变电站电气设备.pptx

变电站电 气 设 备第第1 章章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念了解我国电力工业发展概况掌握电力系统的基本概念了解变电站的常见类型了解常用电气设备掌握额定电压的确定方法电力系统=发电厂+变电站+输电线路+用户两大电网公司：国家电网公司和中国南方电网有限公司电力系统的发展方向：大容量，超高压，远距离变电站的类型枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV以上，连接多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解。中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线或系统主干线的接口处，电压等级一般为330220kV，汇集23个电源和若干线路。地区变电站：地区变电站是某个地区和某个城市的主要变电站，电压等级一般为220kV。企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级35220kV，12回进线。终端变电站：终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10kV引入线，经降压后向用户供电。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220kV110kV火电厂枢纽变电站110kV变电站的电气设备及运行一次系统二次系统一次系统: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电气一次系统的设备称为一次设备一次设备，电气二次，电气二次系统的设备，称为系统的设备，称为二次设备二次设备。电气设备电气设备一次设备一次设备二次设备二次设备系统电气一次设备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变电站的电气设备及运行电气二次电气二次设备设备测量表计：电压表，电流表，电能表，录波器等继电保护和自动装置：各种继电器、自动装置操作电器：各类型的操作把手、按钮等，实现对电路的操作控制。直流电源设备：蓄电池组、直流发电机等，共给控制、保护用的直流电源及厂用直流负荷。变电站的电气设备及运行变电站的电气设备及运行电气设备的额定参数一、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。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。第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压第二类额定电压是指1001000伏之间的额定电压额定电压为额定电压为10001000伏以下伏以下电气设备称为电气设备称为低压设备低压设备，10001000伏及以上伏及以上的的电气设备称为电气设备称为高压设备高压设备。第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。变电站的电气设备及运行一般我们习惯上称将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伏为低压变电站的电气设备及运行我国采用的周围介质额定温度如下：我国采用的周围介质额定温度如下：电力变压器和大部分电器电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、如断路器、隔离开关、互感器等互感器等)的的额定周围空气温度取为额定周围空气温度取为4040。敷设在敷设在空气中空气中的母线、电缆和绝缘导线等为的母线、电缆和绝缘导线等为2525。埋设埋设地下地下的电力电缆的额定泥土温度为的电力电缆的额定泥土温度为2525。二、电气设备的额定电流二、电气设备的额定电流电气设备的电气设备的额定电流额定电流是指周围介质在额定环境温度时，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值所允许长期通过的最大电流值最大电流值。变电站的电气设备及运行额定容量额定容量的规定条件与额定电流相同。变压器额定容的规定条件与额定电流相同。变压器额定容量用视在功率量用视在功率(kVA)(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率功功率，所以一般以有功功率(kW)(kW)表示；当其额定容表示；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。用有功功率表示。三、电气设备的额定容量三、电气设备的额定容量变电站一次电气设备变压器母线高压断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器电抗器高压电容器变电站其他设备某某某某220kV220kV220kV220kV变电站变电站变电站变电站SFSZ9-220/120000SFSZ9-220/120000主变压器主变压器主变压器主变压器 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TMTMTMTM主主主主变变变变压压压压器器器器在在在在输输输输变变变变电电电电网网网网络络络络中中中中承承承承担担担担变变变变换换换换电电电电压压压压等等等等级级级级的的的的作作作作用用用用，利利利利用用用用电电电电磁磁磁磁感感感感应应应应的的的的原原原原理理理理来来来来改改改改变变变变交交交交流流流流电电电电压压压压，升升升升压压压压变变变变压压压压器器器器将将将将低低低低电电电电压压压压变变变变换换换换成成成成能能能能远远远远距距距距离离离离输输输输送送送送的的的的高高高高电电电电压压压压，降降降降压压压压变变变变压压压压器器器器将高电压变换成各级用户所需的低电压。