高压电气基础知识培训-PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电气设备的基本认识,2025/12/21 周日,1,电力系统基本概念,电力系统由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的,电能,生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。,2025/12/21 周日,2,水电厂,核电厂,工厂,电气化铁路,风力发电机,变电所,居民,终端变电所,220kV,110kV,火电厂,枢纽变电站,110kV,2025/12/21 周日,3,一次系统,:,构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为一次系统,.,二次系统,:,对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统，称为二次系统。,电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次系统的设备，称为二次设备。,电气设备,一次设备,二次设备,2025/12/21 周日,4,电气一次设备,生产和转换电能的设备,开关电器。用来接通或断开电路。,限流电器,载流导体,补偿设备,仪用互感器,防御过电压设备,绝缘子,接地装置,开关电器。用来接通或断开电路。,限流电器,载流导体,补偿设备,仪用互感器,防御过电压设备,绝缘子,接地装置,生产和转换电能的设备,开关电器。用来接通或断开电路。,限流电器,载流导体,补偿设备,仪用互感器,防御过电压设备,绝缘子,接地装置,电气一次设备,生产和转换电能的设备,开关电器。用来接通或断开电路。,限流电器,载流导体,补偿设备,仪用互感器,防御过电压设备,绝缘子,接地装置,2025/12/21 周日,5,电气设备的基本参数,1,、电气设备的额定电压,额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是电气设备设计时所依据的电压值。额定电压决定了设备运行要求的绝缘水平。在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠长期运行。,额定电压为,1000,伏以下电气设备称为低压设备，,1000,伏及以上的电气设备称为高压设备。,2025/12/21 周日,6,我国的电压等级,220V,、,380V,、,6kV,、,10kV,、,35kV,、（,60kV,）、,110kV,、,220kV,、,330kV,、,500kV,、,1000kV,、（,800,kV,）,和线路电压区别,2025/12/21 周日,7,一般我们习惯上称,3,千伏,35,千伏称为中压,110,千伏、,220,千伏称为高压,330,千伏、,500,千伏称为超高压,700,千伏、,1000,千伏称为特高压,220/380,伏为低压,2025/12/21 周日,8,2,、电气设备的额定电流,电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值。,3,、电气设备的额定容量,额定容量是电气设备在额定电压下工作所达到额定电流时的容量。变压器额定容量用视在功率,(kVA,),表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率,(kW),表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功率表示。,2025/12/21 周日,9,主要电气设备认识,2025/12/21 周日,10,110kV,变压器,2025/12/21 周日,11,35kV,变压器,2025/12/21 周日,12,10kV,油浸式变压器,2025/12/21 周日,13,10kV,干式变压器,2025/12/21 周日,14,变压器的工作原理：,变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能,电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。