供配電技術(shù) 第2章 供配電系統(tǒng)一次設(shè)備

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1、高壓噴射式熔斷器1.高 壓 熔 斷 器 高壓熔斷器是用來防止高壓電氣設(shè)備發(fā)生短路和長期過載的保護元件，其結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。高壓熔斷器一般由纖維熔管、金屬熔體、滅弧填充物、指示器、靜觸座等構(gòu)成。跌落式高壓熔斷器高壓限流熔斷器 RTO型熔斷器2.低 壓 熔 斷 器 RT0型填料管式熔斷器，是我國統(tǒng)一設(shè)計的一種有“限流”作用的低壓熔斷器，廣泛應(yīng)用于要求斷流能力較高的場合。 RM10型密閉管式低壓熔斷器，過負荷時由于熔片窄部散熱較好，過流時往往不在窄部熔斷，而是在寬窄之間的斜部熔斷。因此根據(jù)熔片熔斷部位，可判斷出故障電流的性質(zhì)。RM10型熔斷器常用低壓熔斷器 GN19型高壓隔離開關(guān)1.高 、 低 壓

2、 隔 離 開 關(guān) 高壓隔離開關(guān)主要用于隔斷高壓電源， 以保證在高壓線路或高壓設(shè)備檢修時確保安全。 轉(zhuǎn)臂式高壓隔離開關(guān)剪刀式高壓隔離開關(guān) 各種類型的常用低壓隔離開關(guān)1.高 、 低 壓 隔 離 開 關(guān) 低壓隔離開關(guān)是用于額定電壓為0.5kV電力系統(tǒng)中，作為有電壓無負載的情況下接通或隔離電源之用。正常適用條件：海拔高度小于1000m；空氣溫度上限一般地區(qū)40，下限一般地區(qū)-30，高寒地區(qū)-40；風壓不超過700pa；地震烈度不超過8度；無頻繁劇烈震動的場所。 2.高 、 低 壓 負 荷 開 關(guān) 高壓負荷開關(guān)為組合式高壓電器，通常由隔離開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、分勵脫扣器及滅弧裝置組成。負荷開關(guān)型號：第

3、1個字符F表示負荷開關(guān)；第2個字符N表示戶內(nèi)式，ZW表示真空戶外式；第3個字符表示設(shè)計序號。 FN5型高壓負荷開關(guān)FN7型高壓負荷開關(guān)FZW型高壓真空負荷開關(guān) 2.高 、 低 壓 負 荷 開 關(guān) 低壓負荷開關(guān)的主要功能是能夠有效地通斷低壓線路中的負荷電流，并對其進行短路保護。 3.高 、 低 壓 斷 路 器高壓斷路器在電網(wǎng)中起的作用有兩個方面：一是控制作用，根據(jù)電網(wǎng)運行的需要，將一部分電力線路發(fā)生故障時，通過繼電保護裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證電網(wǎng)的無故障部分正常運行。 設(shè)備或線路投入或退出運行；二是保護作用，即在電力設(shè)備或 目前供配電技術(shù)中應(yīng)用最多的是六氟化硫和真空式高

4、壓斷路器。利用SF6氣體做滅弧和絕緣介質(zhì)的斷路器稱六氟化硫斷路器。六氟化硫斷路器的特點是分斷能力強、噪聲小，無火災(zāi)危險，適用于頻繁操作。 真空斷路器體積小、重量輕、滅弧工藝及材料要求高，適用于要求頻繁操作的場合。真空斷路器最大的優(yōu)點是不需要檢修滅弧器，維護簡單。 高壓斷路器的型號中第1個字符S表示少油斷路器（L表示六氟化硫斷路器；Z表示真空斷路器；Q表示自產(chǎn)氣斷路器；C表示磁吹斷路器）；第2個字符N表示戶內(nèi)式（W表示戶外式）；第3個字符4表示設(shè)計系列序號；第4個字符位代表額定電壓；第5個字符位表示工作特性，G代表改進型（W代表防污型，R代表帶合閘電阻型，F(xiàn)代表分相操作型）；第6個字符位代表額定

