電力系統(tǒng)第二章-供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備

第二章供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備第一節(jié)電氣設(shè)備概述

第二節(jié)電力變壓器和互感器

第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器

第五節(jié)無功補(bǔ)償設(shè)備和成套配電裝置第一節(jié)電氣設(shè)備概述供配電系統(tǒng)中的設(shè)備按其所屬電路分一次設(shè)備和二次設(shè)備。一次設(shè)備按其功能分類：(１)變換設(shè)備指按系統(tǒng)工作要求來改變電壓、電流或頻率的設(shè)備，例如電力變壓器、互感器、變流器、變頻器等。

(２)控制設(shè)備指按系統(tǒng)工作要求來控制電路通斷的開關(guān)設(shè)備。

(３)保護(hù)設(shè)備指用來對系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓保護(hù)的設(shè)備，例如高低壓熔斷器和避雷器。

(４)無功補(bǔ)償設(shè)備指用來補(bǔ)償系統(tǒng)中的無功功率、提高功率因數(shù)的設(shè)備，例如并聯(lián)電容器。

(５)成套配電裝置它是按照一定的線路方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高低壓開關(guān)柜、動力和照明配電箱等。第二節(jié)電力變壓器和互感器一、電力變壓器

(一)概述

１.電力變壓器的類型

２.電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別（1）Yyn0聯(lián)結(jié)和Dyn11聯(lián)結(jié)的配電變壓器

Yyn0聯(lián)結(jié)的示意圖如圖2-1所示。圖２-１變壓器Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)組第二節(jié)電力變壓器和互感器

Dｙｎ11聯(lián)結(jié)的示意圖如圖２-2所示。圖２-２變壓器Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)組第二節(jié)電力變壓器和互感器配電變壓器采用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)：１)Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)的變壓器，對３次及其整數(shù)倍次的諧波電流可在其三角形聯(lián)結(jié)的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注入高壓公用電網(wǎng)中去。

２)Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)的變壓器，其零序阻抗較之Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)的變壓器的零序阻抗小得多，因此Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)變壓器二次側(cè)的單相接地短路電流較之Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)變壓器二次側(cè)的單相接地短路電流大得多，從而更有利于低壓側(cè)單相接地短路故障的保護(hù)和切除。第二節(jié)電力變壓器和互感器３)當(dāng)接用單相不平衡負(fù)荷時，由于Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線(Ｎ線)電流不宜超過二次繞組額定電流的２５％，因而嚴(yán)重限制了接用單相用電負(fù)荷的容量，影響了變壓器負(fù)荷能力的充分發(fā)揮。而Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線電流允許達(dá)到相電流的75%以上，其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代供配電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長的情況下，推廣應(yīng)用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更有必要了。第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-３Ｙｚｎ１１聯(lián)結(jié)的防雷變壓器(２)Ｙｚｎ１１聯(lián)結(jié)的防雷變壓器Ｙｚｎ１１聯(lián)結(jié)變壓器的接線和相量圖如圖2-3所示。第二節(jié)電力變壓器和互感器

３.電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號三相油浸式變壓器的外形結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。

圖２-４三相油浸式電力變壓器

１—信號溫度計２—銘牌３—吸濕器４—油枕５—油位指示器(油標(biāo))６—防爆管７—瓦斯繼電器

８—高壓出線套管９—低壓出線套管１０—分接開關(guān)１１—油箱１２—變壓器油13—鐵心

１４—繞組１５—放油閥１６—底座(小車)１７—接地端第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-５三相樹脂澆注絕緣干式電力變壓器

１—高壓出線套管２—吊環(huán)３—上夾件４—低壓出線接線端子５—銘牌

６—樹脂澆注絕緣繞組(內(nèi)為低壓，外為高壓)７—上下夾件拉桿８—警示標(biāo)牌(“高壓危險!”)

９—鐵心１０—下夾件１１—底座(小車)１２—高壓繞組相間連接桿１３—高壓分接頭及連接片三相樹脂澆注絕緣干式電力變壓器的外形結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。第二節(jié)電力變壓器和互感器電力變壓器全型號的表示和含義如下：

□□□□□□□/□

||||||||

||||||||

（二）電力變壓器的容量和過負(fù)荷能力

1、電力變壓器的額定容量和實際容量額定容量是指室外安裝時，在規(guī)定的使用年限（一般為20年）內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率（kVA）。變壓器規(guī)定的正常使用的最高年平均氣溫為+20C。如果變壓器安裝地點(diǎn)的年平均氣溫不等于+20C時，則變壓器的實際容量應(yīng)按式（2-1）進(jìn)行修正。第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-６油浸式電力變壓器允許過負(fù)荷系數(shù)

