電力系統(tǒng)第9章課件

電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)設(shè)備篇電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)設(shè)備篇電氣&電器電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學(xué)電器是實(shí)物詞,指有型器物。第9章高壓電器的原理電氣&電器電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持電氣設(shè)備一次設(shè)備：直接參與電能的生產(chǎn)及輸送生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器……接通、開斷電路的開關(guān)設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器…………二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測、保護(hù)及控制第9章高壓電器的原理電氣設(shè)備一次設(shè)備：直接參與電能的生產(chǎn)及輸送第9章高壓電器的電器電器特指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?，?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路和用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)等動(dòng)作的電工裝置、設(shè)備和組件。第9章高壓電器的原理按工作電壓高低分高壓電器和低壓電器；按動(dòng)作方式分自動(dòng)切換電器和非自動(dòng)切換電器；按執(zhí)行功能分觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器。電器電器特指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?，?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換，以電弧現(xiàn)象當(dāng)作用于氣體的場強(qiáng)超過某一臨界值時(shí)，產(chǎn)生氣體擊穿放電現(xiàn)象，使氣體喪失絕緣能力，產(chǎn)生電弧。電力系統(tǒng)必須利用開關(guān)來開斷載流線路，觸頭分?jǐn)嗪?，往往都?huì)產(chǎn)生電弧，繼續(xù)維持導(dǎo)通，電弧熄滅后，電路才真正斷開。電弧是一種氣體自持放電現(xiàn)象，高壓電路觸頭分?jǐn)嗪螽a(chǎn)生的電弧燃燒時(shí)，能量最終以熱量的形式散發(fā)出去，弧隙溫度可高達(dá)上萬攝氏度電力開關(guān)必須具有熄滅電弧的裝置。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧現(xiàn)象當(dāng)作用于氣體的場強(qiáng)超過某一臨界值時(shí)，產(chǎn)生氣體擊穿放電電弧現(xiàn)象電弧是一種等離子體，質(zhì)量極小，很小的力就會(huì)使電弧的形狀發(fā)生改變。可利用電弧的這個(gè)特點(diǎn)快速熄弧，預(yù)防電弧的不利影響及破壞。滅弧室內(nèi)氣體或液體的自然或強(qiáng)制流動(dòng)電弧本身產(chǎn)生的電磁力以上兩種情況都極易使電弧改變形狀9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧現(xiàn)象電弧是一種等離子體，質(zhì)量極小，很小的力9.1.1電弧的產(chǎn)生開關(guān)觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，動(dòng)、靜觸頭間的電場強(qiáng)度隨之變化，導(dǎo)致各種電離現(xiàn)象；電離產(chǎn)生的電子在電場作用下，快速向陽極移動(dòng)，形成電?。浑娀⌒纬珊螅瑪嗫谧?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，強(qiáng)電場不復(fù)存在；電弧使弧隙溫度急劇升高，陰極觸頭表面自由電子在高溫下飛出金屬表面，形成熱電子發(fā)射，提供傳導(dǎo)電流的電子；弧隙的高溫使介質(zhì)中的中性質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加，當(dāng)其具有足夠動(dòng)能且相互碰撞時(shí)，電離出新的電子和正離子，大大增加弧隙間帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量，稱為熱電離。大電流形成的高溫造成的熱電離和熱電子發(fā)射是維持電弧燃燒的主要因素。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.1電弧的產(chǎn)生開關(guān)觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，動(dòng)、靜觸頭間的電場強(qiáng)度去電離過程帶電粒子的擴(kuò)散帶電粒子由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動(dòng)，從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入周圍介質(zhì)中。帶電粒子的復(fù)合正離子和負(fù)離子或電子相遇，互相中和9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象當(dāng)電離與去電離達(dá)到平衡時(shí)，電弧即進(jìn)入穩(wěn)定燃燒狀態(tài)；當(dāng)去電離強(qiáng)于電離時(shí)，電弧將趨熄滅。去電離過程9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象當(dāng)電離與去電離達(dá)到電弧的穩(wěn)定燃燒電弧可看成是由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及陽極區(qū)三部分組成，各部分的電位有很大的差別。-+陰極區(qū)弧柱陽極區(qū)9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧的構(gòu)成電弧的電位分布電弧形成后的主要特征：電弧溫度高?；≈行膮^(qū)溫度可達(dá)10000℃左右，電弧表面溫度也會(huì)達(dá)到3000～4000℃。電弧弧柱區(qū)電場強(qiáng)度低。一般僅為10～200V/cm。電弧電流密度大，電流密度可達(dá)10000A/m2。

電弧的穩(wěn)定燃燒電弧可看成是由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及9.1.2交流電弧及其熄滅

在高壓交流電路中，當(dāng)開斷短路故障電流或正常負(fù)荷電流時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生電弧。交流電弧電流的波形基本是正弦波，但由于弧隙電阻為非線性，弧隙電壓呈馬鞍形。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.2交流電弧及其熄滅在高壓交流電路中交流電弧電流每半周期會(huì)自然過零一次。在電弧電流過零瞬間，弧隙立即呈現(xiàn)約為150~250V的起始介質(zhì)強(qiáng)度，這種現(xiàn)象稱為近陰極效應(yīng)。這對(duì)熄弧是有利的。9.1.2交流電弧及其熄滅

9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象1-真空2-SF63-空氣4-油介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程曲線交流電弧電流每半周期會(huì)自然過零一次。9.1.交流電弧的熄滅過程

弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程弧隙電壓的恢復(fù)過程弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程和弧隙電壓的恢復(fù)過程是同時(shí)進(jìn)行的電弧熄滅的條件為：Utr(t)<Uｄ(t)

Utr(t)：恢復(fù)電壓，Uｄ(t)：耐受電壓9.1.2交流電弧及其熄滅

9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象交流電弧的熄滅過程弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程9.1.2交流電9.1.3增強(qiáng)交流電弧熄滅常用的方法

用液體或氣體吹弧采用多斷口滅弧快速拉長電弧將長電弧分成幾段短電弧用特殊金屬材料作觸頭9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.3增強(qiáng)交流電弧熄滅常用的方法用液體或氣體吹弧99.2高壓斷路器控制作用根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，用高壓斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行。保護(hù)作用高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中的無故障部分正常運(yùn)行。

高壓斷路器的作用

9.2高壓斷路器控制作用高壓斷路器的作用對(duì)高壓斷路器的要求具有完善的滅弧裝置（一般都設(shè)有專門的滅弧室）具有快速的操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器對(duì)高壓斷路器的要求具有完善的滅弧裝置（一般都設(shè)有專門的滅弧室9.2.1高壓斷路器的種類按電流性質(zhì)可分為交流、直流兩大類按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)、戶外兩大類按安裝方式可分為落地式、支持式及懸臂式較常用的按滅弧介質(zhì)來劃分油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、

六氟化硫斷路器9.2高壓斷路器9.2.1高壓斷路器的種類按電流性質(zhì)可分為交流、直流兩大類油斷路器：采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的斷路器

多油斷路器油既作滅弧介質(zhì)和動(dòng)、靜觸頭的絕緣介質(zhì)，又作帶電導(dǎo)體對(duì)地(外殼)的絕緣介質(zhì)用油量很多，鋼材耗量大，體積龐大少油斷路器油只用來作為熄滅電弧和觸頭斷口間的絕緣介質(zhì)，不用做對(duì)地絕緣。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器油斷路器：采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的斷路器多油斷路器9.2油斷路器：9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器DW8-35型多油斷路器SW2-63型少油斷路器油斷路器：9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器DW吹弧方式縱橫吹縱吹橫吹縱橫吹動(dòng)畫油斷路器：吹弧方式縱橫吹縱吹橫吹縱橫吹動(dòng)畫油斷路器：電力系統(tǒng)第9章課件壓縮空氣斷路器

以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后弧隙絕緣介質(zhì)，并兼作操動(dòng)機(jī)構(gòu)的能源。性能穩(wěn)定、開斷能力大、動(dòng)作迅速、燃弧時(shí)間短、幾乎不受開斷電流的影響、觸頭燃損輕、檢修周期長、無火災(zāi)危險(xiǎn)、體積和重量較小。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝要求高，有色金屬消耗量較大，需要一套壓縮空氣裝置(包括空氣壓縮機(jī)、貯氣簡、管道等)作為氣源，增加了投資、運(yùn)行和維護(hù)工作量。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器壓縮空氣斷路器以壓縮空氣作為滅弧應(yīng)用較廣泛的是六氟化硫（SF6）斷路器和真空斷路器。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器應(yīng)用較廣泛的是六氟化硫（SF6）斷路器和真空9.2.1高壓斷路器產(chǎn)品型號(hào)9.2高壓斷路器高壓斷路器的型號(hào)說明SN10-10/1000–16產(chǎn)品名稱代號(hào)安裝場所代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)額定電壓（kV)額定電流(A)額定開斷電流（kA）額定電壓10kV、額定電流1000A、額定開端電流16kA的戶內(nèi)式高壓少油斷路器。9.2.1高壓斷路器產(chǎn)品型號(hào)9.2高壓斷路器高壓斷路器的9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)部件包括：電路通斷元件中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)絕緣支撐元件基座操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器

