发电厂变电所电气设备课件5.ppt

1、第五章第五章 高压开关电器高压开关电器教学目的：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、结构及工作原理重重 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 难难 点：高压断路器、隔离开关和负荷开关的结点：高压断路器、隔离开关和负荷开关的结构构 在电力系统中，高压开关电器是最重要的在电力系统中，高压开关电器是最重要的电气设备之一，其所承担的任务是：电气设备之一，其所承担的任务是：1、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路；、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路；2、

2、在改变运行方式时灵活地切换操作；、在改变运行方式时灵活地切换操作；3、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；保证非故障部分的正常运行；4、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人员的安全。员的安全。第一节第一节 概述概述 一、高压开关电器的分类和工作条件一、高压开关电器的分类和工作条件 高压开关电器根据其在电路中担负的任务高压开关电器根据其在电路中担负的任务不同可以分为：高压断路器、熔断器、隔离不同可以分为：高压断路器、熔断器、隔离开关和负荷开关等几类。开关和负荷开关等几类。高压开关电器的正常使用条

3、件为：海拔高高压开关电器的正常使用条件为：海拔高度度1000m或或2000m；环境温度最高；环境温度最高+40，最低温度户内为最低温度户内为-5，户外一般不低于，户外一般不低于-30，高寒地区，高寒地区-40；风速不大于；风速不大于35m/s；户内；户内相对湿度不大于相对湿度不大于90%（+25时）；地震烈度时）；地震烈度不超过不超过度。度。开关电器在正常工作时，各部分的最高开关电器在正常工作时，各部分的最高发热温度不应超过规定的数值。在正常使发热温度不应超过规定的数值。在正常使用的条件下，流过开关电器的电流为额定用的条件下，流过开关电器的电流为额定值时，发热温度应该满足规定。值时，发热温度应

4、该满足规定。但环境温度高于但环境温度高于+40时，每增高时，每增高1，则额定电流减少则额定电流减少1.8%；每降低；每降低1，则可增，则可增加额定电流加额定电流0.5%，但不得超过额定值的，但不得超过额定值的20%。二、高压断路器的类型及对它的基本要求二、高压断路器的类型及对它的基本要求 高压断路器是最重要的高压开关电器，高压断路器是最重要的高压开关电器，它的作用：它的作用：控制控制 保护保护 对断路器的基本要求：对断路器的基本要求：（1）工作可靠；）工作可靠；（2）具有足够的开断能力；）具有足够的开断能力；（3）具有尽可能短的切断时间。）具有尽可能短的切断时间。（4）具有自动重合闸性能）具有

5、自动重合闸性能（5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能）具有足够的机械强度和良好的稳定性能（6）结构简单、经济合理）结构简单、经济合理 高压断路器的分类：高压断路器的分类：1、根据装置地点可分为户内式和户外式、根据装置地点可分为户内式和户外式两种。两种。2、根据使用的灭弧介质可分为、根据使用的灭弧介质可分为:油断路油断路器、器、SF6断路器、真空断路器、压缩空气断断路器、真空断路器、压缩空气断路器、磁吹断路器、产气断路器等路器、磁吹断路器、产气断路器等 1.油断路器油断路器 油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油油断路器是采用绝缘油作为灭弧介质，根据油量的多少它又可分为多油断路器和少油断路器

6、。量的多少它又可分为多油断路器和少油断路器。2.压缩空气断路器压缩空气断路器 压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧，现压缩空气断路器是利用压缩空气吹灭电弧，现已逐渐被已逐渐被SF6断路器取代。断路器取代。3.真空断路器真空断路器 真空断路器是利用真空的高介电强度来灭弧。真空断路器是利用真空的高介电强度来灭弧。目前在我国目前在我国10KV成套装置中已逐渐得到广泛应用。成套装置中已逐渐得到广泛应用。4.SF6断路器断路器 SF6断路器采用具有优良灭弧性能和绝缘能力的断路器采用具有优良灭弧性能和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质。近年来气体作为灭弧介质。近年来SF6断路器在我国断路器在我国发展很快，在

