電力系統(tǒng)一次設(shè)備講解85.ppt

發(fā)電廠和變電站一次部分powerplantandsubstation編寫 張軍 中機(jī)國(guó)際 西安 技術(shù)發(fā)展有限公司cnmeinternationalco ltd july 8th 2011 電力系統(tǒng)一次設(shè)備講解primaryequipmentofpowersystem 前言 preface 本培訓(xùn)教材屬于科普類的變電站一次設(shè)備的簡(jiǎn)單介紹 目的是針對(duì)非電氣專業(yè)的 管理 土建及英 法語(yǔ)等專業(yè)人員 對(duì)變電站一次設(shè)備有一個(gè)感官的認(rèn)識(shí) 對(duì)所講設(shè)備的構(gòu)造 工作原理及參數(shù)等沒(méi)有涉及 同時(shí)為了進(jìn)一步提高英 法語(yǔ)翻譯人員對(duì)電氣專業(yè)書(shū)語(yǔ)的翻譯 本培訓(xùn)教材在介紹中對(duì)部分設(shè)備的專業(yè)用語(yǔ)進(jìn)行了英漢對(duì)照翻譯 因本人英語(yǔ)水平有限 教材中錯(cuò)誤和不妥之處 望領(lǐng)導(dǎo)及同仁們批評(píng)糾正 目錄第一節(jié) 火力發(fā)電廠流程及控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 theprocessandcontrolsystemofthermalpowerplants 第二節(jié) gis氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān) gis gas insulatedmetal enclosedswitchgear 第三節(jié) 高壓斷路器 highvoltagecircuitbreaker 12 18第四節(jié) 交流隔離開(kāi)關(guān) acdisconnectingswitch 19 22第五節(jié) 電力變壓器 powertransformer 23 32第六節(jié) 高壓電流互感器 highvoltagecurrenttransformer 33 38第七節(jié) 避雷器 suragearrester 39 43第八節(jié) 戶內(nèi)高壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備 44 54 indoorhighvoltageswitchgearequipment 第九節(jié) 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備 55 64 lowvoltageswitchgearequipment 第一節(jié) 火力發(fā)電流程圖 通常將燃料運(yùn)至電廠 經(jīng)輸送加工后 送入鍋爐進(jìn)行燃燒 使燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿鬟f給鍋爐中的水 使水變成高溫高壓的蒸汽 通過(guò)管道將壓力和溫度都較高的過(guò)熱蒸汽送入汽輪機(jī) 推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)作功 蒸汽參數(shù)則迅速降低 最后排入凝汽器 在這一過(guò)程中 蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能 發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)是用聯(lián)軸器相連一同旋轉(zhuǎn)的 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能 通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成電能 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能 經(jīng)升壓變壓器后送入輸電線路提供給用戶 火力發(fā)電廠控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 火力發(fā)電機(jī)組是由鍋爐 boiler 汽輪機(jī) steamturbine 和發(fā)電機(jī) generator 三大主機(jī)及其眾多輔助設(shè)備組成 1 數(shù)據(jù)采集 整個(gè)機(jī)組的信息中心 提供實(shí)時(shí) 可靠 迅速 客觀的工況記錄 為設(shè)備的安全運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供有力的依據(jù) 2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 是機(jī) 爐各有關(guān)子系統(tǒng)的指揮機(jī)構(gòu) 接受負(fù)荷指令信號(hào) 通過(guò)負(fù)荷指令處理裝置和機(jī)爐協(xié)調(diào)控制裝置 指揮著汽機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 鍋爐控制系統(tǒng)以及其它各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作 以滿足電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷的要求并保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行 鍋爐控制系統(tǒng) 主要包括燃料控制系統(tǒng) 二次風(fēng)量控制系統(tǒng) 爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 蒸汽溫度控制系統(tǒng) 給水控制系統(tǒng) 磨煤機(jī)控制系統(tǒng) 汽機(jī)控制系統(tǒng) 主要包括汽機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 除氧器 凝結(jié)器水位控制系統(tǒng)等 電氣控制系統(tǒng) 輔機(jī)系統(tǒng) 如旁路控制系統(tǒng) 輸煤控制系統(tǒng) 除灰 制水控制系統(tǒng)等 