劳动出版社精品课件 《企业供电系统及运行（第四版）》 A046383第4章

第四章 企业供电系统主要电气设备,4-1 高压一次设备,4-2 低压一次设备,4-3 电力变压器,4-4 电压互感器与电流互感器,4-5 电气设备的选择,4-6 主要电气设备的运行与维护,一、概述,供电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路，一次电路中所有的电气设备称为一次设备。凡是用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次回路，二次回路中的所有电气设备，称为二次设备。二次设备通常接在互感器的二次侧。,4-1 高压一次设备,二、高压熔断器,熔断器（文字符号FU）是常用的一种简单的保护电器，主要由金属熔体（铜、铝、铝锡合金、锌等材料制成）、熔管及支持熔体的触头组成。熔断器的功能主要是对电路及电路设备进行短路保护，但有的熔断器也具有过负荷保护的功能。,按限流作用分，熔断器可分为“限流式”和“非限流式”两种。在短路电流未达到冲击值之前就完全熄灭电弧的属“限流式”熔断器；在熔体熔化后，电弧电流继续存在，直到第一次过零或经过几个周期后电弧才熄灭的属“非限流式”熔断器。,在635kV高压电路中，广泛采用RN1、RN2型户内管式熔断器；户外则广泛采用RW4、RW10（F）等型跌落式熔断器。,高压熔断器全型号的表示和含义,1.RN1和RN2户内型管式熔断器,RN1、RN2型熔断器的结构基本相同，都是瓷质熔管内填充石英砂的密闭管式熔断器。,RN1、RN2型高压熔断器外形图,RN1、RN2型熔断器的结构基本相同，都是瓷质熔管内填充石英砂的密闭管式熔断器。,RN1、RN2型高压熔断器内部结构示意图,图中的熔断器的工作熔体上焊有小锡球。锡是低熔点金属，当过负荷时锡球受热首先熔化，铜锡互相渗透形成熔点较低的铜锡合金，使铜熔体在较低的温度下熔断，即所谓的“冶金效应”。,2RW4和RW10(F)型户外跌落式熔断器,广泛用于户外场所，其功能是，既可作为610kV线路和变压器的短路保护，又可在一定的条件下，直接通断小容量的空载变压器，空载线路等，但不可直接通断正常的负荷电流。,RW4-10(G)型跌落式熔断器,1上接线端子 2上静触头 3上动触头 4管帽 5操作环 6熔管 7铜熔体 8下动触头 9下静触头 10下接线端子 11绝缘瓷瓶 12固定安装板,户外跌落式熔断器外形图,三、高压隔离开关,高压隔离开关（文字符号为QS）的主要功能是隔离高压电源，保证电气设备和线路的安全检修。,高压隔离开关允许进行哪些操作？不允许进行哪些操作？,想一想,高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类。,GN8-10/600型高压隔离开关外形图 1上接线端子 2静触头 3闸刀 4套管绝缘子 5下接线端子 6框架 7转轴 8拐臂 9升降绝缘子 10支柱绝缘子,户外式高压隔离开关应用现场,高压隔离开关全型号的表示和含义,四、高压负荷开关,高压负荷开关（文字符号为QL），具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流，装有脱扣器时，在过负荷情况下可自动跳闸。,负荷开关按其用途可分为普通型和专用型两种。按其灭弧介质及灭弧方式不同可分为产气式，压气式，充油式，真空式及SF6式等。按其安装地点不同又可分为户内式和户外式。按其操作方式不同又可分为一般操作和频繁操作，手力储能操作和手力操作负荷开关。,1主轴 2上绝缘子兼气缸 3连杆 4下绝缘子 5框架 6RN1型高压熔断器 7下触头 8闸刀9弧动触头 10绝缘喷嘴 11主静触头 12上触座 13断路弹簧 14绝缘拉杆 15热脱扣器,FN3-10RT高压负荷开关,高压负荷开关全型号的表示和含义,高压负荷开关是用来在额定电压和额定电流下接通和开断高压电路的专用开关。它只允许接通和开断负荷电流，但不允许开断短路电流，在与高压熔断器配合时，可代替断路器使用。