與日負(fù)荷率及最大負(fù)荷持續(xù)時間的關(guān)系曲線2.電力變壓器的正常過負(fù)荷油浸式變壓器的正常過負(fù)荷與下列因素有關(guān)：

（1）因晝夜負(fù)荷不均衡而允許的過負(fù)荷油浸式電力變壓器因晝夜負(fù)荷不均衡而允許的過負(fù)荷系數(shù)ＫＯＬ，可根據(jù)日負(fù)荷填充系數(shù)(日負(fù)荷率)β和最大負(fù)荷持續(xù)時間ｔ去查圖２-６所示曲線求得。

第二節(jié)電力變壓器和互感器

(２)因季節(jié)性負(fù)荷差異而允許的過負(fù)荷如果夏季(或冬季)的平均日負(fù)荷曲線中的最大負(fù)荷Ｓｍ低于油浸式變壓器的實際容量ＳＴ時，則每低１％，可在冬季(或夏季)過負(fù)荷１％。

注意：干式變壓器一般不考慮正常過負(fù)荷。

例２-１某用戶變電所的變壓器室有一臺１０００ｋＶＡ的油浸式電力變壓器，已知該用戶的平均日負(fù)荷率β＝０.７，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為８ｈ，夏季的平均日最大負(fù)荷為８４０ｋＶＡ，當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁貫椋保丁妗Ｔ嚽笤撟儔浩鞯膶嶋H容量和冬季可允許的過負(fù)荷能力。第二節(jié)電力變壓器和互感器解(１)求變壓器的實際容量

(２)求變壓器冬季允許的過負(fù)荷能力

３.電力變壓器的事故過負(fù)荷表２-１電力變壓器事故過負(fù)荷允許值

(三)電力變壓器的并列運(yùn)行條件

(１)所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應(yīng)相等這也就是所有并列變壓器的電壓比必須相同，允許差值范圍為±５％。第二節(jié)電力變壓器和互感器(２)所有并列變壓器的阻抗電壓必須相等由于并列變壓器二次側(cè)的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的(參看下面例２-２)，因此并列變壓器的阻抗電壓如果不同，將導(dǎo)致阻抗電壓較小的變壓器過負(fù)荷甚至燒毀。

(３)所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同圖２-７Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)變壓器

與Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)變壓器并列運(yùn)

行時二次側(cè)電壓相量圖第二節(jié)電力變壓器和互感器例２-２現(xiàn)有一臺Ｓ９—８００／１０型變壓器與一臺Ｓ９—２０００／１０型變壓器并列運(yùn)行，均為Ｄｙｎ１１聯(lián)結(jié)。問負(fù)荷達(dá)到２８００ｋＶＡ?xí)r，上列變壓器中哪一臺變壓器將要過負(fù)荷?過負(fù)荷將達(dá)到多少?

解并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗的標(biāo)幺值一成反比的，因此先計算各臺變壓器的阻抗標(biāo)幺值。第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-８電流互感器的

原理結(jié)構(gòu)和接線

１—鐵心２—一次繞組

３—二次繞組ＰＡ—電流表

ＫＡ—電流繼電器

二、電流互感器

（一）電流互感器的功用和接線方案1.電流互感器的功用（1）用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣；（2）用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備應(yīng)用的電流范圍。

2.電流互感器的結(jié)構(gòu)和接線電流互感器的原理結(jié)構(gòu)和接線如圖2-8所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一次繞組匝數(shù)少，導(dǎo)體細(xì)，有的還沒有一次繞組，而是利用穿過鐵芯的一次電路導(dǎo)體（母線）作為一次繞組（相當(dāng)于繞組匝數(shù)為1）。第二節(jié)電力變壓器和互感器(1）一相式接線（圖2-9a）（２)兩相Ｖ形接線(圖２-９ｂ)這種接線也稱為兩相不完全星形接線。

(３)兩相電流差接線(圖２-９ｃ)這種接線也稱為兩相交叉接線。圖２-９電流互感器的接線方案第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-１０兩相Ｖ形接線電流互感器的

一、二次側(cè)電流相量圖第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-１１兩相電流差接線電流互感器的

一、二次側(cè)電流相量圖第二節(jié)電力變壓器和互感器(４)三相星形接線(圖２-９ｄ)這種接線中的三個電流線圈，正好反映各相的電流，廣泛用于三相負(fù)荷一般不平衡的三相四線制系統(tǒng)如低壓ＴＮ系統(tǒng)中，也用在負(fù)荷可能不平衡的三相三線制系統(tǒng)中，作三相電流、電能測量及過電流繼電保護(hù)之用。