将高电压变换成各级用户所需的低电压。将高电压变换成各级用户所需的低电压。将高电压变换成各级用户所需的低电压。变压器瓷套管硬母线220kV220kV母线母线母线母线 型号型号型号型号 LGJ-300/20LGJ-300/20 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：WBWBWBWB母母母母线线线线将将将将各各各各个个个个电电电电气气气气间间间间隔隔隔隔共共共共同同同同连连连连接接接接，其其其其作作作作用用用用是是是是汇汇汇汇集集集集、分分分分配配配配和和和和传传传传送送送送电电电电能能能能，使使使使停停停停送送送送电电电电操操操操作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。作灵活，并可方便母线上所连接的各个电气设备检修与投运。220kv母线龙门架220kV220kV高压断路器高压断路器高压断路器高压断路器 型号型号型号型号 HPL-245E1HPL-245E1 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：QFQFQFQF高高高高压压压压断断断断路路路路器器器器用用用用来来来来开开开开断断断断电电电电力力力力系系系系统统统统正正正正常常常常时时时时的的的的负负负负荷荷荷荷电电电电流流流流和和和和空空空空载载载载电电电电流流流流，还还还还可可可可以以以以与与与与继继继继电电电电保保保保护与自动装置配合，快速切断短路电流。护与自动装置配合，快速切断短路电流。护与自动装置配合，快速切断短路电流。护与自动装置配合，快速切断短路电流。操作机构箱灭弧室220kV220kV隔离开关隔离开关隔离开关隔离开关 型号型号型号型号 GW23A-252DWGW23A-252DW 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：QSQSQSQS造造造造成成成成明明明明显显显显断断断断开开开开点点点点，为为为为设设设设备备备备检检检检修修修修创创创创造造造造可可可可靠靠靠靠条条条条件件件件。无无无无灭灭灭灭弧弧弧弧装装装装置置置置，所所所所以以以以不不不不能能能能开开开开断断断断负负负负荷荷荷荷电流和故障电流。电流和故障电流。电流和故障电流。电流和故障电流。支柱绝缘子隔离开关静触头隔离开关动触头三相联动杆220kV220kV电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 型号型号型号型号 LB6-220LB6-220 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TATATATA电电电电流流流流互互互互感感感感器器器器起起起起到到到到变变变变流流流流和和和和电电电电气气气气隔隔隔隔离离离离作作作作用用用用。便便便便于于于于二二二二次次次次仪仪仪仪表表表表测测测测量量量量需需需需要要要要转转转转换换换换为为为为比比比比较较较较统统统统一一一一的的的的电电电电流流流流。它它它它是是是是电电电电力力力力系系系系统统统统中中中中测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表、继继继继电电电电保保保保护护护护等等等等二二二二次次次次设设设设备备备备获获获获取取取取电电电电气气气气一一一一次次次次回回回回路路路路电电电电流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。流信息的传感器，将高电流按比例转换成低电流。支柱绝缘子110kV110kV母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器 型号型号型号型号 JDCF-110WJDCF-110W 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TVTVTVTV母母母母线线线线电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器把把把把高高高高电电电电压压压压按按按按比比比比例例例例关关关关系系系系变变变变换换换换成成成成100V100V100V100V或或或或更更更更低低低低等等等等级级级级的的的的标标标标准准准准二二二二次次次次电电电电压压压压，供供供供保保保保护护护护、计计计计量量量量、仪仪仪仪表表表表装装装装置置置置使使使使用用用用。同同同同时时时时电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器可可可可以以以以将将将将高高高高电电电电压压压压与与与与电电电电气气气气工工工工作作作作人人人人员员员员隔隔隔隔离离离离，并并并并使使使使二二二二次次次次设设设设备简单化。备简单化。备简单化。备简单化。