发电厂及变电站电气设备-第4章-电气设备及载流导体1..ppt
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1、第第4章电气设备及载流导体章电气设备及载流导体教学目的:了解高压断路器、隔离开关和负荷开关教学目的:了解高压断路器、隔离开关和负荷开关教学目的:了解高压断路器、隔离开关和负荷开关教学目的:了解高压断路器、隔离开关和负荷开关 的用途、技术参数、结构及工作原理的用途、技术参数、结构及工作原理的用途、技术参数、结构及工作原理的用途、技术参数、结构及工作原理复习旧课:复习旧课:复习旧课:复习旧课:1 1、交流电弧特性和熄灭方法、交流电弧特性和熄灭方法、交流电弧特性和熄灭方法、交流电弧特性和熄灭方法 2 2、电气触头、电气触头、电气触头、电气触头重重重重 点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的点:高压断路
2、器、隔离开关和负荷开关的点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的 工作原理工作原理工作原理工作原理 难难难难 点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的结构点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的结构点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的结构点:高压断路器、隔离开关和负荷开关的结构 引入新课:引入新课:引入新课:引入新课:4.1 4.1 高压开关电器高压开关电器高压开关电器高压开关电器4.1 4.1 高压开关电器高压开关电器高压开关电器高压开关电器4.1.1 4.1.1 概述概述概述概述 1 1、开关电器概念:直接用于正常投切和故障切除电路的电气、开关电器概念:直接用于正常
3、投切和故障切除电路的电气、开关电器概念:直接用于正常投切和故障切除电路的电气、开关电器概念:直接用于正常投切和故障切除电路的电气 一次设备称为开关电器。一次设备称为开关电器。一次设备称为开关电器。一次设备称为开关电器。2 2、分类:、分类:、分类:、分类:(1 1)按电压高低分类:高压开关电器和低压开关电器两类)按电压高低分类:高压开关电器和低压开关电器两类)按电压高低分类:高压开关电器和低压开关电器两类)按电压高低分类:高压开关电器和低压开关电器两类 (2 2)按安装场所分类:户内式和户外式两类)按安装场所分类:户内式和户外式两类)按安装场所分类:户内式和户外式两类)按安装场所分类:户内式和
4、户外式两类 (3 3)按功能分类:断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和)按功能分类:断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和)按功能分类:断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和)按功能分类:断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和 组合式开关电器(高压负荷开关熔断器)组合式开关电器(高压负荷开关熔断器)组合式开关电器(高压负荷开关熔断器)组合式开关电器(高压负荷开关熔断器)4.1.2 4.1.2 高压断路器高压断路器高压断路器高压断路器 1 1、用途:、用途:、用途:、用途:控制(操作)作用;控制(操作)作用;控制(操作)作用;控制(操作)作用;保护作用保护作用保护作用保护作用 2 2、基本要求:、基本
5、要求:、基本要求:、基本要求:(1 1)工作可靠)工作可靠)工作可靠)工作可靠 (2 2)具有足够的开断能力)具有足够的开断能力)具有足够的开断能力)具有足够的开断能力 (3 3)动作快速)动作快速)动作快速)动作快速 (4 4)具有自动重合闸性能)具有自动重合闸性能)具有自动重合闸性能)具有自动重合闸性能 (5 5)结构简单,经济合理)结构简单,经济合理)结构简单,经济合理)结构简单,经济合理3 3、基本参数、基本参数、基本参数、基本参数(1 1)额定电压:指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。最高)额定电压:指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。最高)额定电压:指断路器长时间运行能承受
6、的正常工作电压。最高)额定电压:指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。最高电压对于电压对于电压对于电压对于10220kV10220kV的为的为的为的为1.151.15倍额定电压,对于倍额定电压,对于倍额定电压,对于倍额定电压,对于330kV330kV及以上为及以上为及以上为及以上为1.11.1倍额定电压。倍额定电压。倍额定电压。倍额定电压。(2 2)额定电流:指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下)额定电流:指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下)额定电流:指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下)额定电流:指断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流,
