互感器降压、变流后再进行测量。后再进行测量。同时互感器也可以作为继电保护和信号装置的电源，同时互感器也可以作为继电保护和信号装置的电源，以使

12、控制和保护装置与高压回路隔开。以使控制和保护装置与高压回路隔开。电流互感器电流互感器将主回路的大电流变换成将主回路的大电流变换成小电流，供计量和继电保护用。电流互小电流，供计量和继电保护用。电流互感器感器二次侧额定电流通常为二次侧额定电流通常为5A5A或或1A1A。n电流互感器的使用注意事项电流互感器的使用注意事项 电流互感器二次侧严禁开路；电流互感器二次侧严禁开路；电流互感器二次侧必须一点接地；电流互感器二次侧必须一点接地；注意电流互感器二次绕组的极性。注意电流互感器二次绕组的极性。电流互感器电流互感器n准确级及误差准确级及误差电流互感器的准确级表征的是二次侧的测量电流互感器的准确级表征的是

13、二次侧的测量误差误差0.1，0.2；0.5；1，3，10（10P、10P10、10P20）保护与测量不能混用电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式电压互感器电压互感器可以扩大测量范围，相可以扩大测量范围，相当于是一种降压变压器。它是由两个或当于是一种降压变压器。它是由两个或者三个互相绝缘的线圈绕在同一个铁芯者三个互相绝缘的线圈绕在同一个铁芯上构成的，上构成的，二次侧额定电压为二次侧额定电压为100V100V。n电压互感器的使用注意事项电压互感器的使用注意事项电压互感器在使用时，电压互感器在使用时，二次侧不能短二次侧不能短路路。为了安全起见，电压互感器二次侧必为了安全起见，电压互感器二次侧必须

14、有一端接地。须有一端接地。电压互感器电压互感器电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式 JSGW-0.5型电压互感器户内型产品。铁芯为三相五柱外铁式，一次出线端子O、A、B、C，二次出线端子o、a、b、c，剩余电压绕组出线端子aD、xD，接法为：Y。/Y。/L（开口三角）。低压断路器低压断路器低压断路器低压断路器刀开关刀开关刀开关刀开关低压负荷开关低压负荷开关低压负荷开关低压负荷开关3.6低压开关设备低压开关设备3.7开关柜与组合电器开关柜是金属封闭式开关设备的俗称。开关柜是金属封闭式开关设备的俗称。按照国标按照国标GB3906的定义，金属封闭开关设的定义，金属封闭开关设备是指除进出线外，完全

15、被金属外壳包住备是指除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备。的开关设备。高压开关柜、低压开关柜高压开关柜、低压开关柜高压开关柜高压开关柜（highvoltageswitchgear）结构紧凑，占地面积小，安装工作量结构紧凑，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。以供选择，故用户使用极为便利。（1）空气绝缘金属封闭开关设备（开关柜）空气绝缘金属封闭开关设备（开关柜）1）分类）分类n铠装式铠装式各室间用金属板隔离且接地，如各室间用金属板隔离且接地，如KYN1-10型型n间隔式间隔式各室间是用一个或多个非金属板隔

16、离，各室间是用一个或多个非金属板隔离，如如JYN2-10型型n箱式箱式具有金属外壳，但间隔数目少于铠装具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或隔离式，如式或隔离式，如XGN2-10型型2）型式）型式高压断路器的置放有两种型式：高压断路器的置放有两种型式：n落地式落地式断路器手车本身落地，推入柜内。断路器手车本身落地，推入柜内。如如KYN1-10型和型和JYN2-10型。型。n中置式中置式手车装于柜子中部，如手车装于柜子中部，如KYN18型型中中置柜，手车的装卸需要装卸车。置柜，手车的装卸需要装卸车。目前中置式开关柜越来越多。目前中置式开关柜越来越多。3）高压开关柜的型号含义）高压开关柜的型号含义4

17、）“五防五防”功能功能高压开关柜必须装设防止电气误操作的装高压开关柜必须装设防止电气误操作的装置，具体功能为：置，具体功能为：防止误分、误合断路器；防止误分、误合断路器；防止带负荷推拉小车；防止带负荷推拉小车；防止误入带电间隔；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线或合接地开关；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防止接地开关在接地位置时送电。（2）SF6绝缘金属封闭开关设备（充气柜）绝缘金属封闭开关设备（充气柜）以以SF6SF6气体绝缘的开关柜简称充气柜。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、此产品的高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感

18、器等封闭在充有较低压力（一般互感器等封闭在充有较低压力（一般0.020.05MPa）的）的SFSF6 6气体的壳体内。最大特点是气体的壳体内。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。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还有一个重要特点是：由于使用性能优异的SF6SF6绝绝缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比，缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。与空气绝缘相比，SF6SF6充气柜的安装面积为其充气柜的安装面积为其26%26%，体积为其，体积为其27%27%。同。同时，由于充气柜配有性能良好的无油开关，大大减时，由于充气柜配有性能良

