电工原理与电气设备.ppt

电工原理与电气设备电工原理与电气设备第二章第二章 电气设备电气设备§2.1 概述概述§2.1.1 电气设备的分类电气设备的分类一、一次设备一、一次设备直接与发供电电路相连接的电气设备称为一次设备，如： 1、进行电能生产和转换的电气设备进行电能生产和转换的电气设备 发电机、变压器、电动机     2、接通和断开电路的开关设备接通和断开电路的开关设备 断路器、隔离开关、自动空气开关等 3、限制电流或防止过电压的设备限制电流或防止过电压的设备 限流电抗器、起动电抗器、避雷器、消弧线圈、熔断器等 4、变换电路电气量，反应给保护、监测装置，并使之、变换电路电气量，反应给保护、监测装置，并使之与高电压隔离的设备与高电压隔离的设备 电压互感器、电流互感器等 5、用以连接电路中各种电气设备的载流体用以连接电路中各种电气设备的载流体 6、接地装置接地装置 工作接地、保护接地、防雷接地等二、二次设备二、二次设备 对电气一次设备进行监视、测量和操纵控制的辅助设备称为二次设备，主要包括： 1、用以反映不正常状态，作用于信号以通知值班人员；、用以反映不正常状态，作用于信号以通知值班人员；或反映故障状态，作用于开关电器的操作机构以切除故或反映故障状态，作用于开关电器的操作机构以切除故障的设备。

障的设备 各种继电器、信号装置等 2、用以对电路的参数进行测量、监视的装置用以对电路的参数进行测量、监视的装置 各种测量仪表、录波装置等 3、用于操纵、控制电器的设备以及自动、远动装置用于操纵、控制电器的设备以及自动、远动装置 控制开关，自动调压、调频装置，遥测、遥控、遥信装置等 4、用于连接二次设备的导体用于连接二次设备的导体 控制电缆、小母线、连接线等 §2.1.2 电气设备的基本要求电气设备的基本要求 1、安全可靠的绝缘安全可靠的绝缘 2、必要的载流能力必要的载流能力 3、良好的机械性能良好的机械性能 4、较高的通断能力、必要的电寿命、完善的保护功能较高的通断能力、必要的电寿命、完善的保护功能5、直流设备：、直流设备：供给直流操作、保护、控制、监测设备供电和供给事故照明用的设备 直流发电机组、整流装置、蓄电池等§2.2 水轮发电机水轮发电机 §2.2.1 水轮发电机的结构水轮发电机的结构 水轮发电机组水轮发电机组 =水轮机水轮机+(轴承轴承)+发电机发电机水轮机主要结构：水轮机主要结构： （（1）蜗壳）蜗壳 （（2）座环）座环 （（3）导水机构）导水机构 （（4）转轮）转轮 （（5）尾水管）尾水管 （（6）主轴和轴承）主轴和轴承蜗壳蜗壳导水机构导水机构座环座环转轮转轮轴流式轴流式水轮机水轮机转轮转轮轴流式轴流式水轮机水轮机转轮转轮尾水管尾水管混流式水轮机模型混流式水轮机模型尾水管尾水管发电机主要结构：发电机主要结构： （（1）转子）转子 （（2）定子）定子 （（3）推力轴承）推力轴承 （（4）导轴承）导轴承 （（5）上下机架）上下机架 （（6）励磁机）励磁机 （（7）永磁发电机）永磁发电机 （（8）制动闸）制动闸 （（9）冷却装置）冷却装置（（1）转子）转子 发电机转子是产生磁场发电机转子是产生磁场的转动部件，由主轴、支的转动部件，由主轴、支架、磁轭、磁极等组成架、磁轭、磁极等组成 。

1-主轴主轴 2-轮毂轮毂 3-转臂转臂 4-磁轭磁轭     转子的磁极对数决定转子的磁极对数决定转速公式为：转速公式为： 5-压板压板 6-风扇风扇 7-磁极磁极 8-制动闸制动闸板板转子转子圆盘式转子支架圆盘式转子支架轮辐式转子支架轮辐式转子支架转子转子（（2）定子）定子     发电机定子发电机定子是产生电能是产生电能的部件，的部件，主要由铁芯、绕主要由铁芯、绕组、机座三部分组成组、机座三部分组成 积石峡水电站积石峡水电站1号机定子号机定子顺利吊装顺利吊装（（3）推力轴承）推力轴承 承受机组转动部分的承受机组转动部分的竖直荷载竖直荷载4）导轴承）导轴承    承受机组转动部分的水承受机组转动部分的水平荷载 （（5）上下机架）上下机架 传递竖向、水平力及力矩传递竖向、水平力及力矩（（6）励磁机）励磁机 供给发电机励磁电流的直流发电机供给发电机励磁电流的直流发电机 由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成发电机获得励磁电流的几种方式发电机获得励磁电流的几种方式 a、直流发电机供电的励磁方式、直流发电机供电的励磁方式     b、交流励磁机供电的励磁方式、交流励磁机供电的励磁方式      c、无励磁机的励磁方式。

