發(fā)電廠和變電所的一次系統(tǒng)課件

1、第3章 發(fā)電廠和變電所的一次系統(tǒng)電氣主接線高壓電器低壓電器互感器保護(hù)接地第1節(jié) 電氣主接線概述主接線的基本形式單母線接線雙母線接線無母線接線各類發(fā)電廠和變電所主接線的特點(diǎn)一、概述電氣主接線：又稱為一次接線，是由各種開關(guān)電器、變壓器、互感器、線路、電抗器、母線等按一定順序連接而成的接受、變換和分配電能的總電路。電氣主接線圖：將電路中的各種電氣設(shè)備按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制而成的電氣連接圖。（單線圖、三線圖）電氣主接線的組成 電源線、引出線、母線電氣主接線的要求： 可靠性；靈活性；簡單明了、運(yùn)行方便；經(jīng)濟(jì)性；擴(kuò)建性二、主接線的基本形式（一）單母線接線 只有一組母線的接線稱為單母線接線。

2、1.典型單母線接線特點(diǎn)：電源和供電線路都連接在同一條母線上。倒閘操作（檢修QF）：斷開QF斷開QSL斷開QSW優(yōu)點(diǎn)：簡單、清晰、采用設(shè)備少、投資少、操作方便、易于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：檢修QSW時(shí)或明顯故障時(shí)，整個(gè)母線停電；檢修QF時(shí)，整個(gè)出線停電。2.單母線分段接線 把單母線分成兩段，并在兩段之間裝設(shè)能夠分段運(yùn)行的開關(guān)電器，稱為單母線分段接線。運(yùn)行方式：分段運(yùn)行：正常情況下分段開關(guān)是打開的。并列運(yùn)行：正常情況下分段開關(guān)是閉合的。優(yōu)點(diǎn)：任一母線故障不會全部停電，兩端母線可分別進(jìn)行檢修。缺點(diǎn)：可靠性較差（為什么？）。應(yīng)用范圍：中小型發(fā)電廠以及出線數(shù)目較少的35110kV級的變電所。3.單母線帶旁路母線接線

3、 為解決單母線分段接線出線斷路器檢修時(shí)的停電問題，可采用單母線加旁路母線接線。優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，檢修出線斷路器時(shí)，不需停電。缺點(diǎn)：需增加較多設(shè)備，操作復(fù)雜。應(yīng)用范圍：110kV及以上高壓配電裝置中。（二）雙母線接線 工作母線、備用母線、母聯(lián)斷路器。1.雙母線接線的工作狀態(tài)（1）只有一組母線工作，分為工作母線和備用母線，同單母線分段相比，停電范圍擴(kuò)大，但是持續(xù)性增強(qiáng)；（2）兩組母線同時(shí)工作，互為備用，相當(dāng)于單母線分段。與單母線分段相比，停電范圍相同，供電持續(xù)性增強(qiáng)。2.兩組母線的優(yōu)點(diǎn)輪流檢修母線不致停電；檢修母線QS時(shí)，只斷開該回路；工作母線故障，可將所有回路轉(zhuǎn)移到備用母線，從而恢復(fù)供電；檢修

4、任意回路斷路器，不使該回路長期停電；當(dāng)個(gè)別回路要單獨(dú)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路單獨(dú)接在備用母線。3.檢修工作母線 當(dāng)檢修工作母線時(shí)，要將所有的電源和線路換接到備用母線上。倒閘操作： 閉合QFC兩側(cè)QS及QFC備用母線充電（若備用母線故障，QFC跳閘）閉合與備用母線相連的QS斷開與工作母線相連QS斷開QFC斷開QFC兩側(cè)QS4.檢修出線QF 閉合QFC檢驗(yàn)W2斷開QFC斷開QF2斷開QS1、QS3拆下QF2用跨條代替QF2閉合QS2、QS3閉合QFC5.雙母線接線的缺點(diǎn)接線復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作；當(dāng)工作母線故障時(shí)及檢修出線QF時(shí)，仍要短時(shí)停電；母線隔離開關(guān)數(shù)目較單母線大為增加，從而增大占地面積，增加投資。

5、6.雙母線接線的改進(jìn)措施為防止工作母線故障時(shí)全部停電，可以采用雙母線同時(shí)帶電運(yùn)行（按單母線分段）的方式；采用雙母線分段接線運(yùn)行方式；為避免在檢修線路斷路器時(shí)造成短時(shí)停電，可以采用雙母線帶旁路接線。 改進(jìn)后仍存在當(dāng)一組母線故障或檢修時(shí)將使一半的回路供電中斷的缺點(diǎn)。此外，倒閘操作易出現(xiàn)誤操作。雙母線17.雙母線接線的變形雙母線雙斷路器接線方式特點(diǎn)：雙母線同時(shí)運(yùn)行，每回路裝有兩臺斷路器。優(yōu)點(diǎn)：任一組母線或斷路器出現(xiàn)故障或進(jìn)行檢修都不會停電，隔離開關(guān)不作為操作電器使用。缺點(diǎn)：斷路器數(shù)量多，成本高，占地面積大。3/2（一倍半）接線方式 在兩組母線間，裝有三個(gè)斷路器，但可以引出兩個(gè)回路。優(yōu)點(diǎn)：具有很高的可

6、靠性和靈活性任一母線甚至兩母線故障、檢修均不會造成停電；檢修任一斷路器不會造成停電；隔離開關(guān)不作為操作電器。缺點(diǎn)：需要斷路器數(shù)目較多，繼電保護(hù)較復(fù)雜，電源線和出線數(shù)量最好相等。應(yīng)用范圍：我國330750kV的超高壓變電所。（三）無母線接線1.橋形接線 當(dāng)電路內(nèi)只有兩臺變壓器和兩條輸電線時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋接線和外橋接線。a）內(nèi)橋 b）外橋內(nèi)橋接線：橋斷路器在線路斷路器之內(nèi)。 內(nèi)橋適用于電源進(jìn)線線路較長而變壓器又不需要經(jīng)常切換的場所。外橋接線：橋斷路器在線路斷路器之外。 外橋適用于電源進(jìn)線線路較短而變壓器需要經(jīng)常切換的場所。應(yīng)用范圍：35110kV配電裝置2.多角形接線 多角形接線是將電

7、路連接閉合成環(huán)形，并按回路用斷路器分隔，斷路器數(shù)等于回路數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠、靈活性高、較經(jīng)濟(jì)檢修任一斷路器不需要切除線路或變壓器；隔離開關(guān)不作為操作電器使用；任何單元退出、投入都很方便，不會影響其他單元的工作。缺點(diǎn)：檢修任意斷路器都要開環(huán)運(yùn)行，影響可靠性，不適用于回路數(shù)較多的情況，以三、四角居多；開環(huán)、閉環(huán)兩種情況下潮流變化差別較大，使設(shè)備選擇困難、繼電保護(hù)整定困難；擴(kuò)建不太方便。應(yīng)用范圍：能夠發(fā)展為一倍半接線或雙母線接線，可作為超高壓、大容量的樞紐變電所的初期接線方式。3.單元及擴(kuò)大單元接線 幾個(gè)元件直接串聯(lián)連接，其間無任何橫的聯(lián)系，這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)，降低造價(jià)，

