高壓開關(guān)設(shè)備課件

高壓開關(guān)設(shè)備2005年9月

135MW機(jī)組培訓(xùn)系列斷路器一、斷路器概述：高壓斷路器是發(fā)電站、變電所配電裝置中的重要電氣設(shè)備，它用來切斷和接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證安全運行。ace-mec空氣斷路器dw13-35戶外多油斷路器lw17a-126系列sf6斷路器zn28a-12高壓真空斷路器二、斷路器類型：根據(jù)滅弧介質(zhì)不同，斷路器可分為油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器及其他斷路器。多油斷路器多油式斷路器是以絕緣油為滅孤介質(zhì)及主要絕緣介質(zhì)的高壓斷路器，其結(jié)構(gòu)簡單、工藝要求低、但體積大、用鋼材和絕緣油都比較多，在電壓較高時尤其如此，所以已經(jīng)逐漸被少油式斷路器或空氣斷路器所代替。DW8－35多油斷路器空氣斷路器壓縮空氣斷路器(亦簡稱空氣斷路器)利用預(yù)先貯存的壓縮空氣來滅弧。壓縮空氣不僅作為滅弧和絕緣介質(zhì)，而且還作為傳動的動力。由于新鮮的壓縮空氣流除了可以帶走弧隙中熱量，降低弧隙溫度，還能直接帶走弧隙中的游離帶電質(zhì)點，補充新鮮氣體介質(zhì)，使去游離大大加強，弧隙介質(zhì)強度迅速恢復(fù)，所以，空氣斷路器斷流容量大，滅弧時間短，而且快速自動重合閘時斷流容量不降低。但是空氣斷路器也有有色金屬消耗量大，需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等輔助設(shè)備和價格較貴等缺點。在我國，通常用于110kV及以上的大容量電力系統(tǒng)中。

1-支柱瓷套2-導(dǎo)氣管3-均壓電容器4-滅弧室

5-底座貯氣罐6-控制箱7-匯控柜SF6斷路器SF6斷路器主要由三部分組成：三個垂直瓷瓶單元，每一單元有一個氣吹式滅弧室；彈簧操作機(jī)構(gòu)及其單箱控制設(shè)備；一個支架及支持結(jié)構(gòu)。每個滅弧室通過與三個滅弧室共連的管子填充SF6氣體。

該斷路器具有優(yōu)越的開斷能力；它將SF6氣體與大地隔開,具有可靠的絕緣能力；彈簧操作機(jī)構(gòu)不需壓縮空氣，檢修工作大大減少，不排放氣體，操作噪音極低，可在居民區(qū)采用這種斷路器；另外它結(jié)構(gòu)極為簡單

lw17a-126sf6戶外高壓斷路器LW31-252sf6lw36-126tsf6

組合電器組合電器按照一定的接線圖將互相連接的斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器和電纜頭等電器中的幾種設(shè)備組合在一起。這樣，就可以在某些部位上互相利用，不但可以減小體積，而且可以大大降低價格，特別適宜于地形狹窄的戶外配電裝置和地下或洞內(nèi)工程。所以，組合電器具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。(3)全三相共筒式每個元件的三相集中安裝于一個圓筒外殼中，環(huán)氧澆注件支撐與隔離，外殼數(shù)量少，外殼尺寸小，省材料，減少密封環(huán)節(jié)；外殼電流??；相間電場分布互相有影響，可能導(dǎo)致相間及三相短路故障，電場較復(fù)雜。

(4)復(fù)合式

在三相共筒的基礎(chǔ)上使元件復(fù)合化，在同一個外殼中，同時裝幾個元件，結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化，尺寸更小。

(5)箱式每個功能單元的所有部件集中于一個矩形金屬箱中，充氣空間利用率高，體積小，無外裝部件，安裝與使用方便。

GIS優(yōu)缺點GIS既封閉又組合，故占地面積小，占用空間少，基本不受外界環(huán)境影響，不產(chǎn)生噪聲和無線電干擾，運行安全可靠，且維護(hù)工作量少