電路通斷元件

絕

緣支

撐元

件

中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

基

座

操動(dòng)機(jī)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)部件包括：9.2高斷路器結(jié)構(gòu)類型:

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)

罐式結(jié)構(gòu)

全封閉結(jié)構(gòu)

斷路器結(jié)構(gòu)類型:9.2.2高壓斷路絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器通斷元件絕緣支柱操動(dòng)機(jī)構(gòu)基座絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)9.2.2高壓斷路器罐式結(jié)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器通斷元件絕緣套管操動(dòng)機(jī)構(gòu)接地外殼1243罐式結(jié)構(gòu)9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)全封閉組合電器（GIS）9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器把斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器和連接引線全部封裝在接地的金屬箱中，與出線回路的連接用套管或?qū)Ｓ脷馐?。全封閉組合電器（GIS）9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.日立126kVGIS日立126kVGIS西門子245kVGIS西門子245kVGISABB－300kVGISABB－300kVGIS9.2.3高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)對(duì)高壓斷路器的要求：在正常情況下開斷和關(guān)合電路。在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障切除。盡可能縮短斷路器切除故障的時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。能配合自動(dòng)重合閘進(jìn)行多次關(guān)合和斷開。因此，在選擇斷路器時(shí)，通常希望通過簡單明了的技術(shù)參數(shù)就能夠了解斷路器具體性能。

9.2高壓斷路器9.2.3高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)對(duì)高壓斷路器的要求：9.2額定電壓（Un）

額定電壓（線電壓）是斷路器可靠工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓，斷路器應(yīng)能保證在某一電壓等級(jí)的電氣系統(tǒng)中長期穩(wěn)定運(yùn)行。額定電壓的高低決定了斷路器的絕緣水平及外形尺寸。電力系統(tǒng)中允許電壓有±5%的波動(dòng)，

斷路器所能承受的電壓應(yīng)高于額定電壓值額定電壓（Un）額定電壓（線電壓）是斷路器額定電流（In）

額定電流是指斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度和額定頻率下，允許長期通過的標(biāo)準(zhǔn)電流。其各部分不應(yīng)超過最高允許溫度。額定電流的大小影響到斷路器導(dǎo)電部分及觸頭的尺寸及結(jié)構(gòu)額定電流是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下測得的，環(huán)境溫度對(duì)其影響需要進(jìn)行修正額定電流（In）額定電流是指斷路器在規(guī)定環(huán)額定開斷電流(Ibn)及斷流容量(Sbn)額定開斷電流是指斷路器在額定電壓下斷路器能開斷而不影響其繼續(xù)正常工作的最大短路電流值（即觸頭剛分開瞬間通過斷路器的電流的有效值）?？捎迷搮?shù)表征斷路器的開斷能力額定開斷短路容量實(shí)際上僅是另一種表達(dá)方式。額定開斷電流(Ibn)及斷流容量(Sbn)額額定短路關(guān)合能力（Icn）

當(dāng)斷路器合閘時(shí)，如果線路上存在故障，則在觸頭尚未接觸之前就會(huì)發(fā)生擊穿，形成電弧，其產(chǎn)生的不良影響甚至比在合閘狀態(tài)下流過極限電流更為嚴(yán)重。工程上常以額定關(guān)合電流表征斷路器的關(guān)合短路故障電流的能力，用關(guān)合開關(guān)時(shí)短路電流的第一個(gè)半波的峰值來衡量。

額定短路關(guān)合能力（Icn）當(dāng)斷路器合閘時(shí)，額定短時(shí)耐受電流/額定熱穩(wěn)定電流(Ih)

額定短時(shí)耐受電流是表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力，是指斷路器在閉合狀態(tài)，一定時(shí)間t內(nèi)所能承受的最大短路電流。

額定短時(shí)耐受電流/額定熱穩(wěn)定電流(Ih)額定峰值耐受電流/額定動(dòng)穩(wěn)定電流

額定峰值耐受電流用來表征斷路器所能承受短路電流電動(dòng)力作用的能力，即斷路器在閉合狀態(tài)時(shí)，允許通過的不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流（峰值）。其大小取決于導(dǎo)電部分及支持絕緣部分的機(jī)械強(qiáng)度及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。額定峰值電流取短路發(fā)生后電流第一半波的峰值，等于其額定短路開斷電流交流分量有效值的倍。額定峰值耐受電流/額定動(dòng)穩(wěn)定電流額定峰開斷時(shí)間

指處于合閘狀態(tài)的斷路器，從接到分閘命令到電弧完全熄滅所用的時(shí)間，可分為固有分閘時(shí)間燃弧時(shí)間。它說明了斷路器開斷速度的快慢。直接影響到故障的范圍及對(duì)設(shè)備的危害程度，甚至?xí)绊懙较到y(tǒng)的傳輸容量及穩(wěn)定性。開斷時(shí)間指處于合閘狀態(tài)的斷路器，從接到分閘9.2.4SF6斷路器SF6斷路器應(yīng)用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。使用低壓力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，在進(jìn)行分閘操作時(shí)，利用高壓力的SF6氣體吹拂電弧使之熄滅。9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器SF6斷路器應(yīng)用S1.SF6氣體的性能

具有優(yōu)良的絕緣性能無色、無味、無毒、非燃燒性、亦不助燃的非金屬化合物極易與電子結(jié)合形成負(fù)離子分子中不含碳化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定具有非常優(yōu)良的滅弧特性9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器1.SF6氣體的性能具有優(yōu)良的絕緣性能9.2高壓斷路氣體的電氣絕緣特性取決于氣體的純凈程度含水量壓力密度等SF6氣體本身是無毒的，但在電暈、火花、電弧的作用下，會(huì)產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體及固體分解物2.SF6氣體的管理

9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器氣體的電氣絕緣特性取決于氣體的2.SF6氣體的管理9.2優(yōu)點(diǎn)：

使用安全可靠，無火災(zāi)危險(xiǎn)，不必?fù)?dān)心絕緣材料的老化和擊穿性損壞；便于在工廠中裝配、運(yùn)輸和安裝方便；設(shè)備的操作、維護(hù)和檢修方便，只需監(jiān)視SF6氣體的壓力或密度，檢修周期長，載流部分及絕緣不受大氣條件的影響，減少了維護(hù)的工作量；適用的溫度和壓力范圍大；無噪聲和無線電干擾；絕緣、滅弧及冷卻特性好；有利于減小電氣設(shè)備的體積和重量。9.2高壓斷路器3.SF6氣體的特點(diǎn)

9.2.4SF6斷路器優(yōu)點(diǎn)：使用安全可靠，無火災(zāi)危險(xiǎn)，不必?fù)?dān)心絕緣材料的老化和擊缺點(diǎn)：

SF6氣體在電弧作用下的分解物是有害的；SF6氣體的純度和雜質(zhì)是影響氣體絕緣和滅弧性能的重要指標(biāo)；SF6氣體的絕緣性能受電場強(qiáng)度均勻程度的影響較大；SF6氣體屬于溫室氣體；某些雜質(zhì)對(duì)設(shè)備有不良影響。9.2高壓斷路器3.SF6氣體的特點(diǎn)

9.2.4SF6斷路器缺點(diǎn)：SF6氣體在電弧作用下的分解物是有害的；9.2高壓雙壓式滅弧單壓式滅弧自能式滅弧旋弧式滅弧9.2高壓斷路器4.SF6斷路器的滅弧方式

9.2.4SF6斷路器雙壓式滅弧9.2高壓斷路器4.SF6斷路器的滅弧方式雙壓式滅弧雙壓式滅弧方式具有低壓、高壓兩個(gè)氣壓系統(tǒng)，在高壓室與低壓室之間連有壓氣泵和管道，自動(dòng)監(jiān)視，當(dāng)氣體壓力達(dá)到一定限度時(shí)，壓氣泵起動(dòng)，把低壓室氣體打到高壓室。在開斷時(shí)，動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生電弧后，吹氣閥打開，高壓室中的六氟化硫氣體流向低壓室，在滅弧室形成一股氣流，對(duì)電弧產(chǎn)生吹拂作用，使之熄滅。分?jǐn)嗤戤?，吹氣閥自動(dòng)關(guān)閉，停止吹氣。雙壓氣式的六氟化硫斷路器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，早期應(yīng)用較多，目前很少采用這種結(jié)構(gòu)。雙壓式滅弧雙壓式滅弧方式具有低壓、高壓兩個(gè)氣壓系統(tǒng)，在高壓室單壓式滅弧