,五、高压断路器,高压断路器（文字符号为QF）除在正常情况下通、断负荷电流外，还可在短路时与继电保护装置配合，自动、快速地切除故障，保证电力系统及电气设备的安全运行。,高压断路器全型号的表示和含义,1油断路器,现在企业常见的均为少油断路器，其中油只作为灭弧介质。SN10-10型少油断路器是一种新型少油断路器。,SN10-10型高压少油断路器外形图 1铝帽 2上接线端子 3油标 4绝缘筒 5下线端子 6基座 7主轴 8框架 9断路弹簧,SN10-10型高压少油断路器的油箱内部结构 1铝帽 2油气分离器 3上接线端子 4油标 5插座式静触头 6灭弧室 7动触头（导电杆） 8中间滚动触头 9下接线端子 10转轴 11拐臂 12基座 13下支柱绝缘子 14上支柱绝缘子 15断路弹簧 16绝缘筒 17逆止阀 18绝缘油,高压隔离开关和少油断路器之间为什么要加装闭锁装置？高压隔离开关是禁止带负荷操作的，为了防止误操作事故的发生，往往在少油断路器与隔离开关之间加装闭锁装置（电动或机械），即该装置能使少油断路器在合闸位置时，隔离开关拉不开；而在隔离开关断开时，断路器又合不上。因此不会造成事故。,2六氟化硫（SF6）断路器,利用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器，称为SF6断路器。,LW10型SF6断路器内部结构示意图 1-接线端子 2-左瓷瓶装配 3-电流互感器 4-动触头 5-拔叉 6-主轴 7-磁吹线圈 8-外壳 9-密封圈 10-右瓷瓶装配 11-静触头 12-触指座 13-圆筒电极 14-吸附剂 15-折叠触头,SF6断路器应用现场,SF6封闭式组合电器,3真空断路器,真空断路器是利用真空（气压为10-2 10-6Pa）作为绝缘和灭弧介质的，其触头装在真空灭弧户内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以这种断路器在触头断开时很难发生电弧。但在感性电路中，灭弧速度过快，瞬间切断电流将使di/dt极大，从而使电路出现过电压（uL=Ldi/dt），这对供电系统是很不利的。,ZN410型真空断路器的结构示意图 1-接线板 2-灭弧室 3-机构主轴 4-支撑框架 5-操作机构 6-缓冲器 7-绝缘拉杆 8-拐臂 9-绝缘加强杆 10-压缩弹簧,常用几种高压真空断路器的外形图,与其他介质相比，真空介质的主要优点是：强度高；电弧断开时没有二次生成物产生；没有介质劣化；无需采用冷却措施；电弧熄灭后，介质强度迅速恢复；电弧能量小，使用寿命长。,六、高压开关柜,高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电站中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用，其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表以及母线和绝缘子等,高压开关柜外形图,1手车式高压开关柜,手车式高压开关柜有GBC、GFC、KYN、JYN等型，这种开关柜的主要电气设备如断路器等是装在手车上的。断路器等设备需检修时，可将故障手车拉出，然后推入同类备用手车，即可恢复供电，因此采用手式开关柜。,2固定式高压开关柜,固定式高压开关柜有GG-1A(F)、GG-10、GG-15、GSG-1A、KGN等型，由于比较经济，在一般中小型工厂中被广泛使用，但故障时需停电检修，且检修人员要进入带电间隔，检修好后方可供电，延长了恢复供电的时间。,GC-1A（F）-07S型高压开关柜（断路器柜） 1母线 2母线隔离开关（QS1,GN8-10 型） 3少油断路器（QF，SN10-10型） 4电流互感器（TA，LQJ-10型） 5线路隔离开关（QS2，GN6-10型） 6电缆头 7下检修门 8端子箱门 9操作板 10断路器的手动操作机构（CS2型） 11隔离开关的操动机构手柄 12仪表继电器屏 13上检修门 14观察窗口,老系列高压开关柜全型号的表示和含义,新系列高压开关柜全型号的表示和含义,高压开关柜的“五防”：是指防止电气误操作的闭琐装置，即防误跳、误合断路器、防带负荷拉、合隔离开关；防带电挂接地线；防带接地线合隔离开关；防人员误入带电场所。