220kV220kV氧化锌避雷器氧化锌避雷器氧化锌避雷器氧化锌避雷器 型号型号型号型号 Y10W-200/520Y10W-200/520 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：F F F F氧氧氧氧化化化化锌锌锌锌避避避避雷雷雷雷器器器器利利利利用用用用氧氧氧氧化化化化锌锌锌锌良良良良好好好好的的的的非非非非线线线线性性性性伏伏伏伏安安安安特特特特性性性性，使使使使在在在在正正正正常常常常工工工工作作作作电电电电压压压压时时时时流流流流过过过过避避避避雷雷雷雷器器器器的的的的电电电电流流流流极极极极小小小小（微微微微安安安安或或或或毫毫毫毫安安安安级级级级）；当当当当过过过过电电电电压压压压作作作作用用用用时时时时，电电电电阻阻阻阻急急急急剧剧剧剧下下下下降降降降，泄泄泄泄放放放放过过过过电压的能量，达到保护的效果。电压的能量，达到保护的效果。电压的能量，达到保护的效果。电压的能量，达到保护的效果。均压环避雷器本体10kV10kV电容器成套装置电容器成套装置电容器成套装置电容器成套装置 电容器型号电容器型号电容器型号电容器型号 BAMH2 12/3-6000-1*3W BAMH2 12/3-6000-1*3W 串联电抗器型号串联电抗器型号串联电抗器型号串联电抗器型号 CKDGKL-10-120/415.7-6WCKDGKL-10-120/415.7-6W电电电电容容容容器器器器组组组组用用用用于于于于补补补补偿偿偿偿电电电电力力力力系系系系统统统统感感感感性性性性负负负负荷荷荷荷的的的的无无无无功功功功功功功功率率率率，以以以以提提提提高高高高功功功功率率率率因因因因数数数数，改改改改善善善善电电电电压压压压质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。质量，降低线路损耗。成套装置中的电抗器可限制合闸涌流和高次谐波。集合式电容器电抗器电抗器电抗器电抗器 型号型号型号型号电电电电抗抗抗抗器器器器在在在在电电电电网网网网中中中中可可可可以以以以限限限限制制制制短短短短路路路路电电电电流流流流和和和和高高高高次次次次谐谐谐谐波波波波，维维维维持持持持母母母母线线线线有有有有较较较较高高高高残残残残压压压压，图图图图中中中中所所所所示示示示的的的的是是是是母母母母线线线线串串串串联联联联电电电电抗抗抗抗器器器器，作作作作用用用用主主主主要要要要是是是是限限限限制制制制主主主主变变变变低低低低压压压压侧侧侧侧母母母母线线线线短短短短路路路路电电电电流流流流对对对对主主主主变变变变绕绕绕绕组组组组的冲击。的冲击。的冲击。的冲击。电抗器B相油浸式电抗器220kV220kV高频阻波器高频阻波器高频阻波器高频阻波器 型号型号型号型号 XZK-1000-1.0/31.5-B5XZK-1000-1.0/31.5-B5 高高高高频频频频成成成成套套套套设设设设备备备备的的的的组组组组成成成成之之之之一一一一。线线线线路路路路阻阻阻阻波波波波器器器器是是是是串串串串联联联联在在在在电电电电力力力力输输输输电电电电线线线线上上上上的的的的重重重重要要要要设设设设备备备备，它它它它为为为为利利利利用用用用电电电电力力力力线线线线传传传传送送送送高高高高频频频频保保保保护护护护和和和和载载载载波波波波系系系系统统统统的的的的分分分分流流流流信信信信号号号号构构构构成成成成通通通通道道道道；阻阻阻阻止止止止高高高高频频频频信信信信号号号号向向向向分支线传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流。分支线传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流。分支线传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流。分支线传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流。220kV220kV耦合电容器耦合电容器耦合电容器耦合电容器 型号型号型号型号 WCC220-5HWCC220-5H高高高高频频频频成成成成套套套套设设设设备备备备的的的的组组组组成成成成之之之之一一一一。利利利利用用用用电电电电容容容容元元元元件件件件Z Zc=1/2f c=1/2f c c的的的的通通通通高高高高频频频频、阻阻阻阻工工工工频频频频特特特特性性性性，使使使使强强强强电电电电和和和和弱弱弱弱电电电电通通通通过过过过电电电电容容容容器器器器耦耦耦耦合合合合并并并并隔隔隔隔离离离离，提提提提供供供供高高高高频频频频信信信信号号号号通通通通路路路路，阻阻阻阻止止止止工工工工频频频频电电电电流流流流进进进进入入入入弱弱弱弱电电电电系系系系统统统统，保保保保证证证证人人人人身身身身安安安安全全全全。带带带带有有有有电电电电压压压压抽抽抽抽取取取取装装装装置置置置的的的的耦耦耦耦合合合合电电电电容容容容器器器器还可抽取工频电压供保护及重合闸使用。还可抽取工频电压供保护及重合闸使用。还可抽取工频电压供保护及重合闸使用。还可抽取工频电压供保护及重合闸使用。220kV220kV结合滤波器结合滤波器结合滤波器结合滤波器 型号型号型号型号 JL-400-5-B8ZJL-400-5-B8Z高高高高频频频频成成成成套套套套设设设设备备备备的的的的组组组组成成成成之之之之一一一一。与与与与耦耦耦耦合合合合电电电电容容容容器器器器配配配配合合合合使使使使高高高高压压压压强强强强电电电电与与与与高高高高频频频频设设设设备备备备进进进进一一一一步步步步隔隔隔隔离离离离，并并并并抑抑抑抑制制制制其其其其它它它它频频频频率率率率信信信信号号号号的的的的干干干干扰扰扰扰，又又又又能能能能使使使使高高高高频频频频通通通通路路路路的的的的输输输输入入入入阻阻阻阻抗抗抗抗与与与与高高高高频频频频电电电电缆缆缆缆的的的的输输输输入入入入阻阻阻阻抗抗抗抗相相相相匹匹匹匹配配配配，以以以以利利利利于于于于高高高高频频频频信信信信号号号号的的的的传传传传输。