只有一個(gè)氣壓系統(tǒng)依靠分閘時(shí)氣缸與活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使氣體壓力短時(shí)升高結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，性能亦能滿足要求，故獲得迅速發(fā)展單壓式滅弧只有一個(gè)氣壓系統(tǒng)自能式滅弧

是指在開斷短路電流時(shí)，依靠短路電流電弧自身的能量加熱SF6氣體，產(chǎn)生高氣壓，并利用滅弧室的機(jī)械結(jié)構(gòu)引導(dǎo)氣流，對(duì)電弧產(chǎn)生吹拂作用。優(yōu)點(diǎn)：開斷能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生截流現(xiàn)象，操動(dòng)機(jī)構(gòu)所需功率小，操作可靠，機(jī)械壽命長，固有分閘時(shí)間短，可以制造成斷口少、單斷口電壓等級(jí)很高的斷路器。缺點(diǎn)：在開斷小電感電流和小電容電流時(shí)，電弧自身的能量不足以產(chǎn)生滅弧所需要的高氣壓，這時(shí)可以依靠機(jī)械輔助壓氣裝置建立氣壓。自能式滅弧是指在開斷短路電流時(shí)，依靠短路電流電弧自身的能量旋弧式滅弧

利用電弧電流產(chǎn)生的磁場力，使電弧沿著某一截面高速旋轉(zhuǎn)，使電弧拉長并不斷接觸新鮮的氣體。磁場力與電流的大小成正比，電流大則磁場力也加大，仍能使電弧迅速熄滅。旋弧式滅弧利用電弧電流產(chǎn)生的磁場力，使電弧沿著某一截面高速旋弧滅弧室有以下特點(diǎn)

利用電流通過磁吹線圈產(chǎn)生的磁場力直接驅(qū)動(dòng)電弧高速旋轉(zhuǎn)，滅弧能力強(qiáng)，大電流時(shí)容易開斷，小電流時(shí)也不產(chǎn)生截流現(xiàn)象滅弧室結(jié)構(gòu)簡單，操作功需求小，使操作機(jī)構(gòu)大大簡化，機(jī)械可靠性高，成本低電弧局限在圓筒或在線圈上高速運(yùn)動(dòng)，電極燒損均勻，電壽命長旋弧滅弧室有以下特點(diǎn)利用電流通過磁吹線圈產(chǎn)生的磁場力直接驅(qū)252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器126kVSF6斷路器126kVSF6斷路器以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)真空的絕緣強(qiáng)度比變壓器油及三大氣壓下的SF6或空氣等絕緣強(qiáng)度高得多。真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的能量也??；電弧電壓低，電弧能量小，開斷時(shí)觸頭表面燒損輕微真空斷路器的機(jī)械壽命和電氣壽命都很高9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)9.2高壓斷路器9.2.5真9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)按真空滅弧室的布置方式可分為落地式和懸掛式兩種落地式真空斷路器：1.真空滅弧室2.絕緣支撐3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4.基座5.操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)按真9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)懸掛式真空斷路器：1.真空滅弧室2.絕緣子3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4.基座5.操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)懸掛9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空滅弧室9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空滅弧室真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)

1.波紋管2.動(dòng)觸頭桿3.均壓屏4.真空5.陶瓷圓筒6.金屬屏蔽罩7.端板8.靜觸頭桿真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)1.波紋管外殼

真空滅弧室的外殼作滅弧室的固定件，并兼有絕緣作用，大多采用如下材料制成：玻璃氧化鋁陶瓷微晶玻璃（又稱玻璃陶瓷）陶瓷滅弧室

玻璃滅弧室

外殼真空滅弧室的外殼作滅弧室的固定件，并兼屏蔽罩

防止因燃弧產(chǎn)生的金屬蒸汽附著在絕緣外殼的內(nèi)壁而使絕緣強(qiáng)度降低是金屬蒸汽的有效凝聚面，有利于電流過零后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的提高，具有提高滅弧室的開斷性能，防止降低內(nèi)表面絕緣性能的作用屏蔽罩的存在會(huì)影響動(dòng)、靜觸頭間的電場分布，因此，如果屏蔽罩設(shè)計(jì)得當(dāng)將有利于觸頭間絕緣強(qiáng)度的提高屏蔽罩防止因燃弧產(chǎn)生的金屬蒸汽附著在絕緣外殼的內(nèi)壁而使絕緣波紋管

一般用不銹鋼板制成，在合閘過程中波紋管在允許的彈性變形范圍內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)。波紋管能在動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封從機(jī)械上講，它是真空滅弧室中最薄弱的元件波紋管不能做得很長波紋管一般用不銹鋼板制成，在合閘過程中波紋管在允許的彈性變真空斷路器的特點(diǎn)

開斷能力強(qiáng)，開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)速度快，介質(zhì)不需要更換。觸頭開距小，所需的操作功率小，動(dòng)作快，操作機(jī)構(gòu)可以簡化，壽命延長，一般可達(dá)20年左右不需檢修。熄弧時(shí)間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數(shù)多。動(dòng)導(dǎo)桿的慣性小，適用于頻繁操作場合。開關(guān)操作時(shí)動(dòng)作噪音小，適用于城區(qū)使用。真空斷路器的特點(diǎn)開斷能力強(qiáng)，開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)速度快，介真空斷路器的特點(diǎn)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能，工作可靠，通斷性能穩(wěn)定。滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào)試簡單方便。在真空斷路器的使用年限內(nèi)，觸頭部分不需要維修、檢查。即使維修檢查，所需時(shí)間也很短。在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)中應(yīng)用要求。真空斷路器的特點(diǎn)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)因潮氣、灰塵、有隔離開關(guān)是一種比較簡單的電氣開關(guān)。與斷路器的最根本區(qū)別是沒有專用的滅弧裝置，因此不能用以開斷負(fù)荷電流或短路電流。必須與斷路器串聯(lián)配合使用，只有在斷路器斷開的狀態(tài)下才能操作。9.2隔離開關(guān)隔離開關(guān)是一種比較簡單的電氣開關(guān)。與斷路器的9.3.1隔離開關(guān)的主要作用在無電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成明顯的斷口用以分、合小電流線路用以轉(zhuǎn)換線路，改變電氣系統(tǒng)的接線方式9.3隔離開關(guān)9.3.1隔離開關(guān)的主要作用在無電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成?.3.2隔離開關(guān)的種類及結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品組裝極數(shù)單極式和三極式按每極絕緣支柱數(shù)目單柱式、雙柱式、三柱式按裝設(shè)地點(diǎn)戶內(nèi)式和戶外式。9.3隔離開關(guān)種類：結(jié)構(gòu)：絕緣部分，導(dǎo)電部分，支持底座或框架，操動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

9.3.2隔離開關(guān)的種類及結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品組裝極數(shù)9.3隔電力系統(tǒng)第9章課件電力系統(tǒng)第9章課件電力系統(tǒng)第9章課件隔離開關(guān)的型號(hào)說明GN2-10/3150–G產(chǎn)品名稱代號(hào)安裝場所代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)額定電壓（kV)額定電流(A)高原型隔離開關(guān)的型號(hào)說明GN2-10/3150–G產(chǎn)GN19-12(C)系列高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的典型結(jié)構(gòu)支柱絕緣子靜觸頭操作絕緣子轉(zhuǎn)軸GN19-12(C)系列高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的典型結(jié)構(gòu)支柱絕戶外型剪刀型戶外型剪刀型電力系統(tǒng)第9章課件戶外型雙柱式GW4-220型隔離開關(guān)戶外型雙柱式GW4-220型隔離開關(guān)戶外型三柱式GW7-500型隔離開關(guān)（開斷狀態(tài)）GW7A—220型三柱式隔離開關(guān)（關(guān)合狀態(tài)）戶外型三柱式GW7-500型隔離開關(guān)（開斷狀態(tài)）GW7A—2GW5A-35、66、110系列隔離開關(guān)戶外型V形GW5A-35、66、110系列隔離開關(guān)戶外型V形9.4.1高壓熔斷器它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路中通過過負(fù)荷電流或短路電流時(shí)，利用其在熔體中產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，切斷電路，以達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備和電網(wǎng)的重要任務(wù)，同時(shí)，還可以限制事故的進(jìn)一步發(fā)展，確保用戶安全供電。熔體熔斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)電弧必須采取一定的措施進(jìn)行熄弧，直到電弧熄滅后，電路才算完全開斷。9.4其它開關(guān)電器9.4.1高壓熔斷器它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路中通過過負(fù)荷電流熔斷器的時(shí)間-電流特性時(shí)間—電流特性表示熔絲熔斷時(shí)間與通過電流間關(guān)系的曲線流過熔體的電流越大，熔化時(shí)間越短；當(dāng)電流減小時(shí)，熔化時(shí)間增大熔絲的最小熔化電流i0