无励磁机的励磁方式 励磁系统主要作用：励磁系统主要作用：1）根据发电机负荷的变化调节励磁）根据发电机负荷的变化调节励磁电流，维持机端电压为给定值；电流，维持机端电压为给定值；2）控制并列运行各发电）控制并列运行各发电机间无功功率分配；机间无功功率分配；3）提高发电机并列运行的静态稳定）提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性；性和暂态稳定性；4）发电机内部出现故障时进行灭磁，）发电机内部出现故障时进行灭磁，减小故障损失程度；减小故障损失程度；5）根据运行要求对发电机实行最大）根据运行要求对发电机实行最大及最小励磁限制及最小励磁限制 （（7）永磁发电机）永磁发电机    是和转子同轴旋转的三相交流同步发电机，其磁场来是和转子同轴旋转的三相交流同步发电机，其磁场来自永磁体，自永磁体， 主要作用是为调速器提供转速信号，调节水主要作用是为调速器提供转速信号，调节水轮机转速轮机转速8）冷却系统冷却系统    水轮发电机通常采用空气作为冷却介质对定子、转子水轮发电机通常采用空气作为冷却介质对定子、转子绕组以及定子铁芯进行冷却绕组以及定子铁芯进行冷却9）制动闸 发电机开机、停机及检修的辅助机械设备。

发电机开机、停机及检修的辅助机械设备 一般用低压系统压缩空气作为动力驱动一般用低压系统压缩空气作为动力驱动水轮发电机与汽轮发电机相比，其特点为：水轮发电机与汽轮发电机相比，其特点为：    （（1）转速较低转速较低受水头所限，转速一般多受水头所限，转速一般多750r/min以以下，有的只有几十转每分下，有的只有几十转每分    （（2）磁极数较多磁极数较多因为转速较低，为要发出因为转速较低，为要发出50Hz的的电能就需增加磁极对数，以使切割定子绕组的磁场每秒电能就需增加磁极对数，以使切割定子绕组的磁场每秒钟仍能变化钟仍能变化50次    （（3）结构尺寸和重量都大结构尺寸和重量都大一方面是由于转速较低；一方面是由于转速较低；另一方面则是当机组发生甩负荷时，为了避免产生强大另一方面则是当机组发生甩负荷时，为了避免产生强大的水锤造成钢管破裂，要求导叶紧急关闭时间较长，但的水锤造成钢管破裂，要求导叶紧急关闭时间较长，但这又会引起机组转速上升过高．因此要求转子具有较大这又会引起机组转速上升过高．因此要求转子具有较大的重量，使之有较大的惰性的重量，使之有较大的惰性    （（4）一般采用竖轴。

一般采用竖轴为减少占地，降低厂房造价，大为减少占地，降低厂房造价，大中型水轮发电机一般采用竖轴中型水轮发电机一般采用竖轴§2.2.2 水轮发电机的类型水轮发电机的类型 支撑方式支撑方式 卧式结构卧式结构 立式结构立式结构 贯流式机组贯流式机组推力轴承安放方式推力轴承安放方式 悬式发电机悬式发电机 伞式发电机伞式发电机（（1 1））悬式发电机悬式发电机 推力轴承位于转子上方，支承在上机架上推力轴承位于转子上方，支承在上机架上 发电机传力方式：发电机传力方式：n转动部分重量转动部分重量( (发电机转子、水轮机转轮发电机转子、水轮机转轮→→推力头推力头→→推力轴推力轴承承→→定子外壳定子外壳→→机座；机座；n固定部分重量固定部分重量( (推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定子子) →) →定子外壳定子外壳→→机座（（2 2））伞式发电机 推力轴承位于转子下方，设在下机架上推力轴承位于转子下方，设在下机架上 发电机的传力方式为：发电机的传力方式为： 机组转动部分的重量机组转动部分的重量→推力头和推力轴承推力头和推力轴承 →下机架下机架→机座。

机座 上机架只支撑上导轴承和励磁机定子上机架只支撑上导轴承和励磁机定子 类型：类型： 1.1.普通伞式：普通伞式： 有上下导轴承有上下导轴承 2.2.半伞式半伞式: : 有上导轴承，无下导轴承有上导轴承，无下导轴承 3.3.全伞式全伞式: : 无上导轴承，有下导轴承无上导轴承，有下导轴承 普通伞式 半伞式 全伞式 §2.2.4 水轮发电机的型号主要技术参数水轮发电机的型号主要技术参数 一、型号一、型号 旧型号旧型号 新型号新型号二、主要技术参数二、主要技术参数 1 1、、额定电压：发电机额定工况运行时的线电压额定电压：发电机额定工况运行时的线电压 6.3kV 6.3kV、、10.5kV10.5kV、、13.8kV13.8kV、、15.75kV15.75kV、、18kV18kV 额定容量：额定转速、电压、功率因素时，最大有功额定容量：额定转速、电压、功率因素时，最大有功 功率。

功率 额定电流：额定容量和额定电压决定的线电流额定电流：额定容量和额定电压决定的线电流 额定功率因素：一般为额定功率因素：一般为0.80.8 额定转速：由磁极对数确定额定转速：由磁极对数确定 额定效率：额定工况运行时的发电机效率额定效率：额定工况运行时的发电机效率三、同步发电机的并联运行三、同步发电机的并联运行1、发电机的并联运行、发电机的并联运行     同电站多台机组通过母线共同向负载供电同电站多台机组通过母线共同向负载供电     机组和机组和“无限大电网无限大电网”并列运行并列运行2、发电机的并列条件、发电机的并列条件   （（1）发电机频率＝电网频率）发电机频率＝电网频率 （（2）发电机电压＝电网电压）发电机电压＝电网电压 （（3）发电机电压和电网电压相位、波形相同）发电机电压和电网电压相位、波形相同   （（4）发电机和电网相序相同）发电机和电网相序相同3、并列的方法、并列的方法   （（1）准确同步法）准确同步法 （（2）自同步法）自同步法§2.3  电力变压器电力变压器 §2.3.1 作用及分类作用及分类 作用：作用： 升压升压 降压降压分类：分类： 根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类：根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类： (1) (1)按用途分有：升压变压器；降压变压器；整流变压器。