,2025/12/21 周日,15,与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 用,U1，I1，E1，N1,表示,;,与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组,用,U2，I2，E2，N2,表示,;,同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为,F,m,该磁通量称为主磁通,;,变压器原理图（图,3-1,）,2025/12/21 周日,16,若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有,不计铁心损失，根据能量守恒原理可得,由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系：,令,K=N,1,/N,2,，,称为匝比（亦称电压比），则,2025/12/21 周日,17,每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能,。,电力变压器,产品型号,S11,315/10,产品编号,额定容量,315kV,A,使用条件 户外式,额定电压,10000/400V,冷却条件,ONAN,额定电流,18.2/454.7A,短路电压,4%,额定频率,50 Hz,器身吊重,765kg,相 数 三相 油 重,380kg,联接组别,Y yno,总 重,1525kg,制 造 厂 生产日期,图,1,4,电力变压器铭牌示意图,2025/12/21 周日,18,单相变压器：,三相变压器：,2025/12/21 周日,19,1,、星形联结,星形联结记作：“Y”或“y”,2,、三角形联结,三角形联结记作：“D”或“d”,2025/12/21 周日,20,干式电力变压器特点,干式电力变压器承受热冲击能力强，过负载能力大、难燃、防火性能高、低损耗、局部放电量小、,噪声低、不产生有害气体、不污染环境、对湿度、灰尘不敏感、体积小、不开裂、维护简便。因此，最适宜用于防火要求高，负荷波动大以及污秽潮湿的恶劣环境中。如：机场、发电厂、冶金作业、医院、高层建筑、购物中心、居民密集区以及石油化工、核电站、核潜艇等特殊环境中。,2025/12/21 周日,21,干式电力变压器型号及含义,SCB10,1600/6,SC:,三相固体成型（环氧树脂）,B:,低压箔式线圈,10:,设计序号,1600kVA:,额定容量,6kV:,额定高压电压,2025/12/21 周日,22,变压器的分类：,按用途分类：升压变压器、降压变压器；,按相数分类：单相变压器和三相变压器；,按线圈数分类：双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器；,按铁心结构分类：心式变压器和组式变压器；,按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压器；,按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；,按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。,2025/12/21 周日,23,变压器的附件：,1-,铭牌；,2-,信号式温度计；,3-,吸湿器；,4-,油标；,5-,储油柜；,6-,安全气道,7-,气体继电器；,8-,高压套管；,9-,低压套管；,10-,分接开关；,11-,油箱；,12-,放油阀门；,13-,器身；,14-,接地板；,15-,小车,2025/12/21 周日,24,变压器容量等级,30,、,50,、,63,、,80,、,100,、,125,、,160,、,200,、,250,、,315,、,400,、,500,、,630,、,800,、,1000,、,1250,、,1600,、,2000,、,2500,、,3150,、,4000,、,5000,、,6300,、,8000,、,10000,、,12500,、,16000,、,20000,、,25000,、,31500,、,40000,、,50000,、,63000,、,90000,、,120000,、,150000,、,180000,、,260000,、,360000,、,400000KVA,容量为,630KVA,以下的变压器统称为小型变压器。,800-6300KVA,的变压器为中型变压器。,8000-63000KVA,的变压器为大型变压器。,90000KVA,以上的变压器为特大型变压器。,2025/12/21 周日,25,互感器,互感器属于特种变压器，分电流互感器和电压互感器。,电流互感器：,将大电流转换成标准小电流（,5A,、,1A,），供测量、保护用。,电压互感器：,将高电压转换成标准低电压（,100V,），供测量、保护用。也,可用作电容器放电用、电源,PT,用。