输。输。输。耦合电容器结合滤波器220kV220kV母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器母线电压互感器 型号型号型号型号JDCF-220W2JDCF-220W2 电气符号：电气符号：电气符号：电气符号：TVTVTVTV母母母母线线线线电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器把把把把高高高高电电电电压压压压按按按按比比比比例例例例关关关关系系系系变变变变换换换换成成成成100V100V100V100V或或或或更更更更低低低低等等等等级级级级的的的的标标标标准准准准二二二二次次次次电电电电压压压压，供供供供保保保保护护护护、计计计计量量量量、仪仪仪仪表表表表装装装装置置置置使使使使用用用用。同同同同时时时时电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器可可可可以以以以将将将将高高高高电电电电压压压压与与与与电电电电气气气气工工工工作作作作人人人人员员员员隔离，并使二次设备简单化。隔离，并使二次设备简单化。隔离，并使二次设备简单化。隔离，并使二次设备简单化。第第2章章 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式了解中性点运行方式的意义及类别 掌握中性点不接地运行方式的特点及应用了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。基本概念1、电力系统的中性点是指三相系统做星形连接的变压器和发电机的中性点。2、运行方式共三种：中性点不接地运行方式 中性点经消弧线圈接地运行方式 中性点直接接地运行方式 前两种接地系统统称为 -小接地电流系统 后一种接地系统又称为 -大接地电流系统3、分析中性点运行方式的目的：运行方式的不同会影响运行的可靠性、设备的绝缘、通信的干扰、继电保护等基本概念其中：L为消弧线圈Ck为第k条馈线对地电容Cf为发生故障线对地电容2.1中性点不接地系统中性点不接地系统假设条件假设条件 C各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容，又称线路对地的分布电容。为了方便讨论，认为：1、三相系统对称（即电源中性点的电位为零）2、对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑 3、假设三相系统完全对称，则负荷电流 、对称。4、当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C，则对地附加电容电流对称 5、中性点与地电位一致 分析当发生单相接地故障时：电压发生变化:故障相电压下降（零）非故障相上升 倍（线电压）三相的线电压仍保持对称且大小不变，对接于线电压的电力用户并无影响绝缘水平按线电压设计 故障时，三相系统仍然对称，可以继续运行2小时，以减少跳闸次数保证连续供电因存在接地容性电流，故在接地点有电弧结论2.2中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统问题的提出 为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不接地电力网发生 接地故障时，仍可继续运行2h，但若接地电流值过大，会产生持续性电弧，危胁设备，甚至产生三相或二相短路。所以若在接地处流过一个与接地电容电流相反的感性电流，减小接地电容电流，将有利于电弧的熄灭，因而出现了中性点经消弧线圈接地的运行方式。工 作 原 理正常运行时，中性点对地电压为零，消弧线圈中没有电流通过。当发生单相接地故障时，中性点电位上升为相电压，消弧线圈有电感电流通过，且与接地电容电流相互抵消，所以称为电感电流对接地电容电流的补偿。消弧线圈为可调电感线圈 电感电流 IL流过接地点，其总接电流I地=ILIC调线圈匝数，使I地=0 IL与IC方向相反 IL起到抵消IC的作用。补偿方式及选用1、全补偿 接地点电容电流为零（不采用）缺点：由IL=Ic，从设置消弧线圈的目的来看，此方式最为理想，但实际上是不允许的，因为若感抗与容抗相等，满足串联谐振条件，容易因不对称形成系统串联谐振过电压2、欠补偿 接地点为容性电流（少采用）缺点：易发展成为全补偿方式3、过补偿为感性电流 (采用)在任何条件下都不会造成完全补偿注意：电感电流数值不能过大2.3中性点直接接地系统中性点直接接地系统工 作 原 理 随着输电电压等级的增高和线路的增长，接地电流也随之增大，中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式已经不能满足电力系统的需求。针对这样的情况，中性点可以采用直接接地的运行方式，即中性点经过非常小的电阻与大地连接。这种接地方式在线路故障时，短路电流很大，继电保护立即动作，使断路器断开，迅速切除故障部分。优点：1、不外加设备即可消弧 2、故障时电压不会升高，降低电网对地绝缘要求，节省造价缺点：1、故障时必须断开故障线路，供电可靠性降低 改进：装自动重合闸装置、加备用电源 2、电流很大 改进：中性点经电抗器接地或仅将系统中的部分变压器中性点接地3、短路电流大，电磁干扰也大改进：设计线路时电力线路在一定距离避免和通信线路平行，减少可能产生的电磁干扰2.4中性点经低阻抗接地系统中性点经低阻抗接地系统工 作 原 理 由于电缆线路对地电容较大，在以电缆为主体的35kV、10kV城市电网中，单相接地电容电流随线路长度的增加而增加。