企業(yè)供電技術(shù)-第五章-old

第五章電氣設(shè)備及其選擇條件§5-1

電弧及滅弧原理§5-2高壓開(kāi)關(guān)電器原理§5-3低壓開(kāi)關(guān)電器原理§5-4電力變壓器原理§5-5互感器原理§5-6電氣主接線電弧，從本質(zhì)上說(shuō)，是一種極強(qiáng)烈的電游離現(xiàn)象，其特點(diǎn)是光很強(qiáng)和溫度很高。電弧的危害：１）延長(zhǎng)了電路斷開(kāi)的時(shí)間２）高溫可能燒損開(kāi)關(guān)觸頭等，引起火災(zāi)。３）強(qiáng)烈的弧光可能損傷人的視力。電弧產(chǎn)生的原因：

1）強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射

2）碰撞游離

3）熱發(fā)射與熱游離電弧的熄滅：

1）符合；

2）擴(kuò)散。第一節(jié)電弧及滅弧原理開(kāi)關(guān)電器的滅弧原理：1）提高觸頭的開(kāi)斷速度；2）冷卻電??；常用絕緣介質(zhì)有：絕緣油、六氟化硫、空氣等。3）增加絕緣介質(zhì)氣體壓力；4）吹弧；5）將觸頭置于真空。對(duì)應(yīng)的斷路器為真空斷路器。第一節(jié)電弧及滅弧原理SF6其絕緣強(qiáng)度為空氣的3倍,其介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度約為空氣的100倍。工廠供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的分類(lèi)：一次設(shè)備或一次元件；二次設(shè)備或二次元件。一次設(shè)備按其在一次電路中的功用又可分為變換設(shè)備、控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、補(bǔ)償設(shè)備、成套設(shè)備等第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器一、高壓隔離開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備：用于電路的通、斷?？煞譃楦邏焊綦x開(kāi)關(guān)；高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)；高壓斷路器。（一）高壓隔離開(kāi)關(guān)

高壓隔離開(kāi)關(guān)可用來(lái)隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備（包括線路）的安全檢修。不允許帶負(fù)荷操作。（二）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)：具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因此可通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，但不能斷開(kāi)短路電流，借助熔斷器來(lái)切除短路故障。由于這種負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)有可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，因此它也可來(lái)隔離電源保證安全檢修用。第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器二、高壓斷路器1.高壓斷路器的功能和類(lèi)型高壓斷路器具有相當(dāng)完善的滅弧裝置，因此它不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器等多種類(lèi)型。我國(guó)工廠供電系統(tǒng)中目前主要采用油斷路器。油斷器又按油的作用和油量多少分為多油式和少油式兩大類(lèi)。我國(guó)目前6-10kV系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的是SN10-10型戶內(nèi)少油斷路器。2.SN10-10型高壓戶內(nèi)少油斷路器的油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下。