8、同時(shí)也減小了故障率。發(fā)電機(jī)變壓器單元接線 發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個(gè)單元組，電能經(jīng)升壓后，送入電網(wǎng)，變壓器與發(fā)電機(jī)的容量相等。缺點(diǎn)：元件之一損壞和檢修時(shí)，整個(gè)單元將被迫停止工作。應(yīng)用范圍：沒有或者很少發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷的大型發(fā)電廠。a）發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線b）發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元接線擴(kuò)大單元接線 為減少變壓器的臺數(shù)和高壓側(cè)斷路器的數(shù)目，以及節(jié)省配電裝置的占地面積，可將兩臺發(fā)電機(jī)和一臺變壓器組成擴(kuò)大單元接線。缺點(diǎn)：運(yùn)行靈活性較差。檢修主變壓器時(shí)，將使兩臺機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)一臺機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變壓器處于輕負(fù)荷狀態(tài)，效率低，損耗大。應(yīng)用范圍：用于水力發(fā)電廠，以減少土石方的開挖量。三、各類發(fā)電廠和變電所主接

9、線的特點(diǎn)（一）火力發(fā)電廠1.地方性火力發(fā)電廠 地方性火力發(fā)電廠位于負(fù)荷中心，大部分電能用10kV配電線路送給用戶，剩余電能升到110kV后送入電網(wǎng)，如熱電廠。特點(diǎn)：發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷比例較大，出線較多，故采用有母線或母線分段接線；分段母線間及出線均安裝限流電抗器限制短路電流，以選用輕型斷路器；高壓側(cè)可采用雙母線、雙母線帶旁路、單母線分段、多角形或橋形接線。2.區(qū)域性火力發(fā)電廠或核電廠 其生產(chǎn)電能主要依靠升壓后送入電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷很少，地位很重要。高壓側(cè)均采用雙母線接線或一倍半斷路器接線，若回路較少可采用多角形接線；發(fā)電機(jī)電壓側(cè)負(fù)荷很少，一般采用單元接線或擴(kuò)大單元接線。（二）水力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)電壓

10、側(cè)多采用單元接線或擴(kuò)大單元接線，有少量地區(qū)負(fù)荷，也可采用單母線或單母線分段接線；一般不考慮擴(kuò)建，但要求配電裝置布置緊湊；在高壓側(cè)，當(dāng)出線數(shù)目不多時(shí)，采用多角形接線等無母線接線，若出線數(shù)目較多，可采用單母線分段、雙母線或者3/2接線。區(qū)域火力發(fā)電廠大型水火力發(fā)電廠（三）降壓變電所1.區(qū)域變電所電壓等級：一次為750、500、330、220kV，二次為220、110、35kV；高壓側(cè)根據(jù)出線多少或重要程度采用雙母線、多角形或一倍半斷路器接線，重要樞紐變電所多采用一倍半斷路器接線或雙母線四分段等方式；低壓側(cè)多采用雙母線帶旁路、單母線分段以及無母線接線等接線方式。2.地方變電所電壓等級：一次為110、

11、35、10kV，二次為10KV及以下；高壓側(cè)當(dāng)線路較少時(shí)可采用橋形、多角形等簡化接線方式；當(dāng)線路較多時(shí)，可采用雙母線接線或者單母線分段；低壓側(cè)一般采用單母線分段或雙母線等接線形式。區(qū)域性變電所某工廠35kV總降壓變電所的主接線圖四、變電所主接線設(shè)計(jì)原則與實(shí)例1.總降壓變電所主接線設(shè)計(jì)原則一次側(cè)無母線、二次側(cè)采用單母線接線：適用于只有一回電源進(jìn)線和一臺變壓器的總降壓變電所，該接線可靠性不高，只能用于三類負(fù)荷。一次側(cè)采用內(nèi)橋或外橋接線、二次側(cè)采用單母線分段接線：適用于具有兩回電源進(jìn)線和兩臺變壓器的總降壓變電所，可用于一、二類負(fù)荷。一、二次側(cè)均采用單母線分段接線：適用于具有兩回及以上電源進(jìn)線或一、二

12、次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所，可用于一、二類負(fù)荷。一、二次側(cè)均采用雙母線接線：適用于負(fù)荷容量大，進(jìn)、出線回路多的發(fā)電廠或區(qū)域變電所。2.車間和小型工廠變電所主接線的選擇原則采用線路變壓器單元接線：適用于只有一臺配電變壓器的車間變電所，但供電可靠性不高，只能用于小容量的三類負(fù)荷。高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)采用單母線分段接線：適用于裝有兩臺配電變壓器的變電所,供電可靠性較高，可供一、二類負(fù)荷或用電量較大的車間變電所。高壓側(cè)采用單母線接線、低壓側(cè)采用單母線分段接線：適用于裝有兩臺及其以上配電變壓器或具有多回高壓出線的變電所。供電可靠性較高，可供二、三類負(fù)荷，當(dāng)與其他變電所之間有高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線時(shí)，可供一、

13、二類負(fù)荷。高、低壓側(cè)均采用單母線分段接線：適用于裝有兩臺配電變壓器的變電所。供電可靠性相當(dāng)高，可供一、二類負(fù)荷。 某絲綢煉染廠10/0.4kV變電所的主接線圖。其高壓側(cè)為單母線接線、低壓側(cè)為單母線分段接線，同時(shí)與附近其他變電所之間架設(shè)高壓聯(lián)絡(luò)線。 第2節(jié) 一次設(shè)備概述電氣設(shè)備概述高壓開關(guān)電器概述開關(guān)電器的滅弧原理2.1 電氣設(shè)備概述一次系統(tǒng)（一次回路）：二次系統(tǒng)（二次回路）： 擔(dān)負(fù)電能的輸送和分配任務(wù)的系統(tǒng)。 對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和保護(hù)作用的系統(tǒng)。一次系統(tǒng)中的所有電氣設(shè)備，稱為一次設(shè)備。二次系統(tǒng)中的所有電氣設(shè)備，稱為二次設(shè)備。一次設(shè)備按其功能可分為以下幾類：變換設(shè)備：如電力變壓器、電

14、流互感器、電壓互感器等。開關(guān)設(shè)備：如斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等。保護(hù)設(shè)備：如熔斷器、避雷器、電抗器等。無功補(bǔ)償設(shè)備：如電力電容器、靜止補(bǔ)償器等。成套配電裝置：如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏等。2.2 高壓開關(guān)電器概述1.開關(guān)電器的任務(wù)在正常工作條件下，可靠的接通或斷開電路；在改變運(yùn)行方式時(shí)，靈活的進(jìn)行切換操作；在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速切除故障部分以保證非故障部分的正常運(yùn)行；在設(shè)備檢修時(shí)，隔離帶電部分以保證工作人員的安全。2.開關(guān)電器的分類斷開和閉合正常工作電流，如閘刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)；斷開負(fù)荷電流或短路電流，如熔斷器；既可斷開或閉合工作電流，也可斷開或閉合故障電流，如斷路器；不要求斷開或閉合電流，只用

15、來檢修時(shí)隔離電源，如隔離開關(guān)。 開關(guān)電器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，其中斷路器的性能最完善，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。2.3 開關(guān)電器的滅弧原理電?。弘姎庠O(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一種強(qiáng)烈的電游離現(xiàn)象。條件：電壓不低于10V，電流不小于80mA。特點(diǎn)：光亮很強(qiáng)，溫度很高。對電氣設(shè)備的影響電弧延長了電路開斷時(shí)間；電弧的高溫可能損壞開關(guān)觸頭、燒毀電氣設(shè)備及導(dǎo)線電纜，還有可能引起電路弧光短路，造成火災(zāi)爆炸；強(qiáng)烈弧光可能損傷人的視力。1.電弧的產(chǎn)生過程游離和去游離（1）游離 電弧的產(chǎn)生和維持是觸頭間的中性質(zhì)點(diǎn)（分子和原子）被游離的結(jié)果。產(chǎn)生電弧的游離方式有以下四種：高電場發(fā)射熱電子發(fā)射碰撞游離熱游離 綜上所述，電弧是由于