采用消弧线圈补偿的方式很难有效的灭弧。这时可采用经低阻抗（单相接地故障瞬时跳闸）接地方式。采用中性点经低阻抗接地方式运行时，为限制接地相回路的电流，减少对周围通信线路的干扰，接地相电流应限制在6001000A范围内。应用范围110kv及以上直接接地2060kv I10A中性点经消弧线圈310kv I30A中性点经消弧线圈1kv及以下直接接地第第3章章 高压开关电器高压开关电器开关电器中电弧的产生和熄灭高压断路器高压隔离开关高压开关电器高压开关电器 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工正常工作电流作电流的开关电器，如高压负荷开关。的开关电器，如高压负荷开关。仅用来断开故障情况下的仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电过负荷电流或短路电流流的开关电器，如高压熔断器。的开关电器，如高压熔断器。既用来既用来断开和闭合正常工作电流断开和闭合正常工作电流，也用来，也用来断开断开和闭合过负荷电流或短路电流和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压的开关电器，如高压断路器。断路器。不要求断开或闭合电流不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电，只用来对被检修的电气设备气设备隔离隔离电压的开关电器，如隔离开关等。电压的开关电器，如隔离开关等。3.1电弧的基本知识电弧的基本知识 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 开关电器是用来接通或开断电路的电气设备，在开关电器触头接通和份开时，触头间可能出现电弧。二、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。2.2.电弧温度极高电弧温度极高,很容易烧坏开关触头；触头附近的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。器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。3.3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电动力、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，就很容易热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形，就很容易造成造成飞弧短路和伤人。飞弧短路和伤人。三、熄灭交流电弧的方法 1.1.迅速拉长电弧迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多：提高断路器的分闸速度，采用多断口结构等。断口结构等。2.2.吹弧吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、：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。冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。3.3.采用真空采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介质绝缘强度。质绝缘强度。4.4.弧隙并联电阻弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。：主要用来提高断路器的熄弧能力。通常在通常在220220千伏及以上线路断路器上使用。千伏及以上线路断路器上使用。5.5.提高弧隙介质压力提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。：有利于加强正负离子复合。四、高压断路器（一）高压断路器的用途 高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即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（开闭正常工作电流）；二是保护作用，即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（断开短路电流）。（二）高压断路器的基本结构 高压断路器的基本结构：主要包括电路高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件通断元件、绝缘支撑元件绝缘支撑元件、操动机构操动机构及及基座基座等几部分等几部分 1-通断元件；2-绝缘支撑元件；3-操动机构；4-基座断路器基本结构示意图（三）高压断路器的类型 按安装地点分按安装地点分户外高压断路器户外高压断路器户内高压断路器户内高压断路器按灭弧介质按灭弧介质及灭弧原理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1.