突出優(yōu)點①最大限度地縮小整套配電裝置的占地面積和空間體積，結(jié)構(gòu)十分緊湊。在人口高度集中的大都市和密集的負(fù)荷中心，顯得更為重要。

②全封閉的電器結(jié)構(gòu)，不受雨雷、塵沙及鹽霧等各種惡劣自然條件的影響，減少了設(shè)備事故的可能性，特別適合工業(yè)污染和氣候惡劣以及高海拔地區(qū)。③安裝方便。因GIS已向三相共筒化、復(fù)合化和智能化方向發(fā)展，一般由整體或若干單元組成，可大大縮短安裝工期。

GIS缺點由于集成度過高，一旦有一個設(shè)備出問題，停電范圍較大，損失比較大。另外，由于所有的電器連接都是在變電站現(xiàn)場進(jìn)行，由于受環(huán)境的限制，很難保證工藝要求，相應(yīng)的就增加了事故的隱患;比如說：最常見的漏氣問題，由于面積較大，很難查出故障點，增加了停電檢修的難度、延長了停電的時間。

三、斷路器的選型斷路器的選擇必須按正常的工作條件進(jìn)行選擇，并且按斷路情況校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。此外，還應(yīng)考慮電器安裝地點的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)采取有效措施?？諝鈹嗦菲鲾嗦纺芰Υ?、動作時間快、尺寸小、重量輕、無火災(zāi)危險，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格貴、需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等，主要用于110KV及以上系統(tǒng)中

SF6電氣性能好、斷口電壓可較高。設(shè)備的操作維護(hù)和檢修都很方便、檢修周期長而且它的開斷性能好、占地面積小、特別是發(fā)展SF6封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。隔離開關(guān)一、隔離開關(guān)概述：1、隔離開關(guān)主要用來將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。隔離開關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開點，隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負(fù)荷電流或短路電流。2、隔離開關(guān)還可以用來進(jìn)行某些電路的切換操作，以改變系統(tǒng)的運行方式。3、隔離開關(guān)還可以用來操作一些小電流的電路。隔離開關(guān)作用為防止誤操作的發(fā)生，必須采取有效的措施

(1)組織措施(2)技術(shù)措施二、隔離開關(guān)類型：35千伏V型戶外隔離開關(guān)GW7A-252型三柱型戶外隔離開關(guān)GW6系列戶外隔離開關(guān)剪刀型室內(nèi)隔離開關(guān)

GN23-20型戶內(nèi)隔離開關(guān)用于大型發(fā)電廠，作為檢修電氣設(shè)備及線路時隔離電源用。GN21-20型封閉母線式戶內(nèi)隔離開關(guān)是由三個帶有封閉外殼的單極隔離開關(guān)組成，主要用于大型發(fā)電廠，與20-30萬千瓦發(fā)電機(jī)組的分相封閉母線配套使用，在無負(fù)載時進(jìn)行分、合發(fā)電機(jī)端口線路。二、電壓互感器的作用：(1)將一次回路的高電壓、轉(zhuǎn)為二次回路的標(biāo)準(zhǔn)低電壓(通常為1OOV、)，可使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，使二次設(shè)備結(jié)構(gòu)輕巧，價格便宜。

(2)使二次回路可采用低電壓控制電纜，且使屏內(nèi)布線簡單，安裝方便，可實現(xiàn)遠(yuǎn)方控制和測量。

(3)使二次回路不受一次回路限制，接線靈活，維護(hù)、調(diào)試方便。

(4)使二次與一次高壓部分隔離，且二次可設(shè)接地點，確保二次設(shè)備和人身安全。三、電壓互感器的分類：

電壓互感器按其絕緣結(jié)構(gòu)形式，可分為干式(G)、澆注式(Z)、充氣式、油浸式(J)等幾種；根據(jù)相數(shù)可分為單相(D)和三相(S)；根據(jù)繞組數(shù)可分為雙繞組和三繞組。