電力系統(tǒng)一次設(shè)備和二次設(shè)備primaryequipmentandsecondaryequipmentofpowersystem 一次設(shè)備 直接與生產(chǎn)電能和輸配電有關(guān)的設(shè)備稱為一次設(shè)備 包括各種高壓斷路器 隔離開(kāi)關(guān) 母線 電力電纜 電壓互感器 電流互感器 電抗器 避雷器 消弧線圈 并聯(lián)電容器及高壓熔斷器等 通常將終端的用電設(shè)備 如 電動(dòng)機(jī) 馬達(dá) 照明燈等也歸在一次設(shè)備的范圍 把由輸變配線纜 主設(shè)備 變壓器 斷路器等 用電設(shè)備 馬達(dá) 照明燈等 構(gòu)成的回路一般理解為一次回路 二次設(shè)備 指對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視 測(cè)量 計(jì)量 操縱控制和保護(hù)作用的輔助設(shè)備稱為二次設(shè)備 如各種繼電器 信號(hào)裝置 測(cè)量?jī)x表 錄波記錄裝置以及遙測(cè) 遙信裝置和各種控制電纜 小母線等 把由二次設(shè)備相互連接 構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè) 控制 調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路稱為二次回路或二次接線系統(tǒng) 第二節(jié)氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)gis gas insulatedmetal enclosedswithgear gis也叫封閉式組合電器 由斷路器 母線 隔離開(kāi)關(guān) 電流互感器 電壓互感器 避雷器 套管等電器元件組合面成 絕緣介質(zhì)一般為sf6氣體 多采用圓筒式結(jié)構(gòu) 體積小 運(yùn)行可靠性高 維護(hù)少 抗無(wú)線電干擾 靜電感應(yīng) 抗震性能好 2 gis與aish gis優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分析 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備按其絕緣可分為三種類型 1 空氣絕緣的敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備 ais 2 氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 gis 3 混合技術(shù)開(kāi)關(guān)設(shè)備 mts mts是繼ais和gis之后出現(xiàn)的特別適用于超高壓和特高壓的開(kāi)關(guān)設(shè)備 ais以優(yōu)化投資成本為特征 gis以最小的空間需求為特征 mts則以可靠性極高的單線布置為特征 混合技術(shù)開(kāi)關(guān)設(shè)備 mixedtechnologiesswitchgear mts 是基于敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備組合及氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備組合的組合式開(kāi)關(guān)設(shè)備 mts可分兩類 一類為敞開(kāi)式組合電器 另一類為h gis hybridgasinsulatedswitchgear 即復(fù)合式gis 復(fù)合式gis h gis 是三相空氣絕緣且不帶母線的單相gis 國(guó)內(nèi)將h gis亦稱為 準(zhǔn)gis 優(yōu)缺點(diǎn)分析 空氣絕緣的敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備 ais 投資成本小 但占地面積大 因設(shè)備外露部件多 易受氣候環(huán)境條件的影響 不利于系統(tǒng)的安全及可靠運(yùn)行 h gis在減少占地面積方面具有明顯的優(yōu)勢(shì) 且h gis的功能元件封閉在氣體sf6絕緣殼體內(nèi) 因而抵御外界環(huán)境影響能力較強(qiáng) gis是屬于可靠性高 免 少 維護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備 它占地面積最小 但由于配置大量的金屬封閉母線 使得造價(jià)昂貴 而h gis的造價(jià)介于ais和gis之間 gis 氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 gas insulatedmetalenclosedswithgear 大全伊特貝生產(chǎn)的72 5 145kvgis是新型的三極共箱式氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 采用了國(guó)內(nèi)外開(kāi)關(guān)行業(yè)先進(jìn)的技術(shù)和工藝 具有優(yōu)良的性能和廣泛的用途 符合iec及國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 可靠的接地系統(tǒng) 采用帶金屬環(huán)的盆式絕緣子 產(chǎn)品接地更可靠 外形更美觀 更低的sf6泄漏率 采用雙密封技術(shù) 即 o 形圈 密封膠技術(shù) 新型自封接頭及sf6密度計(jì) 使gis具有更低的泄漏率 更小的占地面積 采用三極共箱式結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品體積小 重量輕 導(dǎo)電性好 無(wú)渦流損耗且密封面少 第三節(jié)高壓斷路器 highvoltagecircuitbreaker 斷路器是電力系統(tǒng)最重要的控制和保護(hù)設(shè)備 可以將電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行 也可以通過(guò)繼電保護(hù)裝置 將發(fā)生故障的部分從電網(wǎng)上迅速切除 circuitbreakeristhemostimportantcontrolandprotectionequipmentinelectricalpowersystem