按用途分有：升压变压器；降压变压器；整流变压器 (2) (2)按相数分有：单相变压器；三相变压器按相数分有：单相变压器；三相变压器 (3) (3)按绕组分有：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）按绕组分有：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）；双绕组变压器；三绕组变压器双绕组变压器；三绕组变压器 (4) (4)按绕组材料分：铜线变压器；铝线变压器按绕组材料分：铜线变压器；铝线变压器 (5) (5)按调压方式分：无载调压变压器；有载调压变压器按调压方式分：无载调压变压器；有载调压变压器 (6) (6)从密封情况：开放型、密封型、灌封型从密封情况：开放型、密封型、灌封型 10kV级级S9型型（（7）按冷却介质和冷却方式分：）按冷却介质和冷却方式分： a）油浸式变压器油浸式变压器 依靠油作冷却介质，如油浸自冷、油依靠油作冷却介质，如油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环浸风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等水冷等 b）干式变压器依靠空气对流进行）干式变压器依靠空气对流进行冷却，大多为小容量配电变压器，用于冷却，大多为小容量配电变压器，用于局部照明、电子线路等。

局部照明、电子线路等§2.3.2 变压器工作原理变压器工作原理 变压器是基于电磁感应原理而工作的变压器是基于电磁感应原理而工作的 变压器本体主要由绕组和铁心组成工作时，绕组是变压器本体主要由绕组和铁心组成工作时，绕组是““电电””的通路，而铁心则是的通路，而铁心则是““磁磁””的通路，且起绕组骨架的通路，且起绕组骨架的作用一次侧输入电能后，其交变电流在铁心内产生的作用一次侧输入电能后，其交变电流在铁心内产生交交变磁场变磁场（即由电能变成磁场能）；由于匝链穿透，二次绕（即由电能变成磁场能）；由于匝链穿透，二次绕组的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势，组的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势，当外电路接通时，则产生感应电流，向外输出电能（即由当外电路接通时，则产生感应电流，向外输出电能（即由磁场能又转变成电能）这种建立在电磁感应原理基础上磁场能又转变成电能）这种建立在电磁感应原理基础上的的““电电——磁磁——电电””的转换过程，即变压器的工作过程的转换过程，即变压器的工作过程变变压压器器§2.3.3 变压器结构变压器结构 与器身构造与器身构造器身器身铁心铁心绕组绕组引线（包括调压装置、引线夹件等）引线（包括调压装置、引线夹件等）绝缘绝缘附件（包括油枕、油门闸阀等）附件（包括油枕、油门闸阀等）油箱本体油箱本体油箱油箱冷却装置（包括散热器、风扇、油泵等）冷却装置（包括散热器、风扇、油泵等）保护装置（包括防爆阀、气体继电器、测保护装置（包括防爆阀、气体继电器、测                   温元件、呼吸器等）温元件、呼吸器等）出线装置（包括套管等）出线装置（包括套管等）一、油浸式变压器一、油浸式变压器外形结构图外形结构图1-铭牌铭牌2-信号式温度计信号式温度计3-吸湿器吸湿器4-油表油表5-储油柜储油柜6-安全气道安全气道7-气体继电器气体继电器8-高压套管高压套管9-低压套管低压套管10-分接开关分接开关11-油箱油箱12-放油阀门放油阀门13-器身器身14-接地板接地板15-小车小车变压器的主要组成部分变压器的主要组成部分及其作用及其作用1 1、铁芯：、铁芯：变压器的磁路部分。

变压器的磁路部分 用导磁性能很好的硅钢片叠用导磁性能很好的硅钢片叠放组成闭合磁路，变压器的原放组成闭合磁路，变压器的原副线圈都绕在铁芯上副线圈都绕在铁芯上2 2、绕组：、绕组：变压器的电路部分变压器的电路部分 变压器有原线圈和副线圈，一般用铜线或铝线绕成同心变压器有原线圈和副线圈，一般用铜线或铝线绕成同心圆筒，绕在铁芯柱上，导线外边采用纸绝缘或纱包绝缘圆筒，绕在铁芯柱上，导线外边采用纸绝缘或纱包绝缘 3 3、套管：、套管：对引出线之间及引出线、变压器箱体之间绝缘对引出线之间及引出线、变压器箱体之间绝缘 并将绕组引出线引出油箱之外并将绕组引出线引出油箱之外4 4、油枕：、油枕：起储油及补油作用，保证油箱内充满油，缩少与起储油及补油作用，保证油箱内充满油，缩少与空气的接触面，减少油的劣化速度；侧面装有油位计油空气的接触面，减少油的劣化速度；侧面装有油位计油枕内放置气囊，与呼吸器配合调节油位变化枕内放置气囊，与呼吸器配合调节油位变化高压套管高压套管低压套管低压套管5 5、油箱：、油箱：承载铁芯、线圈和承载铁芯、线圈和 变压器油变压器油。