,2025/12/21 周日,26,1.,电流互感器（,CT,）,1.1,型号：,LZZBJ9-10A,（举例）,L:,电流互感器,Z,：支柱式,Z:,浇注式,B,：带保护级,J,：加强型,9:,设计序号,10,：额定电压（,kV,）,A,：结构代号,1.2,变比：一次电流,/,二次电流,二次电流：,5A,、,1A,；一次电流根据系统需求,变比：,100/5,、,200/1,、,2000/5,复合变比：,100,200/5,、,200,400/5,1.3,精度等级,(,根据互感器在回路中用途选,),0.5/10P10,、,0.2/0.5/10P20,、,0.5/5P10/5P10,测量级：,0.2S,、,0.2,、,0.5S,、,0.5,（,S,扩大测量范围）,保护级：,5P,、,10P,，表示,5%,和,10%P,表示保护,准确限值系数：,10,、,15,、,20,、,25,、,30,（易被忽略）,2025/12/21 周日,27,举例：,5P10,表示当一次过流,10,倍时，该绕组的复合误差,5%,10P10,表示当一次过流,10,倍时，该绕组的复合误差,10%,10P15,表示当一次过流,15,倍时，该绕组的复合误差,10%,1.4,额定输出容量（易被忽略）,设计院经常采用特殊,CT,额定输出容量，变相的达到指定互感器厂家和型号的目的。,开关柜结构设计时，须考虑,CT,的外形尺寸和安装尺寸,2025/12/21 周日,28,35kV,户内油浸式电流互感器,2025/12/21 周日,29,35kV,户内电磁式电流互感器,2025/12/21 周日,30,10kV,电磁式电流互感器,2025/12/21 周日,31,400V,低压电流互感器,2025/12/21 周日,32,2.,电压互感器,(PT),2.1,型号：,JDZ(X)10-3,、,6,、,10,J:,电压互感器,D,：单相,Z:,浇注式,X,：带剩余电压绕组,10:,设计序号,3,、,6,、,10,：额定电压（,kV,）,2.2,变比,二次电压：,100V,；一次电压根据系统电压,JDZ10-10,：,10/0.1 10/0.1/0.1,（,V,形接法）,JDZX10-10,：,10/3/0.1/3/0.1/3,10/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3,（星形,Y,和开口三角形接法）,2.3,精度等级,测量级：,0.2,、,0.5S,、,0.5,（,S,扩大测量范围）,保护级：,3P,、,6P,，,P,表示保护,2025/12/21 周日,33,型号 变比 精度等级,JDZ10-10 10/0.1 0.5,级,JDZ10-10 10/0.1/0.1 0.2/0.5,JDZX10-10 10/3/0.1/3/0.1/3 0.5/6P,JDZX10-10 10/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3 0.2/0.5/6P,2.4,额定输出容量,不同型号,PT,，额定输出容量不同；,相同型号,PT,，不同厂家，额定输出容量也可能不同；,2025/12/21 周日,34,35kV,户内油浸式电压互感器,2025/12/21 周日,35,35kV,户内电磁式电压互感器,2025/12/21 周日,36,10kV,电磁式电压互感器,2025/12/21 周日,37,断路器,1,、断路器分类,按内部绝缘介质分：,少油断路器、真空断路器、,SF6,断路器及磁吹断路器,按操作机构分：电磁、弹簧、永磁,2.,技术参数,2.1,额定电压（,kV,）：,12,（,24,、,40.5,）,2.2,额定电流（,A,）：,630,、,1250,、,1600,、,2000,、,2500,、,3150,、,4000,、,5000,、,6300,2.3,额定短路开断电流（,kA,）：,16,、,20,、,25,、,31.5,、,40,、,50,（额定短时耐受电流）,额定短路开断电流：断路器能开断最大短路电流。,2025/12/21 周日,38,2.4,额定峰值耐受电流（,kA,）：,40,、,50,、,63,、,80,、,100,、,130,额定短路关合电流：当断路器合闸到已短路的系统时，能关合的最大短路电流。