六氟化硫断路器 1接线端子；2绝缘筒(内有气缸和触头)；3下接线端子；4操动机构箱；5小车；6断路弹簧SF6断路器灭弧室结构和工作示意图1静触头；2绝缘喷嘴；3动触头；4气缸(连同动触头由操动机构传动)；5压气活塞(固定)；6电弧 LN2-10型高压SF6断路器六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比其它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路器的体积小、开断容量大、开断性能优异、电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不检修，有的还提出20年不检修）、无噪音公害、无火灾危险。特点2.真空断路器 ZN28A-12户内交流高压真空断路器户内交流高压真空断路器ZN12B型型35kV户内真空断路器户内真空断路器常 用 的 真 空 灭 弧 室陶瓷灭弧室 玻璃灭弧室 真空灭弧室由动静真空灭弧室由动静触头、屏蔽罩、波触头、屏蔽罩、波纹管、玻壳纹管、玻壳(玻璃、玻璃、陶瓷或树脂材料制陶瓷或树脂材料制成的外壳成的外壳)等等组成组成 真空断路器的特点是动作快、操作噪音小、动作快、操作噪音小、无污染、电气及机械寿命长、体积小、重无污染、电气及机械寿命长、体积小、重量轻、能防火、防爆、检修方便量轻、能防火、防爆、检修方便。适用于作发电厂、变电站等输配电系统的控制或保护开关，尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。特点3.油断路器油断路器分为多油断路器多油断路器和少油断路器两种 SW6-110少油断路器铝帽下接线端子上接线端子SN10-10型高压少油断路器型高压少油断路器绝缘筒基座主轴框架油标断路弹簧多油断路器多油断路器中油作为灭弧介质，以及作为触头在分闸位置中油作为灭弧介质，以及作为触头在分闸位置时其间的绝缘，同时油还作为断路器导电部分对地的绝缘。时其间的绝缘，同时油还作为断路器导电部分对地的绝缘。多油断路器耗油及钢材均多，但使用性能可靠，气候适应多油断路器耗油及钢材均多，但使用性能可靠，气候适应性较强。性较强。少油断路器少油断路器中利用少量的变压器油作为灭弧介质以及触头间中利用少量的变压器油作为灭弧介质以及触头间的绝缘，油不做对地绝缘。少油断路器导电部分对地的绝缘的绝缘，油不做对地绝缘。少油断路器导电部分对地的绝缘主要靠电瓷、环氧玻璃布和环氧树脂件。少油断路器耗用钢主要靠电瓷、环氧玻璃布和环氧树脂件。少油断路器耗用钢材及油量均少，价格较为低廉，曾在电力系统中广泛使用，材及油量均少，价格较为低廉，曾在电力系统中广泛使用，目前国内用量仍较大；电压等级一般为目前国内用量仍较大；电压等级一般为220220千伏及以下。千伏及以下。特点五、高压隔离开关五、高压隔离开关（一）高压隔离开关的结构 高压隔离开关高压隔离开关是一种是一种没有专门的灭弧装置没有专门的灭弧装置的开关设备，的开关设备，灭弧能力非常弱。因此，灭弧能力非常弱。因此，不能用来开断负荷电流或短不能用来开断负荷电流或短路电流路电流。隔离开关隔离开关的触头暴露在空气中，在分闸状态时有暴露的触头暴露在空气中，在分闸状态时有暴露在空气中的在空气中的明显可见的断口明显可见的断口，在合闸状态时能可靠地，在合闸状态时能可靠地通过负荷电流和短路电流。通过负荷电流和短路电流。（二）高压隔离开关的主要用途 高压隔离开关高压隔离开关是将是将需要检修的电气设备与带电部分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相互隔离，保证检修工作的安全。在电路中隔离开关。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，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。设备与其他带电部分之间有明显可见的断口。此外，隔离开关也用来此外，隔离开关也用来进行电路的切换操作进行电路的切换操作以及以及开开断通过微小电流的电路断通过微小电流的电路。这时电弧较弱，随着隔离开。这时电弧较弱，随着隔离开关触头开距的加大，电弧被拉长后自然冷却熄灭。关触头开距的加大，电弧被拉长后自然冷却熄灭。GN210系列隔离开关1.动触头 2.拉杆绝缘子 3.拉杆 4.转动轴 5.转动杠杆 6.支持绝缘子 7静触头六、高压负荷开关六、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。第第4章章 互感器互感器电流互感器电压互感器一、互感器的用途及作用互感器是一种特殊变压器，广泛用于配电装置的交流电工测量和继电保护中。互感器分为两大类：一类为电流互感器也叫仪用变流器，用途是将交流大电流变换为标准的小电流（5安培或1安培），供电给测量仪表和保护装置的电流线圈；另一类是电压互感器也叫仪用变压器，用途是将交流高电压变换为标准的低电压（100伏或100/）二、互感器一、二次绕组与系统的连接方式 电流互感器（CT）一次绕组(N1)串联于被测量电路(L)中，二次绕组(N2)与测量仪表(如电流表A、有功功率表W的电流线圈)和保护装置的继电器电流线圈串联；电压互感器(PT)一次绕组(N1)并联接于被测电路(L)中，二次绕组(N2)与测量仪表(如电压表V、有功功率表W的电压线圈)和保护装置的继电器电压线圈并联。AVVAN1N1N2N2TATV电压互感器电流互感器电流互感器1.将一次系统的电流信息准确地传递到二次侧相关设备；2.将一次系统的大电流变换为二次侧的低电压小电流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求3.将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。电流互感器大致可分为两类，测量用电流互感器和保护用电流互感器。