5、電流；最后一個字符代表額定斷流容量。 3.高 、 低 壓 斷 路 器低壓斷路器只作短路保護和過負荷保護作用的稱為非選擇型；選擇型低壓斷路器分有兩段式保護、三段式保護和智能化保護三種。兩段式保護為瞬時-長延時特性或短延時-長延時特性；三段式為瞬時-短延時-長延時特性；智能化保護，其脫扣器為微處理器或單片機控制，保護功能更多，選擇性更好。 DZ10型斷路器適用于交流50Hz，額定電壓為400V（380V）及以下的配電網(wǎng)絡(luò)中，用來分配電能和電源設(shè)備過載、短路和欠電壓保護之用。正常情況下，斷路器可作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換，殼架等級額定電流400A及以下的斷路器，亦可作為保護電動機不頻繁起動之用。 DZ20

6、型斷路器可用于交流50Hz或60Hz、額定電壓500V、380V及以下或直流額定電壓220V以下，額定電流可至1250A。一般作為配電用，額定電流200A及以下和400Y型的斷路器亦可作為保護電動機用。正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機的不頻繁起動之用。 DW10系列萬能式斷路器適用于交流50Hz、電壓至380V、直流電壓至440V的電氣線路中，作過載、短路、失壓保護以及正常條件下的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。當三極斷路器在直流電路中串聯(lián)使用時，電壓允許提高至440V。 互感器分有儀用電壓互感器和儀用電流互感器，屬于特殊變壓器。儀用互感器作為供配電技術(shù)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)元件，其

7、作用如下： 可把一次測的高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)標準的低電壓100V和小電流5A，使二次電路正確反映一次系統(tǒng)的正常運行和故障情況； 使低電壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實施電氣隔離，使二次系統(tǒng)的對地電位與一次系統(tǒng)無關(guān)，正常運行情況下電壓互感器處于小于100 V的低壓狀態(tài)，十分方便于維護、檢修與調(diào)試，保證了人身和設(shè)備的安全。 可取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護裝置使用。 1.互 感 器 與 系 統(tǒng) 的 連 接 電壓互感器一次繞組并接于電網(wǎng)，二次繞組與測量儀表或繼電器電壓線圈并聯(lián)。 電流互感器一次繞組與支路負載串接于電網(wǎng)，二次繞組與測量儀表或繼電器的電流線圈相串聯(lián)。 互感器在安裝時

8、同名端子不允許接錯，否則會造成這些裝置運行中的紊亂，正確測定互感器的同名端并正確接入上述儀表裝置十分重要。 部分電壓互感器產(chǎn)品外形2.電 壓 互 感 器 電壓互感器的工作原理、構(gòu)造及接線方式都與變壓器相同，只是容量較小，通常僅有幾十或幾百伏安。電壓互感器能夠可靠地隔離高電壓，保證測量人員、儀表及保護裝置的安全，同時把高電壓按一定比例縮小，使低壓繞組能夠準確地反映高電壓量值的變化，以解決高電壓測量的困難。電壓互感器的二次電壓均為標準值100V。 （ 1） 電 壓 互 感 器 的 工 作 特 點1、正常運行時，電壓互感器二次繞組近似工作開路狀態(tài)。2、電壓互感器一次側(cè)電壓決定于一次電力網(wǎng)的電壓。3、

9、運行中的電壓互感器二次側(cè)繞組不允許短路。 電壓互感器二次側(cè)所通過的電流由二次回路阻抗的大小來決定，當二次側(cè)短路時，將產(chǎn)生很大的短路電流損壞電壓互感器。為了保護電壓互感器，一般在二次側(cè)出口處安裝些熔斷器或快速自動空氣開關(guān)，用于過載和短路保護。在可能的情況下，原邊也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。 （ 2） 電 壓 互 感 器 的 接 線 方 式供配電技術(shù)中，通常需要測量供電線路的線電壓、相電壓及發(fā)生單相接地故障時的零序電壓。為了測量這些電壓，電壓互感器的二次繞組須與測量儀表、繼電器等相連接，常用的接線方式如左圖所示四種。 （ 3） 電 壓 互 感 器 的