,2.5,额定短路电流持续时间：,4s,（,3s,、,2s,）,2.6,机械寿命,3,万（永磁机构,10,万次）,2.7,二次操作电压,DC220V/AC220V,注意要点：,一次参数：额定电压、额定电流、耐压、额定短路开断电流、,开断次数、额定短路关合电流、额定短路电流持续时间；,二次参数：控制和储能电压、过流脱扣线圈数量、防跳、闭锁,线圈、断路器内部二次原理图；,其他参数：型号、安装方式、外形尺寸、安装尺寸、机械寿命,2025/12/21 周日,39,35kV,户内,ZN85,手车式断路器,2025/12/21 周日,40,35kV,户内,ZN12,固定式断路器,2025/12/21 周日,41,10kV ZN63,手车式断路器,2025/12/21 周日,42,400V,框架断路器,2025/12/21 周日,43,400V,塑壳断路器,2025/12/21 周日,44,400V,微型断路器,2025/12/21 周日,45,35kV,户内高压熔断器,2025/12/21 周日,46,10kV,环网柜负荷开关熔断器,2025/12/21 周日,47,避雷器、过电压保护器,用来限制过电压，使电力系统中电器设备免受大气过电压和内部过电压的危害。,1.,避雷器,复合外套金属氧化物避雷器,2025/12/21 周日,48,根据使用场所不同分为：,配电型（,S,）：保护相应电压等级的开关柜、变压器、箱式变、电缆头等有关配电设备免受大气和操作过电压损坏；,电站型（,Z,）：保护发电厂、变电所中交流电器设备免受大气过电压和操作过电压的损坏；,电机型（,D,）：限制真空断路器或少油断路器投切旋转电机时产生的过电压，保护旋转电机免受操作过电压的损坏；,电容器型（,R,）：抑制真空断路器或少油断路器操作电容器组产生的过电压，保护电容器组免受操作过电压的损坏。,S,型用于,10KV,配电线路（出线），,Z,型用于母线设备（,PT,柜）和主变,10KV,侧（进线）,2025/12/21 周日,49,35kV,户内高压避雷器,2025/12/21 周日,50,10kV,户内高压避雷器,2025/12/21 周日,51,10kV,户内过电压保护器,2025/12/21 周日,52,高压交联聚乙烯电缆,2025/12/21 周日,53,一、电缆的基本结构,2025/12/21 周日,54,二、各部分的作用,半导体层的作用：,电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，导体表面不光滑，会造成电场集中。在导体表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，从而避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，这一层屏蔽为内屏蔽层；同样在绝缘表面和护套接触处也可能存在间隙，是引起局部放电的因素，故在绝缘层表面加一层半导电材料的屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位，从而避免在绝缘层与护套之间发生局部放电，这一层屏蔽为外屏蔽层；,2025/12/21 周日,55,电场分布原理,高压电缆每一相线芯外均有一接地的（铜）屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。也就是说，正常电缆的电场只有 从（铜）导线沿半径向（铜）屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场（电力线），电场分布是均匀的。,在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。,没有应力管的电场分布,有应力管的电场分布,2025/12/21 周日,56,外护层用途：防止电缆受潮，进水，绝缘受腐蚀，保护电缆内部。,钢铠用途：保护电缆不被外力所伤和保护接地。,导体：传导电流。,2025/12/21 周日,57,铜屏蔽层的作用,金属屏蔽层的作用，在正常运行时通过电容电流；当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时也起到屏蔽电场的作用。,由此可见，如果电缆中这层外半导体层和铜屏蔽不存在，三芯电缆中芯与芯之间发生绝缘击穿的可能性非常大。,2025/12/21 周日,58,三、电缆的型号含义,类别,导体,绝缘,内护层,特征,K,控制电缆,P,信号电缆,B,绝缘电线,Y,移动式软电缆,T,铜导线 一般不用表示出来,L,铝线,Z,纸绝缘,X,天然橡胶,V,聚氯乙烯护套,Y,聚乙烯护套,Q,铅包,L,铝包,H,橡套,V,聚氯乙烯护套,Y,聚乙烯护套,P,屏蔽,D,不滴流,2025/12/21 周日,59,四、外护层代号的含义,代号,铠装层类型,代号,外护层类型,0,无,0,无,1,无,1,纤维绕包,2,双钢带,2,聚氯乙烯护套,3,细圆钢丝,3,聚乙烯护套,4,粗圆钢丝,4,2025/12/21 周日,60,五、户内终端头的制作,电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件，电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件，电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆本体一样能长期安全运行，并具有与电缆相同的使用寿命。