6 6、变压器油：、变压器油：绝缘及冷却绝缘及冷却7 7、调压装置：、调压装置：调整电压比调整电压比 a a、有载调压：变压器带负、有载调压：变压器带负载状态下可切换分接头位置；载状态下可切换分接头位置； b b、无载调压：变压器调、无载调压：变压器调压时不带任何负载，且与电压时不带任何负载，且与电网断开，在无励磁情况下变换绕组分接头网断开，在无励磁情况下变换绕组分接头 8 8、净油器：、净油器：改善运行中绝缘油特性，防止绝缘油继续老化改善运行中绝缘油特性，防止绝缘油继续老化净油器内装吸附硅胶，吸收油中水份及氧化物，使油保持净油器内装吸附硅胶，吸收油中水份及氧化物，使油保持洁净，延长油的使用年限，改善油的电气化学性能洁净，延长油的使用年限，改善油的电气化学性能9 9、冷却器：、冷却器：当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用降低变压器温度的作用 1010、呼吸器：、呼吸器：即吸湿器呼吸器内的干燥剂吸收空气中的即吸湿器。

呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水份，对空气起过滤作用，从而保证油的清洁水份，对空气起过滤作用，从而保证油的清洁 呼吸器内的硅胶变色过程：蓝色呼吸器内的硅胶变色过程：蓝色→→淡紫色淡紫色→→淡粉红1111、瓦斯继电器、瓦斯继电器 变压器保护装置，装在变压器油箱至油枕的连接管上变压器保护装置，装在变压器油箱至油枕的连接管上 a a、重瓦斯：通过检测，油流速度达到一定值时动作重瓦斯：通过检测，油流速度达到一定值时动作 b b、轻瓦斯：通过检测，瓦斯继电器中积聚气体达到一定、轻瓦斯：通过检测，瓦斯继电器中积聚气体达到一定量时动作量时动作 1212、防爆阀、防爆阀 当变压器发生内部故障时，当变压器发生内部故障时，温度升高，油剧烈分解产生大温度升高，油剧烈分解产生大量气体，油箱内压力剧增，当量气体，油箱内压力剧增，当压力达到防爆阀动作值时，防压力达到防爆阀动作值时，防爆阀打开，放出部分油、气，爆阀打开，放出部分油、气，防止变压器油箱爆炸或变形防止变压器油箱爆炸或变形1 1、高压绕组间绝缘、绕组对地（铁心、、高压绕组间绝缘、绕组对地（铁心、油箱）绝缘；油箱）绝缘；2 2、各相间的绝缘；、各相间的绝缘；3 3、引出线对地和其它绕组的绝缘；、引出线对地和其它绕组的绝缘；4 4、分接开关对地和其它绕组的绝缘。

分接开关对地和其它绕组的绝缘1 1、同一绕组中的不同点，如线饼间、、同一绕组中的不同点，如线饼间、层间、线匝间的绝缘；层间、线匝间的绝缘；2 2、同一绕组的各引出线间的绝缘；、同一绕组的各引出线间的绝缘；3 3、分接开关各部分的绝缘分接开关各部分的绝缘主绝缘纵绝缘绕组绝缘引线和分接开关的绝缘套管内部的绝缘套管内部闪络和泄漏距离空气气隙内内绝绝缘缘外外绝绝缘缘变变压压器器绝绝缘缘变压器绝缘变压器绝缘 变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘两种：变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘两种：外绝缘指的是油箱外部的绝缘，主要是一外绝缘指的是油箱外部的绝缘，主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管，它构成了次、二次绕组引出线的瓷套管，它构成了相与相之间和相对地的绝缘；内绝缘指的相与相之间和相对地的绝缘；内绝缘指的是油箱内部绝缘，主要是绕组绝缘和内部是油箱内部绝缘，主要是绕组绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等引线的绝缘以及分接开关的绝缘等 变压器绝缘等级变压器绝缘等级 变压器的绝缘等级，并不是绝缘强度的概念，而是变压器的绝缘等级，并不是绝缘强度的概念，而是允许温升的标准，即绝缘等级是指其所用绝缘材料的允许温升的标准，即绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分耐热等级，分A、、E、、B、、F、、H五级。

各绝缘等级具体五级各绝缘等级具体允许温升标准如下：允许温升标准如下：                                             A级级  E级级  B级级  F级级  H级级 　　最高允许温度（最高允许温度（℃）） 105  120  130   155   180 　　绕组温升限值（　　绕组温升限值（K））  60    75    80     100    125 　　性能参考温度（　　性能参考温度（℃）） 80    95    100   120    145 二、干式变压器二、干式变压器发展发展分类分类 ：（（1）浸渍式             （（2）环氧浇注式环氧浇注式             （（3）开敞通风式开敞通风式 　　　　性能特点性能特点（（1）维修工作量小；免维护维修工作量小；免维护2）防火、防爆、阻燃，对环境具有良好的适应性防火、防爆、阻燃，对环境具有良好的适应性3）过载及抗短路能力强过载及抗短路能力强4）设计精巧，占地面积小，安装简便设计精巧，占地面积小，安装简便5）过电压时具有很强的绝缘能力过电压时具有很强的绝缘能力6）节能，低损耗。