16、高電場發(fā)射和碰撞游離所產(chǎn)生，在熱電子發(fā)射和熱游離作用下，得以維持，這便是電弧產(chǎn)生的主要過程。（2）去游離 去游離便是帶電質(zhì)點(diǎn)減少的過程。去游離方式主要有以下兩種：復(fù)合：異性帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷彼此中和的現(xiàn)象。擴(kuò)散：帶電質(zhì)點(diǎn)從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入到周圍介質(zhì)中的現(xiàn)象。濃度擴(kuò)散溫度擴(kuò)散 游離和去游離貫穿于電弧的產(chǎn)生、熄滅的整個(gè)過程。在電弧形成時(shí)，游離大于去游離；在電弧熄滅時(shí)，去游離大于游離。（3）影響游離和去游離的因素使電弧冷卻可以減弱熱游離，減少新帶電質(zhì)點(diǎn)的形成；去游離的效果在很大程度上決定于介質(zhì)的特點(diǎn)； 介質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力、介質(zhì)強(qiáng)度、熱游離溫度和熱容量越大，去游離過程越激烈，如采用氫氣、水蒸汽、二氧化碳、

17、六氟化硫、壓縮空氣和真空等介質(zhì)。觸頭的材料對于去游離也有一定的影響。 可采用熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率和熱容量大的耐高溫金屬，減少熱電子發(fā)射和電弧中的金屬蒸汽。2.交流電弧的特性（1）電弧的伏安特性直流電弧的伏安特性 電弧可以看成是一個(gè)非線性電阻。交流電弧的伏安特性UR：燃弧電壓UX：熄弧電壓（2）交流電弧的重燃與熄滅過零值自然熄滅特性 只要在電流經(jīng)過零值后不使之重燃，電弧就能最終熄滅。交流電弧要比直流電弧更加容易熄滅。兩個(gè)過程電壓恢復(fù)過程（游離）介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程（去游離）電弧熄滅的條件 若介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程（去游離）大于電壓恢復(fù)過程（游離），電弧將熄滅；若介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程小于電壓恢復(fù)過程，電弧將重燃。（

18、3）近陰極效應(yīng)3.開關(guān)電器中常用的滅弧方法速拉滅弧法冷卻滅弧法吹弧滅弧法長弧切短滅弧法；粗弧分細(xì)滅弧法；狹縫滅弧法；采用多斷口滅?。洪L弧切短滅弧原理狹縫滅弧原理采用新型介質(zhì)滅弧：SF6、真空、油、壓縮空氣；采用并聯(lián)電阻：限制觸頭上的恢復(fù)電壓幅值和電壓恢復(fù)速度（幾十至幾百歐）；切斷小電感電流或者電容電流時(shí)，消除危險(xiǎn)過電壓（幾百至幾千歐）；使沿著觸頭斷口之間的電壓均勻分布（幾萬至幾十萬歐）。第3節(jié) 高低壓開關(guān)電器高壓斷路器高壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)低壓刀開關(guān)低壓斷路器3.1 高壓斷路器（開關(guān)、QF， ）3.1.1 高壓斷路器的用途 不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用

19、下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。3.1.2 高壓斷路器的基本要求具有足夠的開斷能力；盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和運(yùn)行可靠性；結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維修；有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；具有防火防爆性； 尺寸、質(zhì)量小，價(jià)格低。3.1.3 高壓斷路器的類型SN10-10 LW36-126 ZN28A-12 ZW32-12 KW5 按照斷路器采用滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器、空氣斷路器等。1.油斷路器多油斷路器：油不僅是滅弧介質(zhì)還是絕緣介質(zhì)少油斷路器：油只作滅弧介質(zhì)，不作絕緣介質(zhì)DW10-10柱上多油斷路器SN10-10型少油斷路器少油斷路器廣泛應(yīng)用在635kV配電裝置中。SN10-

20、10型高壓少油斷路器的一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)SN10-10型少油斷路器滅弧原理示意圖組成：框架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、油箱導(dǎo)電回路：上接線端子靜觸頭導(dǎo)電桿（動(dòng)觸頭）中間滾動(dòng)觸頭下接線端子2.六氟化硫（SF6）斷路器雙壓式：有兩個(gè)氣壓系統(tǒng)，分別作為絕緣和滅弧單壓式：有一個(gè)氣壓系統(tǒng)，作為絕緣SF6斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：斷流能力強(qiáng)、滅弧速度快、電絕緣性能好、檢修周期長、沒有燃燒爆炸危險(xiǎn)等。 缺點(diǎn)：要求加工精度高，密封性能好，價(jià)格較昂貴。 應(yīng)用：主要用于需要頻繁操作及有易燃易爆危險(xiǎn)的場所，廣泛應(yīng)用于封閉組合電器。落地罐式SF6斷路器LW8-40.5型SF6斷路器3.真空斷路器真空斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu)1靜觸頭 2動(dòng)觸頭

21、 3屏蔽罩 4波紋管 5導(dǎo)電桿 6外殼優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、動(dòng)作快、壽命長、操作噪聲小、安全可靠、便于維護(hù)。缺點(diǎn)：價(jià)格較貴應(yīng)用：主要使用于需頻繁操作和安全要求較高的335kV配電網(wǎng)中。ZN28A-12型真空斷路器 ZW32-12型戶外高壓真空斷路 VD4型真空斷路器ZW10-12型真空斷路器ZN12型真空斷路器3.1.4 斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 操作機(jī)構(gòu)是指用以進(jìn)行斷路器合閘、保持合閘位置和跳閘的設(shè)備，每種操作機(jī)構(gòu)均包括合閘機(jī)構(gòu)、跳閘機(jī)構(gòu)和維持機(jī)構(gòu)三部分。手動(dòng)式（CS型） 能手動(dòng)跳、合閘和遠(yuǎn)距離跳閘，不能遠(yuǎn)距離合閘，操作電源為交流。直流電磁式（CD型） 能手動(dòng)和遠(yuǎn)距離跳合閘，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)簡單

22、，零件數(shù)量少，工作可靠，制造成本低，但需直流操作電源，且合閘功率大。彈簧儲能式（CT型） 能手動(dòng)和遠(yuǎn)距離跳合閘，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件數(shù)量多，且要求加工精度高，制造工藝復(fù)雜，成本高，但可用交流操作電源，還可實(shí)現(xiàn)一次重合閘。3.1.5 高壓斷路器的基本參數(shù)額定電壓UN：指斷路器長期正常工作所能承受的電壓，一般為線路額定電壓的1.11.15倍。 額定電流IN：指斷路器允許長期通過的最大工作電流。 額定開斷電流IN.oc：指斷路器在額定電壓下能夠正常開斷的最大短路電流，它表征斷路器的開斷能力。額定開斷容量SN.oc：指斷路器額定電壓和額定開斷電流的乘積，即 熱穩(wěn)定電流 Its：表征斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的