(二)電流互感器的類型和型號電流互感器的類型，按其一次繞組匝數(shù)分，有單匝式、多匝式。按其準(zhǔn)確度等級分，測量用互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等級，保護(hù)用互感器有5P、10P兩級。按其絕緣和冷卻方式分，有油浸式和干式。圖２-１２ＬＱＪ—１０型電流互感器

１—一次接線端子

２—一次繞組(樹脂澆注絕緣)

３—二次接線端子４—鐵心５—二次繞組

６—警示牌(上寫“二次側(cè)不得開路”等字樣)第二節(jié)電力變壓器和互感器圖２-１３ＬＭＺＪ１—０.５型

電流互感器

１—銘牌２—一次母線穿孔

３—鐵心，外繞二次繞組(樹脂澆注絕緣)

４—底座(安裝孔)５—二次接線端子現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的是干式電流互感器。圖2-12是戶內(nèi)高壓LQJ-10型電流互感器的結(jié)構(gòu)圖。圖2-13是護(hù)內(nèi)低壓LMZJ1型電流互感器的結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)電力變壓器和互感器JG20.tif電流互感器全型號的表示和含義如下：第二節(jié)電力變壓器和互感器（三）電流互感器使用注意事項

1.電流互感器工作時二次側(cè)不得開路

２.電流互感器的二次側(cè)必須有一端接地

３.電流互感器連接時必須注意其端子極性

三、電壓互感器(ＶｏlｔａｇｅＴｒａｎｓｆｏｒｍeｒ，文字符號ＴＶ)

(一)電壓互感器的功用和接線方案

１.電壓互感器的功用

(１)用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣圖２-１４電壓互感器的原理結(jié)構(gòu)和接線

１—鐵心２—一次繞組３—二次繞組

ＰＶ—電壓表ＫＶ—電壓繼電器第二節(jié)電力變壓器和互感器(２)用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備應(yīng)用的電壓范圍例如用一只１００Ｖ的電壓表，通過不同變壓比的電壓互感器就可測量任意高的電壓，這也有利于電壓表、繼電器等二次設(shè)備的規(guī)格統(tǒng)一和批量生產(chǎn)。

２.電壓互感器的結(jié)構(gòu)和接線方案圖２-１５電壓互感器的接線方案第二節(jié)電力變壓器和互感器(１)一個單相電壓互感器接線(圖２-１５ａ)這種接線供儀表、繼電器的電壓線圈接于三相電路的一個線電壓。

(２)兩個單相電壓互感器接成Ｖ／Ｖ形(圖２-１５ｂ)這種接線供儀表、繼電器的電壓線圈接于三相三線制電路的各個線電壓，廣泛應(yīng)用在變配電所的６～１０ｋＶ高壓配電裝置中。

(３)三個單相電壓互感器接成Ｙ０／Ｙ０形(圖２-１５ｃ)這種接線供要求線電壓的儀表、繼電器，并供接相電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。第二節(jié)電力變壓器和互感器(４)三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Ｙ０／Ｙ０／(開口三角)形(圖２-１５ｄ)其接成Ｙ０的二次繞組，供電給需線電壓的儀表、繼電器及接相電壓的絕緣監(jiān)視用電壓表，與以上圖２-１５ｃ的二次接線相同；其接成(開口三角)形的輔助二次繞組，則接電壓繼電器。圖２-１６ＪＤＺＪ—１０型電壓互感器

１—一次接線端子２—高壓絕緣套管

３—一、二次繞組(環(huán)氧樹脂澆注)

４—?dú)な借F心５—二次接線端子第二節(jié)電力變壓器和互感器(二)電壓互感器的類型和型號電壓互感器的類型,按相數(shù)分,有單相和三相兩大類。按其繞組絕緣和冷卻方式分，有油浸式和干式。

電壓互感器全型號的表示和含義如下：

□□□□□-□||||||(三)電壓互感器使用注意事項

１.電壓互感器工作時二次側(cè)不得短路

２.電壓互感器的二次側(cè)必須有一端接地

３.電壓互感器在連接時也必須注意其極性第三節(jié)高低壓開關(guān)電器一、開關(guān)電器中的電弧問題

高低壓開關(guān)電器用于高低壓電路的通斷控制。

(一)電弧的產(chǎn)生

(１)熱電發(fā)射當(dāng)開關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r，陰極表面由于大電流逐漸集中而出現(xiàn)熾熱的光斑，溫度很高，從而使觸頭表面分子中外層電子吸收足夠的熱能而發(fā)射到觸頭間的介質(zhì)中去，形成自由電子。