良好的电缆附件应具有以下性能：,线芯联接好,:,主要是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的,1.2,倍；应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能；此外还应体积小、成本低、便于现场安装。,绝缘性能好,:,电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理，有改变电场分布的措施。,2025/12/21 周日,61,注意：剥除外护套时应根据电缆头附件的长度或设备需要的实际长度剥取。,剥除时应做好标记，保证断口的光滑。,1,、,剥除外护套,2025/12/21 周日,62,2,、去除钢铠,自断口处,3cm,用扎丝扎紧钢铠，既能做标记又能使钢铠锯开后不散乱。,锯钢铠时应小心不要锯到里面的绝缘。,2025/12/21 周日,63,3,、剥除内护套,自钢铠断口处,3cm,剥除内护套。,取出电缆内的填充物。,用,PVC,胶带把铜屏敝包紧。,把线芯分开，注意不要弄伤断口处电缆的绝缘。,2025/12/21 周日,64,4,、焊接接地线,用锉刀打磨钢铠后用电烙铁焊接接地线。,然后再把一扁平接地线分成三股，在断口,3cm,处用铜丝扎紧于线芯铜屏蔽上。用电烙铁焊于铜屏蔽，焊接时不要伤了主绝缘。,2025/12/21 周日,65,用电烙铁给接地线上镀锡，做一防潮段，防止潮气顺着接地线进入。,用填充胶包绕自外护套向下,5cm,处开始向三岔口处包绕。,注意把两根接地线分开绝缘。,2025/12/21 周日,66,5,、热缩分支手套,戴入分支手套，用烤把进行热缩，热缩时应从一端开始慢慢加热，向热缩处缓慢推进。,不能同时热缩两端，以防止空气排不出来出现鼓泡，开裂。,不能在三支手套处长时间烘烤，应为那是最脆弱的地方。,靠近电缆外护套处要热缩好，以防潮气从此进入。,2025/12/21 周日,67,6,、剥除铜屏蔽和外半导电体,自分支手套上端部,2cm,处做好标记剥除铜屏蔽。,要把屏蔽层里的色带在分支手套上用胶带做好记号，以防弄错,再自铜屏蔽,2cm,处做好标记剥除外半导体。,注意剥铜屏蔽时不要损伤外半导体。,注意剥外半导体时不要损伤主绝缘。,制作电缆终端时剥除一小段屏蔽层主要目的是用来保证高压,对地的爬电距离的。,剥除屏蔽层的长度以保证爬电距离；增强绝缘表面抗爬电能力为依据。,2025/12/21 周日,68,7,、剥除线芯绝缘和清理主绝缘,量取线鼻子孔深再加,5mm,处剥去主绝缘。,用砂布打磨主绝缘表面，去除半导体粉尘。,清洁主绝缘层表面 用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦，以免将半导电物质带到主绝缘层表面。,2025/12/21 周日,69,8,、安装应力管,先用干净的软布蘸酒精清理主绝缘表面，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦。,再用硅脂均匀涂抹在线芯主绝缘上，用硅脂润滑界面，以便于安装,同时填充界面的气隙，消除电晕。,半导电应力管,在半导体断口处主绝缘包绕,1.5cm,应力疏散胶至半导体全部包绕。,开始安装应力管,2025/12/21 周日,70,9,、压接线鼻子和处理主绝缘,根据现场设备连接的实际位置确定各相电缆的长短,用钢刷蘸些凡士林在线芯上擦拭,再用钢锉挫平线鼻子上的压痕,用酒精布擦拭主绝缘和线鼻子,在线鼻子与主绝缘断口处用填充教包绕整个线鼻子,在制作终端头时，可以不削铅笔头。但是，如电缆绝缘端部与接线金具之间需包绕密封带时，为保证密封效果，通常将绝缘端部削成锥体，以保证包绕的密封带与绝缘能很好的粘合。,关于铅笔头的问题,2025/12/21 周日,71,10,、外绝缘管的固定,套入热缩绝缘管，使管口带有密封胶的一端在分支手套处,割去多余绝缘管,开始热缩，热缩时活力不宜过猛，火焰朝收缩方向缓慢推进，应从分支手套处向端部热缩,根据事先做好的标记，穿入相色管，热缩紧固,2025/12/21 周日,72,2025/12/21 周日,73,低压电缆,2025/12/21 周日,74,2025/12/21 周日,75,2025/12/21 周日,76,绝缘子、套管,2025/12/21 周日,77,微机保护装置,2025/12/21 周日,78,电流增大,出现差流,出现序分量,（零序、负序）,电 流,电 压,电压降低,电流电压间相角发生变化,电流与电压比值发生变化,出现序分量,(,零序、负序）,故障时电气量的变化,2025/12/21 周日,79,主保护,近后备保护,后备保护,主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。