7、其相应的发热温度不会超过国家标允许通过的长期工作电流,其相应的发热温度不会超过国家标允许通过的长期工作电流,其相应的发热温度不会超过国家标允许通过的长期工作电流,其相应的发热温度不会超过国家标 准。准。准。准。(3 3)额定开断电流:指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路)额定开断电流:指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路)额定开断电流:指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路)额定开断电流:指断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路电流的有效值。电流的有效值。电流的有效值。电流的有效值。(4 4)额定开断容量:断路器的开断能力也可间接用开断容量)额定开断容量:断路器的开断能力也可间接用开
8、断容量)额定开断容量:断路器的开断能力也可间接用开断容量)额定开断容量:断路器的开断能力也可间接用开断容量 来来来来表示,在三相电路中其大小等于额定电压与额定开断电流的表示,在三相电路中其大小等于额定电压与额定开断电流的表示,在三相电路中其大小等于额定电压与额定开断电流的表示,在三相电路中其大小等于额定电压与额定开断电流的 倍倍倍倍 (5 5)动稳定电流:表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力)动稳定电流:表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力)动稳定电流:表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力)动稳定电流:表明断路器在冲击短路电流作用下,承受电动力的能力。其值由导电和绝缘等部件的
9、机械强度决定。的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。(6 6)热稳定电流:表明断路器承受短路电流热效应的能力。用通电)热稳定电流:表明断路器承受短路电流热效应的能力。用通电)热稳定电流:表明断路器承受短路电流热效应的能力。用通电)热稳定电流:表明断路器承受短路电流热效应的能力。用通电时间(一般取时间(一般取时间(一般取时间(一般取4S4S)和最大电流有效值来综合表示。)和最大电流有效值来综合表示。)和最大电流有效值来综合表示。)和最大电流有效值来综合表示。(7 7)开断时间:从操作机构跳闸线圈接
10、通跳闸脉冲起,到三相电弧完)开断时间:从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起,到三相电弧完)开断时间:从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起,到三相电弧完)开断时间:从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起,到三相电弧完 全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间,它等于断路器的全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间,它等于断路器的全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间,它等于断路器的全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间,它等于断路器的 固有分闸时间固有分闸时间固有分闸时间固有分闸时间和熄弧时间和熄弧时间和熄弧时间和熄弧时间之和,即之和,即之和,即之和,即4 4、操动机构、操动机构、操动机构、操动机构(1
11、1)组成:)组成:)组成:)组成:操动部分:由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成操动部分:由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成操动部分:由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成操动部分:由动力机构、扣住机构、脱扣机构和自由脱扣机构等组成传动部分:由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成传动部分:由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成传动部分:由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成传动部分:由拉杆、提升机构、缓冲机构等组成(2 2)分类:手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等)分类:手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等)分类:手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等)分类