(２)高電場發(fā)射開關(guān)觸頭分?jǐn)嘀?，電場?qiáng)度很大。

(３)碰撞游離當(dāng)觸頭間隙存在足夠大的電場強(qiáng)度時，其中的自由電子以相當(dāng)大的動能向陽極運(yùn)動，在運(yùn)動中碰撞中性質(zhì)點(diǎn)(介質(zhì)分子)，有可能使中性質(zhì)點(diǎn)分裂為帶電的正離子和自由電子。

(４)熱游離亦稱高溫游離。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(二)電弧的熄滅

(１)正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“復(fù)合”復(fù)合就是正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)重新結(jié)合為中性質(zhì)點(diǎn)。

(２)正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“擴(kuò)散”擴(kuò)散就是電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)向周圍介質(zhì)中擴(kuò)散開去，從而使電弧區(qū)域內(nèi)的離子濃度降低，帶電質(zhì)點(diǎn)減少。

(三)開關(guān)電器中常用的滅弧方法

(１)速拉滅弧法迅速拉長電弧，使弧隙的電場強(qiáng)度驟降，使離子的復(fù)合迅速增強(qiáng)，從而加速滅弧。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-１７吹弧方式

１—電?。病|頭(２)冷卻滅弧法降低電弧溫度，可使電弧中的熱游離減弱，正負(fù)離子的復(fù)合增強(qiáng)，從而有助于電弧熄滅。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(３)吹弧或吸弧滅弧法利用外力(如氣流、油流或電磁力)來吹動或吸動電弧，使電弧加速冷卻，同時拉長電弧，降低電弧中的電場強(qiáng)度，使電弧中離子的復(fù)合和擴(kuò)散加強(qiáng)，從而加速滅弧。圖２-１８電動力吹弧

(刀開關(guān)斷開時)第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-１９磁力吹弧

１—磁吹線圈２—滅弧觸頭３—電弧第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

圖２-２０鐵磁吸弧

１—鋼片２—電弧第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-２１鋼滅弧柵對電弧的作用

１—鋼柵片２—電?。场|頭(4)長弧切短滅弧法第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(５)粗弧分細(xì)滅弧法將粗大的電弧分散成若干平行的細(xì)小電弧，使電弧與周圍介質(zhì)的接觸面增大，改善電弧的散熱條件，降低電弧的溫度，從而使電弧中離子的復(fù)合和擴(kuò)散都得到增強(qiáng)，加速電弧的熄滅。

(６)狹溝滅弧法使電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒，由于電弧的冷卻條件改善，從而使去游離增強(qiáng)，同時固體介質(zhì)表面的復(fù)合也比較強(qiáng)烈，從而有利于加速滅弧。圖２-２２絕緣滅弧柵對電弧的作用

１—絕緣柵片２—電?。场|頭第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(７)真空滅弧法真空具有相當(dāng)高的絕緣強(qiáng)度。

(８)六氟化硫(ＳＦ６)滅弧法ＳＦ６氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，其絕緣強(qiáng)度約為空氣的３倍，其絕緣恢復(fù)的速度約為空氣的１００倍，因此它能快速滅弧。

二、高壓隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)

(一)高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)主要是用來隔離電源、以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。圖2-23是戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)，圖２-２３ＧＮ８—１０型戶內(nèi)式高壓隔離開關(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—支柱絕緣子第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-２４ＧＷ２—３５型戶外式高壓隔離開關(guān)

１—角鋼架２—支柱絕緣子３—旋轉(zhuǎn)絕緣子４—曲柄５—軸套

６—傳動框架７—管形閘刀８—工作動觸頭９、１０—滅弧角條

１１—插座(靜觸頭)１２、１３—接線端子１４—曲柄傳動機(jī)構(gòu)圖2-24是戶外式高壓隔離開關(guān)。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-２５ＣＳ６型手力操動機(jī)構(gòu)與ＧＮ８型

隔離開關(guān)配合的一種安裝方式

１—ＧＮ８型隔離開關(guān)２—?２０ｍｍ焊接鋼管

３—調(diào)節(jié)桿４—ＣＳ６型手力操動機(jī)構(gòu)隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，戶內(nèi)式通常采用CS6型手力操作機(jī)構(gòu)，如圖2-25所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器戶外式隔離開關(guān)，35kV及以上的通常采用杠桿傳動的手力操作機(jī)構(gòu)，10kV及以下的則大多采用圖2-26所示絕緣操作棒（俗稱“令克棒”）。圖２-２６絕緣操作棒

１—操作手柄２—護(hù)環(huán)３—絕緣桿４—金屬鉤第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-２７ＦＮ３—１０ＲＴ型高壓負(fù)荷開關(guān)