23、能力。動(dòng)穩(wěn)定電流 imax：表征斷路器承受短路電流力效應(yīng)的能力，又稱為極限通過電流。分閘時(shí)間：指斷路器從得到分閘命令起，到三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)間。合閘時(shí)間：指斷路器從接到合閘命令起，到三相觸頭剛接觸為止的一段時(shí)間。 固有分閘時(shí)間：指斷路器從得到分閘命令起，到主觸頭剛分離的一段時(shí)間；燃弧時(shí)間：指從主觸頭分離到三相電弧完全熄滅的一段時(shí)間。3.2 高壓隔離開關(guān)（QS， ） 高壓隔離開關(guān)俗稱刀閘，無專門滅弧裝置，不能帶負(fù)荷操作。一般安裝在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)。1.隔離開關(guān)的用途隔離電壓：隔離開關(guān)斷開后在電路中可以造成一明顯可見的斷開點(diǎn)，建立可靠的絕緣間隙，保證檢修人員的安全。倒閘操作

24、：先通后斷，等電位操作。分、合小電流：可以接通或斷開電流較小的回路（如電壓互感器、避雷器、空載母線、勵(lì)磁電流不超過2A的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路）。2.高壓隔離開關(guān)的類型按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣支柱的數(shù)目分：單柱式、雙柱式和三柱式；按刀閘的運(yùn)行方式分：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式；按有無接地刀閘分：單接地刀閘、雙接地刀閘和無接地刀閘。戶內(nèi)式隔離開關(guān)3.隔離開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)GN8-10型隔離開關(guān)1上接線端子 2靜觸頭 3閘刀 4套管絕緣子 5下接線端子6框架 7轉(zhuǎn)軸 8拐臂 9升降絕緣子 10支持絕緣子戶外式隔離開關(guān)GW4-110型雙柱式隔離開關(guān)1接線座 2

25、主觸頭 3接地刀閘觸頭 4支柱絕緣子 5主閘刀傳動(dòng)軸 6接地刀閘傳動(dòng)軸 7軸承座 8接地刀閘 9交叉連桿GW5-110D型V形雙柱式隔離開關(guān)1主閘刀底座 2接地靜觸頭 3出線座 4導(dǎo)電帶 5絕緣子 6軸承座 7傘齒輪 8接地刀閘4. 隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)杠桿操作機(jī)構(gòu)；手動(dòng)蝸輪操作機(jī)構(gòu)；電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)；氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。3.3 高壓負(fù)荷開關(guān)（QL， ）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有簡單的滅弧裝置。 功能：可以接通或斷開正常的負(fù)荷電流，但不能切斷短路電流；多與高壓熔斷器配合使用；隔離電源，保證檢修安全。 負(fù)荷開關(guān)的分類：按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式和戶外式； 按結(jié)構(gòu)不同分：油負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)、SF6負(fù)荷開關(guān)、產(chǎn)氣式負(fù)荷開

26、關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)；按操作方式分：手動(dòng)操作和電動(dòng)操作。負(fù)荷開關(guān)的型號：FN3-10型高壓負(fù)荷開關(guān)FN3-10型高壓負(fù)荷開關(guān)工作示意圖ZFN-10型高壓真空負(fù)荷開關(guān) ZFN-10R型高壓真空負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器 下圖分別為ZFN-10型戶內(nèi)高壓真空負(fù)荷開關(guān)和ZFN-10R型高壓真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器的外形結(jié)構(gòu)。3.4 低壓開關(guān)1低壓刀開關(guān)（QK） 低壓刀開關(guān)是一種最簡單的低壓開關(guān)電器，只能手動(dòng)，用于接通、斷開低壓電路中較小的正常工作電流。按極數(shù)分：有單極、雙極和三極三種；按用途分：有單投和雙投兩種；按操作方式分：直接手柄操作和連桿操作兩種；按滅弧結(jié)構(gòu)分，有不帶滅弧罩（用于無負(fù)荷情況下，可

27、當(dāng)作隔離開關(guān)使用）和帶滅弧罩（通斷一定的負(fù)荷電流）兩種。 低壓刀開關(guān)的分類低壓刀開關(guān)的型號HD13型刀開關(guān)1上接線端子 2鋼柵片滅弧罩 3閘刀 4底座 5下接線端子 6主軸 7靜觸頭 8連桿 9操作手柄2低壓刀熔開關(guān)（QKF） HR系列刀熔開關(guān)是將HD型刀開關(guān)的閘刀換以具有刀形觸頭的RT型熔斷器的熔管，具有刀開關(guān)和熔斷器雙重功能。 刀熔開關(guān)的型號:HR3型刀熔開關(guān)3低壓負(fù)荷開關(guān)（QL） 由低壓刀開關(guān)與低壓熔斷器串聯(lián)組合而成，具有帶滅弧罩的刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，既可以帶負(fù)荷操作，又能進(jìn)行短路保護(hù)。 常用的低壓負(fù)荷開關(guān)有HH和HK兩種系列: HH系列：為封閉式負(fù)荷開關(guān)，將刀開關(guān)與熔斷器串聯(lián)，安

28、裝在鐵殼內(nèi)構(gòu)成，俗稱鐵殼開關(guān)；HK系列：為開啟式負(fù)荷開關(guān)，外裝瓷質(zhì)膠蓋，俗稱膠殼開關(guān)。HH系列鐵殼開關(guān)HK系列膠殼開關(guān)3.5 低壓斷路器（QF） 俗稱低壓自動(dòng)開關(guān)、空氣開關(guān)。它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在線路發(fā)生短路、過負(fù)荷、低電壓、失電壓等故障時(shí)自動(dòng)跳閘。低壓斷路器的動(dòng)作原理圖1主觸頭 2跳鉤 3鎖扣 4分勵(lì)脫扣器5失壓脫扣器 6過流脫扣器 7熱脫扣器8加熱電阻 9、10脫扣按鈕1低壓斷路器的工作原理 低壓斷路器的動(dòng)作原理如右圖表示。2低壓斷路器的分類按電源種類分：有交流和直流兩種；按結(jié)構(gòu)型式分：有裝置式和萬能式兩大類；按其滅弧介質(zhì)分：有空氣斷路器和真空斷路器等；按操作方式分：有手動(dòng)操作、電磁

29、鐵操作和電動(dòng)機(jī)儲能操作；按保護(hù)性能分：有非選擇型斷路器、選擇型斷路器和智能型斷路器；按用途分：有配電用斷路器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器、照明用斷路器和漏電保護(hù)斷路器。 低壓斷路器的型號： 又稱塑料外殼式自動(dòng)開關(guān)，其全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分均裝設(shè)在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，僅在殼蓋中央露出操作手柄，供手動(dòng)操作之用，如圖所示。 DZ系列裝置式低壓斷路器的特點(diǎn)：采用鋼滅弧柵，脫扣器的脫扣速度快，整個(gè)斷路時(shí)間不超過一個(gè)周期（0.02s），且斷流能力也較大。裝置式低壓斷路器NM1系列裝置式低壓斷路器MEC系列BM1系列WHM10系列DZ20系列 又稱框架式自動(dòng)開關(guān)。它無外殼，其全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分敞開地裝設(shè)在塑料的或金屬的框架