7、高压和超高压系统中得到较广泛应用，发展很快，在高压和超高压系统中得到较广泛应用，尤其以它为主体的封闭式组合电器是高压和超高压尤其以它为主体的封闭式组合电器是高压和超高压电器的重要发展方向。电器的重要发展方向。5.产气断路器和磁吹断路器产气断路器和磁吹断路器 产气断路器是利用有机固体介质在电弧高温下分产气断路器是利用有机固体介质在电弧高温下分解出的气体来熄灭电弧。磁吹断路器是利用被开断解出的气体来熄灭电弧。磁吹断路器是利用被开断电路的电流本身所产生的磁场，将电弧吹入用耐高电路的电流本身所产生的磁场，将电弧吹入用耐高温的绝缘材料制成的狭缝内，使电弧拉长、冷却而温的绝缘材料制成的狭缝内，使电弧拉长、

8、冷却而熄灭。这两种断路器使用较少。熄灭。这两种断路器使用较少。三、高压断路器的基本参数三、高压断路器的基本参数1.额定电压额定电压2.额定电流额定电流3.额定开断电流周期分量有效值额定开断电流周期分量有效值 表征断路器的开断能力的参数表征断路器的开断能力的参数,即在额定电即在额定电压下压下,断路器能可靠开断的最大电流断路器能可靠开断的最大电流,通常也通常也简称为额定开断电流简称为额定开断电流.4.额定动稳定电流和额定关合电流额定动稳定电流和额定关合电流 额定动稳定电流是表征断路器通过短时电流能力的参额定动稳定电流是表征断路器通过短时电流能力的参数数.额定关合电流则是表征断路器关合电流能力的参数

9、额定关合电流则是表征断路器关合电流能力的参数.这两个参数的数值相等这两个参数的数值相等,由断路器各部分的机械强度决由断路器各部分的机械强度决定的定的.5.额定热稳定电流和额定热稳定时间额定热稳定电流和额定热稳定时间 额定热稳定电流反映断路器承受短路电流热效应的能额定热稳定电流反映断路器承受短路电流热效应的能力。其值和额定开断电流相等，相应的额定热稳定时间力。其值和额定开断电流相等，相应的额定热稳定时间为为2s，也可以采用，也可以采用4s和相应的热稳定电流值。和相应的热稳定电流值。6.开断时间和合闸时间开断时间和合闸时间 从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉冲起，到三相电弧完从操作机构跳闸线圈接通跳闸脉

10、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和熄弧时间之和。合闸时间则是断路器的固有分闸时间和熄弧时间之和。合闸时间则是指从断路器合闸线圈加上电压起，到断路器接通时为止指从断路器合闸线圈加上电压起，到断路器接通时为止的一段时间。的一段时间。断路器的型号断路器的型号第一单元是产品字母代号：第一单元是产品字母代号：S少油断路器；少油断路器；D多油断路器；多油断路器；K空气断路器；空气断路器；L六氟化硫断路器；六氟化硫断路器；Z真空断路器；真空断路器；Q自产气断路器；自产气断路器；C磁吹断路器。磁吹断路器。第二

11、单元第二单元 是装设地点代号：是装设地点代号：N户内式；户内式；W户外式。户外式。第三单元第三单元 是设计序号。是设计序号。第四单元第四单元 是额定电压，是额定电压，kV。第五单元第五单元 是补充工作特性标志：是补充工作特性标志：G改进型；改进型；F分相操作。分相操作。第六单元第六单元 是额定电流，是额定电流，A。第七单元第七单元 是额定开断电流，是额定开断电流，kA。第二节第二节 油断路器油断路器一、多油断路器一、多油断路器 在多油断路器中，油的作用除了灭弧以外，在多油断路器中，油的作用除了灭弧以外，还用于相对地（金属油箱）的绝缘。还用于相对地（金属油箱）的绝缘。35KV以上电压级的多油断路

12、器，由于用以上电压级的多油断路器，由于用油量太多、体积庞大、运行维护困难，早油量太多、体积庞大、运行维护困难，早已不再生产；已不再生产；35KV及以下的多油断路器的及以下的多油断路器的技术经济指标尚属可取，但也已经逐步被技术经济指标尚属可取，但也已经逐步被取代。取代。二、少油断路器二、少油断路器 在少油断路器中，油的作用主要是灭弧，也可在少油断路器中，油的作用主要是灭弧，也可在断路器分闸后作为断口间绝缘，若有负荷电流在断路器分闸后作为断口间绝缘，若有负荷电流流过时，将触头产生的热量传导出去，起到散热流过时，将触头产生的热量传导出去，起到散热的作用。但少油断路器中的油不能作为相对地绝的作用。但少