１—主軸２—上絕緣子(內(nèi)為氣缸)３—連桿４—下絕緣子

５—框架６—ＲＮ１型高壓熔斷器７—下觸座８—閘刀

９—弧動觸頭１０—絕緣噴嘴(內(nèi)有弧靜觸頭)１１—主靜觸頭

１２—上觸座１３—斷路彈簧１４—絕緣拉桿１５—熱脫扣器（二）高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，因此能通斷一定的負(fù)荷電流，但不能斷開短路電流。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-２８ＦＮ３—１０型高壓負(fù)

荷開關(guān)壓氣式滅弧裝

置工作示意圖

１—弧動觸頭２—絕緣噴嘴

３—弧靜觸頭４—接線端子

５—?dú)飧祝丁钊贰辖^緣子

８—主靜觸頭９—電弧

圖2-28是FN3-10型高壓負(fù)荷開關(guān)的壓氣式滅弧裝置工作示意圖。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

圖２-２９ＣＳ２型手力操動機(jī)構(gòu)及其與ＦＮ３型負(fù)荷

開關(guān)配合的一種安裝方式

１—操作手柄２—操動機(jī)構(gòu)外殼３—分閘指示牌(掉牌)

４—脫扣器盒５—分閘鐵心６—輔助開關(guān)盒

７—傳動杠桿８—負(fù)荷開關(guān)閘刀圖2-29是CS2型手力操作機(jī)構(gòu)的外形及其與FN3型負(fù)荷開關(guān)配合的一種安裝方式。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３０ＳＮ１０—１０型高壓少油斷路器

１—鋁帽２—上接線端子３—油標(biāo)

４—絕緣筒５—下接線端子６—基座

７—主軸８—框架９—斷路彈簧三、高壓斷路器（一）SN10-10型高壓少油斷路器圖2-30是其外形圖。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖2-21所示是ＳＮ１０—１０型高壓少油斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖２-３１ＳＮ１０—１０型高壓少油斷路器

一相油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

１—鋁帽２—油氣分離室３—上接線端子４—油標(biāo)

５—插座式靜觸頭６—滅弧室７—動觸頭(導(dǎo)電桿)

８—中間滾動觸頭９—下接線端子１０—轉(zhuǎn)軸１１—拐臂

１２—基座１３—下支柱絕緣子１４—上支柱絕緣子

１５—斷路彈簧１６—絕緣筒１７—逆止閥１８—絕緣油第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

SN10-10型斷路器的滅弧室，如圖2-32所示。

圖２-３２ＳＮ１０—１０型高壓少油

斷路器的滅弧室

１—第一道滅弧溝２—第二道滅弧溝

３—第三道滅弧溝４—吸弧鐵片第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３３ＳＮ１０—１０型高壓少油斷路器的

滅弧室工作示意圖

１—靜觸頭２—吸弧鐵片３—橫吹滅弧溝

４—縱吹油囊５—電?。丁獎佑|頭SN10-10型斷路器滅弧室的工作示意圖，如圖2-33所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３４ＬＮ２—１０型高壓Ｓ斷路器

１—上接線端子２—絕緣筒(內(nèi)為氣缸及

觸頭滅弧系統(tǒng))３—下接線端子４—操動機(jī)

構(gòu)箱５—小車６—斷路彈簧（二）高壓六氟化硫斷路器

SF6斷路器是利用SF6

氣體作滅弧介質(zhì)及絕緣介質(zhì)的一種斷路器。其外形如圖2-34所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３５Ｓ斷路器滅弧室工作示意圖

１—靜觸頭２—絕緣噴嘴３—動觸頭

４—?dú)飧?連同動觸頭由操動機(jī)構(gòu)傳動)

５—壓氣活塞(固定)６—電弧SF6斷路器的滅弧室工作示意圖如圖2-35所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３６ＺＮ１2—１2型戶內(nèi)式真空斷路器

１—絕緣子２—上出線端３—真空滅弧室

４—出線導(dǎo)電夾５—出線軟連接６—下出線端

７—萬向桿端軸承８—轉(zhuǎn)向杠桿9—絕緣拉桿

10—觸頭壓力彈簧11—主軸12—操動機(jī)構(gòu)箱

注：虛線為合閘位置，實線為分閘位置。（三）高壓真空斷路器

ZN12-12型真空斷路器的結(jié)構(gòu)，如圖2-36所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３７真空斷路器的真空滅弧室

１—導(dǎo)電盤２—導(dǎo)電桿３—陶瓷外殼

４—靜觸頭５—動觸頭

６—真空室７—屏蔽罩8—陶瓷外殼

9—金屬波紋管10—導(dǎo)向管

11—觸頭磨損指示標(biāo)記真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu)如圖2-37所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(四)高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)

１.ＣＤ１０型電磁操動機(jī)構(gòu)其外形和剖面圖如圖2-38所示。圖２-３８ＣＤ１０型電磁操動機(jī)構(gòu)