30、上。由于它的保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)也很靈活，故稱“萬能式”或“框架式”。合閘操作方式較多，可手柄操作、杠桿操作、電磁鐵操作和電動(dòng)機(jī)操作；采用鋼滅弧柵，滅弧斷流能力較強(qiáng)，但由于操作機(jī)構(gòu)的影響，動(dòng)作稍慢，斷路時(shí)間在一個(gè)周期（0.02s）以上。 DW系列萬能式低壓斷路器的特點(diǎn)：萬能式低壓斷路器DW15型低壓斷路器1操作手柄 2自由脫扣機(jī)構(gòu) 3失壓脫扣器 4過流脫扣器電流調(diào)節(jié)螺母 5過流脫扣器 6輔助觸點(diǎn)（聯(lián)鎖觸點(diǎn)） 7鋼柵片滅弧罩3低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)低壓斷路器的額定電流IN1；過流脫扣器的額定電流 IN2 ；熱脫扣器的額定電流 IN3 。額定電流：三者關(guān)系是： IN1 IN2 IN3

31、 I30 分?jǐn)嗄芰Γ褐笖嗦菲髟谥付ǖ氖褂煤凸ぷ鳁l件下，能在規(guī)定的電壓下接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦?，又稱為極限分?jǐn)嚯娏骰驑O限分?jǐn)嗄芰ΓǔＳ胟A表示。3低壓斷路器的保護(hù)特性 低壓斷路器主要用于配電線路和電氣設(shè)備的過電流、過負(fù)荷、低電壓、失電壓和短路保護(hù)。（1）過電流保護(hù)特性 t=f(I)低壓斷路器的保護(hù)特性a）兩段式保護(hù)特性 b）三段式保護(hù)特性兩段式保護(hù)瞬時(shí)保護(hù)：短路保護(hù)長延時(shí)保護(hù)：反時(shí)限特性，過負(fù)荷保護(hù)（2）欠電壓保護(hù)特性：當(dāng)?shù)蛪簲嗦菲髦麟娐冯妷焊哂?.75UN時(shí)，應(yīng)能可靠工作而不動(dòng)作；當(dāng)該電壓小于0.4UN時(shí)，應(yīng)能可靠動(dòng)作跳閘。欠電壓脫扣器分為延時(shí)式和瞬時(shí)式兩種。三段式保護(hù)瞬時(shí)保護(hù)：短路保護(hù)短延

32、時(shí)保護(hù)：短路或者過負(fù)荷保護(hù)長延時(shí)保護(hù)：過負(fù)荷保護(hù)第4節(jié) 高低壓保護(hù)電器和限流電器高壓熔斷器低壓熔斷器避雷器限流電抗器4.1 高壓熔斷器（FU, ）作用：當(dāng)被保護(hù)線路流過短路電流或者過負(fù)荷電流時(shí)，熔體會自行熔斷，切斷電路，以達(dá)到保護(hù)目的。特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、體積小、成本低，廣泛適用于35kV及以下電網(wǎng)。 缺點(diǎn)：供電可靠性差。RN1、RW4、RW10-10(F)、RW10-10(G)1.戶內(nèi)式熔斷器RN1：用來保護(hù)電力線路和電力變壓器，熔體為 一根或幾根并聯(lián)，額定電流較大RN2：用來保護(hù)電壓互感器，熔體為單根，額定 電流較?。?.5A）RN1 、RN2型高壓熔斷器1瓷熔管 2金屬管帽

33、 3彈性觸座4熔斷器指示 5接線端子 6瓷絕緣子 7底座特點(diǎn)：滅弧能力很強(qiáng)，滅弧速度很快，能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值以前完全熄滅電弧，屬于“限流”式熔斷器。2.戶外式熔斷器（跌落式熔斷器，F(xiàn)D、FDL）功能：既可作35kV以下線路和設(shè)備的短路保護(hù)，還可用高壓絕緣鉤棒拉合熔管，以接通或開斷空載設(shè)備和小負(fù)荷電流。RW4：一般跌落式熔斷器，只能無負(fù)荷下操作， 或通斷小容量空載變壓器和空載線路。RW10：負(fù)荷型跌落式熔斷器，具有簡單滅弧裝 置和弧觸頭，可以帶負(fù)荷操作。特點(diǎn)：滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不高，不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值以前熄滅電弧，屬于“非限流”式熔斷器。RW4型高壓跌落式熔斷器1上接線端子 2上靜

34、觸頭 3上動(dòng)觸頭 4管帽 5操作環(huán) 6熔管 7銅熔絲 8下動(dòng)觸頭 9下靜觸頭 10下接線端子 11絕緣瓷瓶 12固定安裝板4.2 低壓熔斷器（FU） 低壓熔斷器有瓷插式（RC型）、螺旋式（RL型）、無填料密閉管式（RM型）、有填料密閉管式（RT型）等。 瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器低壓熔斷器的型號1RM10型密閉管式熔斷器RM10型低壓熔斷器1銅帽 2管夾 3纖維熔管 4觸刀 5變截面鋅熔片特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、更換熔體方便、運(yùn)行安全可靠，但滅弧能力較差，不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值以前熄滅電弧，屬于“非限流”式熔斷器。2RT0型有填料管式熔斷器RT0型低壓熔斷器a）熔體 b）熔管 c）熔斷器 d）操作手柄

35、1柵狀銅熔體 2觸刀 3瓷熔管 4熔斷器指示 5端面蓋板6彈性觸座 7瓷底座 8接線端子 9扣眼 10絕緣拉手手柄特點(diǎn)：保護(hù)性能好，斷流能力大，具有“限流”作用，但熔體為不可拆式，熔斷后整個(gè)熔斷器報(bào)廢，不夠經(jīng)濟(jì)。3RZ1型自復(fù)式熔斷器RZ1型自復(fù)式熔斷器1接線端子 2云母玻璃 3氧化瓷管4不銹鋼外殼 5鈉熔體 6氬氣 7接線端子RZ1型自復(fù)式熔斷器的結(jié)構(gòu)如右所示。它采用金屬鈉作熔體。特點(diǎn)：既能切斷短路電流，又能自動(dòng)恢復(fù)供電，縮短了停電時(shí)間。4.3 避雷器（FV， ）作用：限制雷電過電壓，防止雷電過電壓沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，危害電氣設(shè)備絕緣。安裝位置：避雷器應(yīng)與被保護(hù)物并聯(lián)，裝在被保

36、護(hù)物的電源側(cè)。 避雷器保護(hù)原理圖主要型式： 保護(hù)間隙、管式避雷器、閥式避雷器、金屬氧化物避雷器1.保護(hù)間隙（角型避雷器） 由兩個(gè)圓鋼型電極組成，其中一個(gè)電極接線路，另一個(gè)電極接地。一般與自動(dòng)重合閘裝置配合使用。主要用于室外且負(fù)荷不重要的線路上。2. 管型避雷器（排氣式避雷器） 由外部間隙s1、內(nèi)部間隙s2和產(chǎn)氣管組成。 管型避雷器熄滅電弧的能力很強(qiáng)，但有上限和下限。管型避雷器的結(jié)構(gòu)原理圖1產(chǎn)氣管 2棒形電極 3環(huán)形電極 4螺母 s1內(nèi)部間隙 s2外部間隙角型避雷器3.閥型避雷器 閥型避雷器由火花間隙和閥片組成。 閥型避雷器象一個(gè)閥門：對雷電流，閥門打開使其泄入大地；對工頻續(xù)流，閥門關(guān)閉，迅速切