节能，低损耗7）可安装在环境恶劣的场合可安装在环境恶劣的场合        （（8）低噪音9）可自然风冷和强迫风冷可自然风冷和强迫风冷          强迫风冷时，可使额定容量提高近强迫风冷时，可使额定容量提高近50%干式电力变压器外观结构图干式电力变压器外观结构图环氧浇注式变压器结构特点环氧浇注式变压器结构特点：（（1）高、低压绕组全部采用铜带）高、低压绕组全部采用铜带(箔箔)绕成；绕成；（（2）高、低压绕组全部在真空中浇注环氧树脂并固化，）高、低压绕组全部在真空中浇注环氧树脂并固化，构成高强度玻璃钢体结构；构成高强度玻璃钢体结构；（（3）高、低压绕组根据散热要求设有纵向通风气道；）高、低压绕组根据散热要求设有纵向通风气道；（（4）铁心采用优质高导磁低损耗冷轧晶粒取向硅钢片）铁心采用优质高导磁低损耗冷轧晶粒取向硅钢片制造、制造、45°全斜接缝，步进叠装结构全斜接缝，步进叠装结构5）线圈内、外表面由玻璃纤维网格布增强；）线圈内、外表面由玻璃纤维网格布增强； （（6）绝缘等级有Ｆ、Ｈ级；）绝缘等级有Ｆ、Ｈ级；  （（7）环氧树脂干式变压器体积小、重量轻；）环氧树脂干式变压器体积小、重量轻； （（8）高、低压线圈与铁心组装时，均有弹性支承，整）高、低压线圈与铁心组装时，均有弹性支承，整体结构具有减振功能和很好的抗短路冲击性能。

体结构具有减振功能和很好的抗短路冲击性能干式变压器主要应用场所：干式变压器主要应用场所： （1）城市及大型工矿区要求防火、防爆的场所，如高层建筑、地下建筑、机场、交通枢纽、通讯与信息中心、重要市政设施，城市人口密集区、商业中心等处的6～10kV配电变压器以及35kV电力变压器2）火电厂、水电厂、核电厂的自用电变压器、发电机的励磁变压器3）部分化工、冶金企业的整流变压器与冶金电炉变压器4）地下铁道等的牵引变压器5）其他不宜于采用油浸变压器的场所★★三峡水电站主变压器三峡水电站主变压器    绕组：绕组：低压绕组是两层绕组，它由并联铜绞合线用环氧树脂粘结而低压绕组是两层绕组，它由并联铜绞合线用环氧树脂粘结而成导线的绝缘用热稳定纸构成采取针对性油冷却，保证绕组和油成导线的绝缘用热稳定纸构成采取针对性油冷却，保证绕组和油之间均匀散热之间均匀散热550kV高压绕组为油导向高压绕组为油导向(OD)冷却饼绕组，带有中间冷却饼绕组，带有中间输入端和调压绕组，绕组环氧树脂粘结的绞股线亦由热稳定纸绝缘输入端和调压绕组，绕组环氧树脂粘结的绞股线亦由热稳定纸绝缘    冷却设备：冷却设备：由由6个单个元件组成的水双管冷却器是专为高度污染的个单个元件组成的水双管冷却器是专为高度污染的冷却水设计的。

冷却水设计的     每台变压器长每台变压器长10.8米，宽米，宽4.2米，高米，高4.9米，米，重达重达381.5吨    该主变压器能将该主变压器能将20kV电压升至电压升至550kV，，是目前世界上最大的机组主变压器是目前世界上最大的机组主变压器 铁芯：铁芯：为为5柱式，用激光照射过的柱式，用激光照射过的HiiBi钢片叠积而成芯柱同样用玻纤带捆绑，钢片叠积而成芯柱同样用玻纤带捆绑，外部铁片包分成多个铁轭压板间的拉伸外部铁片包分成多个铁轭压板间的拉伸杆柱是非磁性的，以避免甩负荷时形成发杆柱是非磁性的，以避免甩负荷时形成发热点铁芯重约热点铁芯重约260t，用，用16只圆柱只圆柱/柱销装柱销装置同箱体连接置同箱体连接三峡左岸厂房三峡左岸厂房840MVA主变压器主变压器  将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低压连线将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低压连线放置在全密封的油箱内，用变压器油作为带电部分相间放置在全密封的油箱内，用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质的一种新型配电设备及对地的绝缘介质的一种新型配电设备 组合式变压器具有成套性强、体积小、占地少，能深组合式变压器具有成套性强、体积小、占地少，能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗，缩短送电入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗，缩短送电周期，选址灵活、对环境适应性强，且能美化城市环境、周期，选址灵活、对环境适应性强，且能美化城市环境、安装方便、运行可靠及投资少、见效快等优点。

安装方便、运行可靠及投资少、见效快等优点 组合式变压器适用于城市公共配电、高层建筑、住宅组合式变压器适用于城市公共配电、高层建筑、住宅小区、公园、高速公路等，还适用于油田、工矿企业及小区、公园、高速公路等，还适用于油田、工矿企业及施工场所等，是城市电网建设与改造的必需设备施工场所等，是城市电网建设与改造的必需设备三、组合式变压器三、组合式变压器▉ ▉ 组合式电力变压器的组合式电力变压器的结构特点结构特点结构特点结构特点 （（1）全绝缘、全密封结构、可免维护、）全绝缘、全密封结构、可免维护、 安装方便安装方便   （（2）体积小，占地面积少，美化城市环境体积小，占地面积少，美化城市环境   （（3）低损耗，低噪音，低温升，超铭牌容量负载能力）低损耗，低噪音，低温升，超铭牌容量负载能力大，抗突发短路能力强，性能优越大，抗突发短路能力强，性能优越   （（4）采用高品质钢板制作配电柜，提高产品的防腐能）采用高品质钢板制作配电柜，提高产品的防腐能力，可确保产品力，可确保产品30年不生锈年不生锈       外观结构图外观结构图高压柜高压柜低压柜低压柜§2.3.4 变压器的过负荷能力变压器的过负荷能力    正正常常过过负负荷荷能能力力是是以以不不牺牺牲牲其其正正常常寿寿命命为为原原则则而而制制定定的的。