１—外殼２—跳閘線圈３—手動跳閘按鈕(跳閘鐵心)４—合閘線圈

５—合閘操作手柄６—緩沖底座７—接線端子排８—輔助開關(guān)９—分合指示第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-３９ＣＤ１０型電磁操動機(jī)構(gòu)的傳動原理示意圖

１—高壓斷路器２—斷路彈簧３—跳閘線圈４—合閘線圈５—Ｌ形搭鉤

６—連桿７—輔助開關(guān)８—操動機(jī)構(gòu)主軸.CD10型電磁操作機(jī)構(gòu)的傳動原理示意圖如圖2-39所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４０ＣＴ７型彈簧操動機(jī)構(gòu)外形示意圖

１—合閘按鈕２—分閘按鈕３—儲能指示燈

４—分合指示５—手動儲能轉(zhuǎn)軸６—輸出軸2.CT7型彈簧操作機(jī)構(gòu)其外形如圖2-40所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器ＣＴ７型彈簧操作機(jī)構(gòu)的傳動原理如圖2-41所示。

(１)電動機(jī)儲能電動機(jī)２通電轉(zhuǎn)動時，通過皮帶１、鏈條３和偏心輪４，帶動棘爪７和棘輪８，棘輪８推動偏心凸輪１２使合閘彈簧６拉伸。

(２)手力儲能沿順時針方向轉(zhuǎn)動手柄５，與上述電動機(jī)儲能動作過程相同，使合閘彈簧儲能。圖２-４１ＣＴ７型彈簧操動機(jī)構(gòu)傳動原理示意圖

１—傳動皮帶２—儲能電動機(jī)３—鏈條４—偏心輪５—手柄６—合閘彈簧

７—棘爪８—棘輪９—脫扣器１０—連桿１１—拐臂１２—凸輪

１３—合閘電磁鐵１４—輸出軸１５—掣子１６—杠桿１７—連桿第三節(jié)高低壓開關(guān)電器(３)電動合閘合閘電磁鐵１３通電，掣子１５動作。

(４)手動合閘轉(zhuǎn)動操作手柄５，使拉桿向上移動，帶動掣子１５上移，與杠桿１６脫離，解除自鎖，同電動合閘一樣，在合閘彈簧６作用下使斷路器合閘。

(５)電動分閘脫扣器９通電，使連桿１０動作，解除連桿１０與１７構(gòu)成的死點(diǎn)，在斷路彈簧作用下，使斷路器跳閘。

(６)手動分閘轉(zhuǎn)動手柄５，通過偏心輪４和棘爪７、棘輪８等，使連桿１０向上轉(zhuǎn)動，解除連桿１０與１７構(gòu)成的死點(diǎn)，同電動分閘一樣，在斷路彈簧作用下，使斷路器跳閘。

(７)自動重合閘當(dāng)斷路器合閘后，行程開關(guān)動作，使電動機(jī)２的電源被接通，操動機(jī)構(gòu)的合閘彈簧６再次儲能，為重合閘做好準(zhǔn)備。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器四、低壓刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)

(一)低壓刀開關(guān)不帶滅弧罩的刀開關(guān)一般只能在無負(fù)荷下操作。圖2-42所示帶有滅弧罩的刀開關(guān)就能通斷一定的負(fù)荷電流。圖２-４２ＨＤ１３型低壓刀開關(guān)

１—上接線端子２—滅弧柵(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—操作手柄第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４３低壓刀熔開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

１—ＲＴ０型熔斷器的熔斷管２—彈性觸座３—連桿

４—操作手柄５—配電屏面板（二）低壓刀熔開關(guān)如圖2-43所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

(三)低壓負(fù)荷開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)由低壓刀開關(guān)與低壓熔斷器組合而成，外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋，它具有帶滅弧罩的刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能。低壓負(fù)荷開關(guān)全型號的表示和含義如下：JG1.tif第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４４低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線

1—主觸頭2—跳鉤3—鎖扣4—分勵脫扣器

5—失壓脫扣器6—脫扣按鈕(常開)7—脫扣按鈕(常閉)

8—加熱電阻9—熱脫扣器(雙金屬片)10—過流脫扣器五、低壓斷路器低壓斷路器的原理結(jié)構(gòu)和接線，如圖2-44所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

低壓斷路器的保護(hù)動作特性曲線，如圖2-45所示。圖２-４５低壓斷路器的保護(hù)動作特性曲線第三節(jié)高低壓開關(guān)電器

低壓斷路器全型號的表示和含義如下：第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４６DW16型萬能式低壓斷路器

1—操作手柄(帶電動操作機(jī)構(gòu))2—自由脫扣機(jī)構(gòu)