whichcanputintooperationorquittheelectricalpowerequipmentsorcircuit andcanalsocutoffthefailuresectionimmediatelyfromthegrid 根據(jù)安裝地點(diǎn)可分 accordingtotheinstallationlocationitcanbedividedintoindoorandoutdoorcircuitbreaker根據(jù)滅弧介質(zhì)分為 accordingtothearcingmediumitcanbedividedinto真空斷路器 vcb vacuumcircuitbreaker sf6斷路器 sf6circuitbreaker 少油斷路器 oil minimumbreaker 壓縮空氣斷路器 compressedaircircuitbreaker 145kv斷路器外形及基礎(chǔ)145kvappearanceandfoundationofcircuitbreaker 落地罐式高壓sf6斷路 126kv瓷柱式高壓sf6斷路器 363kv及550kv罐式高壓sf6斷路 戶內(nèi)sf6斷路器外形圖indoorsf6circuitbreaker 戶內(nèi)真空斷路器外形圖indoorvcbcircuitbreaker 少油斷路器外形圖 oil minimumbreaker 壓縮空氣斷路器 compressedaircircuitbreaker 第四節(jié) 交流隔離開(kāi)關(guān) acdisconnectingswitch 用途 a 在電路中起隔離電壓的作用 保證檢修工作的安全 b 配合斷路器在電路中進(jìn)行倒閘操作 c 用來(lái)切斷小電流 d 在小容量系統(tǒng) 可代替斷路器的工作 分類 根據(jù)安裝地點(diǎn)可分 indoor outdoordisconnector根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分 水平斷口式 垂直斷口式 有關(guān)專業(yè)用語(yǔ) relevantterminology刀閘開(kāi)關(guān)knife switch接地刀閘earthingknife switchv型雙柱水平回轉(zhuǎn)式戶外三相交流高壓隔離開(kāi)關(guān) gw5 v shapeddoublecolumnshorizontalrotatingoutdoorthreephasesachvdisconnector gw5 三柱水平雙斷口翻轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān) gw7 threepostsdoublebreaksreversedisconnector 單臂直輪式中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)singlearmstraight bartypeneutraldisconnector v型雙柱水平回轉(zhuǎn)式戶外三相交流高壓隔離開(kāi)關(guān)gw5系列 雙柱水平斷口式戶外三相交流高壓隔離開(kāi)關(guān)gw4系列 gw4iii系列40 5kv 252kv雙柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān) btk系列126kv 252kv變壓器中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)及保護(hù)裝置 gw7a 126 145 252 363系列三柱水平雙斷口水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān) gw7a 126 145 252 363 550系列三柱水平雙斷口水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān) 供高壓線路在無(wú)載荷情況下進(jìn)行換接 以及對(duì)被檢修的高壓母線 斷路器等高壓電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離聯(lián)通之用 gw7a系列高壓交流隔離開(kāi)關(guān)包括三個(gè)單極 每極為三柱式結(jié)構(gòu) 主要由底座 支柱絕緣子 主閘刀 主閘刀靜觸頭等組成 三個(gè)支柱絕緣子并立在底座上 主閘刀裝在中間支柱絕緣子的項(xiàng)部 兩個(gè)主閘刀靜觸頭分別裝在兩側(cè)的支柱絕緣子頂部 當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí) 帶動(dòng)中間支柱絕緣子水平旋轉(zhuǎn)70 從而實(shí)現(xiàn)主閘刀的分 合閘動(dòng)作 分閘狀態(tài) 主閘刀與兩側(cè)的主閘刀靜觸頭間形成清晰醒目的水平雙隔離斷口 隔離開(kāi)關(guān)可方便地配備jw7系列接地開(kāi)關(guān) 可單側(cè)配 也可雙側(cè)配 隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置 隔離開(kāi)關(guān)制成單極型式 通過(guò)極間連桿實(shí)現(xiàn)三極機(jī)械聯(lián)動(dòng)操作 363kv 550kv產(chǎn)品為三極電氣聯(lián)動(dòng) 也可分相單獨(dú)操作 126kv 145kv產(chǎn)品主 地刀配用手動(dòng)機(jī)構(gòu) 也可根據(jù)用戶要求配用電動(dòng)機(jī)構(gòu) 252kv產(chǎn)品主刀配用電動(dòng)機(jī)構(gòu) 地刀配用手動(dòng)機(jī)構(gòu) 地刀也可根據(jù)用戶要求配用電動(dòng)機(jī)構(gòu) 363kv 550kv產(chǎn)品主 地刀均配用電動(dòng)機(jī)構(gòu) 第五節(jié)電力變壓器 一 變壓器的用途 現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)廣泛的采用電力作為能源 而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸才能到達(dá)用電地區(qū) 在傳輸?shù)墓β屎愣〞r(shí) 傳輸電壓越高 則所需的電流越小 因?yàn)殡妷航嫡扔陔娏?