熔斷器的時(shí)間-電流特性時(shí)間—電流特性表示熔絲熔斷時(shí)間與通過電接地開關(guān)的作用是將電氣設(shè)備人為接地停電檢修時(shí)，為保證人身設(shè)備安全，經(jīng)常利用接地開關(guān)進(jìn)行安全接地。在某些情況下，還可以與斷路器、快分開關(guān)等設(shè)備配合使用，開斷負(fù)荷電流和短路電流。利用彈簧蓄能完成合閘操作分閘通過手動(dòng)操作操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成9.4.2接地開關(guān)9.4其它開關(guān)電器接地開關(guān)的作用是將電氣設(shè)備人為接地9.4.2接地開關(guān)9.電力系統(tǒng)第9章課件負(fù)荷開關(guān)主要用來接通和斷開正常負(fù)荷電流。帶有熱脫扣器的負(fù)荷開關(guān)還具有過載保護(hù)功能。裝有滅弧裝置，有一定的滅弧能力，但不能開斷短路電流。結(jié)構(gòu)較斷路器簡單，價(jià)格也相對(duì)低廉。9.4.3高壓負(fù)荷開關(guān)9.4其它開關(guān)電器負(fù)荷開關(guān)主要用來接通和斷開正常負(fù)荷電流。9.4.3高壓負(fù)荷負(fù)荷開關(guān)的分類固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)油浸式負(fù)荷開關(guān)壓氣式負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)六氟化硫負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)的分類固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器互感器的主要作用將一次回路中的高電壓、大電流變換為二次回路中標(biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流使二次接線簡單、經(jīng)濟(jì)，適于標(biāo)準(zhǔn)化組屏使二次設(shè)備與高壓一次系統(tǒng)電氣隔離可以在不影響原繞組所在系統(tǒng)的運(yùn)行的前提下，取得零序電流、零序電壓分量供保護(hù)裝置使用，反應(yīng)接地故障

有電流互感器和電壓互感器兩大類9.5互感器互感器的主要作用將一次回路中的高電壓、大電流變換為二次回路電流互感器電流互感器一次繞組串聯(lián)在回路里，二次繞組經(jīng)某些負(fù)荷而閉合，二次電流與一次電流成正比。二次繞組的負(fù)載是測量儀表和繼電器等的電流線圈，阻抗很小，相當(dāng)于短路運(yùn)行。一次繞組串聯(lián)于一次系統(tǒng)的電路中，且匝數(shù)很少，阻抗小，二次繞組的阻抗很小，其歸算于一次的阻抗遠(yuǎn)小于電網(wǎng)負(fù)載阻抗，對(duì)一次負(fù)載電流的影響可忽略不計(jì)，因此一次電流只取決于電路負(fù)載，不因電流互感器二次負(fù)載的變化而變化。9.5互感器電流互感器電流互感器一次繞組串聯(lián)在回路里，二電流互感器的分類按用途測量用和保護(hù)用電流互感器按安裝類型戶外式和戶內(nèi)式按安裝方式貫穿式、套管式、支柱式和母線式電流互感器的分類按用途電流互感器的分類按一次繞組形式單匝式和多匝式按照絕緣干式、澆注式、油浸式和SF6氣體絕緣式等按照電流變換原理電磁式和光電式電流互感器的分類按一次繞組形式電磁式電流互感器的工作原理目前電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是電磁式

電流互感器，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組、絕緣材料及其它附件組成，其工作原理和變壓器相似。電磁式電流互感器的工作原理目前電力系統(tǒng)電流互感器的極性為使得接入電流互感器后儀表或繼電器中仍能保持原來確定的方向，需注明極性，通常用同極性端標(biāo)注。如圖所示，則L1與K1為一對(duì)同極性端子。電流互感器在電路中的符號(hào)如圖所示，用“TA”來表示,一次繞組一般用一根直線表示，一次繞組和二次繞組分別標(biāo)記“●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端。電流互感器的極性

電流互感器的誤差

1、比差（變比誤差）理想情況下，電流互感器的額定變流比應(yīng)為常數(shù)，但實(shí)際情況下，由于鐵芯損耗、漏磁通和繞組漏電阻等因素的存在，實(shí)際變流比不等于額定變流比，所以出現(xiàn)數(shù)值上的誤差，該誤差即為比差。10%誤差曲線圖電流互感器的允許最大比差為10%，實(shí)際比差大小要隨其一次電流倍數(shù)及二次負(fù)載阻抗大小而變化，通常把這種變化關(guān)系用10%誤差曲線來表示，它反應(yīng)了某臺(tái)電流互感器一次電流倍數(shù)與最大允許負(fù)載阻抗的關(guān)系。曲線以下誤差小于10%，曲線以上誤差大于10%。電流互感器的誤差10%誤差曲線圖

電流互感器的誤差

2、角差理想情況下，電流互感器一次電流與二次電流的相量應(yīng)為同相位，但因?yàn)閮?nèi)阻抗和磁化電流的影響，實(shí)際二次電流相量與一次電流相量之間有一夾角δ，此夾角稱為電流互感器的相角誤差，簡稱角差。角差的大小和正負(fù)，取決于空載電流和負(fù)載電流的大小和性質(zhì)，電流互感器的允許角差為7°。電流互感器的誤差電流互感器的接線方式(a)單相式接線；(b)不完全星形接線；電流互感器的接線方式(a)單相式接線；電流互感器的接線方式(c)完全星形接線；(d)零序接線；電流互感器的接線方式(c)完全星形接線；電流互感器的接線方式(e)三角形接線電流互感器的接線方式(e)三角形接線電流互感器使用的注意事項(xiàng)

1．電流互感器的接線應(yīng)保證正確性。一次繞組和被測電路串聯(lián)，而二次繞組應(yīng)和連接的所有測量儀表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電流線圈串聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性，一次繞組與二次繞組之間應(yīng)為減極性關(guān)系，一次電流若從同名端流入，則二次電流應(yīng)從同名端流出。2．電流互感器二次側(cè)所接負(fù)載是測量儀表、繼電器的電流線圈等，它們?cè)褦?shù)少、阻抗小，通過的電流非常大，因此電流互感器在正常運(yùn)行狀態(tài)下近似于短路狀態(tài)。

電流互感器使用的注意事項(xiàng)電流互感器使用的注意事項(xiàng)

3．電流互感器的二次繞組絕對(duì)不允許開路。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅髡９ぷ鲿r(shí)，二次電流有去磁作用，使合成磁勢很小。當(dāng)二次繞組開路時(shí)，二次電流的去磁作用消失，一次電流將全部用來激磁，這時(shí)，將在二次側(cè)產(chǎn)生超過正常值幾十倍的磁通，結(jié)果會(huì)使鐵芯過熱而損壞互感器。同時(shí)，由于鐵芯中磁通的急劇增加，在二次繞組上產(chǎn)生過電壓，可能達(dá)到數(shù)百甚至數(shù)千伏，將危及人身和設(shè)備安全。因此，為了防止二次繞組開路，規(guī)定在二次回路中不準(zhǔn)裝熔斷器等開關(guān)電器。如果在運(yùn)行中必須拆除測量儀表或繼電器及其他工作時(shí)，應(yīng)首先將二次繞組短路。4．電流互感器的二次側(cè)必須可靠接地，但接地點(diǎn)只允許有一個(gè)。這是為了防止一、二次繞組之間絕緣損壞或擊穿，一次高電壓竄入二次回路，危及人身和設(shè)備安全。電流互感器使用的注意事項(xiàng)電壓互感器9.5互感器（電磁式）電壓互感器就是一臺(tái)小容量的降壓變壓器，一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞組匝數(shù)較少。一次繞組并接于一次系統(tǒng)，二次側(cè)各儀表并聯(lián)。二次繞組所接負(fù)荷均為高阻抗的電壓表及電壓繼電器，故正常運(yùn)行時(shí)二次繞組接近于空載狀態(tài)（開路）。電壓互感器9.5互感器（電磁式）電壓互感器就是一臺(tái)小容量的電壓互感器的分類

單相式和三相式戶內(nèi)式和戶外式雙繞組和三繞組干式、澆注式、油浸式和氣體絕緣電磁式、電容式、光學(xué)電壓互感器的分類單相式和三相式影響誤差的因素電壓互感器在運(yùn)行中與電流互感器一樣也會(huì)產(chǎn)生誤差，影響電壓互感器誤差的主要原因除了互感器本身鐵芯、繞組等因素外，還有運(yùn)行中一次電壓、二次負(fù)載和負(fù)荷功率因數(shù)等參數(shù)對(duì)其也有影響。因此，為了減少電壓互感器的誤差，在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)采用導(dǎo)磁率高的冷軋硅鋼片，減少電壓互感器的損耗；在運(yùn)行時(shí)，則應(yīng)根據(jù)準(zhǔn)確度的要求，把一次電壓、二次負(fù)載和負(fù)荷功率因數(shù)等參數(shù)控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。影響誤差的因素電壓互感器在運(yùn)行中與電流互感器電壓互感器的接線電壓互感器的接線方式應(yīng)滿足測量儀表、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置檢測回路的具體要求電壓互感器在電力系統(tǒng)中要測量的電壓有線電壓、相電壓、相對(duì)地電壓和單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓。為了測取這些電壓，電壓互感器就有了不同的接線方式，最常見的有以下幾種。電壓互感器的接線電壓互感器的接線方式應(yīng)滿足測量儀表、遠(yuǎn)動(dòng)裝電壓互感器的接線