一、测量用电流互感器测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用电流互感器主要要求：1、绝缘可靠，2、足够高的测量精度，3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以保护测量仪表。电流互感器电流互感器二、保护用电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求：1、绝缘可靠，2、足够大的准确限值系数，3、足够的热稳定性和动稳定性。电流互感器电压互感器电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。1)一般电压互感器按用途分:测量用和保护用2)按相数分:单相和三相 3)按变换原理分:电磁式电压互感器(PT)电容式电压互感器(CVT)4)按绕组个数分:双绕组电压互感器,其低压侧只有一个二次绕组的电压互感器;三绕组电压互感器,有两个分开的二次绕组的电压互感器;四绕组电压互感器,有三个分开的二次绕组的电压互感器.JSJW-10型JZW-24电压互感器第第5章章 电抗器、电力电容电抗器、电力电容器器电抗器 电抗器是依靠线圈的感抗作用来阻碍电流变化的电器，在电路中主要用作限流、稳流、无功补偿、移相等。电力电容器 电力电容器主要用于电力系统和电工设备。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。电抗器电抗器的分类和作用按相数分：单相和三相电抗器按冷却装置种类分：干式和油浸电抗器按结构特征分：空心式电抗器、铁心式电抗器 按安装地点分：户内型和户外型电抗器按用途分：1)并联电抗器:一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。2）限流电抗器:串联于电力电路中，以限制短路电流的数值电抗器常用的符号 LKGK（L）系列干式空心滤波电抗器电抗器 3）滤波电抗器:在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。4）消弧电抗器:又称消弧线圈，接在三相变压器的中性点和地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，补偿流过中性点的电容性电流，使电弧不易持续起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。消弧线圈电抗器阻波器 5）通信电抗器:又称阻波器，串联在兼作通信线路用的输电线路中，用来阻挡载波信号，使之进入接收设备，以完成通信的作用 6）电炉电抗器:和电炉变压器串联，用来限制变压器的短路电流 中频电炉用电抗器7）起动电抗器:和电动机串联，用来限制电动机的起动电流。电抗器QKSG起动电抗器电力电容器一、电力电容器的种类和作用一、电力电容器的种类和作用电力电容器主要用于电力系统和电工设备。任意两块金属导体，中电力电容器主要用于电力系统和电工设备。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。电容器电容的大小，由间用绝缘介质隔开，就可以构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为乏或千乏。并联电容器并联电容器：又称为移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负载的：又称为移相电容器。主要用来补偿电力系统感性负载的无功功率，以提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；无功功率，以提高系统的功率因数，改善电能质量，降低线路损耗；还可以直接与异步电机的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装还可以直接与异步电机的定子绕组并联，构成自激运行的异步发电装置。置。串联电容器串联电容器：又叫做纵向补偿电容器，：又叫做纵向补偿电容器，串联于工频高压输、配电线路串联于工频高压输、配电线路中，中，主要用来补偿线路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的主要用来补偿线路的感抗，提高线路末端电压水平，提高系统的动、静态稳定性，改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输动、静态稳定性，改善线路的电压质量，增长输电距离和增大电力输送能力。送能力。耦合电容器耦合电容器：主要用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同：主要用于高压及超高压输电线路的载波通信系统，同时也可作为测量、控制、保护装置中的部件。时也可作为测量、控制、保护装置中的部件。均压电容器均压电容器：又叫断路器电容器，一般并联于断路器的断口上，使：又叫断路器电容器，一般并联于断路器的断口上，使各断口间的电压在开断时分布均匀。各断口间的电压在开断时分布均匀。脉冲电容器脉冲电容器：主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。电力电容器二、电力电容器的无功补偿二、电力电容器的无功补偿1.补偿容量的配置原则全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡无功补偿的原理 在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光