線損正比于電流的平方 所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗 要制造電壓很高的發(fā)電機(jī) 目前技術(shù)很困難 所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機(jī)端的電壓升高以后再輸送出去 這種專門的設(shè)備稱作 升壓 變壓器 另一方面 在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到合適的低壓配電系統(tǒng) 由以上可知 變壓器是一種通過(guò)改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器 變壓器除了應(yīng)用在電力系統(tǒng)中 還應(yīng)用在需要特種電源的工礦企業(yè)中 例如 冶煉用的電爐變壓器 電解或化工用的整流變壓器 焊接用的電焊變壓器 試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器交通用的牽引變壓器 以及補(bǔ)償用的電抗器 保護(hù)用的消弧線圈 測(cè)量用的互感器等 二 變壓器的分類 1 按用途分類 有電力變壓器 特種變壓器 如電爐變 整流變 工頻試驗(yàn)變壓器 調(diào)壓器 礦用變 沖擊變壓器 電抗器 互感器等 2 按結(jié)構(gòu)型式分類 有單相變壓器 干式 三相變壓器及多相變壓器 3 按冷卻介質(zhì)分類 有干式變壓器 液 油 浸變壓器及充氣變壓器等 4 按冷卻方式分類 有自然冷式 風(fēng)冷式 水冷式 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng) 水 冷方式 及水內(nèi)冷式等 5 按線圈數(shù)量分類 有自耦變壓器 雙繞組及三繞組變壓器等 6 按導(dǎo)電材質(zhì)分類 有銅線變壓器 鋁線變壓器及半銅半鋁 超導(dǎo)等變壓器 7 按調(diào)壓方式分類 可分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器 有載調(diào)壓變壓器 雙繞組有載式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器 變壓器外部結(jié)構(gòu) 變壓器內(nèi)部簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 華明無(wú)載分接開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖abb有載分接開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖 變壓器的最基本原理 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說(shuō)明其基本工作原理 如上圖 當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓 1時(shí) 流過(guò)電流 1 在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通 1 這些磁通稱為主磁通 在它作用下 兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì) 1 2 感應(yīng)電勢(shì)公式為e 4 44fn m式中 e 感應(yīng)電勢(shì)有效值f 頻率n 匝數(shù) m 主磁通最大值由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同 感應(yīng)電勢(shì)e1和e2大小也不同 當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后 電壓 1和 2大小也就不同 當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí) 一次側(cè)僅流過(guò)主磁通的電流 0 這個(gè)電流稱為激磁電流 當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過(guò)負(fù)載電流 2時(shí) 也在鐵芯中產(chǎn)生磁通 力圖改變主磁通 但一次電壓不變時(shí) 主磁通是不變的 一次側(cè)就要流過(guò)兩部分電流 一部分為激磁電流 0 一部分為用來(lái)平衡 2 所以這部分電流隨著 2變化而變化 當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí) 就是磁勢(shì) 2 理想變壓器就是不計(jì)其他損耗的假設(shè) 實(shí)際中的變壓器有百分之幾的損耗 若一次 二次繞組的電壓 電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值均按正弦規(guī)律變化則u1 u2 e1 e2 n1 n2不計(jì)鐵心損失 根據(jù)能量守恒原理可得 u1xi1 u2xi2由此得出一次 二次繞組電壓和電流有效值的關(guān)系 u1 u2 i2 i1令k n1 n2 稱為匝比 亦稱電壓比 則u1 u2 ki1 i2 1 k 公司于2003年12月24日完工的敘利亞66 20kv戶外變電站 第六節(jié)高壓電流互感器 2 電流互感器的型號(hào) 高壓電流互感器按原理可分為 電磁式電流互感器和電子式電流互感器 電子式電流互感器按一次傳感器的工作方式 又可分為有源型和無(wú)源磁光玻璃型 電流互感器結(jié)構(gòu) lvb 110w2 w3 110kv油浸倒立式電流互感器 lb6 110電流互感器 1 電流互感器工作原理a 在理想的電流互感器中 如果假定空載電流 0 0 則總磁動(dòng)勢(shì) 0xn0 0 根據(jù)能量守恒定律 一次繞組磁動(dòng)勢(shì)等于二次繞組磁動(dòng)勢(shì) 即 1xni 2xn2即電流互感器的電流與它的匝數(shù)成反比 一次電流對(duì)二次電流的比值 1 2稱為電流互感器的電流比 當(dāng)知道二次電流時(shí) 乘上電流比就可以求出一次電流 b 利用變壓器原 副邊電流成比例的特點(diǎn)制成 其工作原理 等值電路也與一般變壓器相同 只是其原邊繞組串聯(lián)在被測(cè)電路中 且匝數(shù)很少 副邊繞組接電流表 繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載 