(a)單接線；電壓互感器的接線(a)單接線；電壓互感器的接線

(b)不完全星形接線；(c)三相三柱式電壓互感器接線；電壓互感器的接線(b)不完全星形接線；電壓互感器的接線

(d)三相五柱式電壓互感器接線；(e)三臺(tái)單相電壓互感器接線；電壓互感器的接線(d)三相五柱式電壓電壓互感器的配置母線線路發(fā)電機(jī)變壓器電壓互感器的配置母線電壓互感器使用的注意事項(xiàng)1．電壓互感器在投入運(yùn)行前要按照規(guī)程規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢查。例如，測極性、連接組別、搖絕緣、核相序等。2．電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性，一次繞組和被測電路并聯(lián)，二次繞組應(yīng)和所接的測量儀表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈并聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性。3．接在電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷的容量應(yīng)合適，接在電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷不應(yīng)超過其額定容量，否則，會(huì)使互感器的誤差增大，難以達(dá)到測量的正確性。

電壓互感器使用的注意事項(xiàng)電壓互感器使用的注意事項(xiàng)4．電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小，若二次回路短路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下，一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。5．為了確保人在接觸測量儀表和繼電器時(shí)的安全，電壓互感器二次繞組必須有一點(diǎn)接地。因?yàn)榻拥睾螅?dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時(shí)，可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全。電壓互感器使用的注意事項(xiàng)SF6全封閉組合電器（GasInsulatedSwitchgear，簡稱GIS），是一種以SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，以優(yōu)質(zhì)環(huán)氧樹脂絕緣子作支撐的封閉式成套高壓電器。它已超越了一般斷路器的概念，而是把斷路器、母線隔離開關(guān)、線路隔離開關(guān)、接地開關(guān)、三相母線、電流互感器、電壓互感器、母線避雷器、電纜頭、絕緣套管等做成標(biāo)準(zhǔn)元件裝在充滿SF6氣體的封閉的金屬外殼內(nèi)，并保持一定壓力。各標(biāo)準(zhǔn)元件可制成不同連接型式的標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，再輔以一些過渡元件（加彎頭、三通、伸縮節(jié)等），便可適應(yīng)不同形式主接線的要求，組成成套配電裝置。9.5SF6全封閉組合電器SF6全封閉組合電器（GasInsulat電力系統(tǒng)第9章課件電力系統(tǒng)第9章課件SF6全封閉式組合電器的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省占用面積和空間運(yùn)行安全可靠不產(chǎn)生噪音和無線電干擾安裝工期短維護(hù)工作量小、檢修周期長SF6全封閉式組合電器的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省占用面積和空間SF6全封閉式組合電器的缺點(diǎn)對(duì)材料性能、加工精度與裝配工藝的要求高，工件上任何毛刺、鐵屑、纖維都會(huì)造成電場不均勻，使SF6氣體抗電強(qiáng)度下降金屬材料消耗大，造價(jià)昂貴故障損失嚴(yán)重檢修措施要求嚴(yán)密，防止SF6氣體中的殘余有毒物質(zhì)對(duì)檢修人員造成傷害SF6全封閉式組合電器的缺點(diǎn)對(duì)材料性能、加工精度與裝配工藝電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)設(shè)備篇電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)設(shè)備篇電氣&電器電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學(xué)電器是實(shí)物詞,指有型器物。第9章高壓電器的原理電氣&電器電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持電氣設(shè)備一次設(shè)備：直接參與電能的生產(chǎn)及輸送生產(chǎn)及轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器……接通、開斷電路的開關(guān)設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器…………二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測、保護(hù)及控制第9章高壓電器的原理電氣設(shè)備一次設(shè)備：直接參與電能的生產(chǎn)及輸送第9章高壓電器的電器電器特指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)啵瑢?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路和用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)等動(dòng)作的電工裝置、設(shè)備和組件。第9章高壓電器的原理按工作電壓高低分高壓電器和低壓電器；按動(dòng)作方式分自動(dòng)切換電器和非自動(dòng)切換電器；按執(zhí)行功能分觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器。電器電器特指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?，?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換，以電弧現(xiàn)象當(dāng)作用于氣體的場強(qiáng)超過某一臨界值時(shí)，產(chǎn)生氣體擊穿放電現(xiàn)象，使氣體喪失絕緣能力，產(chǎn)生電弧。電力系統(tǒng)必須利用開關(guān)來開斷載流線路，觸頭分?jǐn)嗪螅紩?huì)產(chǎn)生電弧，繼續(xù)維持導(dǎo)通，電弧熄滅后，電路才真正斷開。電弧是一種氣體自持放電現(xiàn)象，高壓電路觸頭分?jǐn)嗪螽a(chǎn)生的電弧燃燒時(shí)，能量最終以熱量的形式散發(fā)出去，弧隙溫度可高達(dá)上萬攝氏度電力開關(guān)必須具有熄滅電弧的裝置。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧現(xiàn)象當(dāng)作用于氣體的場強(qiáng)超過某一臨界值時(shí)，產(chǎn)生氣體擊穿放電電弧現(xiàn)象電弧是一種等離子體，質(zhì)量極小，很小的力就會(huì)使電弧的形狀發(fā)生改變?？衫秒娀〉倪@個(gè)特點(diǎn)快速熄弧，預(yù)防電弧的不利影響及破壞。滅弧室內(nèi)氣體或液體的自然或強(qiáng)制流動(dòng)電弧本身產(chǎn)生的電磁力以上兩種情況都極易使電弧改變形狀9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧現(xiàn)象電弧是一種等離子體，質(zhì)量極小，很小的力9.1.1電弧的產(chǎn)生開關(guān)觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，動(dòng)、靜觸頭間的電場強(qiáng)度隨之變化，導(dǎo)致各種電離現(xiàn)象；電離產(chǎn)生的電子在電場作用下，快速向陽極移動(dòng)，形成電??；電弧形成后，斷口變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，強(qiáng)電場不復(fù)存在；電弧使弧隙溫度急劇升高，陰極觸頭表面自由電子在高溫下飛出金屬表面，形成熱電子發(fā)射，提供傳導(dǎo)電流的電子；弧隙的高溫使介質(zhì)中的中性質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加，當(dāng)其具有足夠動(dòng)能且相互碰撞時(shí)，電離出新的電子和正離子，大大增加弧隙間帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量，稱為熱電離。大電流形成的高溫造成的熱電離和熱電子發(fā)射是維持電弧燃燒的主要因素。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.1電弧的產(chǎn)生開關(guān)觸頭分?jǐn)鄷r(shí)，動(dòng)、靜觸頭間的電場強(qiáng)度去電離過程帶電粒子的擴(kuò)散帶電粒子由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動(dòng)，從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入周圍介質(zhì)中。帶電粒子的復(fù)合正離子和負(fù)離子或電子相遇，互相中和9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象當(dāng)電離與去電離達(dá)到平衡時(shí)，電弧即進(jìn)入穩(wěn)定燃燒狀態(tài)；當(dāng)去電離強(qiáng)于電離時(shí)，電弧將趨熄滅。去電離過程9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象當(dāng)電離與去電離達(dá)到電弧的穩(wěn)定燃燒電弧可看成是由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及陽極區(qū)三部分組成，各部分的電位有很大的差別。-+陰極區(qū)弧柱陽極區(qū)9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象電弧的構(gòu)成電弧的電位分布電弧形成后的主要特征：電弧溫度高。弧柱中心區(qū)溫度可達(dá)10000℃左右，電弧表面溫度也會(huì)達(dá)到3000～4000℃。電弧弧柱區(qū)電場強(qiáng)度低。一般僅為10～200V/cm。電弧電流密度大，電流密度可達(dá)10000A/m2。

電弧的穩(wěn)定燃燒電弧可看成是由陰極區(qū)、弧柱區(qū)及9.1.2交流電弧及其熄滅

在高壓交流電路中，當(dāng)開斷短路故障電流或正常負(fù)荷電流時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生電弧。交流電弧電流的波形基本是正弦波，但由于弧隙電阻為非線性，弧隙電壓呈馬鞍形。9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.2交流電弧及其熄滅在高壓交流電路中交流電弧電流每半周期會(huì)自然過零一次。在電弧電流過零瞬間，弧隙立即呈現(xiàn)約為150~250V的起始介質(zhì)強(qiáng)度，這種現(xiàn)象稱為近陰極效應(yīng)。這對(duì)熄弧是有利的。9.1.2交流電弧及其熄滅