這種斷路器由框架、傳動(dòng)部分和油箱等三個(gè)主要部分組成，其中油箱是核心部分。第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器三、高壓熔斷器熔斷器是一種通過(guò)的電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)使其熔體熔化而切斷電路的保護(hù)電器。主要是進(jìn)行短路保護(hù)，及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。高壓熔斷器RW4-10戶外高壓跌開(kāi)式高壓熔斷器如下圖所示。第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器第二節(jié)高壓開(kāi)關(guān)電器一、低壓刀開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)(一)低壓刀開(kāi)關(guān)(二)刀熔開(kāi)關(guān)將刀開(kāi)關(guān)的閘刀換以RT0型熔斷器式刀開(kāi)關(guān)（ＨＲ型），亦稱刀熔開(kāi)關(guān)。(三）低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)將刀開(kāi)關(guān)與熔斷器串聯(lián)，裝在金屬盒內(nèi)，就構(gòu)成低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（ＨＨ型），亦稱鐵盒開(kāi)關(guān)。第三節(jié)低壓開(kāi)關(guān)電器二、低壓斷路器低壓斷路器即低壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)，又稱低壓空氣開(kāi)關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器。它具有滅弧能力相當(dāng)強(qiáng)的滅弧罩，因此不僅能帶負(fù)荷通斷電路，而且能通斷一定的短路電流，配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)型式分，有塑型外殼式和萬(wàn)能式兩大類(lèi)。1.塑型外殼式低壓斷路器塑型外殼式低壓斷路器，簡(jiǎn)稱塑殼式低壓斷路器，原稱裝置式自動(dòng)空氣斷路器。國(guó)產(chǎn)型號(hào)“ＤＺ”DZ10型斷路器的操作手柄有三個(gè)位置：①合閘位置，②自由脫扣位置，③分閘和再扣位置，DZ10型斷路器內(nèi)裝設(shè)的電磁脫扣器，作短路保護(hù)用；裝設(shè)熱脫扣器（雙金屬片式），作過(guò)負(fù)荷保護(hù)用。第三節(jié)低壓開(kāi)關(guān)電器2.萬(wàn)能式低壓斷路器又稱為框架式斷路器。由于其保護(hù)方案和操動(dòng)方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)也很靈活，因此有“萬(wàn)能式”之稱。其型號(hào)“DW”DW10型斷路器的合閘操動(dòng)方式較多，除直接手柄操動(dòng)外，還有杠桿操動(dòng)、電磁鐵操動(dòng)和電動(dòng)機(jī)操動(dòng)等方式。其過(guò)流脫扣器一般都是瞬時(shí)動(dòng)作的，也就是其保護(hù)性能為非選擇型。萬(wàn)能式斷路器在自動(dòng)跳閘后，也必須經(jīng)再扣位置才能重新合閘，與塑殼式斷路器的操作要求一樣。萬(wàn)能式低壓斷路器均采用鋼片滅弧柵，滅弧能力很強(qiáng)，但由于其操動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，影響其動(dòng)作速度，一般斷路時(shí)間在一個(gè)周期(0.02s)以上。第三節(jié)低壓開(kāi)關(guān)電器三、低壓熔斷器第三節(jié)低壓開(kāi)關(guān)電器一、電力變壓器1、電力變壓器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，又稱主變壓器。電力變壓器由鐵心和繞組等兩個(gè)基本部分組成，利用互感原理，用來(lái)升高或降低電源電壓。電力變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。一般采用三相電力變壓器。電力變壓器按冷卻介質(zhì)分，有干式和油浸式兩大類(lèi)。電力變壓器按其繞組導(dǎo)體材質(zhì)分，有銅繞組和鋁繞組兩種。下圖為三相油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)圖。第四節(jié)電力變壓器第四節(jié)電力變壓器2、電力變壓器的額定容量電力電力變壓器的額定容量，是指它在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，戶外安裝時(shí)，在規(guī)定的使用年限（20年）內(nèi)所能連續(xù)輸出的最大視在功率（KVA）。

變壓器的使用年限，主要取決于變壓器繞組絕緣的老化速度，而絕緣的老化速度又取決于繞組最熱點(diǎn)的溫度。

變壓器的繞組導(dǎo)體和鐵心，一般可以長(zhǎng)期經(jīng)受較高的溫升而不致?lián)p壞。但繞組長(zhǎng)期受熱時(shí)，其絕緣的彈性和機(jī)械強(qiáng)度要逐漸減弱，這就是絕緣的老化現(xiàn)象。

絕緣老化嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)變脆、裂紋和脫落。試驗(yàn)表明，在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，如果變壓器繞組最熱點(diǎn)的溫度一直維持95℃，則變壓器可持續(xù)安全運(yùn)行20年。但如果變壓器繞組溫度升高到120C時(shí)，則變壓器只能運(yùn)行2年。第四節(jié)電力變壓器3、電力變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力電力電力變壓器在事故狀態(tài)下（例如兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器在一臺(tái)被切除時(shí)），為了保證重要負(fù)荷的繼續(xù)供電，可允許短時(shí)間較大幅度的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。油浸式變壓器事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的過(guò)負(fù)荷值與允許時(shí)間關(guān)系如表5-2所示。變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力是以犧牲變壓器的壽命為代價(jià)的。