13、油断路器中的油不能作为相对地绝缘，其相对地绝缘由支持绝缘子、绝缘瓷套管或缘，其相对地绝缘由支持绝缘子、绝缘瓷套管或有机绝缘部件等构成，故少油断路器用油量少。有机绝缘部件等构成，故少油断路器用油量少。少油断路器由于用油少，比较安全，且外形尺少油断路器由于用油少，比较安全，且外形尺寸小，便于成套设备中装设，所以长期以来在寸小，便于成套设备中装设，所以长期以来在635KV户内配电装置中多采用少油断路器。户内配电装置中多采用少油断路器。常用的型号：常用的型号：1.SN1010型少油断路器型少油断路器2.SN10101250型少油断路器型少油断路器3.SN1035型断路器型断路器4.SW6110G型断路

14、器型断路器 少油断路器的优缺点：少油断路器的优缺点：少油断路器具有结构比较简单、材料消少油断路器具有结构比较简单、材料消耗少、体积小、重量轻、用油量少、便于耗少、体积小、重量轻、用油量少、便于生产、性能稳定、运行和检修方便和价格生产、性能稳定、运行和检修方便和价格便宜等一系列优点，其主要缺点是不适应便宜等一系列优点，其主要缺点是不适应于频繁操作，操作一定次数后，油损失量于频繁操作，操作一定次数后，油损失量大，就要停电补充油，同时开断几次短路大，就要停电补充油，同时开断几次短路电流后就要检修，这对于生产过程中要求电流后就要检修，这对于生产过程中要求频繁操作的用电企业是不方便的。频繁操作的用电企业

15、是不方便的。三、油断路器的运行维护三、油断路器的运行维护 电气运行中应注意油断路器的使用方法，电气运行中应注意油断路器的使用方法，对其进行定时的巡视检查，并对检查中发现对其进行定时的巡视检查，并对检查中发现的问题及时处理，以便保持断路器的良好运的问题及时处理，以便保持断路器的良好运行状态，保证系统安全运行。行状态，保证系统安全运行。1.断路器位置的检查断路器位置的检查 2.油位的检查油位的检查3.运行温度的检查运行温度的检查 4.套管、绝缘子的检查套管、绝缘子的检查5.操作机构的检查操作机构的检查 第三节第三节 真空断路器真空断路器一、真空断路器的原理与结构一、真空断路器的原理与结构真空断路器

16、是以真空作为灭弧和绝缘的介质，真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘的介质，其核心部件是真空灭弧室。真空的介质电强度其核心部件是真空灭弧室。真空的介质电强度恢复快，灭弧性能好。恢复快，灭弧性能好。二、真空断路器的特点二、真空断路器的特点 （1）灭弧室不需检查，电气寿命长，机械寿命）灭弧室不需检查，电气寿命长，机械寿命长，适用于频繁操作。长，适用于频繁操作。（2）真空灭弧室没有爆炸和火灾危险。）真空灭弧室没有爆炸和火灾危险。（3）触头间开距短，绝缘性能好。）触头间开距短，绝缘性能好。（4）灭弧性能强，燃弧时间短，动作快，一）灭弧性能强，燃弧时间短，动作快，一般全开断时间小于般全开断时间小于0.1s。（5）熄弧后触头间隙的破坏性放电电压恢复）熄弧后触头间隙的破坏性放电电压恢复速度快，开断性能好。速度快，开断性能好。（6）真空断路器开断时没有副产品产生，也）真空断路器开断时没有副产品产生，也不存在介质劣化问题。不存在介质劣化问题。三、真空断路器产品介绍三、真空断路器产品介绍 我国目前生产的真空断路器主要有我国目前生产的真空断路器主要有ZN、ZN1、ZN3、ZN4、ZN5、ZN8等系列。等系列。四、