近似短路 原邊電流 即被測(cè)電流 和副邊電流取決于被測(cè)線路的負(fù)載 而與電流互感器的副邊負(fù)載無(wú)關(guān) 由于副邊接近于短路 所以原 副邊電壓u1和都很小 勵(lì)磁電流i0也很小 電流互感器運(yùn)行時(shí) 副邊不允許開(kāi)路 因?yàn)橐坏╅_(kāi)路 監(jiān)聽(tīng)器 原邊電流均成為勵(lì)磁電流 使磁通和副邊電壓大大超過(guò)正常值而危及人身和設(shè)備安全 因此 電流互感器副邊回路中不許接熔斷器 也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表 繼電器等設(shè)備 有源型電子式電流互感器特點(diǎn)是一次傳感器為空心線圈 高壓側(cè)電子器件需要由電源供電方能工作 其原理如下圖所示 2 2無(wú)源磁光玻璃型電子式電流互感器無(wú)源磁光玻璃型電子式電流互感器特點(diǎn)是一次傳感器為磁光玻璃 無(wú)需電源供電 其原理如下圖所示 3工作原理 3 1法拉第磁光效應(yīng)法拉第磁光效應(yīng) 如果通過(guò)一次導(dǎo)線的電流為i 導(dǎo)線周圍所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為h 當(dāng)一束線偏陣光通過(guò)該磁場(chǎng)時(shí) 線偏陣光的偏振角度會(huì)發(fā)生偏振 其偏振角 的計(jì)算公式為 式中 v為磁光玻璃的verdet常數(shù) l為光線在磁光玻璃中的通光路徑長(zhǎng)度 3 2法拉第磁光效應(yīng)在產(chǎn)品中的應(yīng)用在電子式電流互感器中將l設(shè)計(jì)為環(huán)路 由法拉第磁光效應(yīng)原理 則 無(wú)源型磁光電流互感器外形圖無(wú)源型磁光電流互感器外形圖 第七節(jié) 避雷器的作用及分類 避雷器又稱 surgearrester 能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓能量 保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時(shí)過(guò)電壓危害 又能截?cái)嗬m(xù)流 不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置 避雷器通常接于帶電導(dǎo)線與地之間 與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián) 當(dāng)過(guò)電壓值達(dá)到規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí) 避雷器立即動(dòng)作 流過(guò)電荷 限制過(guò)電壓幅值 保護(hù)設(shè)備絕緣 電壓值正常后 避雷器又迅速恢復(fù)原狀 以保證系統(tǒng)正常供電 分類 1 按電壓等級(jí) 高壓 低壓避雷器 2 按用途 配電用避雷器 電站型普通閥式避雷器 用于保護(hù)3 220kv交流系統(tǒng)變壓器等電站設(shè)備 電站型磁吹閥式避雷器 用于保護(hù)35 500kv交流系統(tǒng) 保護(hù)變壓器等設(shè)備 保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥式避雷器 線路型磁吹閥式避雷器 中性點(diǎn)保護(hù)避雷器 高頻饋線避雷器等3 避雷器按其發(fā)展的先后可分為 保護(hù)間隙 是最簡(jiǎn)單形式的避雷器 管型避雷器 也是一個(gè)保護(hù)間隙 但它能在放電后自行滅弧 閥型避雷器 是將單個(gè)放電間隙分成許多短的串聯(lián)間隙 同時(shí)增加了非線性電阻 提高了保護(hù)性能 磁吹避雷器 利用了磁吹式火花間隙 提高了滅弧能力 同時(shí)還具有限制內(nèi)部過(guò)電壓能力 氧化鋅避雷器 利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性 非線性極高 即在大電流時(shí)呈低電阻特性 限制了避雷器上的電壓 在正常工頻電壓下呈高電阻特性 具有無(wú)間隙 無(wú)續(xù)流殘壓低等優(yōu)點(diǎn) 也能限制內(nèi)部過(guò)電壓 1 保護(hù)間隙 2 管型避雷器 管型避雷器如圖2所示 它由消弧管 內(nèi)部間隙s1和外部間隙s2三部分組成 消弧管是用纖維 有機(jī)玻璃或塑料制成 它一經(jīng)與電弧接觸就能產(chǎn)生大量氣體 s1裝在管子內(nèi)部 由一棒形電極和一環(huán)形電極組成 s2的一個(gè)電極與帶電導(dǎo)體連接 它是最簡(jiǎn)單的防雷保護(hù)設(shè)備 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易維護(hù) 但保護(hù)特性差 由于保護(hù)間隙熄弧能力差 當(dāng)雷電擊中時(shí)往往會(huì)引起線路掉閘 故采用自動(dòng)重合閘來(lái)補(bǔ)救 其結(jié)構(gòu)形式可分為棒型 球型和角型等 3 閥型避雷器的結(jié)構(gòu) 閥型避雷器是由空氣間隙和一個(gè)非線性電阻串聯(lián)并裝在密封的瓷瓶中構(gòu)成的 在正常電壓下 非線性電阻阻值很大 而在過(guò)電壓時(shí) 其阻值又很小 避雷器正是利用非線性電阻這一特性而防雷的 在雷電波侵入時(shí) 由于電壓很高 即發(fā)生過(guò)電壓 間隙被擊穿 而非線性電阻阻值很小 雷電流便迅速進(jìn)入大地 從而防止雷電波的侵入 當(dāng)過(guò)電壓消失之后 非線性電阻阻值很大 間隙又恢復(fù)為斷路狀態(tài) 隨時(shí)準(zhǔn)備阻止雷電波的入侵 a 整體結(jié)構(gòu) b 單個(gè)火花間隙 4 磁吹避雷器結(jié)構(gòu)及原理圖 4 磁吹避雷器 磁吹避雷器如圖4所示 它在間隙上串聯(lián)了兩個(gè)線圈 當(dāng)避雷器承受雷電高壓時(shí) 間隙被擊穿 工頻續(xù)流流過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng) 磁場(chǎng)是軸向的 于是在磁場(chǎng)力的作用下 使角狀電極間的工頻電弧旋轉(zhuǎn)并拉長(zhǎng)以加速其滅弧 