37、斷電路。 閥型避雷器的結(jié)構(gòu)原理圖4. 金屬氧化物避雷器（壓敏避雷器）它沒有火花間隙，只有壓敏電阻片（以氧化鋅為主要材料），具有良好的非線性特性。 優(yōu)點(diǎn)：通斷容量大、殘壓低、動(dòng)作迅速、可靠性高、維護(hù)簡單，對大氣過電壓和雷電過電壓都能起到很好的保護(hù)作用。4.4 限流電抗器（L， ）作用：限制短路電流大小，以便于選擇輕型斷路器；維持母線電壓水平，保證供電質(zhì)量。組成：由三個(gè)空心線圈組成采用空心結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： 1）無鐵心，不易飽和，伏安特性從額定電流到短路電流一直保持線性變化； 2）無鐵心，繞組電阻小，有功損耗小。安裝位置：母線分段處、電纜饋線分類：限流電抗器分為普通電抗器和分裂電抗器兩種，在35kV及以

38、下供配電系統(tǒng)中，主要采用普通電抗器。電抗器的基本參數(shù)：額定電抗百分?jǐn)?shù)，等于在電抗器中流過額定電流時(shí)的感抗壓降占其額定電壓的百分?jǐn)?shù)，即 電抗器的布置方式：三相垂直布置、品字型布置和三相水平布置，如圖所示。注意：電抗器垂直布置時(shí)，B相應(yīng)放在A、C相中間；品字型布置時(shí)，不應(yīng)將A、C相重疊在一起。 電抗器的布置方式a）垂直布置 b）品字型布置 c）水平布置第5節(jié) 互感器互感器在供配電系統(tǒng)中的作用：使測量儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路隔離；使測量儀表、繼電器等標(biāo)準(zhǔn)化，有利于大批量生產(chǎn)；使測量儀表、繼電器等二次設(shè)備的使用范圍擴(kuò)大。5.1 概述互感器電流互感器（CT、TA，儀用變流器）電壓互感器（PT、TV

39、，儀用變壓器）1. 電流互感器的工作原理一次繞組：匝數(shù)很少，導(dǎo)線很粗，串聯(lián)在一次回路中；二次繞組：匝數(shù)很多，導(dǎo)線很細(xì)，與測量儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)。 5.2 電流互感器工作時(shí)，其二次回路接近短路狀態(tài)，二次側(cè)的額定電流為5A或1A。電流互感器的一次電流I1與二次電流I2之間的關(guān)系為：式中，Ki為電流互感器的變流比，Ki=IN1/IN2 。 2.電流互感器的誤差電流互感器的等效電路和相量圖a）等效電路 b）相量圖根據(jù)磁勢平衡原理可知: 由相量圖可知， 與不僅在數(shù)值上不相等，而且相位也不相同，即出現(xiàn)了電流誤差和相位誤差。 電流誤差 fi（又稱比值差） ：是二次電流乘以額定變流比Ki與一次電流數(shù)

40、值差的百分?jǐn)?shù)，即 相位誤差 i（又稱角差） ：是 與的相角差，并規(guī)定若 超前于， i為正值，反之為負(fù)值。 由于很小，所以：復(fù)合誤差 ：在穩(wěn)態(tài)情況下，電流互感器二次電流瞬時(shí)值乘以額定變比后與一次電流瞬時(shí)值之差的有效值占一次電流有效值的百分?jǐn)?shù)，即電流互感器的準(zhǔn)確級別 電流互感器根據(jù)誤差不同分為多個(gè)準(zhǔn)確級別，它是按照最大允許誤差表示的。0.2級電流互感器用于實(shí)驗(yàn)室的精密測量或作為標(biāo)準(zhǔn)電流互感器；0.51級電流互感器用于一般的發(fā)電廠和變電所的測量儀表，其中電能表必須用0.5級的電流互感器；3級的電流互感器用于一般的測量和某些繼電保護(hù)；5P、10P為繼電保護(hù)專用。電流互感器的誤差與下列因素有關(guān)：與勵(lì)磁安

41、匝大小有關(guān)：勵(lì)磁安匝加大時(shí)，誤差加大。一次電流大小有關(guān)：在額定值范圍內(nèi)，一次電流增大時(shí)，誤差減小，當(dāng)一次電流在額定值附近時(shí)，誤差最小。與二次負(fù)荷阻抗大小有關(guān)：二次負(fù)荷阻抗加大時(shí)，誤差加大。與二次負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)：功率因數(shù)減小時(shí)，電流誤差將加大，而相位誤差相對減小。3.電流互感器的類型和型號按一次電壓分：有高壓和低壓兩大類；按一次線圈匝數(shù)分：有單匝式和多匝式；按安裝地點(diǎn)分：有戶內(nèi)式和戶外式；按用途分：有測量用和保護(hù)用兩大類；按準(zhǔn)確度等級分：有0.2、0.5、1、3、5P、10P等級；按絕緣介質(zhì)分：有油浸式和干式（含環(huán)氧樹脂澆注式）；按安裝型式分：有穿墻式、母線式、套管式、支持式等。保護(hù)線圈和測

42、量線圈的區(qū)別 高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確等級的兩個(gè)鐵心和兩個(gè)二次繞組，分別接儀表和繼電器，以滿足測量和保護(hù)的不同要求。測量用電流互感器的準(zhǔn)確度要求較高，且鐵心在一次電路短路時(shí)應(yīng)易于飽和，以限制二次電流的增長倍數(shù)，使一次電路短路時(shí)，二次電路受到的沖擊較小。繼電保護(hù)用的電流互感器的鐵心在一次電路短路時(shí)，不應(yīng)飽和，使二次側(cè)電流與一次側(cè)電流成比例增長，以適應(yīng)保護(hù)靈敏度的要求。電流互感器的型號 LMZJ1-0.5 LQJ-10LQJ-10型電流互感器1一次接線端子 2一次繞組 3二次接線端子4鐵心 5二次繞組 6警告牌LQJ-10型電流互感器：其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，有兩個(gè)鐵心和兩個(gè)二次線圈，0.5級用于

43、測量，3級用于繼電保護(hù)。LMZJ1-0.5型電流互感器1銘牌 2一次母線穿孔 3鐵心 4安裝板 5二次接線端子LMZJ1-0.5型電流互感器：其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，屬于單匝式電流互感器，互感器鐵心為環(huán)形（5800A）或矩形卷鐵心（10003000A）。 LCW1-35型 電流互感器LLB-110型 SF6電流互感器LLB-110型電流互感器：其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，為倒掛式結(jié)構(gòu)，互感器的底座、瓷套與頂部軀殼內(nèi)部充以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)。LAB1-35（原LCW1-35）型電流互感器：其外形結(jié)構(gòu)如圖所示。 4.電流互感器的極性和接線方式電流互感器的極性 我國互感器和變壓器的繞組端子均采用“減極性”標(biāo)

44、號法。 所謂“減極性”標(biāo)號法，就是互感器按照右圖接線，一次繞組接電壓U1，二次繞組感應(yīng)出電壓U2，這時(shí)將一對同名端短接，則在另一對同名端測得電壓為|U1-U2|。電流互感器的接線方式一相式接線：通常在B相上安裝一個(gè)TA，測量一相電流；用于三相平衡系統(tǒng)，供測量電流或過負(fù)荷保護(hù)的場合。兩相兩繼電器接線（不完全星形接線、兩相V形接線）：能夠測量三相電流，公共線上的電流為 ，用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，測量三相電流、電能以及做過流保護(hù)用。兩相一繼電器接線（兩相電流差接線）：在正常及三相短路時(shí)，流過公共線的電流為A、C相電流的向量差，為二次電流的 倍，常用于中性點(diǎn)不接地的三相三線制系統(tǒng)中。三相三繼電器接線（三