第四節(jié)電力變壓器一、互感器的作用是：１、安全絕緣２、擴(kuò)大范圍（基本電表５Ａ，１００Ｖ．４５０Ｖ）3、使二次儀表、繼電器等電流、電壓統(tǒng)一，有利于擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)；第五節(jié)互感器二、電流互感器１、電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不能開(kāi)路若二次開(kāi)路可能發(fā)生１、鐵心過(guò)熱２、產(chǎn)生高壓危及人身和設(shè)備安全。不能串接熔斷器和開(kāi)關(guān)。２、電流互感器的二次側(cè)一端必須接地。３、電流互感器在邊線時(shí)，要注意其端子的極性。第五節(jié)互感器第五節(jié)互感器三、電壓互感器１、電壓互感器的一次、二次必須串接熔斷器保護(hù)。２、電壓互感器的二次側(cè)一端必須接地。３、電壓互感器在邊線時(shí)，要注意其端子的極性。

第五節(jié)互感器第五節(jié)互感器一、電氣主接線：指由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示產(chǎn)生、匯聚和分配電能的電路。二、基本要求：（１）安全性

符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。

（２）可靠性

滿足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。

（３）靈活性

能適應(yīng)系統(tǒng)所需要的各種運(yùn)行方式，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，而且能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。（４）經(jīng)濟(jì)性

在滿足以上要求的前提下，盡量使主結(jié)線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。

第六節(jié)電氣主接線三、變電站的主結(jié)線1、企業(yè)總降主結(jié)線原則：①、供電可靠（最高原則）②、供電方式靈活

③、減少投資④、有發(fā)展余地QSQF1QSQSQFQS電源側(cè)：一個(gè)QF，二個(gè)QS，無(wú)母線高壓側(cè)：用一個(gè)QS優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省投資費(fèi)用缺點(diǎn)：維護(hù)時(shí)，需斷開(kāi)上面斷路器，從而影響其他變電站。換成QF，投資大換成FU，不太靈活，突然掉電（電流過(guò)大即斷）低壓側(cè)：一個(gè)QF，一個(gè)QS切斷變壓器，會(huì)空載運(yùn)行聲明：只有一路進(jìn)線，十分不可靠，不能用于二級(jí)及以上的回路（1）、線路變壓器組主接線第六節(jié)電氣主接線三、變電站的主結(jié)線

1、企業(yè)總降主結(jié)線（2）、橋式接線（內(nèi)橋式主接線）內(nèi)橋：兩路電源進(jìn)線，兩個(gè)通路，兩個(gè)T適用于外部線路較長(zhǎng)→故障多→經(jīng)常維修→斷電多QF1，QF2對(duì)變壓器控制弱，對(duì)線路控制直接適用于企業(yè)內(nèi)負(fù)荷平穩(wěn)，變壓器不常更換的情況第六節(jié)電氣主接線三、變電站的主結(jié)線

1、企業(yè)總降主結(jié)線（2）、橋式接線（外橋式主接線）外橋：外部線路短，故障少企業(yè)內(nèi)負(fù)荷變化大，變壓器經(jīng)常切換適于有穿越功率流過(guò)本站第六節(jié)電氣主接線三、變電站的主結(jié)線abcdef

1、企業(yè)總降主結(jié)線（3）、單母線分段主結(jié)線適用于進(jìn)出線較多a壞，不影響d,e,f第六節(jié)電氣主接線三、變電站的主結(jié)線

1、企業(yè)總降主結(jié)線（3）、雙母線分段主結(jié)線

QS2QS1QF1T1T2L1L2110～220kV

電源進(jìn)線QF235kV6～10kV