12、:手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等(3 3)基本要求:)基本要求:)基本要求:)基本要求:1 1)具有足够的合闸功率)具有足够的合闸功率)具有足够的合闸功率)具有足够的合闸功率2 2)能维持断路器处在合闸位置,不因外界震动和其他原因产生误分)能维持断路器处在合闸位置,不因外界震动和其他原因产生误分)能维持断路器处在合闸位置,不因外界震动和其他原因产生误分)能维持断路器处在合闸位置,不因外界震动和其他原因产生误分 闸功率。闸功率。闸功率。闸功率。3 3)有可靠的分闸装置和足够的分闸速度)有可靠的分闸装置和足够的分闸速度)有可靠的分闸装置和足够的分闸速度)有可靠的分闸装置和足够的分闸速度4
13、 4)具有自由脱扣装置)具有自由脱扣装置)具有自由脱扣装置)具有自由脱扣装置5 5)要保证分、合动作准确、连续,即分后准备合、合后准备分。)要保证分、合动作准确、连续,即分后准备合、合后准备分。)要保证分、合动作准确、连续,即分后准备合、合后准备分。)要保证分、合动作准确、连续,即分后准备合、合后准备分。6 6)结构简单、体积小、价格低廉。)结构简单、体积小、价格低廉。)结构简单、体积小、价格低廉。)结构简单、体积小、价格低廉。5 5、高压断路器的分类、高压断路器的分类、高压断路器的分类、高压断路器的分类(1 1)油断路器:可分为多油断路器和少油断路器)油断路器:可分为多油断路器和少油断路器)
14、油断路器:可分为多油断路器和少油断路器)油断路器:可分为多油断路器和少油断路器(2 2)压缩空气断路器)压缩空气断路器)压缩空气断路器)压缩空气断路器(3 3)真空断路器。)真空断路器。)真空断路器。)真空断路器。(4 4)六氟化硫()断路器)六氟化硫()断路器)六氟化硫()断路器)六氟化硫()断路器6 6、高压断路器的基本结构和灭弧过程、高压断路器的基本结构和灭弧过程、高压断路器的基本结构和灭弧过程、高压断路器的基本结构和灭弧过程(1 1)少油断路器)少油断路器)少油断路器)少油断路器 少油断路器分为户内式和户外式。少油断路器分为户内式和户外式。少油断路器分为户内式和户外式。少油断路器分为户
15、内式和户外式。1 1)SN10SN10系列户内式少油断路器系列户内式少油断路器系列户内式少油断路器系列户内式少油断路器:图图图图4 43 32 2)SWSW系列户外式少油断路器:图系列户外式少油断路器:图系列户外式少油断路器:图系列户外式少油断路器:图4 45 5(2 2)断路器断路器断路器断路器 1 1)断路器的发展断路器的发展断路器的发展断路器的发展 2 2)气体的特点气体的特点气体的特点气体的特点 3 3)断路器的灭弧装置断路器的灭弧装置断路器的灭弧装置断路器的灭弧装置4.1.34.1.3隔离开关隔离开关隔离开关隔离开关1 1、作用和分类、作用和分类、作用和分类、作用和分类 作用:(作用
16、:(作用:(作用:(1 1)隔离电源,保证安全;()隔离电源,保证安全;()隔离电源,保证安全;()隔离电源,保证安全;(2 2)倒闸操作;)倒闸操作;)倒闸操作;)倒闸操作;(3 3)接通或切断小电流电路。)接通或切断小电流电路。)接通或切断小电流电路。)接通或切断小电流电路。分类:(分类:(分类:(分类:(1 1)按装设地点的不同,分为户内式和户外式两种。)按装设地点的不同,分为户内式和户外式两种。)按装设地点的不同,分为户内式和户外式两种。)按装设地点的不同,分为户内式和户外式两种。(2 2)按绝缘支柱数目分为单柱式、双柱式和三柱式三种。)按绝缘支柱数目分为单柱式、双柱式和三柱式三种。)
17、按绝缘支柱数目分为单柱式、双柱式和三柱式三种。)按绝缘支柱数目分为单柱式、双柱式和三柱式三种。(3 3)按动触头运动方式,可分为水平旋转式、)按动触头运动方式,可分为水平旋转式、)按动触头运动方式,可分为水平旋转式、)按动触头运动方式,可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等。垂直旋转式、摆动式和插入式等。垂直旋转式、摆动式和插入式等。垂直旋转式、摆动式和插入式等。(4 4)按有无接地闸刀,可分为无接地闸刀、)按有无接地闸刀,可分为无接地闸刀、)按有无接地闸刀,可分为无接地闸刀、)按有无接地闸刀,可分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。一
18、侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。(5 5)按操动机构的不同,分为手动式,)按操动机构的不同,分为手动式,)按操动机构的不同,分为手动式,)按操动机构的不同,分为手动式,电动式、气动式和液动式等。电动式、气动式和液动式等。电动式、气动式和液动式等。电动式、气动式和液动式等。(6 6)按极数分为单极、双极、三极三种。)按极数分为单极、双极、三极三种。)按极数分为单极、双极、三极三种。)按极数分为单极、双极、三极三种。2 2、操作原则、操作原则、操作原则、操作原则3 3、结构、结构、结构、结构(1 1)户内式隔离开关)户内式隔离开关)户内式隔离开关)户内式隔离开