3—欠電壓脫扣器4—熱繼電器5—接地保護(hù)用小型電

流繼電器6—過負(fù)荷保護(hù)用過電流脫扣器7—接線端

子8—分勵脫扣器9—短路保護(hù)用過電流脫扣器

10—輔助觸頭11—底座12—滅弧罩(內(nèi)有主觸頭)（一）萬能式低壓斷路器

DW16型萬能式低壓斷路器的外形結(jié)構(gòu)如圖2-46所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４７DZ20型塑料外殼式斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1—引入線接線端2—主觸頭3—滅弧室4—操作手柄

5—跳鉤6—鎖扣7—過流脫扣器8—塑料外殼

9—引出線接線端10—塑料底座（二）塑料外殼式低壓斷路器DZ20型塑料外殼式低壓斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2-47所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器塑料外殼式低壓斷路器中，有一類是63A及以下的小型斷路器稱為”模數(shù)化小型斷路器“。圖2-48所示為其原理結(jié)構(gòu)。圖２-４８模數(shù)化小型斷路器的原理結(jié)構(gòu)

1—動觸頭桿2—瞬動電磁鐵(電磁脫扣器)3—接線端子4—主靜觸頭

5—中線靜觸頭6—弧角7—塑料外殼8—中線動觸頭9—主動觸頭

10—滅弧柵片(滅弧室)11—弧角12—接線端子13—鎖扣

14—雙金屬片(熱脫扣器)15—脫扣鉤16—操作手柄

17—連接桿18—斷路彈簧第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-４９模數(shù)化小型斷路器的外形尺寸和安裝導(dǎo)軌示意圖模數(shù)化小型斷路器的外形尺寸和安裝導(dǎo)軌尺寸如圖2-49所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器圖２-５０DZ型低壓斷路器操作機(jī)構(gòu)的傳動原理說明

1—操作手柄2—操作桿3—彈簧4—跳鉤5—鎖扣6—牽引桿

7—上連桿8—下連桿9—動觸頭10—靜觸頭塑料外殼式斷路器的操作機(jī)構(gòu)，通常采用四連桿機(jī)構(gòu)，可自由脫扣。其操作手柄有三個位置，如圖2-50所示。第三節(jié)高低壓開關(guān)電器（1）合閘位置如圖2-50a所示。手柄扳向上邊，觸頭閉合。（2）自由脫扣位置如圖２-５０ｂ所示，脫扣器動作，帶動牽引桿，使鎖扣釋放跳鉤，從而使觸頭斷開，手柄移至中間位置。

(３)分閘及再扣位置如圖２-５０ｃ所示，手柄扳向下邊，跳鉤又被鎖扣扣住，從而完成“再扣”動作，為下次合閘做好準(zhǔn)備。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器一、高壓熔斷器

熔斷器（Ｆｕｓｅ，文字符號為FU）是一種應(yīng)用極廣的過電流保護(hù)電器。高壓熔斷器全型號的表示和含義如下：JG3.tif第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５１RN1、RN2型高壓熔斷器

1—瓷熔管2—金屬管帽3—彈性觸座4—熔斷指示器

5—接線端子6—瓷支柱絕緣子7—底座（一）RNI和RN2型戶內(nèi)高壓熔斷器圖2-51是RN1、RN2型高壓熔斷器的外形結(jié)構(gòu)。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５２RN1、RN2型高壓熔斷

器瓷熔管剖面示意圖

1—金屬管帽2—瓷管

3—工作熔體(銅絲，上焊錫球)

4—指示熔體(銅絲)5—錫球

6—石英砂填料7—熔斷指示器(虛

線表示熔體熔斷后彈出)圖2-52是RN1、RN2型高壓熔斷器的剖面圖。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器(二)RW4和RW10(F)型戶外高壓跌開式熔斷器圖2-53是RW4-10（G）型跌開示熔斷器的結(jié)構(gòu)圖。

圖２-５３RW４—10(G)型跌開式熔斷器

1—上接線端子2—上靜觸頭3—上動觸頭4—管帽(帶薄膜)5—操作環(huán)6—熔管(外層為酚醛紙管或環(huán)氧玻璃

布管，內(nèi)套纖維消弧管)7—銅熔絲8—下動觸頭9—下靜觸頭10—下接線端子11—絕緣瓷瓶12—固定安裝板第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５４RW１０—10(F)型跌開式熔斷器

1—上接線端子2—絕緣瓷瓶3—固定安裝板4—下接

線端子5—動觸頭6、7—熔管(內(nèi)消弧管)8—銅熔絲

9—操作環(huán)10—滅弧室(內(nèi)有靜觸頭)圖2-54是RW10-10（F）型跌開式熔斷器的結(jié)構(gòu)圖。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器二、低壓熔斷器(Ｆｕｓｅ，文字符號為ＦＵ)