該電弧的長(zhǎng)度較起始時(shí)間隙的最小距離增大幾十倍 由于磁吹避雷器采用了磁吹的原理 使間隙具備了限流作用 保證了避雷器放電電壓的穩(wěn)定 且它本身又具有拉長(zhǎng)電弧的特點(diǎn) 產(chǎn)生了相當(dāng)大的電壓降 增加了避雷器滅弧的可靠性 圖4磁吹避雷器原理圖 5 氧化鋅避雷器原理及分類 一 原理氧化鋅zno避雷器是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器 它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成 每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的一定開(kāi)關(guān)電壓 叫壓敏電阻 在正常的工作電壓下 即小于壓敏電壓 壓敏電阻值很大 相當(dāng)于絕緣狀態(tài) 但在沖擊電壓作用下 大于壓敏電壓 壓敏電阻呈低值被擊穿 相當(dāng)于短路狀態(tài) 然而壓敏電阻被擊狀態(tài) 是可以恢復(fù)的 當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后 它又恢復(fù)了高阻狀態(tài) 因此 在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后 當(dāng)雷擊時(shí) 雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿 雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地 使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi) 從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全 二 分類 瓷外套式 復(fù)合外套氧化鋅避雷器 瓷外套式氧化鋅避雷器復(fù)合外套氧化鋅避雷器 例如 y10w2 200 520y 表示氧化鋅避雷器10 標(biāo)稱放電電流w 表示無(wú)間隙2 表示設(shè)計(jì)序號(hào)200 避雷器的額定電壓520 在標(biāo)稱放電電流下的最大殘壓 第八節(jié) 戶內(nèi)高壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備 一 戶內(nèi)高壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備編號(hào) 國(guó)家于1983年制定了jb dq4085開(kāi)關(guān)柜型號(hào)編制辦法的部標(biāo) 自此以后開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品按此規(guī)定編制型號(hào) 使型號(hào)管理走上科學(xué)化 產(chǎn)品型號(hào)構(gòu)成如下 從左到右分別用 代表上面的8個(gè) 這8個(gè) 各代表的含義分別為 分類代號(hào) 即產(chǎn)品名稱 高壓開(kāi)關(guān)柜 k 鎧裝式 j 間隔式 x 箱式 型式特征 g 固定式 y 移開(kāi)式 字母z表示中置式 使用場(chǎng)所 n 戶內(nèi)式 w 戶外式 設(shè)計(jì)系列序號(hào) 額定電壓kv 改進(jìn)代號(hào) 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu) d 電磁式 t 彈簧式 環(huán)境代號(hào) th 濕熱帶 ta 干熱帶 g 高海拔 q 全工況例如 kyn28 12表示 鎧裝 移動(dòng) 戶內(nèi)式 設(shè)計(jì)序號(hào)28型 額定電壓12kv 二 常用金屬鎧裝柜 1 通用柜 鎧裝式 移開(kāi)式kyn1 12 kyn2 12 kyn6 12 kyn23 12 kyn18 12 kyn27 12 kyn28a 12 kyn54 12 kyn55 12 gzs1 12等 2 通用柜 間隔式 移開(kāi)式j(luò)yn2 12 jyn6 12 jyn1 27 5等 3 通用柜 鎧裝式 固定式kgn 12等 4 通用柜 箱式 固定式xgn2 12 xgn15 12 xgn66 12 xgn2 12q等 5 環(huán)網(wǎng)柜hxgn 12 xgn18 12 zs8 hxgn15 12 xgn35 12等 6 f c柜 高壓限流熔斷器和高壓接觸器 kyn1 12 jyn2 12 kyn3 12 kyn23 12 kyn14 7 2等 2 按其用途通常分 進(jìn)出線柜 聯(lián)絡(luò)柜 電壓測(cè)量柜 pt 避雷器柜 所用變柜 計(jì)量柜 隔離柜 電容器柜 高壓電動(dòng)機(jī)控制柜 kyn28 12rck18 12 24 sc6xgn15 12 三 重點(diǎn)介紹xgn15 12 kyn28 12 1 xgn15 12魯概述xgn15 12開(kāi)關(guān)設(shè)備是用于12kv配電網(wǎng)上的一種金屬封閉式空氣絕緣的開(kāi)關(guān)設(shè)備 xgn15 12采用標(biāo)準(zhǔn)化的器件如負(fù)荷開(kāi)關(guān) sf6或真空斷路器 接地開(kāi)關(guān) 互感器和二次元件通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)化元件組合 xgn15 12能廣泛地用于不同場(chǎng)合 使用條件xgn15 12開(kāi)關(guān)設(shè)備在表1所規(guī)定的正常戶內(nèi)條件下使用 如果運(yùn)行條件和規(guī)定不符 則需與制造商協(xié)商 表1根據(jù)iec標(biāo)準(zhǔn)而定的正常戶內(nèi)使用條件 周圍空氣溫度最高溫度 40 最高24小時(shí)平均溫度 35 最低溫度 25 海拔最大值1000m濕度條件24小時(shí)內(nèi)相對(duì)溫度平均值 95 月相對(duì)濕度平均值 90 污染無(wú)劇烈震動(dòng)和沖擊以及有火災(zāi) 化學(xué)腐蝕 爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所 柜體和主要元件的結(jié)構(gòu) 