即即在在整整个个时时间间间间隔隔内内，，只只要要做做到到变变压压器器绝绝缘缘老老化化率率小小于于或或等于等于1即可，且满足以下条件：即可，且满足以下条件：    （（1））过过负负荷荷期期间间，，绕绕组组最最热热点点的的温温度度不不得得超超过过140℃，，上层油温不得超过上层油温不得超过95℃；；    （（2）变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的）变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%        事故过负荷也称急救负荷事故过负荷也称急救负荷，是在较短的时间内，让变压，是在较短的时间内，让变压器多带一些负荷，以作急用器多带一些负荷，以作急用    为保证可靠性，在确定变压器事故过负荷的允许值时，为保证可靠性，在确定变压器事故过负荷的允许值时，一般事故过负荷时绕组最热点的温度也不得超过一般事故过负荷时绕组最热点的温度也不得超过140℃，，负荷电流不得超过额定值负荷电流不得超过额定值2倍§2.3.5 变压器的并列运行变压器的并列运行       ▉ ▉ 变压器并列运行的优点 （1）提高供电可靠性，当一台退出运行时，其他变压器仍可照常供电 （2）提高运行经济性，在低负荷时，可停运部分变压器，从而减少能量损耗，提高系统的运行效率，并改善系统的功率因数，保证经济运行。

（3）减小备用容量，为了保证供电，必需设置备用容量，变压器并列运用可使单台变压器容量较小，从而做到减小备用容量▉ ▉变压器并列运行的条件变压器并列运行的条件 变压器并列运行时，通常希望它们之间无平衡电流；负荷分配与额定容量成正比，与短路阻抗成反比；负荷电流的相位相互一致要做到上述几点，并列运行的变并列运行的变压器就必须满足以下条件：压器就必须满足以下条件： （1）具有相等的一、二次电压，即变比相等； （2）额定短路电压相等； （3）绕组连接组别相同，即极性相同、相位相同； （4）容量比不大于3∶1 上述四个条件中，第一条和第二条往往不可能做到绝对相等，一般规定变比的偏差不得超过一般规定变比的偏差不得超过 ±0.5% ，额定短，额定短路电压的偏差不得超过路电压的偏差不得超过±10%  ▉ ▉ 变比不同的变压器并列运行变比不同的变压器并列运行 因变比不同，变压器二次侧的电动势不相等，并在变压器二次绕组和一次绕组的闭合回路中产生平衡电流 当变压器有负荷时，平衡电流叠加在负荷电流上这时一台变压器的负荷减轻，另一台变压器的负荷则加重。

所以变比不同的变压器并列运行时，有可能产生过负荷现象，如果增大后的负荷超过其额定负荷时，则必须校验其过负荷能力是否在允许范围内§2.3.6 §2.3.6 变压器铭牌及技术参数变压器铭牌及技术参数（（一）变压器的型号一）变压器的型号 变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成，代表变压变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成，代表变压器的类别、结构特征和用途，后一部分由数字组成，表示产品的容量器的类别、结构特征和用途，后一部分由数字组成，表示产品的容量（（KVAKVA）和高压绕组电压（）和高压绕组电压（KVKV）等级汉语拼音字母含义如下：汉语拼音字母含义如下：n第第1 1部分表示相数部分表示相数 D—D—单相（或强迫导向）；单相（或强迫导向）；S—S—三相三相n第第2 2部分表示冷却方式部分表示冷却方式 J—J—油浸自冷；油浸自冷；F—F—油浸风冷；油浸风冷； FP—FP—强迫油强迫油循环风冷；循环风冷； SP—SP—强迫油循环水冷强迫油循环水冷n第第3 3部分表示电压级数部分表示电压级数 S—S—三级电压；无三级电压；无S S表示两级电压表示两级电压n其他：其他：O—O—全绝缘；全绝缘；L—L—铝线圈或防雷；铝线圈或防雷；O—O—自耦（在首位时表示降压自耦（在首位时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；自耦，在末位时表示升压自耦）；Z—Z—有载调压；有载调压； TH—TH—湿热带（防护湿热带（防护类型代号）；类型代号）；TA—TA—干热带（防护类型代号）干热带（防护类型代号） 例如：例如：SFSL—20800/110SFSL—20800/110型型变压器系三相、油浸风冷、三绕组、铝绕变压器系三相、油浸风冷、三绕组、铝绕组、组、20800kVA20800kVA、高压侧电压等级为、高压侧电压等级为110kV110kV。

（（二）变压器的技术参数二）变压器的技术参数 （（1 1）额定容量（）额定容量（S SN N）） 指在规定的在额定工作状态（即在额定电压、额定频率、额定使指在规定的在额定工作状态（即在额定电压、额定频率、额定使用条件）下变压器输出的用条件）下变压器输出的视在功率视在功率，以，以S SN N表示，单位为表示，单位为VAVA或或kVAkVA 额定容量通常是指高压绕组的容量；额定容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方式而当变压器容量因冷却方式而变更时，则额定容量是指它的最大容量变更时，则额定容量是指它的最大容量2 2）额定电流（）额定电流（I I1 1、、I I2 2）） 变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单位压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单位A A3 3）额定电压（）额定电压（U U1N1N，，U U2N2N）） 变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指额定施加的或空变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指额定施加的或空载时产生的电压。

