變電所電氣設備及運行維護

2023年1月11日變電所電氣設備及運行維護4.1高壓開關4.2高壓熔斷器4.3母線4.4互感器4.5電力電容器4.6成套配電裝置2023年1月11日4.1.1電弧的形成和熄滅2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日2023年1月11日變配電所主要電氣設備變換：控制：保護：調(diào)節(jié)：

電氣設備的功能供電系統(tǒng)對電氣設備的共同性要求

安全可靠的絕緣電氣設備的發(fā)展趨勢

高可靠高性能小型化組合化（模塊化）電子化智能化按供電系統(tǒng)工作要求來改變電壓或電流按供電系統(tǒng)工作要求來控制一次電路的通斷用來對供電系統(tǒng)進行過電流和過電壓等的保護用來補償供電系統(tǒng)的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)一、概述

必要的載流能力較高的通斷能力良好的機械性能必要的電壽命完善的保護性能功能：不僅能通斷正常負荷電流，而且能接通和承受一定時間的短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除故障。二、高壓電氣設備彈簧操動機構

電磁操動機構永磁操動機構

操動機構：(按合閘所需能量分)

類型(按滅弧介質分)油斷路器SF6斷路器真空斷路器（一）高壓斷路器QF圖形符號結構：觸頭裝置、滅弧室、基座框架、傳動機構（配操動機構）以油作為滅弧介質已逐步淘汰以SF6氣體作絕緣介質和滅弧介質，可頻繁操作利用“真空”作絕緣和滅弧介質，可頻繁操作交流或直流操作電源，合閘所需能量小直流操作電源，合閘所需能量大直流操作電源，合閘所需能量小續(xù)上頁真空斷路器實物圖片

絕緣套筒內(nèi)有真空滅弧室及觸頭上接線端子下接線端子手車式框架二次接線插頭功能：主要對高壓線路及電氣設備進行短路保護，有的也具有過負荷保護功能。續(xù)上頁（二）高壓熔斷器FU圖形符號原理：當所在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，熔體熔化→汽化生弧→滅弧(電路分斷)保護特性：也稱時間——電流特性結構：金屬熔體、熔體支持件、熔管及滅弧材料限流特性：在短路電流尚未達到?jīng)_擊值之前就切斷電路熔斷器時間電流特性具有反時限特點續(xù)上頁高壓限流熔斷器實物圖片

接線端子絕緣子安裝卡座金屬管帽瓷熔管內(nèi)有金屬熔體與石英沙熔斷器底座石英沙熔斷撞針金屬熔體纏繞在內(nèi)瓷管上瓷熔管剖面圖類型：戶內(nèi)、戶外高壓限流熔斷器提高滅弧能力功能：主要用來隔離高壓電源以保證其他設備的安全檢修。它沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負荷操作。但它可以用來通斷一定的小電流電路等。續(xù)上頁（三）高壓隔離開關（刀閘）高壓戶內(nèi)隔離開關實物圖片

QS圖形符號結構：觸頭裝置、絕緣瓷瓶、底座及傳動機構等高壓隔離開關一般采用手力操動機構類型：戶內(nèi)、戶外閘刀套管絕緣子支柱絕緣子升降絕緣子上接線端子下接線端子功能：能通斷一定的負荷電流和過負荷電流，但不能斷開短路電流，因此它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來切除短路故障。續(xù)上頁QL圖形符號QFS圖形符號（四）高壓負荷開關（五）高壓負荷開關－限流熔斷器組合電器功能：兼有負荷開關與限流熔斷器的雙重功能結構：主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式和SF6式等結構類型操動機構有手動和電動儲能彈簧機構等形式。結構：高壓負荷開關與限流熔斷器串連組合續(xù)上頁高壓負荷開關－限流熔斷器組合電器實物圖片

限流熔斷器真空負荷開關上接線端子下接線端子傳動機構彈簧脫扣機構開關柜是金屬封閉開關設備的俗稱，是按一定的電路方案將有關電氣設備組裝在一個封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電裝置。續(xù)上頁（六）高壓開關柜落地式中置式中壓斷路器的置放絕緣類型空氣絕緣金屬封閉開關柜

SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備(充氣柜)用戶變配電所采用高壓開關柜組合成高壓配電系統(tǒng)。結構類型鎧裝式

間隔式箱式各室間用金屬板隔離且接地，如KYN型和KGN型各室間是用一個或多個非金屬板隔離，如JYN型具有金屬外殼，但間隔數(shù)目少于鎧裝式或間隔式，如XGN型斷路器手車本身落地，推入柜內(nèi)；手車裝于開關柜中部，手車的裝卸需要裝載車。續(xù)上頁10kV中置式真空斷路器手車柜實物圖片（多臺組合）10kV負荷開關柜實物圖片（一臺）功能：它既能帶負荷通斷電路，又能在失壓、短路和過負荷時自動跳閘，其功能類似于高壓斷路器。三、低壓電氣設備（一）低壓斷路器結構觸頭系統(tǒng)（主觸頭及輔助觸點）滅弧裝置脫扣器自由脫扣機構及操作機構（手柄操作、電磁鐵操作、電動機操作）熱—電磁式

電子式智能式用途：配電用、電動機保護用、照明用、漏電保護用。QF圖形符號配電用斷路器類型：塑殼式斷路器和框架式（萬能式）斷路器

續(xù)上頁低壓斷路器的保護特性曲線Ir1、Ir2、Ir3、Ir4分別為過電流脫扣器長延時、短延時、瞬時及接地動作電流的整定值。萬能式斷路器實物圖片萬能式斷路器萬能式斷路器（又稱框架式斷路器）一般有一個有絕緣襯墊的鋼制框架，所有部件均安裝在這個框架底座內(nèi)。續(xù)上頁智能控制器手動儲能手柄分閘按鈕合閘按鈕抽屜框架二次接線端子分合閘指示儲能指示萬能式斷路器主要安裝在低壓配電柜中作為進線開關、母聯(lián)開關和大電流出線開關，用于控制和保護低壓配電網(wǎng)絡。塑殼式斷路器塑料外殼式低壓斷路器（原稱裝置式斷路器）的主要特征是有一個采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼，所有部件都裝在這個封閉外殼中，僅在殼蓋中央露出操作手柄。續(xù)上頁塑殼式斷路器實物圖片手動操作手柄上接線端子分勵脫扣按鈕下接線端子塑殼式斷路器通常裝設在低壓配電裝置之中，作為配電線路或電動機回路的控制與保護開關

模數(shù)化微型斷路器

tI0Ir熔斷器時間電流特性原理：當所在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，熔體熔化→汽化生弧→滅弧(電路分斷)。續(xù)上頁（二）低壓熔斷器類型刀形觸頭熔斷器，如NT、RT16、RT17系列螺栓連接式熔斷器，如RT12、RT15系列螺旋式熔斷器，如RL6、RL7系列圓筒帽式熔斷器，如RT14、RT30系列等FU圖形符號功能：主要對低壓線路及電氣設備進行短路保護，有的也具有過負荷保護功能。結構：金屬熔體、熔體支持件、熔管及滅弧材料。保護特性：具有反時限特點。續(xù)上頁低壓熔斷器實物圖片

刀型觸頭熔斷體

瓷熔管內(nèi)有金屬熔體與石英沙熔斷器底座

接線端子安裝卡座圓筒帽式熔斷體

螺旋式熔斷器功能：主要用來隔離低壓電源。續(xù)上頁QS低壓隔離開關實物圖片

（三）低壓隔離開關結構：觸頭裝置、絕緣子、底座及傳動機構等。低壓隔離開關一般采用手力操動機構。續(xù)上頁低壓熔斷器組合電器實物圖片

QFS（四）低壓熔斷器組合電器熔斷器組合電器包括：開關熔斷器組（俗稱負荷開關）隔離器熔斷器組熔斷器式開關（俗稱刀熔開關）熔斷器式隔離器功能：用于供電系統(tǒng)的主電源與備用電源的自動轉換或兩臺負載設備的自動轉換。續(xù)上頁斷路器轉換型ATS圖片