JDZ-15JZW-24JSX6-35JDJ-101油壓計

2膨脹膜

3電容單元

4絕緣油

5瓷絕緣子

6密封件

7外殼

8低壓端子箱/中性(N)和高頻(HF)端子

9串聯(lián)電感

10中壓互感器

11鐵磁諧振效應(yīng)陰尼電路

圖示：電容式電壓互感器澆注式電壓互感器用于35kV及以下電壓等級，有單相雙繞組、單相三繞組之分。環(huán)氧樹脂澆注體下部涂有半導(dǎo)體漆并與金屬底板相連以改善電場的不均勻性和電力線畸變的情況。該型互感器優(yōu)點是運行維護(hù)方便，但一旦損壞，不能檢修只有更新。JDZ2-1型JZW-12型油浸式電壓互感器普通油浸式電壓互感器的額定電壓制成3-35kV等級，鐵芯和繞組均放于充滿油的油箱內(nèi)，繞組通過套管引出。結(jié)構(gòu)圖JSJW-10型JDJ2-35型JSJW一10型互感器由五個鐵芯和兩個鐵箍組成磁路系統(tǒng)，一次側(cè)三個繞組接成Y形，兩個二次側(cè)繞組分別接成Y形與開口三角形。二次側(cè)Y形接線的繞組用來測量線電壓和相電壓以及相對地電壓，開口三角形用來測量單相接地后的零序電壓。

四、電壓互感器的配置原則：(1)母線除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同期裝置、測量儀表和保護(hù)裝置。(2)線路35kV及以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同期操作和設(shè)置重合閘，應(yīng)裝設(shè)一臺單相電壓互感器。(3)變壓器變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期操作和繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組不完全星形接線的電壓互感器。電流互感器一、概述：

按電磁感應(yīng)原理制成的，其原邊繞組串接于一次電路中，副邊繞組與測量儀表和繼電器的電流線圈串連，副邊繞組的電流按一定的變比反應(yīng)原邊電路的電流，電流互感器的原副繞組之間無電的聯(lián)系。與電壓互感器的情況相似，電流互感器的副繞組也必須有一點接地。串接在副邊繞組里的負(fù)載阻抗都很小，所以，電流互感器在正常運行時接近于短路狀態(tài)。

電流互感器副邊繞組在運行中絕對不允許開路，為此，在電流互感器的二次回路中不允許裝設(shè)熔斷器，而且當(dāng)需要將正在運行中的電流互感器副邊回路中儀表設(shè)備斷開或退出時，必須將電流互感器的副邊短接，保證不致開路。

二、電流互感器的分類：

根據(jù)安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式；根據(jù)安裝方式可分為穿墻式(A)、支持式(B)和套管式(Q)；根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)可分為干式(G)、澆注式(Z)和油浸式(J)；根據(jù)原邊繞組的結(jié)構(gòu)型式可分為單匝式(D)和多匝式(F)等。

穿墻式電流互感器

穿墻式電流互感器一般用在從室內(nèi)到室外的連接，它可以作為穿墻套管，又是電流互感器，可以減少占地面積，減少設(shè)備。

穿墻式電流互感器由法蘭盤、絕緣瓷套、絕緣墊片、二次線圈、接線環(huán)、繞組端蓋、繞組護(hù)墊、導(dǎo)電桿、瓷套壓盤、銅片、瓷套端蓋組成。

裝入式電流互感器

裝入式電流互感器是為了節(jié)省空間面設(shè)計的，它沒有外殼，可裝入到其它電氣設(shè)備中，一般安裝在大容量變壓器和多油式斷路器的油箱內(nèi)部。

支持式電流互感器

SAS型電流互感器為倒立式結(jié)構(gòu)，一次導(dǎo)管為直線型

。

外殼鋁鑄件，鐵芯及二次繞組由已經(jīng)過特殊試驗的樹脂澆注件支撐。

1-防爆片2-外殼3-鐵芯外殼4-一次導(dǎo)管5-引線套管6-復(fù)合絕緣套管7-接線盒8-底座LCWD1-35型支持式電流互感器四、電流互感器的配置原則：(1)為了滿足測量儀表、繼電保護(hù)斷路器失靈保護(hù)判斷和故障錄波等裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段斷路器、母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均裝設(shè)具有2～8個二次繞組的電流互感器。對于大電流接地系統(tǒng)