一次额定电压载时产生的电压一次额定电压U U1N1N是指接到变压器一次绕组端点的额是指接到变压器一次绕组端点的额定电压值；二次额定电压定电压值；二次额定电压U U2N2N是指当一次绕组所接的电压为额定值、分是指当一次绕组所接的电压为额定值、分接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕组的电压（单位接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕组的电压（单位为为V V或或KVKV） 三相变压器的额定电压指的均是线电压三相变压器的额定电压指的均是线电压（（4）阻抗电压（短路阻抗））阻抗电压（短路阻抗）         阻抗电压也称短路电压（阻抗电压也称短路电压（Uz%），它表示变压器通过额定电流时），它表示变压器通过额定电流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗百分值在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗百分值 （（5）空载电流（）空载电流（I0））          变压器一次侧施加额定电压，二次侧断开运行时称为空载运行，变压器一次侧施加额定电压，二次侧断开运行时称为空载运行，这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它主要用于产生磁通，以形这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它主要用于产生磁通，以形成平衡外施电压的反电动势，因此空载电流可看成励磁电流。

成平衡外施电压的反电动势，因此空载电流可看成励磁电流        变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好坏，是决定空载电变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好坏，是决定空载电流的主要因素流的主要因素6）空载损耗（）空载损耗（P0））        空载电流的有功分量空载电流的有功分量I0a为损耗电流，由电源所汲取的有功功率称为损耗电流，由电源所汲取的有功功率称空载损耗空载损耗P0 空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗  （（7）短路损耗（）短路损耗（Pf））         指变压器二次侧短接、一次绕组通过额定电流时，变压器由电源指变压器二次侧短接、一次绕组通过额定电流时，变压器由电源所汲取（消耗）的功率（单位为所汲取（消耗）的功率（单位为W或或KW） （（8）连接组别）连接组别        表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系符号顺序由左至右各代表一、二次绕组的连接方式，数字表示两系符号顺序由左至右各代表一、二次绕组的连接方式，数字表示两个绕组的连接组号一般的高压变压器基本都是个绕组的连接组号。

一般的高压变压器基本都是Yn，，Y接线§2.4 开关电器开关电器 开关电器的作用：开关电器的作用： 开关电器是发电厂、变电所以及各类配电装置中不可开关电器是发电厂、变电所以及各类配电装置中不可缺少的电气设备，它们的作用是：缺少的电气设备，它们的作用是： （（1）正常工作情况下可靠地接通或断开电路；）正常工作情况下可靠地接通或断开电路； （（2）在改变运行方式时灵活地进行切换操作；）在改变运行方式时灵活地进行切换操作； （（3）当系统中发生故障时迅速切除故障部分，以保）当系统中发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；证非故障部分的正常运行； （（4）设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员的）设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员的安全 常用的开关电器：常用的开关电器： 断路器、断路器、隔离开关、熔断器、自动空气开关等隔离开关、熔断器、自动空气开关等 1. 电弧的概念：电弧的概念：当开关电器开断电路时，电压和电流达当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。

的白光，称为电弧 2.电弧的特点：电弧的特点：导电性强、能量集中、温度高、亮度大、导电性强、能量集中、温度高、亮度大、质量轻、易变性等质量轻、易变性等  3.电弧的本质：电弧的本质：电弧的实质是一种高温、强光的电游离电弧的实质是一种高温、强光的电游离现象，是一种气体放电现象现象，是一种气体放电现象 4. 电弧放电的特征电弧放电的特征 （（1）电弧由三部分组成：阴极区、阳极区和弧柱区电弧由三部分组成：阴极区、阳极区和弧柱区   （（2）电弧温度很高电弧温度很高   （（3）电弧是一种自持放电现象电弧是一种自持放电现象   （（4）电弧是一束游离的的气体电弧是一束游离的的气体§2.4.1 电弧的基本概念电弧的基本概念 5. 电弧的危害电弧的危害 （（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害加重了电力系统短路故障的危害   （（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料，损坏电气设备坏绝缘材料，损坏电气设备   （（3）电弧可使电气设备中绝缘油强烈分解，引起充油）电弧可使电气设备中绝缘油强烈分解，引起充油电气设备着火甚至爆炸。

电气设备着火甚至爆炸   （（4）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大   （（5）电弧可能熔焊，破坏电器设备正常工作；亦会产）电弧可能熔焊，破坏电器设备正常工作；亦会产生高次谐波，干扰附近通信生高次谐波，干扰附近通信★★电弧的利用电弧的利用 电焊弧、电弧冶炼、弧光灯等；电焊弧、电弧冶炼、弧光灯等；电气设备可借助电弧防止产生过电气设备可借助电弧防止产生过电压和限制故障电流电压和限制故障电流 6、、电弧的产生电弧的产生（（1）强电场发射电子）强电场发射电子 开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头距离很小，触头间电场强开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头距离很小，触头间电场强度很大度很大 ，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来 ，就形成强电，就形成强电场发射2）热电子发射）热电子发射 当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子急剧升高而发射电子 ，形成热电子发射。