45、相完全星形接線）：廣泛用在一般不平衡的三相四線制系統(tǒng)中，也可用在三相不平衡的三相三線制系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過流保護(hù)之用。5. 電流互感器的使用注意事項(xiàng)電流互感器在工作時(shí)二次側(cè)絕對不允許開路（不得串接開關(guān)和熔斷器）；電流互感器的二次側(cè)必須有一端接地。6. 電流互感器的10%誤差曲線 用于繼電保護(hù)回路的電流互感器，應(yīng)按10%誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。 電流互感器的10%誤差曲線，是指電流互感器的誤差為10%時(shí)，一次電流倍數(shù)與二次負(fù)荷阻抗最大允許值的關(guān)系曲線。 電流互感器的10%誤差曲線5.3 電壓互感器1.電壓互感器的工作原理一次繞組匝數(shù)很多，二次繞組匝數(shù)很少，相當(dāng)于降壓變壓器；工作時(shí)，一次繞組

46、并聯(lián)在一次電路中，二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的線圈；電壓互感器工作時(shí)，二次側(cè)相當(dāng)于開路；二次側(cè)額定電壓一般為100V。式中，Ku為電壓互感器的變壓比， 。 2.電壓互感器的誤差 與不僅在數(shù)值上不相等，而且相位差也不是180，即出現(xiàn)了電壓誤差和相位誤差。 電壓誤差 fu（又稱比值差） ：是二次電壓乘以額定變壓比Ku與一次電壓數(shù)值差的百分?jǐn)?shù)，即 相位誤差 （又稱角差）：是 與 的相角差，并規(guī)定若 超前于， 為正值，反之為負(fù)值。電壓誤差對測量儀表的指示及繼電器的輸入值都將帶來直接的影響；角差只是對功率型的測量儀表和繼電器帶來誤差。 電壓互感器的準(zhǔn)確級 電壓互感器的準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變

47、化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為規(guī)定值時(shí)，電壓誤差的最大值。 準(zhǔn)確級按照比值差的百分?jǐn)?shù)表示，有0.1、0.2、0.5、1、3、3P、6P。0.2級電壓互感器：主要用于精密的實(shí)驗(yàn)室測量；0.5級、1級電壓互感器：主要用于發(fā)電廠、變電所配電盤上的儀表以及繼電保護(hù)裝置中，對于計(jì)算電能用的電能表應(yīng)當(dāng)采用0.5級的電壓互感器。電壓互感器的誤差與下列因素有關(guān)互感器勵(lì)磁電流有關(guān)：勵(lì)磁電流增大時(shí)，誤差增大。與互感器繞組阻抗及漏抗有關(guān)：阻抗和漏抗加大時(shí)，誤差也加大。與互感器二次負(fù)荷阻抗大小有關(guān)：二次負(fù)荷阻抗加大時(shí)，誤差加大。與二次負(fù)荷功率因數(shù)有關(guān)：功率因數(shù)減小時(shí)，角誤差將明顯增大。電壓互感器的額定輸出容量 在額定二次電

48、壓U2N和額定負(fù)荷下，供給二次回路的視在功率值。 只要電壓互感器的實(shí)際二次負(fù)荷S2不超過額定值S2N，電壓互感器的誤差就不會超限。3. 電壓互感器的類型和型號按相數(shù)分：有單相和三相兩大類；按用途分：有測量用和保護(hù)用兩大類；按準(zhǔn)確度等級分，有0.2、0.5、1、3、3P、6P等級；按安裝地點(diǎn)分：有戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣介質(zhì)分：有油浸式、干式（含環(huán)氧樹脂澆注式）和充氣式。電壓互感器的型號 JDZJ-10 下圖分別為JDJ-10和JDJ2-35型電壓互感器的外形結(jié)構(gòu)。JDJ-10型電壓互感器JDJ2-35型電壓互感器JDJ型單相雙繞組油浸式電壓互感器：JDZJ-10型電壓互感器1一次接線端子 2高壓

49、絕緣套管 3一、二次繞組 4鐵心 5二次接線端子JDZJ-10型單相三繞組環(huán)氧樹脂澆注絕緣緣電壓互感器：采用Y0/Y0/ （開口三角形）接線，額定電壓為4. 電壓互感器的極性和接線方式電壓互感器的極性減極性原則 過去規(guī)定單相PT的一、二次繞組端子分別標(biāo)以A、X和a、x，三相繞組標(biāo)以A、X、B、Y、C、Z和a、x、b、y、c、z?，F(xiàn)在單相PT的一、二次側(cè)分別標(biāo)以A、N和a、n，三相繞組分別標(biāo)以A、B、C、N和a、b、c、n，其中N點(diǎn)和n點(diǎn)為中性點(diǎn)。 如果一次電壓的方向由A指向N，那么二次電壓方向由a指向n。電壓互感器的接線方式單相式接線 用來測量電網(wǎng)的線電壓（小電流接地系統(tǒng)）或者相對地電壓（大電

50、流接地系統(tǒng)）。V/V形接線 用兩個(gè)電壓互感器組成，用來測量電網(wǎng)的線電壓不能用來測量相電壓，主要用于小電流接地系統(tǒng)。Y0/Y0接線 由3個(gè)單相電壓互感器組成，用來測量電網(wǎng)線電壓，并可供電給接相電壓的絕緣監(jiān)視儀表。Y0/Y0/ （開口三角形）接線 由3個(gè)單相三繞組電壓互感器或者一個(gè)三相五柱式電壓互感器組成，組成零序電壓過濾器。4.電壓互感器的使用注意事項(xiàng)電壓互感器的二次側(cè)在工作時(shí)絕對不允許短路（變壓互感器的一、二次側(cè)必須裝設(shè)熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)）；電壓互感器的二次側(cè)必須有一端接地。第6節(jié) 高低壓成套配電裝置概述高壓開關(guān)柜低壓成套配電裝置全封閉組合電器6.1 概述 成套配電裝置是按一定的線路方案將有關(guān)

51、一、二次設(shè)備組裝而成的一種成套設(shè)備的產(chǎn)品，作為供配電系統(tǒng)的控制、監(jiān)測和保護(hù)之用。高壓成套配電裝置（高壓開關(guān)柜）低壓成套配電裝置全封閉組合電器（GIS）6.2 高壓開關(guān)柜 高壓開關(guān)柜是高壓系統(tǒng)中用來接收和分配電能的成套配電裝置，主要用于335kV系統(tǒng)中。高壓開關(guān)柜的型號：GG1A(F) XGN2101.高壓開關(guān)柜的分類固定式：柜體內(nèi)安裝的高壓斷路器等主要電氣設(shè)備是固定的，如GG-1A（F）型固定柜、KGN型鎧裝式固定柜和XGN型箱式固定柜等。手車式：柜體內(nèi)安裝的高壓斷路器等主要電氣設(shè)備是裝在可以拉出和推入開關(guān)柜的手車上的，如JYN型間隔式手車柜、KYN型鎧裝式手車柜以及HXGN型環(huán)網(wǎng)柜。按開關(guān)電