低壓熔斷器的功能，主要是串接在低壓配電系統(tǒng)中用來進(jìn)行短路保護(hù)，有的也能同時實現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)。低壓熔斷器全型號的表示和含義如下：JG4.tif第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５５RM10型低壓熔斷器

1—銅管帽2—管夾3—纖維質(zhì)熔管

4—刀形觸頭5—變截面鋅熔片（一）RM10型低壓密封管式熔斷器圖2-55是RM10型低壓熔斷器的熔管和熔片圖。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器(二)RT0型低壓有填料管式熔斷器

圖2-56是RT0型低壓熔斷器及其操作手柄結(jié)構(gòu)示意圖。圖２-５６RT0型低壓熔斷器

1—柵狀銅熔體2—刀形觸頭3—瓷熔管4—熔斷指示器

5—端面蓋板6—彈性觸座7—瓷底座8—接線端子

9—扣眼10—絕緣拉手手柄第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器?(三)RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器自復(fù)式熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-57所示。它能在短路時熔體熔斷，切除短路電流，而在短路故障消除后能自動恢復(fù)供電，無須更換熔體。圖２-５７RZ1型低壓自復(fù)式熔斷器

1—接線端子2—云母玻璃3—氧化鈹瓷管4—不銹鋼外殼

5—鈉熔體6—?dú)鍤?—接線端子

第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５８避雷器的連接

三、高低壓避雷器

避雷器的連接如圖2-58所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-５９閥式避雷器的組成部件和特性（一）閥式避雷器閥式避雷器內(nèi)的火花間隙、閥片及閥電阻特性曲線，如圖2-59所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器JG5.tif閥式避雷器全型號的表示和含義如下：第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-６０高低壓閥式避雷器

1—上接線端子2—火花間隙3—云母墊圈

4—瓷套管5—閥片6—下接線端子高低壓閥式避雷器的結(jié)構(gòu)如圖2-60所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器(二)排氣式避雷器排氣式避雷器的結(jié)構(gòu)和連接，如圖2-61所示。圖２-６１排氣式避雷器

1—產(chǎn)氣管2—內(nèi)部電極3—端部環(huán)形電極4—外部電極

—內(nèi)部間隙—外部間隙第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器JG6.tif

排氣式避雷器全型號的表示和含義如下：第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-６２保護(hù)間隙(角型避雷器)

ｓ—保護(hù)間隙—主間隙—輔助間隙（三）保護(hù)間隙保護(hù)間隙又稱為角型避雷器。其結(jié)構(gòu)如圖2-62所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-６３三相線路上保

護(hù)間隙的連接

—主間隙—輔助間隙三相線路上保護(hù)間隙的連接如圖2-63所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器(四)金屬氧化物避雷器

1.無火花間隙的金屬氧化物避雷器如圖2-64所示。

圖２-６４Y5W型無火花間隙金屬

氧化物避雷器

1—上接線端子2—瓷套管

3—氧化鋅閥電阻片4—固定

抱箍5—下接線端子第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器圖２-６５Y5C型有火花間隙

金屬氧化物避雷器

1—上接線端子2—火花間隙

3—瓷套管4—氧化鋅閥電阻片

5—固定抱箍6—下接線端子2.有火花間隙金屬氧化物避雷器如圖2-65所示。第四節(jié)高低壓熔斷器和避雷器JG7.tif金屬氧化物避雷器全型號的表示和含義如下：第五節(jié)無功補(bǔ)償設(shè)備和成套配電裝置一、無功補(bǔ)償設(shè)備

無功補(bǔ)償，就是無功功率人工補(bǔ)償，以提高供配電系統(tǒng)（電網(wǎng)）的功率因數(shù)。

(一)穩(wěn)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備

1.同步補(bǔ)償機(jī)

2.并聯(lián)電容器

3.無功功率自動補(bǔ)償裝置（二）動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備

用于急劇變動的沖擊負(fù)荷如煉鋼電弧爐、軋鋼機(jī)等的無功補(bǔ)償。通常采用靜止型無功補(bǔ)償裝置SVC。第五節(jié)無功補(bǔ)償設(shè)備和成套配電裝置圖２-６６PGJ1型低壓無功自動補(bǔ)償屏的接線方案PGJ1型低壓無功自動補(bǔ)償屏的接線方案，如圖2-66所示。第五節(jié)無功補(bǔ)償設(shè)備和成套配電裝置二、成套配電裝置

成套配電裝置是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝為成套設(shè)備的產(chǎn)品，供供配電系統(tǒng)作控制、監(jiān)測和保護(hù)