,主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。,远后备保护,主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备保护。,主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现的后备保护。,主保与后备保护,2025/12/21 周日,80,原 理,类 型,分 析,故障电流,IIset,阶段式电流保护,优点,：简单、可靠，能反映各种性质的故障。,缺点：,直接受电网的接线以及电力系统运行方式变化的影响,瞬时,电流速断,定时限,过电流,限,时,电流速断,反时限过电流保护,电流保护,2025/12/21 周日,81,配置原则：,35kV,在,35kV,及以上中性点非直接接地电网的线路上，应装设反映相间短路的保护装置，一般装设三段式电流保护。,对单相接地故障，一般装设单相接地信号装置。有条件时，应装设单相接地保护。,在单侧电源的链式单回线路上，应尽量采用阶段式的电流电压保护，当不能满足快速性和灵敏性要求时，可允许速断保护无选择性动作，而以重合闸来补救。,在运行中可能经常出现过负荷的电缆线路应装设过负荷保护，一般作用于信号。必要时动作于跳闸。,2025/12/21 周日,82,配置原则：,10kV,在,10kV,中性点非直接接地电网中的架空线和电缆线路上，应装设相间短路及单相接地的保护装置。,对于单侧电源辐射形电网的单回路，可装设两段过电流保护：第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护。（,允许只装设,I,、,III,段或,II,、,III,段或只装设第,III,段电流保护。）,对于单相接地故障，在出线不多的情况下，一般装设反应零序电压信号的选线装置。在出线较多的情况下，则应装设接地保护动作于信号。只有在根据人身及设备安全的要求需要时，才装设动作于跳闸的接地保护。,对运行中可能出现过负荷的电缆线路或者元件保护，可装设过负荷保护，一般动作于信号，必要时动作于跳闸。,2025/12/21 周日,83,三段式,第,段,瞬时电流速断保护,第,段,限时电流速断保护,第,段,定时限过电流保护,主保护,后备保护,优点：反应电流电压（如,电压闭锁方向电流保护，多电源时）,变化，原理简单、可靠；,缺点：受系统运行方式影响大，保护范围变化大，灵敏度低，不适合高压电网。,三段式电流保护,三段式电流保护：,2025/12/21 周日,84,一、变压器的故障类型与特征,变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类，油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。变压器油箱内的故障十分危险，由于油箱内充满了变压器油，故障后强大的短路电流使变压器油急剧的分解气化，可能产生大量的可燃性瓦斯气体，很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。,电力变压器保护配置的原则,二、变压器保护配置的基本原则,1,、瓦斯保护,:,800KVA,及以上的油浸式变压器和,400KVA,以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。,2025/12/21 周日,85,2,、纵差保护或电流速断保护,:,6300KVA,及以上并列运行的变压器，,10000KVA,及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用,6300KVA,及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于 。对于,2000KVA,以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。,3,、,相间短路的后备保护,:,相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动作于跳开变压器各电源侧断路器，,并发相应信号。,一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。