10、 配 置 原 則 電壓互感器的配置應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置要求，在設(shè)備運行方式發(fā)生改變時，可保證保護裝置不失壓、同期點兩側(cè)都能方便地取得電壓。其配置原則如下：1）母線：6220kV電壓等級的每組主母線，其三相上均應(yīng)安裝電壓互感器，旁路母線側(cè)安裝與否，應(yīng)視回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。2）線路：實用中為供同期和自動重合閘使用，需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，這時可在線路斷路器外側(cè)裝一臺單相電壓互感器。 （ 3） 電 壓 互 感 器 的 配 置 原 則 3）發(fā)電機：通常在發(fā)電機出口處裝兩組電壓互感器。其中一組由三只單相電壓互感器構(gòu)成的D，y接線方式電壓互感器，用來自動調(diào)節(jié)勵

11、磁裝置；另一組電壓互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用電壓互感器，接成Y，y，接線，輔助繞組接成開口三角形，供測量儀表、同期和繼電保護設(shè)備相連，供絕緣監(jiān)察用。當互感器負荷太大時，可增設(shè)一組不完全三角形連接的互感器，專供測量儀表使用，50MW及以下發(fā)電機中性點還常設(shè)一個單相電壓互感器，用于定子接地保護。 4）變壓器：變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同步或繼電保護的要求，常常設(shè)有一組電壓互感器。 部分電流互感器產(chǎn)品外形3.電 流 互 感 器 電流互感器相當于一個升壓變壓器，只是容量較小。其工作原理、構(gòu)造及接線方式均與變壓器相同。電流互感器能夠可靠地隔離高壓大電流，以保證測量人員、儀表及保護裝置的安全，同

12、時把大電流按一定比例縮小，使低壓繞組能夠準確地反映高壓大電流量值的變化，以解決高壓大電流測量難的困擾。電流互感器二次電流均為標準值5A。 （ 1） 電 流 互 感 器 的 工 作 特 點1、正常運行時，電壓互感器二次繞組近似短路工作狀態(tài)。2、電流互感器一次電流決定于一次電力網(wǎng)的負載電流。3、運行中的電流互感器二次回路不允許開路。4、電流互感器的一次電流變化范圍很大。5、電流互感器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動穩(wěn)定要求。 電流互感器的結(jié)構(gòu)特點是：一次繞組匝數(shù)很少，二次繞組匝數(shù)很多。有的電流互感器沒有一次繞組，而是利用穿過其鐵心的一次電路作為一次線圈。 （ 2） 電 流 互 感 器 的 接 線 方 式 左

13、圖所示單相式接線方案通常用于三相對稱電路中，只能測量一相電流以監(jiān)視三相運行情況，例如三相電動機負載電路。 中圖方案用于測量可能出現(xiàn)三相不對稱的電路電流，電流互感器連接成星形，監(jiān)視三相電路的運行情況。 右圖方案只適用于兩臺電流互感器的線路，用來測量兩相電流。這種接線方式常用于發(fā)電廠、變電所610kV饋線回路中，測量和監(jiān)視三相系統(tǒng)的運行情況。 （ 3） 電 流 互 感 器 的 配 置 原 則 供配電技術(shù)中，應(yīng)在每條支路的電源側(cè)均裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，以供各支路測量、保護使用。由于電流互感器通常與電路中的斷路器緊鄰布置，安裝時應(yīng)與保護與測量用的電流互感器分開，盡量把電能計量儀表互感器與一般測量用

14、的互感器分開，電能計量儀表互感器必須使用0.5級互感器，其正常工作電流是普通電流互感器額定電流的2/3左右。電流互感器的配置原則如下： 保護用電流互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴大保護范圍，以消除主保護的不保護區(qū)。對大接地電流系統(tǒng)而言，一般應(yīng)三相配置，以反映單相接地故障；小電流接地系統(tǒng)發(fā)電機、變壓器支路也要三相配置，以便監(jiān)視不對稱程度，其余支路一般配置A、C兩相。 （ 3） 電 壓 互 感 器 的 配 置 原 則 為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機的損傷，自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)，以便于分析及在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障；用于測量儀表的電流互感器通常安裝在發(fā)電機中性點側(cè)。 差