9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象1-真空2-SF63-空氣4-油介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程曲線交流電弧電流每半周期會(huì)自然過零一次。9.1.交流電弧的熄滅過程

弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程弧隙電壓的恢復(fù)過程弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程和弧隙電壓的恢復(fù)過程是同時(shí)進(jìn)行的電弧熄滅的條件為：Utr(t)<Uｄ(t)

Utr(t)：恢復(fù)電壓，Uｄ(t)：耐受電壓9.1.2交流電弧及其熄滅

9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象交流電弧的熄滅過程弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程9.1.2交流電9.1.3增強(qiáng)交流電弧熄滅常用的方法

用液體或氣體吹弧采用多斷口滅弧快速拉長電弧將長電弧分成幾段短電弧用特殊金屬材料作觸頭9.1電力開關(guān)的開斷及電弧現(xiàn)象9.1.3增強(qiáng)交流電弧熄滅常用的方法用液體或氣體吹弧99.2高壓斷路器控制作用根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，用高壓斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行。保護(hù)作用高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中的無故障部分正常運(yùn)行。

高壓斷路器的作用

9.2高壓斷路器控制作用高壓斷路器的作用對(duì)高壓斷路器的要求具有完善的滅弧裝置（一般都設(shè)有專門的滅弧室）具有快速的操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器對(duì)高壓斷路器的要求具有完善的滅弧裝置（一般都設(shè)有專門的滅弧室9.2.1高壓斷路器的種類按電流性質(zhì)可分為交流、直流兩大類按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)、戶外兩大類按安裝方式可分為落地式、支持式及懸臂式較常用的按滅弧介質(zhì)來劃分油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、

六氟化硫斷路器9.2高壓斷路器9.2.1高壓斷路器的種類按電流性質(zhì)可分為交流、直流兩大類油斷路器：采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的斷路器

多油斷路器油既作滅弧介質(zhì)和動(dòng)、靜觸頭的絕緣介質(zhì)，又作帶電導(dǎo)體對(duì)地(外殼)的絕緣介質(zhì)用油量很多，鋼材耗量大，體積龐大少油斷路器油只用來作為熄滅電弧和觸頭斷口間的絕緣介質(zhì)，不用做對(duì)地絕緣。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器油斷路器：采用絕緣油作為滅弧介質(zhì)的斷路器多油斷路器9.2油斷路器：9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器DW8-35型多油斷路器SW2-63型少油斷路器油斷路器：9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器DW吹弧方式縱橫吹縱吹橫吹縱橫吹動(dòng)畫油斷路器：吹弧方式縱橫吹縱吹橫吹縱橫吹動(dòng)畫油斷路器：電力系統(tǒng)第9章課件壓縮空氣斷路器

以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后弧隙絕緣介質(zhì)，并兼作操動(dòng)機(jī)構(gòu)的能源。性能穩(wěn)定、開斷能力大、動(dòng)作迅速、燃弧時(shí)間短、幾乎不受開斷電流的影響、觸頭燃損輕、檢修周期長、無火災(zāi)危險(xiǎn)、體積和重量較小。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝要求高，有色金屬消耗量較大，需要一套壓縮空氣裝置(包括空氣壓縮機(jī)、貯氣簡、管道等)作為氣源，增加了投資、運(yùn)行和維護(hù)工作量。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器壓縮空氣斷路器以壓縮空氣作為滅弧應(yīng)用較廣泛的是六氟化硫（SF6）斷路器和真空斷路器。9.2.1高壓斷路器的種類9.2高壓斷路器應(yīng)用較廣泛的是六氟化硫（SF6）斷路器和真空9.2.1高壓斷路器產(chǎn)品型號(hào)9.2高壓斷路器高壓斷路器的型號(hào)說明SN10-10/1000–16產(chǎn)品名稱代號(hào)安裝場所代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)額定電壓（kV)額定電流(A)額定開斷電流（kA）額定電壓10kV、額定電流1000A、額定開端電流16kA的戶內(nèi)式高壓少油斷路器。9.2.1高壓斷路器產(chǎn)品型號(hào)9.2高壓斷路器高壓斷路器的9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)部件包括：電路通斷元件中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)絕緣支撐元件基座操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器

電路通斷元件

絕

緣支

撐元

件

中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

基

座

操動(dòng)機(jī)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)部件包括：9.2高斷路器結(jié)構(gòu)類型:

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)

罐式結(jié)構(gòu)

全封閉結(jié)構(gòu)

斷路器結(jié)構(gòu)類型:9.2.2高壓斷路絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器通斷元件絕緣支柱操動(dòng)機(jī)構(gòu)基座絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)9.2.2高壓斷路器罐式結(jié)構(gòu)

9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器通斷元件絕緣套管操動(dòng)機(jī)構(gòu)接地外殼1243罐式結(jié)構(gòu)9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)全封閉組合電器（GIS）9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.2高壓斷路器把斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器和連接引線全部封裝在接地的金屬箱中，與出線回路的連接用套管或?qū)Ｓ脷馐?。全封閉組合電器（GIS）9.2.2高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)9.日立126kVGIS日立126kVGIS西門子245kVGIS西門子245kVGISABB－300kVGISABB－300kVGIS9.2.3高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)對(duì)高壓斷路器的要求：在正常情況下開斷和關(guān)合電路。在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障切除。盡可能縮短斷路器切除故障的時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。能配合自動(dòng)重合閘進(jìn)行多次關(guān)合和斷開。因此，在選擇斷路器時(shí)，通常希望通過簡單明了的技術(shù)參數(shù)就能夠了解斷路器具體性能。

9.2高壓斷路器9.2.3高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)對(duì)高壓斷路器的要求：9.2額定電壓（Un）

額定電壓（線電壓）是斷路器可靠工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓，斷路器應(yīng)能保證在某一電壓等級(jí)的電氣系統(tǒng)中長期穩(wěn)定運(yùn)行。額定電壓的高低決定了斷路器的絕緣水平及外形尺寸。電力系統(tǒng)中允許電壓有±5%的波動(dòng)，

斷路器所能承受的電壓應(yīng)高于額定電壓值額定電壓（Un）額定電壓（線電壓）是斷路器額定電流（In）

額定電流是指斷路器在規(guī)定環(huán)境溫度和額定頻率下，允許長期通過的標(biāo)準(zhǔn)電流。其各部分不應(yīng)超過最高允許溫度。額定電流的大小影響到斷路器導(dǎo)電部分及觸頭的尺寸及結(jié)構(gòu)額定電流是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下測得的，環(huán)境溫度對(duì)其影響需要進(jìn)行修正額定電流（In）額定電流是指斷路器在規(guī)定環(huán)額定開斷電流(Ibn)及斷流容量(Sbn)額定開斷電流是指斷路器在額定電壓下斷路器能開斷而不影響其繼續(xù)正常工作的最大短路電流值（即觸頭剛分開瞬間通過斷路器的電流的有效值）?？捎迷搮?shù)表征斷路器的開斷能力額定開斷短路容量實(shí)際上僅是另一種表達(dá)方式。額定開斷電流(Ibn)及斷流容量(Sbn)額額定短路關(guān)合能力（Icn）

當(dāng)斷路器合閘時(shí)，如果線路上存在故障，則在觸頭尚未接觸之前就會(huì)發(fā)生擊穿，形成電弧，其產(chǎn)生的不良影響甚至比在合閘狀態(tài)下流過極限電流更為嚴(yán)重。工程上常以額定關(guān)合電流表征斷路器的關(guān)合短路故障電流的能力，用關(guān)合開關(guān)時(shí)短路電流的第一個(gè)半波的峰值來衡量。

額定短路關(guān)合能力（Icn）當(dāng)斷路器合閘時(shí)，額定短時(shí)耐受電流/額定熱穩(wěn)定電流(Ih)

額定短時(shí)耐受電流是表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力，是指斷路器在閉合狀態(tài)，一定時(shí)間t內(nèi)所能承受的最大短路電流。

額定短時(shí)耐受電流/額定熱穩(wěn)定電流(Ih)額定峰值耐受電流/額定動(dòng)穩(wěn)定電流

額定峰值耐受電流用來表征斷路器所能承受短路電流電動(dòng)力作用的能力，即斷路器在閉合狀態(tài)時(shí)，允許通過的不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流（峰值）。其大小取決于導(dǎo)電部分及支持絕緣部分的機(jī)械強(qiáng)度及觸頭的結(jié)構(gòu)形式。額定峰值電流取短路發(fā)生后電流第一半波的峰值，等于其額定短路開斷電流交流分量有效值的倍。額定峰值耐受電流/額定動(dòng)穩(wěn)定電流額定峰開斷時(shí)間