,七、自动线路分段器和重合器,1自动线路分段器,自动线路分段器是一种与电源侧前级开关设备相配合，在无电压或无电流下自动分闸的开关设备。分段器不能开断短路电流但能开断或接通负荷电流。,电压型可开断短路电流，电流型不能。通常是与上级开关设备配合使用，起线路隔离、分段的作用。尤其适用于线路长、分支多的架空配电线路。,分段器配有控制、通信装置和操动机构，能实现按功能设计要求的分、合闸操作和向配电网的控制中心传送信号。,分断器的功能包括： （1）自动监测线路的工作状态，判断线路是否发生短路故障； （2）一旦线路电流超过额定起动电流，分段器就自动对其电源侧的重合器（或断路器）开断故障电流的次数进行记数； （3）如果在未达到整定的记数次数之前故障已经消失，分段器将在一定时间内对已有的记数保持记忆。,2自动重合器,自动重合器是一种自身具有控制及保护功能的高压开关设备。它是由柱上断路器及相应的控制、保护元件等构成。它能够按照预定的开断和重合顺序在线路中自动执行开断和重合操作，并在其后自动复位和闭锁。,自动重合器最适宜于装在负荷沿线分布的1035kV架空配电线路的较长干线或较大分支上，起分段保护和隔离作用。,重合器还具有以下特殊功能 （1）自动监测线路工作状态 （2）自动判断故障性质 （3）自动记忆、消除记忆和复位 （4）双时反时限时间电流特性 （5）操作顺序可在安装现场设定变更 （6）可实现有线、无线、载波和光纤等远距遥控和通信,自动重合器除最适宜于装在负荷沿线分布的1035kV架空配电线路的较长干线或较大分支上，起分段保护和隔离作用，除此之外还可以在哪些场合使用呢？,想一想,返回,4-2 低压一次设备,低压一次设备，是指用于供电系统1000V或1200V及以下的一次电气设备,一、低压熔断器,低压熔断器全型号的表示和含义,1RTO型低压有填料密闭管式熔断器,RTO型熔断器主要由瓷熔管、栅状铜熔体、触头、底座等几部分组成。,a)熔体 b）熔管 c）熔断器 d）绝缘操作手柄 1栅状铜熔体 2触刀 3瓷熔管 4熔断指示器 5盖板 6弹性触座 7瓷质底座 8接线端子 9扣眼 10绝缘拉手手柄,RTO型低压熔断器结构图,2RL1型螺旋管式熔断器,它由瓷质螺帽、熔体管和底座组成。上接线端与下接线端通过螺丝固定在底座上。熔体管由瓷质外套管、熔体和石英砂填料密封构成。一端有熔断指示器（多为红色），瓷质螺帽上有玻璃窗口，放入熔管旋入底座后即将熔管串接在电路中。,RL1型螺旋管式熔断器 1瓷帽 2熔断指示器 3熔体管 4瓷套 5上接线端 6下接线触头 7底座,3aM系列熔断器,由底座和熔管组成。圆形的熔管中装有铜熔体和石英砂填料，除了有限流作用外，还有熔断指示作用。aM1-2型在支架中央装有信号装置，熔体熔断后即发出红光。,aM3型熔断器,4RZ1型低压自复式熔断器,RZ1型自复式熔断器 1接线端子 2云母玻璃 3瓷管 4不锈钢外壳 5钠熔体 6氩气 7接线端子,二、低压刀开关和负荷开关,1低压刀开关,HD13型刀开关 1上接线端子 2灭弧罩 3闸刀 4底座 5下接线端子 6主轴 7静触头 8连杆 9操作手柄,低压刀开关全型号的表示和含义,2低压刀熔开关,低压刀熔开关是低压刀开关与低压熔断器组合而成的开关电器。具有刀开关和熔断器的双重功能。这种组合型开关电器简化了配电装置的结构，目前广泛用于低压配电屏中。,刀熔开关结构示意图 1RT0型熔断器的熔断体 2弹性触座 3连杆 4操作手柄 5配电屏面板,低压刀熔开关全型号的表示和含义,3低压负荷开关,低压负荷开关，由带灭弧装置的刀开关与熔断器串联组合而成。既可带负荷操作，又能进行短路保护，熔体熔断后，更换熔体后即可恢复供电。,低压负荷开关全型号的表示和含