15、動保護元件的端口配置電流互感器時，各端口應(yīng)屬于同一電壓等級，互感器變比應(yīng)相同，接線方式也要相同。 為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，通常電流互感器應(yīng)布置在斷路器的出線側(cè)或變壓器側(cè)。 高壓熔斷器在電網(wǎng)線路中起何保護作用？ 電壓和電流互感器在高壓電網(wǎng)線路中的作用各是什么？在使用時它們各應(yīng)注意哪些事項？ 高壓隔離開關(guān)在電力線路中起何作用？高壓負荷開關(guān)與高壓隔離開關(guān)有何不同？ 高壓開關(guān)電器中熄滅電弧的基本方法有哪些？ 目前我國常使用的高壓斷路器滅弧介質(zhì)有哪些？其中真空斷路器和六氟化硫斷路器各有何特點？ 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 GGD型低壓配電屏：柜體采用通用柜的形式，構(gòu)架用8

16、 MF 冷彎型鋼局部焊接組裝而成。構(gòu)架零件及專用配套零件由型鋼定點生產(chǎn)廠配套供貨，保證了柜體的精度和質(zhì)量。其零部件按模塊原理設(shè)計，有20模安裝孔，通用系數(shù)高，分斷能力較高、動力穩(wěn)定性能較好，電氣方案切合實際，生產(chǎn)成系列化，可使工廠實現(xiàn)予生產(chǎn)，既縮短生產(chǎn)周期又可提高工作效率，通常作為更新?lián)Q代的產(chǎn)品使用。 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 PGL型交流低壓配電屏：作為發(fā)電廠，變電站，廠礦企業(yè)的動力配電及照明供電設(shè)備使用，適用于交流50Hz、額定工作電壓不超過380V，額定工作電流1600A及以下的低壓配電系統(tǒng)中。 PGL型低壓配電屏具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、電路配置安全、防護性能好等特點，與老產(chǎn)品相比

17、其分斷能力高、動熱穩(wěn)定性好、運行安全可靠。屏面上方有儀表板，為開啟式的小門，可裝設(shè)指示儀表，屏面中段可安裝開關(guān)的操作機構(gòu)，屏面下方有門，根據(jù)需要可單獨或并列使用。 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 組合式成套變電所又稱箱式變電所，這種成套變電所不必建造變壓器室和高低壓配電室等，從而減少大量的土建投資，而且便于深入負荷中心，簡化供配電系統(tǒng)。由于組合式成套變電所全部采用無油或少油電器，因此運行更加安全可靠，降低了維護工作量。其優(yōu)越性主要有：成套變電站在國內(nèi)已有通過鑒定的產(chǎn)品供貨，外殼為封閉式的成套變電站占地面積小，有利高壓深入負荷中心；其內(nèi)部配用干式變壓器、真空斷路器或SF6斷路器、難燃性電容

18、器等電器設(shè)備時，可直接放在車間內(nèi)和大樓非專用房間內(nèi)。 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 戶內(nèi)式目前主要用于高層建筑和民用建筑群的供電；這種變電所一般采用電纜進線。高壓設(shè)備為負荷開關(guān)熔斷器環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜，開關(guān)設(shè)備均具有全面的防誤操作連鎖功能。 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 箱式變電站又稱戶外成套變電站, 具有組合靈活、便于運輸、遷移、安裝方便、施工周期短、運行費用低、占地面積小、無污染、免維護等優(yōu)點, 被廣泛應(yīng)用于城區(qū)、農(nóng)村10110kV中小型變（配）電所、廠礦及流動作業(yè)用變電所的建設(shè)與改造，因其易于深入負荷中心，減少供電半徑，提高末端電壓質(zhì)量，被譽為21世 紀變電所建設(shè)的目標模式。 2.3 低壓配電屏和組合式成套變電所 組合式成套變電所對高壓開關(guān)柜在電氣和機械聯(lián)鎖上都采取了所謂的“五防”措施，即： 防止誤合閘、誤分斷斷路器； 防止帶負荷分、合隔離開關(guān)； 防止向已經(jīng)接地的部位送電； 防止帶電掛接地線； 防止誤入帶電間隔。 組合式成套變電所雖然投資大，但可靠性高，運行維護方便，安裝工作量小，自動化程度高，基本上可實現(xiàn)無人值守，因此被廣泛使用。 PGL低壓配電屏適用哪些場合使用？ 試述高壓開關(guān)柜在電氣和機械聯(lián)鎖上采取的“五防”內(nèi)容。