52、器的安裝方式分，有固定式和手車式兩種。按柜體結(jié)構(gòu)型分，有開啟式、半封閉式和封閉式三種。手車2.高壓開關(guān)柜的“五防”閉鎖功能防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛接地線；防止帶地線合閘；防止誤入帶電間隔。3.常用高壓開關(guān)柜（1）GG-1A(F)型固定式高壓開關(guān)柜（2） XGN2-10箱型固定式開關(guān)柜XGN2-10箱型固定式開關(guān)柜 （3） JYN1-35封閉型移開式開關(guān)柜JYN1-35交流金屬封閉移開式開關(guān)柜 （5）HXGN-12型環(huán)網(wǎng)柜HXGN-12型環(huán)網(wǎng)柜（4）KYN28-12鎧裝移開式KYN28-12鎧裝移開式開關(guān)柜6.3 低壓成套配電裝置 低壓成套配電裝置是低壓系統(tǒng)中用

53、來接收和分配電能的成套裝置，用于500V以下供配電系統(tǒng)中，作為動(dòng)力和照明配電之用。1. 低壓配電屏低壓配電屏低壓配電箱（1）低壓配電屏的分類按安裝的方式不同可分為固定式和抽屜式兩種；按裝置的外殼不同可分為開啟式和保護(hù)式兩種。（2）常用低壓配電屏PGL型低壓配電屏GGD型低壓配電屏PGL型固定式低壓配電屏GGD型固定式配電柜GCK型低壓抽屜式開關(guān)柜GCK型抽屜式開關(guān)柜多米諾組合式低壓開關(guān)柜多米諾組合式低壓開關(guān)柜 2. 低壓配電箱按照用電設(shè)備的種類，可分為照明配電箱、動(dòng)力配電箱、插座箱等；按照結(jié)構(gòu)配電箱可分為板式、箱式、臺式、落地式；按照安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。6.4 全封閉組合電器（GIS

54、） 全封閉組合電器是將變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，按變電所主接線的要求，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體，各元件的高壓帶電部位均封閉于接地的金屬殼內(nèi)，并充以SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，稱之為SF6氣體絕緣變電站，簡稱GIS。GIS的優(yōu)點(diǎn)：小型化、可靠性高、安全性好、杜絕對外部的不利影響、安裝周期短、維護(hù)方便和檢修周期長。GIS的缺點(diǎn)：需要專門的SF6氣體系統(tǒng)的輔助設(shè)備，對制造工藝要求較高，價(jià)格較昂貴。全封閉組合電器（GIS）第7節(jié) 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般原則一般常用電氣設(shè)備選擇方法高壓斷路器電流互感器電壓互感器熔斷器低壓斷路器母線變壓器7.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則按正常工作條件

55、進(jìn)行選擇按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)1.按正常工作條件進(jìn)行選擇額定電壓：電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于設(shè)備安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的最高工作電壓 ，即 UNUW.max額定電流：電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于設(shè)備正常工作時(shí)的最大長期工作電流 ，即 INIW.max 電氣設(shè)備的最大長期工作電流IW.max，取線路的計(jì)算電流I30或變壓器的額定電流INT。注意：我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備是按環(huán)境溫度040設(shè)計(jì)的，如果安裝地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度0 40，則額定電流應(yīng)乘以溫度校正系數(shù) 使用環(huán)境條件：包括設(shè)備的安裝地點(diǎn)（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度、海拔高度、相對濕度等，還應(yīng)考慮防塵、防腐、防爆、防火等要求。2.按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備

56、承受短路電流力效應(yīng)的能力。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：imaxish ImaxIsh熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)的能力。滿足熱穩(wěn)定的條件是： 式中，It為電氣設(shè)備在t為秒時(shí)間內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（s）；tima為假想時(shí)間（s）。式中，imax、ish分別為電器的極限通過電流峰值和有效值。 下列幾種情況可以不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；采用有限流作用的熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；對于電力電纜，由于其機(jī)械強(qiáng)度足夠，可不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)。1.高壓斷路器的選擇

57、選擇斷路器時(shí)，除了滿足上述的一般原則外，還要求它的額定開斷容量或額定開斷電流必須大于其安裝處的最大短路容量或短路電流，即 IocIk 或 SocSk 式中，Ioc 、 Soc 分別為斷路器在額定電壓下的最大開斷電流（kA）和開斷容量（MVA）； Ik 、Sk分別為安裝地點(diǎn)的最大運(yùn)行方式下的最大短路電流（kA）和短路容量（MVA）。7.2 常用一次設(shè)備的選擇方法2.電流互感器的選擇一次繞組額定電壓：應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓。一次繞組額定電流：取線路最大工作電流或變壓器額定電流的1.21.5倍。準(zhǔn)確度等級與二次側(cè)負(fù)荷的選擇：電流互感器二次側(cè)的實(shí)際負(fù)荷應(yīng)小于其準(zhǔn)確度等級所規(guī)定的額定二次負(fù)荷 滿

58、足準(zhǔn)確度等級的連接導(dǎo)線電阻為 則連接導(dǎo)線的截面為 ：式中，lc 為連接導(dǎo)線的計(jì)算長度（m），與電流互感器的接線方式有關(guān)。 注意：選擇電流互感器二次側(cè)連接導(dǎo)線截面時(shí)，還應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)，一般要求銅線截面不得小于1.5mm2，鋁線截面不得小于2.5mm2。一相式接線: 三相完全星形接線 :兩相不完全星形接線和兩相電流差接線： 式中，es 為電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中，t 為電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)3.電壓互感器的選擇電壓的選擇：電壓互感器一次繞組的額定電壓應(yīng)與安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓相同，二次繞組的額定電壓通常為100V。準(zhǔn)確度等級和

59、二次側(cè)負(fù)荷的選擇：電壓互感器二次側(cè)的實(shí)際負(fù)荷必須小于其準(zhǔn)確度等級所規(guī)定的額定二次負(fù)荷 Si：二次側(cè)所接儀表并聯(lián)線圈消耗的功率。 電壓互感器的三相負(fù)荷通常并不相等，為了滿足準(zhǔn)確度要求，應(yīng)按最大負(fù)荷相進(jìn)行選擇。連接電壓互感器與測量儀表的銅線截面不得小于1.5mm2，鋁線截面不得小于2.5mm2 。4.熔斷器的選擇與校驗(yàn)1）熔斷器在供配電系統(tǒng)中的配置選擇性原則：經(jīng)濟(jì)性原則：使故障范圍縮小到最低限度。配置的熔斷器數(shù)量要盡可能地少。2）熔斷器熔體額定電流的選擇熔體的額定電流不小于線路的計(jì)算電流 熔體的額定電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流 對于保護(hù)電力線路的熔斷器，其熔體額定電流應(yīng)滿足：起動(dòng)時(shí)間在3s以下的輕載起

60、動(dòng)，K=0.250.35；起動(dòng)時(shí)間為38s的重載起動(dòng)，K=0.350.5；起動(dòng)時(shí)間大于8s的重載起動(dòng)或頻繁起動(dòng)、反接制動(dòng)等，K=0.50.6；熔體的額定電流應(yīng)與被保護(hù)線路的允許電流相配合 通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：保護(hù)交流電動(dòng)機(jī)的熔體的額定電流“應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電流，且其安秒特性曲線計(jì)及偏差后，略高于起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間的交點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，熔體的額定電流應(yīng)再加大12級。”KOL：允許短時(shí)過負(fù)荷系數(shù)電纜和穿管絕緣導(dǎo)線：KOL=2.5明敷絕緣導(dǎo)線：KOL=1.5已裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)的導(dǎo)線或電纜而又要求用熔斷器保護(hù)時(shí)：KOL=1上式主要考慮了三個(gè)因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負(fù)