電動操作機構

低壓斷路器

控制單元

負荷開關轉換型ATS圖片

全密封轉換型負荷開關

電動控制單元

手動操作手柄

類型負荷開關轉換型ATS斷路器轉換型ATS（五）自動轉換開關電器ATS由一個或多個低壓開關設備和相應的控制、測量、信號、保護、調(diào)節(jié)等電氣元件或設備，以及所有內(nèi)部的電氣、機械的相互連接和結構部件組裝成的一種組合體，稱為低壓成套開關設備

。續(xù)上頁

結構類型（按開關安裝方式分）固定式

結構簡單、價格便宜抽屜式

操作安全、易于檢修及維護、更換故障開關容易插拔式

僅主要元件（斷路器）采用抽出式或插入式安裝組合式小開關用抽屜式、大開關用插拔式1、抽出式低壓開關柜主要有GCL(K)、GCS、MNS型等可用作動力中心(PC)和電動機控制中心(MCC)。2、固定分隔式開關柜有GLL(K)型等。3、固定式開關柜有GGD、JK型等。用戶變配電所采用低壓開關柜組合成低壓配電系統(tǒng)。（六）低壓開關柜續(xù)上頁

GGD型固定式開關柜實物圖片

進線柜出線柜固定柜柜體出線柜MCCGCS型抽出式開關柜實物圖片

進線柜出線柜PC抽屜柜柜體2023年1月11日母線（busline）指用高導電率的銅、鋁質材料制成的，用以傳輸電能，具有匯集和分配電力的產(chǎn)品。[1]電站或變電站輸送電能用的總導線。通過它，把發(fā)電機、變壓器或整流器輸出的電能輸送給各個用戶或其他變電所。2023年1月11日母線:

是指在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。續(xù)上頁

4.3硬母線母線槽適用于高層建筑、標準廠房或機床設備密集的車間，對于工藝變化周期短的車間配電尤為適宜。此外還可用于變壓器與低壓配電柜間的連接。它的容量大、結構緊湊、占空間小、安裝方便、使用安全可靠。硬母線分裸母線和母線槽兩種。母線槽按絕緣方式可分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種。4.4電流互感器與電壓互感器結構原理：一次繞組串聯(lián)在主電路中或直接利用一次母線；二次繞組所接儀表、繼電器均串聯(lián)。用來使儀表、繼電器等二次設備與主電路絕緣用來擴大儀表、繼電器等二次設備的應用范圍功能I2N=5A或1A（一）電流互感器(CT)TATA圖形符號電流互感器的基本結構和接線1-鐵心2-一次繞組3-二次繞組

在工作時其二次側不得開路二次側有一端必須接地連接時要注意其端子的極性使用注意事項續(xù)上頁單匝式（包括母線式、心柱式、套管式）多匝式（包括線圈式、線環(huán)式、串級式）

類型

準確度級：測量用有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級，保護用有5P和10P兩級。高壓電流互感器一般制成兩個鐵心和兩個二次繞組，其中準確度級高的二次繞組接測量儀表，其鐵心易飽和；準確度級低的二次繞組接繼電器，其鐵心不應飽和。

一次接線端子二次接線端子鐵心一次繞組二次繞組LQJ-10高壓電流互感器實物圖片高壓CT圖形符號低壓電流互感器實物圖片二次接線端子二次繞組及鐵心一次母線穿孔一次母線穿孔續(xù)上頁常用接線方案

一相式接線

反應一次電路對應相的電流。通常用在負載平衡的三相電路中測量電流，或在繼電保護中作為過負荷保護接線。兩相V形接線

廣泛用于中性點不接地的三相三線制電路中，供用于三相電流、電能的測量及過電流繼電保護。

三相星形接線

反應各相電流，因此廣泛用于中性點直接接地的三相三線制特別是三相四線制電路中，用于測量或過電流繼電保護等。續(xù)上頁（二）電壓互感器(PT)在工作時其二次側不得短路二次側有一端必須接地連接時要注意其端子的極性使用注意事項U2N=100伏

結構原理：一次繞組并聯(lián)在主電路中