,4,、接地短路的零序保护,:,对于中性点直接接地系统中的变压器，应装设零序保护，零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。,2025/12/21 周日,86,5,、过负荷保护,:,对于,400KVA,以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，其动作时限较长，延时动作于发信号。,6,、其他保护,:,高压侧电压为,500KV,及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁保护。,对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障，按变压器现行标准要求，应装设相应的保护装置。,2025/12/21 周日,87,1,）额定电压,kV,Rated voltage,额定工频耐受电压,kV,Rated power frequency withstand voltage,额定雷电冲击耐受电压,kV,Rated lightning impulse withstand voltage,2,）额定电流（主母线和分支母线）,A,Rated current,（,of main busbar,and tee-off),额定短时耐受电流（,4s/3s,）,kA,Rated short-time withstand current,4s/3s,额定峰值耐受电流,kA,Rated peak withstand current,额定短路开断电流（断路器）,kA,Rated short-circuit breaking current(of CB),3,）防护等级,Degree of protection,4,）工作条件,Ambient conditions,such as,（海拔高度、温度和湿度等）,Altitude,ambient temperature,humidity etc.,中压开关柜,主要技术数据,Technical Data,2025/12/21 周日,88,GB IEC GB IEC,1,）额定电压,kV,12 12 40.5,40.5,额定工频耐受电压,kV,42/48 28/32 95/118 70/80,额定雷电冲击耐受电压,kV,75/85,75/85,185/215 170/195,2,）额定电流,A,400,500,630,800,1000,1250,（主母线和分支母线）,1600,2000,2500,3150,4000,5000,额定短时耐受电流（,4s;3s,）,kA,20,25,31.5,40,50,63,额定峰值耐受电流,kA 为额定短时耐受电流的2.5倍,3,）辅助回路的额定电压,V 直流：,24、48、110、220,交流：,100,、,220,、,380,注：斜线下的数值是隔离断口间绝缘值。隔离断口间绝缘是指隔离开关、隔离负荷 开关、手车柜隔离插头完全断开时的断口间绝缘。,主要技术数据,Technical Data,2025/12/21 周日,89,按安全等级，分为：铠装式、间隔式、箱式,按柜内主要元件（断路器）的安装方式，分为：移开式（简称手车柜）、固定式（简称固定柜）,产品分类,2025/12/21 周日,90,按柜内主绝缘介质，分为：空气绝缘（复合绝缘）型（简称,AIS,）,Air-Insulated S,witchgear,气体绝缘型（简称充气柜,C-GIS,）,Cubicle type Gas-Insulated Switchgear,产品分类,2025/12/21 周日,91,国内中压开关柜产品型号含义：,-,K-,铠装式,J-,间隔式,X-,箱式,Y-,移开式,G-,固定式,设计序号,额定电压,kV,断路器操动机构,环境代号,12,24,40.5,产品分类,N-,户内,W-,户外,TH-,湿热带,TA-,干热带,G-,高海拔,主回路方案编号,D,电磁式,T,弹簧式,2025/12/21 周日,92,国内中压开关柜产品型号含义：,KYN28A 12,国内产品型号：,KYN ,户内金属铠装移开式开关柜,KGN ,户内金属铠装固定式开关柜,JYN ,户内金属间隔移开式开关柜,XGN ,户内金属箱式固定式开关柜,产品分类,2025/12/21 周日,93,内部电弧级开关柜（,IAC,）,internal arc classified switchboard,经试验验证能满足内部电弧情况下保护人员规定要求的开关柜。,防误功能（简称“五防”）,mal-operation,防止误分、合断路器，防止带负荷分、合隔离开关或隔离插头，防止接地开关合上时（或带接地线）送电，防止带电合接地开关（或挂接地线），防止误入带电隔室。