指處于合閘狀態(tài)的斷路器，從接到分閘命令到電弧完全熄滅所用的時(shí)間，可分為固有分閘時(shí)間燃弧時(shí)間。它說明了斷路器開斷速度的快慢。直接影響到故障的范圍及對(duì)設(shè)備的危害程度，甚至?xí)绊懙较到y(tǒng)的傳輸容量及穩(wěn)定性。開斷時(shí)間指處于合閘狀態(tài)的斷路器，從接到分閘9.2.4SF6斷路器SF6斷路器應(yīng)用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。使用低壓力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，在進(jìn)行分閘操作時(shí)，利用高壓力的SF6氣體吹拂電弧使之熄滅。9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器SF6斷路器應(yīng)用S1.SF6氣體的性能

具有優(yōu)良的絕緣性能無色、無味、無毒、非燃燒性、亦不助燃的非金屬化合物極易與電子結(jié)合形成負(fù)離子分子中不含碳化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定具有非常優(yōu)良的滅弧特性9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器1.SF6氣體的性能具有優(yōu)良的絕緣性能9.2高壓斷路氣體的電氣絕緣特性取決于氣體的純凈程度含水量壓力密度等SF6氣體本身是無毒的，但在電暈、火花、電弧的作用下，會(huì)產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體及固體分解物2.SF6氣體的管理

9.2高壓斷路器9.2.4SF6斷路器氣體的電氣絕緣特性取決于氣體的2.SF6氣體的管理9.2優(yōu)點(diǎn)：

使用安全可靠，無火災(zāi)危險(xiǎn)，不必?fù)?dān)心絕緣材料的老化和擊穿性損壞；便于在工廠中裝配、運(yùn)輸和安裝方便；設(shè)備的操作、維護(hù)和檢修方便，只需監(jiān)視SF6氣體的壓力或密度，檢修周期長，載流部分及絕緣不受大氣條件的影響，減少了維護(hù)的工作量；適用的溫度和壓力范圍大；無噪聲和無線電干擾；絕緣、滅弧及冷卻特性好；有利于減小電氣設(shè)備的體積和重量。9.2高壓斷路器3.SF6氣體的特點(diǎn)

9.2.4SF6斷路器優(yōu)點(diǎn)：使用安全可靠，無火災(zāi)危險(xiǎn)，不必?fù)?dān)心絕緣材料的老化和擊缺點(diǎn)：

SF6氣體在電弧作用下的分解物是有害的；SF6氣體的純度和雜質(zhì)是影響氣體絕緣和滅弧性能的重要指標(biāo)；SF6氣體的絕緣性能受電場強(qiáng)度均勻程度的影響較大；SF6氣體屬于溫室氣體；某些雜質(zhì)對(duì)設(shè)備有不良影響。9.2高壓斷路器3.SF6氣體的特點(diǎn)

9.2.4SF6斷路器缺點(diǎn)：SF6氣體在電弧作用下的分解物是有害的；9.2高壓雙壓式滅弧單壓式滅弧自能式滅弧旋弧式滅弧9.2高壓斷路器4.SF6斷路器的滅弧方式

9.2.4SF6斷路器雙壓式滅弧9.2高壓斷路器4.SF6斷路器的滅弧方式雙壓式滅弧雙壓式滅弧方式具有低壓、高壓兩個(gè)氣壓系統(tǒng)，在高壓室與低壓室之間連有壓氣泵和管道，自動(dòng)監(jiān)視，當(dāng)氣體壓力達(dá)到一定限度時(shí)，壓氣泵起動(dòng)，把低壓室氣體打到高壓室。在開斷時(shí)，動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生電弧后，吹氣閥打開，高壓室中的六氟化硫氣體流向低壓室，在滅弧室形成一股氣流，對(duì)電弧產(chǎn)生吹拂作用，使之熄滅。分?jǐn)嗤戤?，吹氣閥自動(dòng)關(guān)閉，停止吹氣。雙壓氣式的六氟化硫斷路器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，早期應(yīng)用較多，目前很少采用這種結(jié)構(gòu)。雙壓式滅弧雙壓式滅弧方式具有低壓、高壓兩個(gè)氣壓系統(tǒng)，在高壓室單壓式滅弧

只有一個(gè)氣壓系統(tǒng)依靠分閘時(shí)氣缸與活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使氣體壓力短時(shí)升高結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，性能亦能滿足要求，故獲得迅速發(fā)展單壓式滅弧只有一個(gè)氣壓系統(tǒng)自能式滅弧

是指在開斷短路電流時(shí)，依靠短路電流電弧自身的能量加熱SF6氣體，產(chǎn)生高氣壓，并利用滅弧室的機(jī)械結(jié)構(gòu)引導(dǎo)氣流，對(duì)電弧產(chǎn)生吹拂作用。優(yōu)點(diǎn)：開斷能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生截流現(xiàn)象，操動(dòng)機(jī)構(gòu)所需功率小，操作可靠，機(jī)械壽命長，固有分閘時(shí)間短，可以制造成斷口少、單斷口電壓等級(jí)很高的斷路器。缺點(diǎn)：在開斷小電感電流和小電容電流時(shí)，電弧自身的能量不足以產(chǎn)生滅弧所需要的高氣壓，這時(shí)可以依靠機(jī)械輔助壓氣裝置建立氣壓。自能式滅弧是指在開斷短路電流時(shí)，依靠短路電流電弧自身的能量旋弧式滅弧

利用電弧電流產(chǎn)生的磁場力，使電弧沿著某一截面高速旋轉(zhuǎn)，使電弧拉長并不斷接觸新鮮的氣體。磁場力與電流的大小成正比，電流大則磁場力也加大，仍能使電弧迅速熄滅。旋弧式滅弧利用電弧電流產(chǎn)生的磁場力，使電弧沿著某一截面高速旋弧滅弧室有以下特點(diǎn)

利用電流通過磁吹線圈產(chǎn)生的磁場力直接驅(qū)動(dòng)電弧高速旋轉(zhuǎn)，滅弧能力強(qiáng)，大電流時(shí)容易開斷，小電流時(shí)也不產(chǎn)生截流現(xiàn)象滅弧室結(jié)構(gòu)簡單，操作功需求小，使操作機(jī)構(gòu)大大簡化，機(jī)械可靠性高，成本低電弧局限在圓筒或在線圈上高速運(yùn)動(dòng)，電極燒損均勻，電壽命長旋弧滅弧室有以下特點(diǎn)利用電流通過磁吹線圈產(chǎn)生的磁場力直接驅(qū)252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器252kVSF6斷路器126kVSF6斷路器126kVSF6斷路器以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)真空的絕緣強(qiáng)度比變壓器油及三大氣壓下的SF6或空氣等絕緣強(qiáng)度高得多。真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的能量也??；電弧電壓低，電弧能量小，開斷時(shí)觸頭表面燒損輕微真空斷路器的機(jī)械壽命和電氣壽命都很高9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)9.2高壓斷路器9.2.5真9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)按真空滅弧室的布置方式可分為落地式和懸掛式兩種落地式真空斷路器：1.真空滅弧室2.絕緣支撐3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4.基座5.操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)按真9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)懸掛式真空斷路器：1.真空滅弧室2.絕緣子3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4.基座5.操動(dòng)機(jī)構(gòu)9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)懸掛9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空滅弧室9.2高壓斷路器9.2.5真空斷路器真空滅弧室真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)

1.波紋管2.動(dòng)觸頭桿3.均壓屏4.真空5.陶瓷圓筒6.金屬屏蔽罩7.端板8.靜觸頭桿真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)1.波紋管外殼

真空滅弧室的外殼作滅弧室的固定件，并兼有絕緣作用，大多采用如下材料制成：玻璃氧化鋁陶瓷微晶玻璃（又稱玻璃陶瓷）陶瓷滅弧室

玻璃滅弧室

外殼真空滅弧室的外殼作滅弧室的固定件，并兼屏蔽罩

防止因燃弧產(chǎn)生的金屬蒸汽附著在絕緣外殼的內(nèi)壁而使絕緣強(qiáng)度降低是金屬蒸汽的有效凝聚面，有利于電流過零后弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的提高，具有提高滅弧室的開斷性能，防止降低內(nèi)表面絕緣性能的作用屏蔽罩的存在會(huì)影響動(dòng)、靜觸頭間的電場分布，因此，如果屏蔽罩設(shè)計(jì)得當(dāng)將有利于觸頭間絕緣強(qiáng)度的提高屏蔽罩防止因燃弧產(chǎn)生的金屬蒸汽附著在絕緣外殼的內(nèi)壁而使絕緣波紋管

一般用不銹鋼板制成，在合閘過程中波紋管在允許的彈性變形范圍內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)。波紋管能在動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封從機(jī)械上講，它是真空滅弧室中最薄弱的元件波紋管不能做得很長波紋管一般用不銹鋼板制成，在合閘過程中波紋管在允許的彈性變真空斷路器的特點(diǎn)