在開(kāi)關(guān)柜柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 外表部件均采用2mm的敷鋁鋅板 用螺栓連接 為了提高開(kāi)關(guān)柜易維護(hù)性和對(duì)人身的安全性 柜體分成了幾個(gè)獨(dú)立的小室 這些小室可承受電弧故障時(shí)快速增長(zhǎng)的溫度和壓力 而免除給操作員帶來(lái)不必要的危險(xiǎn) 在柜子后有泄壓板 這些泄壓板在高壓下打開(kāi)釋壓 以確保開(kāi)關(guān)柜前面的操作人員不會(huì)被傷害 通過(guò)在開(kāi)關(guān)柜背后加裝獨(dú)立的釋壓通道可進(jìn)一步提高安全性 每個(gè)開(kāi)關(guān)柜的背后有三個(gè)泄壓板 上泄壓板用于主母線室中泄壓板用于負(fù)荷開(kāi)關(guān)部分下泄壓板用于電纜室柜體分為以下小室 主母線室空氣絕緣的主母線室位于柜體最上方 而且通常貫通整個(gè)開(kāi)關(guān)柜組 計(jì)量和分段柜位于開(kāi)關(guān)柜組中段 分隔開(kāi)兩邊主母線室 負(fù)荷開(kāi)關(guān)室三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)位于主母線室和電纜室之間 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的電氣部件置于充滿sf6氣體的環(huán)氧樹(shù)脂殼內(nèi) 電纜室電纜室空間用于進(jìn)線 饋線 電纜 熔斷器 接地開(kāi)關(guān)或互感器 綜合式低壓室這個(gè)小室包含負(fù)荷開(kāi)關(guān) 接地開(kāi)關(guān)的操作結(jié)構(gòu) 帶位置指示器的機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)及其它元件如輔助開(kāi)關(guān) 跳閘線圈 帶電指示器和繼電器 通常二次線 端子排和行線槽也安裝在這個(gè)小室中 2 kyn28 12柜 1概述kyn 12型戶內(nèi)金屬鎧裝抽出式真空開(kāi)關(guān)設(shè)備 以下簡(jiǎn)稱開(kāi)關(guān)設(shè)備 系3 10千伏三相交流50hz單母線及單母母線分段系統(tǒng)的成套配電裝置 主要用于發(fā)電廠 中小型發(fā)電機(jī)送電 工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)的二次變電所的受電 送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等 實(shí)現(xiàn)控制 保護(hù) 監(jiān)測(cè)之用 本開(kāi)關(guān)柜滿足iec298 gb3906等標(biāo)準(zhǔn)要求 具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車 防止誤分合斷路器 防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器 防止誤入帶電隔室 防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)的聯(lián)鎖功能 既可配用abb公司的vd4真空斷路器 又可配用vs1真空斷路器 實(shí)為一種性能優(yōu)越的配電裝置1 1kyn28 12 產(chǎn)品型號(hào)的組成及含義k 金屬鎧裝開(kāi)關(guān)設(shè)備y 移開(kāi)式n 戶內(nèi)型28 設(shè)計(jì)系列序號(hào)12 額定電壓 主回路方案編號(hào) 環(huán)境特征代號(hào)環(huán)境特征代號(hào) 用于濕熱帶為th 用于熱帶為ta 用于高海拔為g1 2使用環(huán)境條件1 2 1正常使用條件周圍空氣溫度上限 40 下限 10 設(shè)備安裝場(chǎng)所的最大海拔高度1000m環(huán)境濕度 日平均相對(duì)濕度不大于95 月平均相對(duì)濕度不大于90 四 中壓金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備有兩種絕緣方式 一種使用空氣絕緣 另一種采用壓縮氣體絕緣 前一種出現(xiàn)較早 用量大 國(guó)內(nèi)一般稱作開(kāi)關(guān)柜 后一種習(xí)慣稱做充氣柜 所謂充氣柜即將高壓元件 如斷路器 隔離開(kāi)關(guān) 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 接地開(kāi)關(guān) 互感器 母線等等 密封在充有較低壓力的壓縮氣體 如壓縮空氣 sf6 n2等等 的封閉的殼體內(nèi)的一種金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 1 2充氣柜分類按絕緣方式可分為壓縮空氣式 sf6式 n2式或sf6與n2混合式 其中sf6絕緣方式用得最多 按配用高壓元件來(lái)分可分為負(fù)荷開(kāi)關(guān)型 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 熔斷器組合電器型 斷路器型 按殼體材料充氣柜有兩種 一種為鋁筒式 另一為鋼板式 如西門子公司的8da10 8db10型為鋁筒式 8dc11型為鋼板式 2 充氣柜發(fā)展史繼普通空氣絕緣開(kāi)關(guān)柜之后 1982年siemens公司率先開(kāi)發(fā)出sf6絕緣斷路器柜 之后各大知名公司相繼推出自己的產(chǎn)品 如abb的safe系列 見(jiàn)圖1 施耐德rm6 alstom的fb系列產(chǎn)品 圖1開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖figure1 switchgearstructure 1吊環(huán) 2電顯 3短路接地故障指示器 4壓力表 5銘牌 6模擬線路圖 7繼電器 8熔斷指示 9掛鎖裝置 10電纜室 11rtu安裝室 12ronis鎖 13斷路器操作空 14負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作孔 15接地開(kāi)關(guān)操作孔 16隔離開(kāi)關(guān)操作孔 17分閘暗鈕 18合閘按鈕 19熔斷器室 充氣柜結(jié)構(gòu)圖 第九節(jié) 