“五防”措施要灵活、简单、可靠,术语和定义,2025/12/21 周日,94,防护等级,degree of protection,开关柜的壳体、隔板防止人体接近柜内带电部件以及固体外物、灰尘的侵入和,/,或防止水的侵入而具备的保护程度。防护等级用,IP,和两个数字表示，如,IP44,。第一个数字表示防止人体接近柜内带电部件以及固体外物、灰尘的侵入而具备的保护程度，第二个数字表示防止水的侵入而具备的保护程度。,表,1,防护等级分类规定,防护等级,解 释,IP2X,能阻挡手指或直径大于,12mm,、长度不超过,80mm,的物体进入,IP3X,能阻挡直径或厚度大于,2.5mm,的工具、金属丝等物体进入,IP4X,能阻挡直径大于,1.0mm,的金属丝或厚度大于,1.0mm,的窄条等物体进入,IP5X,能防止影响设备安全运行的大量尘埃进入，但不能完全防止一般灰尘进入,术语和定义,2025/12/21 周日,95,中压开关柜,-KYN61-40.5,1400*2800*2600,2025/12/21 周日,96,技术指标额定电压,(KV)40.5,工频耐受电压,(KV)95(1min),冲击耐受电压,(KV)185,额定频率,50Hz,额定电流,(A)1250/1600/2000,额定热稳定电流,(KA 4S)25/31.5/40,额定动稳定电流,(KA)63/80,额定短路开断电流,(KA)25/31.5/40,额定短路关合电流,(KA)63/80,分合闸和辅助回路的额定电压,(V),直流,24,，,36,，,48,，,60,，,110,，,220,，交流,110,，,220,防护等级,IP3X,2025/12/21 周日,97,组成结构,开关设备柜体结构采用组装式、断路器采用手车落地式结构；配用全新型复合绝缘真空断路器、并且有良好的互换性；手车车架中装有丝杠螺母推进机构，可轻松移动手车，并防止误操作而损坏推进机构；主开关、手车、开关柜门之间的联锁均采用强制机械闭锁方式，满足“五防”功能；所有的操作均可在柜门关闭状态下进行；电缆室空间充裕，可连接多根电缆；快速接地开关用于接地和回路短路；外壳防护等级,IP3X,，手车室门打开状态下，防护等级,IP2X,。,2025/12/21 周日,98,中压开关柜,-XGN17-40.5,2020*3200*3100,2025/12/21 周日,99,技术指标额定电压,(KV)40.5,工频耐受电压,(KV)95(1min),冲击耐受电压,(KV)185,额定频率,50Hz,主母线额定电流,(A)1250/1600/2000,支母线额定电流,(A)630/1250/1600/2000,额定热稳定电流,(KA 4S)25/31.5,额定动稳定电流,(KA)63/80,额定短路开断电流,(KA)25/31.5,额定短路关合电流,(KA)63/80,分合闸和辅助回路的额定电压,(V),直流,24,，,36,，,48,，,60,，,110,，,220,，交流,110,，,220,防护等级,IP2X,2025/12/21 周日,100,组成结构,XGN17-40.5,箱型固定式交流金属封闭开关设备为固定式接装组合结构，其基本骨架均由型钢及钢板弯制件焊接而成，柜体外壳具有,IP2X,防护等级。本开关设备主要由前柜和后柜拼装而成，接不同的用途设置相应的功能单元，柜内带电体间均以空气绝缘为主，各项带电体之间及相对地之间的绝缘距离不小于,300mm,。,1,）前柜：前柜设置了主母线及母线隔离开关室、断路器室、继电器室，主母线及母线隔离开关室在该柜上方，断路器室设置在该柜下方，该室还设置有电流互感器，两室间有绝缘板隔开，通过母线套管相连。继电器设置在该柜正前面的中部，小母线端子共,15,节，并设有二线电缆通道，端子室设在左下小门内，可安装,JH10,型端子,80,以上，该室下方还设置有,M12,的接地螺栓供辅助回路接地之用，右小门为维修通道。端子室上方为操作面板，可装设辅助开关。,2025/12/21 周日,101,组成结构,2,）后柜：后柜用螺栓与前柜相连，该柜根据需要可设置旁路母线及隔离开关、架空进出线也由该柜通过，设置旁路母线时，架空进出线未达到安全高度，需增设小附或遮拦网。不设置旁母时，架空时出线可以从后柜顶部通过。该柜还可以安装电压互感器或避雷器，联络母线和电缆出线安装在此柜。后门有螺栓固定，若带电显示器提示没电，可打开后门，主母线室与后柜用隔板隔开。,2025/12/21 周日,102,中压开关柜,-GBC-40.5,2025/12/21 周日,103,技术指标,额定电压(KV)40.5,工频耐受电压(KV)95(1min),冲击耐受电压(KV)185,额定频率50Hz,额定电流(A)630/1250/1600,额定热稳定电流(KA4S)16/20/