19、关(2 2)户外隔离开关)户外隔离开关)户外隔离开关)户外隔离开关 1 1)单柱式隔离开关)单柱式隔离开关)单柱式隔离开关)单柱式隔离开关2 2)双柱式隔离开关)双柱式隔离开关)双柱式隔离开关)双柱式隔离开关 3 3)三柱式隔离开关)三柱式隔离开关)三柱式隔离开关)三柱式隔离开关4.1.44.1.4高压熔断器高压熔断器高压熔断器高压熔断器1 1、基本知识、基本知识、基本知识、基本知识(1 1)基本构成和工作原理)基本构成和工作原理)基本构成和工作原理)基本构成和工作原理 结构:熔断器主要由金属熔件(又称熔体)、支持熔件的结构:熔断器主要由金属熔件(又称熔体)、支持熔件的结构:熔断器主要由金属熔
20、件(又称熔体)、支持熔件的结构:熔断器主要由金属熔件(又称熔体)、支持熔件的 触头、灭弧装置和绝缘底座等四部分构成。触头、灭弧装置和绝缘底座等四部分构成。触头、灭弧装置和绝缘底座等四部分构成。触头、灭弧装置和绝缘底座等四部分构成。工作原理:熔断器的工作过程由以下四个阶段组成:工作原理:熔断器的工作过程由以下四个阶段组成:工作原理:熔断器的工作过程由以下四个阶段组成:工作原理:熔断器的工作过程由以下四个阶段组成:1 1)熔断器的熔件因过载和短路而加热到熔化温度;)熔断器的熔件因过载和短路而加热到熔化温度;)熔断器的熔件因过载和短路而加热到熔化温度;)熔断器的熔件因过载和短路而加热到熔化温度;2
21、2)熔件的熔化和气化;)熔件的熔化和气化;)熔件的熔化和气化;)熔件的熔化和气化;3 3)触头之间的间隙击穿,产生电弧;)触头之间的间隙击穿,产生电弧;)触头之间的间隙击穿,产生电弧;)触头之间的间隙击穿,产生电弧;4 4)电弧熄灭,电路被断开。)电弧熄灭,电路被断开。)电弧熄灭,电路被断开。)电弧熄灭,电路被断开。基本要求:基本要求:基本要求:基本要求:1 1)有良好和稳定的导电性能,能长期安全地)有良好和稳定的导电性能,能长期安全地)有良好和稳定的导电性能,能长期安全地)有良好和稳定的导电性能,能长期安全地通过允许电流而不发生误熔断。通过允许电流而不发生误熔断。通过允许电流而不发生误熔断。
22、通过允许电流而不发生误熔断。2 2)有较低的熔点。熔点高不仅使正常工作温度偏高,)有较低的熔点。熔点高不仅使正常工作温度偏高,)有较低的熔点。熔点高不仅使正常工作温度偏高,)有较低的熔点。熔点高不仅使正常工作温度偏高,对触头、金属材料和绝缘材料均不利,而且延长了对触头、金属材料和绝缘材料均不利,而且延长了对触头、金属材料和绝缘材料均不利,而且延长了对触头、金属材料和绝缘材料均不利,而且延长了加热熔化的时间,不利于熔断器的快速动作。加热熔化的时间,不利于熔断器的快速动作。加热熔化的时间,不利于熔断器的快速动作。加热熔化的时间,不利于熔断器的快速动作。3 3)有利于灭弧。)有利于灭弧。)有利于灭弧
23、。)有利于灭弧。(2 2)熔件材料)熔件材料)熔件材料)熔件材料:铅锡合金、铅、铅锡合金、铅、铅锡合金、铅、铅锡合金、铅、锌、锌、锌、锌、铜铜铜铜 、银银银银200C200C、327C327C、420C420C、1080C1080C、960C960C(3 3)分类)分类)分类)分类 按安装地点分:户内式和户外式;按安装地点分:户内式和户外式;按安装地点分:户内式和户外式;按安装地点分:户内式和户外式;按使用电压分:高低熔断和低压熔断器;按使用电压分:高低熔断和低压熔断器;按使用电压分:高低熔断和低压熔断器;按使用电压分:高低熔断和低压熔断器;按灭弧方法及结构特点的不同分:瓷插式、封闭产气式、按
24、灭弧方法及结构特点的不同分:瓷插式、封闭产气式、按灭弧方法及结构特点的不同分:瓷插式、封闭产气式、按灭弧方法及结构特点的不同分:瓷插式、封闭产气式、封闭填料式和产气纵吹式等;封闭填料式和产气纵吹式等;封闭填料式和产气纵吹式等;封闭填料式和产气纵吹式等;按限流特性分为限流式和非限流式。按限流特性分为限流式和非限流式。按限流特性分为限流式和非限流式。按限流特性分为限流式和非限流式。(4 4)技术参数)技术参数)技术参数)技术参数 1 1)熔断器的额定电压)熔断器的额定电压)熔断器的额定电压)熔断器的额定电压 2 2)熔断器的额定电流)熔断器的额定电流)熔断器的额定电流)熔断器的额定电流 3 3)熔
25、体额定电流)熔体额定电流)熔体额定电流)熔体额定电流 4 4)熔断器的开断电流)熔断器的开断电流)熔断器的开断电流)熔断器的开断电流 (5 5)保护特性)保护特性)保护特性)保护特性 图图图图4 418182 2、高压熔断器的结构、高压熔断器的结构、高压熔断器的结构、高压熔断器的结构(1 1)户内高压熔断器)户内高压熔断器)户内高压熔断器)户内高压熔断器 镀银康铜丝焊小锡球镀银康铜丝焊小锡球镀银康铜丝焊小锡球镀银康铜丝焊小锡球 石英砂填充石英砂填充石英砂填充石英砂填充 7.5A7.5A固定于瓷芯固定于瓷芯固定于瓷芯固定于瓷芯 熔断指示器熔断指示器熔断指示器熔断指示器 RN1RN1:电力线路和配
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