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備lowvoltageswitchgearequipment 一低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備分類 1 按結(jié)構(gòu)分為 屏 柜 箱 a 屏類 開(kāi)啟式 固定面板式b 柜類 固定安裝式 抽出式 箱組式固定面板式bfc gck gcl gdl gcs mns mhs mgd mnsf mnsg domino sv8 skc 箱類 動(dòng)力箱 xl21 照明箱 pz30 補(bǔ)償箱 控制箱 jxf jff 2 按生產(chǎn)地分為 國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口 3 按功能分為 配電用 進(jìn)線 聯(lián)絡(luò) 出線 電動(dòng)機(jī)控制 無(wú)功功率補(bǔ)償 照明 計(jì)量二 低壓開(kāi)關(guān)柜編號(hào) 全型號(hào)一般由6位組成 第1位 分類代號(hào) 即產(chǎn)品名稱 p 開(kāi)啟式低壓開(kāi)關(guān)柜 g 封閉式低壓開(kāi)關(guān)柜第2位 型式特征 g 固定式 c 抽出式 h 固定和抽出式混合安裝第3位 用途代號(hào)制 l d 動(dòng)力用 k 控制用 也可作為統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)志第4位 設(shè)計(jì)序號(hào)第5位 主電路方案編號(hào)第6位 輔助電路方案編號(hào) ggd柜 封閉低壓 固定式 動(dòng)力開(kāi)關(guān)柜 mns柜 參考國(guó)外mns系列低壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)并加以改進(jìn)開(kāi)發(fā)的高級(jí)型低壓開(kāi)關(guān)柜 gck柜 封閉低壓 抽出式 控制開(kāi)關(guān)柜 pgl柜 開(kāi)啟低壓 固定式 動(dòng)力開(kāi)關(guān)柜 gcs柜 封閉低壓 抽出式 s 廠家設(shè)計(jì)標(biāo)志 森源 xm照明配電箱 100a15位c jxf控制箱 xm照明配電箱 gbds箱 sb switchboard 插座箱 二 重點(diǎn)介紹下ggd gck gcs mns ggd系列 l 用途ggd型交流低壓配電柜適用于變電站 發(fā)電廠 廠礦企業(yè)等電力用戶的交流50hz 額定工作電壓380v 額定工作電流1000 3150a的配電系統(tǒng) 作為動(dòng)力 照明及發(fā)配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換 分配與控制之用 ggd型交流低壓配電柜是根據(jù)能源部 廣大電力用戶及設(shè)計(jì)部門的要求 按照安全 經(jīng)濟(jì) 合理 可靠的原則設(shè)計(jì)的新型低壓配電柜 產(chǎn)品具有分?jǐn)嗄芰Ω?動(dòng)熱穩(wěn)定性好 電氣方案靈活 組合方便 系列性 實(shí)用性強(qiáng) 結(jié)構(gòu)新穎 防護(hù)等級(jí)高等特點(diǎn) 可作為低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品使用 2 產(chǎn)品型號(hào)及含義低壓固定式封閉式動(dòng)力用開(kāi)關(guān)柜 3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ggd型交流低壓配電柜的柜體采用通用柜形式 構(gòu)架用8mf冷彎型鋼局部焊接組裝而成 并有20模的安裝孔 通用系數(shù)高 現(xiàn)在有c型材 ggd柜充分考慮散熱問(wèn)題 在柜體上下兩端均有不同數(shù)量的散熱槽孔 當(dāng)柜內(nèi)電器元件發(fā)熱后 熱量上升 通過(guò)上端槽孔排出 而冷風(fēng)不斷地由下端槽孔補(bǔ)充進(jìn)柜 使密封的柜體自下而上形成一個(gè)自然通風(fēng)道 達(dá)到散熱的目的 ggd柜按照現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的要求 采用黃金分割比的方法設(shè)計(jì)柜體外形和各部分的分割尺寸 使整柜美觀大方 面目一新 柜體的頂蓋在需要時(shí)可拆除 便于現(xiàn)場(chǎng)主母線的裝配和調(diào)整 柜頂?shù)乃慕茄b有吊環(huán) 用于起吊和裝運(yùn) 柜體的防護(hù)等級(jí)為ip30 用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在ip20 ip40之間選擇 gck系列 gck系列l(wèi) 產(chǎn)品型號(hào)及含義gckg是封閉式開(kāi)關(guān)柜c是抽出式k是控制中心gck低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜 以下簡(jiǎn)稱開(kāi)關(guān)柜 由動(dòng)力配電中心 pc 柜和電動(dòng)機(jī)控制中心 mcc 兩部分組成 該裝置適用于交流50 60 hz 額定工作電壓小于等于660v 額定電流4000a及以下的控配電系統(tǒng) 作為動(dòng)力配電 電動(dòng)機(jī)控制及照明等配電設(shè)備 gck開(kāi)關(guān)柜符合iec60439 1 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 gb7251 1 2005 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 gb t14048 1 93 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則 等標(biāo)準(zhǔn) 且具有分?jǐn)嗄芰Ω?動(dòng)熱穩(wěn)定性好 結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理 電氣方案靈活 系列性 通用性強(qiáng) 各種方案單元任意組合 一臺(tái)柜體 所容納的回路數(shù)較多 節(jié)省占地面積