開斷能力強(qiáng)，開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)速度快，介質(zhì)不需要更換。觸頭開距小，所需的操作功率小，動(dòng)作快，操作機(jī)構(gòu)可以簡化，壽命延長，一般可達(dá)20年左右不需檢修。熄弧時(shí)間短，弧壓低，電弧能量小，觸頭損耗小，開斷次數(shù)多。動(dòng)導(dǎo)桿的慣性小，適用于頻繁操作場合。開關(guān)操作時(shí)動(dòng)作噪音小，適用于城區(qū)使用。真空斷路器的特點(diǎn)開斷能力強(qiáng)，開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)速度快，介真空斷路器的特點(diǎn)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能，工作可靠，通斷性能穩(wěn)定。滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào)試簡單方便。在真空斷路器的使用年限內(nèi)，觸頭部分不需要維修、檢查。即使維修檢查，所需時(shí)間也很短。在密封的容器中熄弧，電弧和熾熱氣體不外露。具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)中應(yīng)用要求。真空斷路器的特點(diǎn)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)因潮氣、灰塵、有隔離開關(guān)是一種比較簡單的電氣開關(guān)。與斷路器的最根本區(qū)別是沒有專用的滅弧裝置，因此不能用以開斷負(fù)荷電流或短路電流。必須與斷路器串聯(lián)配合使用，只有在斷路器斷開的狀態(tài)下才能操作。9.2隔離開關(guān)隔離開關(guān)是一種比較簡單的電氣開關(guān)。與斷路器的9.3.1隔離開關(guān)的主要作用在無電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成明顯的斷口用以分、合小電流線路用以轉(zhuǎn)換線路，改變電氣系統(tǒng)的接線方式9.3隔離開關(guān)9.3.1隔離開關(guān)的主要作用在無電流電路上分?jǐn)嚯娐?，形成?.3.2隔離開關(guān)的種類及結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品組裝極數(shù)單極式和三極式按每極絕緣支柱數(shù)目單柱式、雙柱式、三柱式按裝設(shè)地點(diǎn)戶內(nèi)式和戶外式。9.3隔離開關(guān)種類：結(jié)構(gòu)：絕緣部分，導(dǎo)電部分，支持底座或框架，操動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

9.3.2隔離開關(guān)的種類及結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品組裝極數(shù)9.3隔電力系統(tǒng)第9章課件電力系統(tǒng)第9章課件電力系統(tǒng)第9章課件隔離開關(guān)的型號(hào)說明GN2-10/3150–G產(chǎn)品名稱代號(hào)安裝場所代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)額定電壓（kV)額定電流(A)高原型隔離開關(guān)的型號(hào)說明GN2-10/3150–G產(chǎn)GN19-12(C)系列高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的典型結(jié)構(gòu)支柱絕緣子靜觸頭操作絕緣子轉(zhuǎn)軸GN19-12(C)系列高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的典型結(jié)構(gòu)支柱絕戶外型剪刀型戶外型剪刀型電力系統(tǒng)第9章課件戶外型雙柱式GW4-220型隔離開關(guān)戶外型雙柱式GW4-220型隔離開關(guān)戶外型三柱式GW7-500型隔離開關(guān)（開斷狀態(tài)）GW7A—220型三柱式隔離開關(guān)（關(guān)合狀態(tài)）戶外型三柱式GW7-500型隔離開關(guān)（開斷狀態(tài)）GW7A—2GW5A-35、66、110系列隔離開關(guān)戶外型V形GW5A-35、66、110系列隔離開關(guān)戶外型V形9.4.1高壓熔斷器它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路中通過過負(fù)荷電流或短路電流時(shí)，利用其在熔體中產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，切斷電路，以達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備和電網(wǎng)的重要任務(wù)，同時(shí)，還可以限制事故的進(jìn)一步發(fā)展，確保用戶安全供電。熔體熔斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)電弧必須采取一定的措施進(jìn)行熄弧，直到電弧熄滅后，電路才算完全開斷。9.4其它開關(guān)電器9.4.1高壓熔斷器它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路中通過過負(fù)荷電流熔斷器的時(shí)間-電流特性時(shí)間—電流特性表示熔絲熔斷時(shí)間與通過電流間關(guān)系的曲線流過熔體的電流越大，熔化時(shí)間越短；當(dāng)電流減小時(shí)，熔化時(shí)間增大熔絲的最小熔化電流i0

熔斷器的時(shí)間-電流特性時(shí)間—電流特性表示熔絲熔斷時(shí)間與通過電接地開關(guān)的作用是將電氣設(shè)備人為接地停電檢修時(shí)，為保證人身設(shè)備安全，經(jīng)常利用接地開關(guān)進(jìn)行安全接地。在某些情況下，還可以與斷路器、快分開關(guān)等設(shè)備配合使用，開斷負(fù)荷電流和短路電流。利用彈簧蓄能完成合閘操作分閘通過手動(dòng)操作操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成9.4.2接地開關(guān)9.4其它開關(guān)電器接地開關(guān)的作用是將電氣設(shè)備人為接地9.4.2接地開關(guān)9.電力系統(tǒng)第9章課件負(fù)荷開關(guān)主要用來接通和斷開正常負(fù)荷電流。帶有熱脫扣器的負(fù)荷開關(guān)還具有過載保護(hù)功能。裝有滅弧裝置，有一定的滅弧能力，但不能開斷短路電流。結(jié)構(gòu)較斷路器簡單，價(jià)格也相對(duì)低廉。9.4.3高壓負(fù)荷開關(guān)9.4其它開關(guān)電器負(fù)荷開關(guān)主要用來接通和斷開正常負(fù)荷電流。9.4.3高壓負(fù)荷負(fù)荷開關(guān)的分類固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)油浸式負(fù)荷開關(guān)壓氣式負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)六氟化硫負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)的分類固體產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器真空負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器互感器的主要作用將一次回路中的高電壓、大電流變換為二次回路中標(biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流使二次接線簡單、經(jīng)濟(jì)，適于標(biāo)準(zhǔn)化組屏使二次設(shè)備與高壓一次系統(tǒng)電氣隔離可以在不影響原繞組所在系統(tǒng)的運(yùn)行的前提下，取得零序電流、零序電壓分量供保護(hù)裝置使用，反應(yīng)接地故障

有電流互感器和電壓互感器兩大類9.5互感器互感器的主要作用將一次回路中的高電壓、大電流變換為二次回路電流互感器電流互感器一次繞組串聯(lián)在回路里，二次繞組經(jīng)某些負(fù)荷而閉合，二次電流與一次電流成正比。二次繞組的負(fù)載是測量儀表和繼電器等的電流線圈，阻抗很小，相當(dāng)于短路運(yùn)行。一次繞組串聯(lián)于一次系統(tǒng)的電路中，且匝數(shù)很少，阻抗小，二次繞組的阻抗很小，其歸算于一次的阻抗遠(yuǎn)小于電網(wǎng)負(fù)載阻抗，對(duì)一次負(fù)載電流的影響可忽略不計(jì)，因此一次電流只取決于電路負(fù)載，不因電流互感器二次負(fù)載的變化而變化。9.5互感器電流互感器電流互感器一次繞組串聯(lián)在回路里，二電流互感器的分類按用途測量用和保護(hù)用電流互感器按安裝類型戶外式和戶內(nèi)式按安裝方式貫穿式、套管式、支柱式和母線式電流互感器的分類按用途電流互感器的分類按一次繞組形式單匝式和多匝式按照絕緣干式、澆注式、油浸式和SF6氣體絕緣式等按照電流變換原理電磁式和光電式電流互感器的分類按一次繞組形式電磁式電流互感器的工作原理目前電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是電磁式

電流互感器，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組、絕緣材料及其它附件組成，其工作原理和變壓器相似。電磁式電流互感器的工作原理目前電力系統(tǒng)電流互感器的極性為使得接入電流互感器后儀表或繼電器中仍能保持原來確定的方向，需注明極性，通常用同極性端標(biāo)注。如圖所示，則L1與K1為一對(duì)同極性端子。電流互感器在電路中的符號(hào)如圖所示，用“TA”來表示,一次繞組一般用一根直線表示，一次繞組和二次繞組分別標(biāo)記“●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端。電流互感器的極性

電流互感器的誤差

1、比差（變比誤差）理想情況下，電流互感器的額定變流比應(yīng)為常數(shù)，但實(shí)際情況下，由于鐵芯損耗、漏磁通和繞組漏電阻等因素的存在，實(shí)際變流比不等于額定變流比，所以出現(xiàn)數(shù)值上的誤差，該誤差即為比差。10%誤差曲線圖電流互感器的允許最大比差為10%，實(shí)際比差大小要隨其一次電流倍數(shù)及二次負(fù)載阻抗大小而變化，通常把這種變化關(guān)系用10%誤差曲線來表示，它反應(yīng)了某臺(tái)電流互感器一次電流倍數(shù)與最大允許負(fù)載阻抗的關(guān)系。曲線以下誤差小于10%，曲線以上誤差大于10%。電流互感器的誤差10%誤差曲線圖

電流互感器的誤差

2、角差理想情況下，電流互感器一次