19、好的无油开关，大大减少了维修和检修工作量。少了维修和检修工作量。低压开关柜由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械助相互连接和结构部件组装成的一种组合体，电气、机械助相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关设备，也称低压开关柜或低压配电柜称为低压成套开关设备，也称低压开关柜或低压配电柜（屏）。（屏）。其结构形式主要有其结构形式主要有固定式、抽屉式固定式、抽屉式两大类。固定式两大类。固定式开关柜常见的型号有开关柜常见的型号有GGD

20、等。抽出式开关柜常见的型等。抽出式开关柜常见的型号有号有GCK、DOMINO、MNS、SIVACON等等。GCK、GCL、GCJ低压开关柜低压开关柜DOMINO低压开关柜低压开关柜MNS低压开关柜低压开关柜SIVACON低压开关柜低压开关柜组合电器组合电器1环网供电单元环网供电单元环网供电单元（TheUnitofRingNetworkPowerSupply）由间隔组成，一般至少有三个由间隔组成，一般至少有三个间隔组成，即两个环缆进出间隔和一个变压器间隔组成，即两个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。回路间隔。城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将城网一般用环缆，在用架空线的地方，可将架空线引至环

21、网供电单元旁，再由电缆引进和引架空线引至环网供电单元旁，再由电缆引进和引出，如图所示。出，如图所示。2.预装式变电站预装式变电站预装式变电站（prefabricatedsubstation）俗称俗称箱式变电站箱式变电站。预装式变电站就是一种把高压开关。预装式变电站就是一种把高压开关设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方设备，配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。备。特别适用于城网建设与改造，具有成套性强，特别适用于城网建设与改造，具有成套性强，体积小，占地少，能深入负荷中心，提高供电质体积小，占地少，能深

22、入负荷中心，提高供电质量，减少损耗，送电周期短，选址灵活，对环境量，减少损耗，送电周期短，选址灵活，对环境适应性强，安装方便，运行安全可靠及投资少，适应性强，安装方便，运行安全可靠及投资少，见效快等一系列优点。见效快等一系列优点。n预装式变电站三个主要部分（高压配电装置，预装式变电站三个主要部分（高压配电装置，变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：“目”字形和“品”字形。“目目”字形布置接线方便，而字形布置接线方便，而“品品”字形布字形布置接线紧凑。置接线紧凑。3.GIS（SF6全封闭式组合电器）GIS将断路器，隔离开关，接地开关，电流将断路器

23、，隔离开关，接地开关，电流互感器，电压互感器，避雷器等封闭在接地互感器，电压互感器，避雷器等封闭在接地的金属壳体内，充以的金属壳体内，充以SF6气体。既封闭又组气体。既封闭又组合，占地面积少，占用空间少，不受外界条合，占地面积少，占用空间少，不受外界条件的影响，不产生噪音和无线电干扰运行安件的影响，不产生噪音和无线电干扰运行安全可靠且维护工作量少。全可靠且维护工作量少。本章主要介绍了供配电系统中常用的本章主要介绍了供配电系统中常用的电气设备。电气设备。1电力线路是构成供配电网络的重要元件，主电力线路是构成供配电网络的重要元件，主要有架空线路和电缆线路。要有架空线路和电缆线路。小结小结2变压器是

24、供配电系统中的重要电气设备，将变压器是供配电系统中的重要电气设备，将某一交流电压和电流等级转变成同频率的另一某一交流电压和电流等级转变成同频率的另一电压和电流等级，对电能的经济传输、灵活分电压和电流等级，对电能的经济传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义。按照内部绝缘配和安全使用具有重要的意义。按照内部绝缘介质可分为油浸式变压器和干式变压器。介质可分为油浸式变压器和干式变压器。3高压电气设备主要有高压断路器、高高压电气设备主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、互感器、高压开关柜等。器、互感器、高压开关柜等。作用、使用注意事项作用、使用注意事

25、项4低压设备主要有低压断路器、低压熔低压设备主要有低压断路器、低压熔断器、低压刀开关、低压开关柜等。断器、低压刀开关、低压开关柜等。低压断路器是一种能带负荷通断电路，又低压断路器是一种能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的能在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的电气开关设备。低压断路器有万能式（框架结电气开关设备。低压断路器有万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类型，低压熔断构）和塑壳式（装置式）两大类型，低压熔断器主要用于低压线路及设备的过载和短路保护。器主要用于低压线路及设备的过载和短路保护。低压刀开关主要作用是隔离电源，按功能可以低压刀开关主要作用是隔离电源，按功能可以分为刀开关、刀熔开关、负荷开关三种类型。分为刀开关、刀熔开关、负荷开关三种类型。5高低压开关柜和环网供电单元、预装高低压开关柜和环网供电单元、预装式变电站、式变电站、GIS等组合电器在供配电系等组合电器在供配电系统建设中得到了广泛应用。统建设中得到了广泛应用。