形成热电子发射3）碰撞游离）碰撞游离 从阴极表面发射出的电子在电场力作用下高速向阳极运动，运动从阴极表面发射出的电子在电场力作用下高速向阳极运动，运动过程中不断地与中性质点（分子或原子）发生碰撞当电子动能足过程中不断地与中性质点（分子或原子）发生碰撞当电子动能足够大时，就会从中性质点打出一个或多个电子，使中性质点游离够大时，就会从中性质点打出一个或多个电子，使中性质点游离4）热游离）热游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，称为热游离质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，称为热游离7、电弧的熄灭、电弧的熄灭 游离是在外施电压和电弧电流的作用下，电子和离子不断产生的游离是在外施电压和电弧电流的作用下，电子和离子不断产生的过程，这也是电弧产生和维持的过程与此同时，在弧柱中还存在过程，这也是电弧产生和维持的过程与此同时，在弧柱中还存在与游离相反的电子和离子消失的过程，它企图使电弧电流减小，以与游离相反的电子和离子消失的过程，它企图使电弧电流减小，以至熄灭，称之为至熄灭，称之为去游离去游离。

弧隙的去游离主要靠弧隙的去游离主要靠复合复合和和扩散扩散两种形式进行两种形式进行a、复合、复合 弧柱中带正电和带负电的质点，运动中互相接触后结合成中性质弧柱中带正电和带负电的质点，运动中互相接触后结合成中性质点的过程，叫做点的过程，叫做复合 在弧柱中进行复合的带电质点，主要是正负离子在弧柱中进行复合的带电质点，主要是正负离子而电子由于其而电子由于其运动速度很快，约为离子运动速度的运动速度很快，约为离子运动速度的1000倍，倍，与正离子直接复合的与正离子直接复合的可能性很小在气体内，复合借助与中性质点进行，即电子在运动可能性很小在气体内，复合借助与中性质点进行，即电子在运动中首先附着在中性质点上，形成负离子然后，与质量和运动速度中首先附着在中性质点上，形成负离子然后，与质量和运动速度大致相等的正负离子相互吸引、接触而形成中性分子大致相等的正负离子相互吸引、接触而形成中性分子 影响复合的主要因素：影响复合的主要因素：（（1）电场强度越小，离子运动速度也越小，复合的机）电场强度越小，离子运动速度也越小，复合的机会就较多，所以当交流电压过零时，或者将电弧拉长，会就较多，所以当交流电压过零时，或者将电弧拉长，使弧隙间电场强度减小时，都可使复合加强。

使弧隙间电场强度减小时，都可使复合加强2）温度降低，带电质点的运动速度就减小，复合亦）温度降低，带电质点的运动速度就减小，复合亦就加强，因此冷却也是加强复合的有效措施就加强，因此冷却也是加强复合的有效措施3）电弧与固体介质表面接触，电子首先使介质表面）电弧与固体介质表面接触，电子首先使介质表面带电，然后将正离子吸引到代负电的介质表面上强烈复带电，然后将正离子吸引到代负电的介质表面上强烈复合，使复合过程得到加强合，使复合过程得到加强4）在电极附近复合较强，将电弧分割成几个短电弧）在电极附近复合较强，将电弧分割成几个短电弧时，将增加电极数，也会使弧柱中的复合加强时，将增加电极数，也会使弧柱中的复合加强  b、扩散、扩散 弧柱中带电的质点从电弧内部逸出进入周围介质中去弧柱中带电的质点从电弧内部逸出进入周围介质中去的现象，称为的现象，称为扩散 扩散的原因：一是由于电弧和周围介质中离子的浓度扩散的原因：一是由于电弧和周围介质中离子的浓度存在差别，二是由于电弧和周围介质中离子的温度存在存在差别，二是由于电弧和周围介质中离子的温度存在差别 扩散使电弧中的正离子减少，使电弧电导减小，有利扩散使电弧中的正离子减少，使电弧电导减小，有利于熄灭电弧。

于熄灭电弧若用较冷的和新鲜的未被游离的气体吹动若用较冷的和新鲜的未被游离的气体吹动电弧，使电弧在周围介质中移动，增加电弧和周围介质电弧，使电弧在周围介质中移动，增加电弧和周围介质的温度差，同时使电弧不断的与新鲜气体介质接触，加的温度差，同时使电弧不断的与新鲜气体介质接触，加强电弧的扩散作用，增加去游离，有利于熄弧强电弧的扩散作用，增加去游离，有利于熄弧 大多数开关电器的灭弧装置，都是采用加强弧隙介质大多数开关电器的灭弧装置，都是采用加强弧隙介质强度的恢复措施，使交流电弧电流过零值时熄灭强度的恢复措施，使交流电弧电流过零值时熄灭 8、开关设备、开关设备常用的灭弧方法常用的灭弧方法 （（1）利用气体或油吹弧）利用气体或油吹弧吹弧方向分为：吹弧方向分为： 纵吹纵吹 横吹横吹 纵横吹纵横吹吹弧气流产生方法：吹弧气流产生方法： 用油气吹弧用油气吹弧 用压缩空气或用压缩空气或SF6吹弧吹弧 产气管吹弧产气管吹弧（（2）将长电弧分割为短电弧）将长电弧分割为短电弧 由于受到电磁力的作用，电弧从金属栅片的缺口处被引入金属栅片内，一束长弧就分割成多个串联短弧。

如果外加电压不足以维持全部短电弧时，电弧即迅速熄灭3）加快触头分开速度，迅速拉长电弧）加快触头分开速度，迅速拉长电弧 交流电路中每隔半个周期，电流进过一次零值，电弧暂时熄灭，此时如触头距离拉开比较大，电弧就不会重新点燃另外，迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱中的电位梯度，增加电弧与周围介质的接触面积，加强冷却和扩散的作用（（4）利用多断口灭弧）利用多断口灭弧 多断口使电弧的总长度加长，导致弧隙的电阻增加；电弧被拉长速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介质强度恢复速度，缩短了灭弧时间加在每一断口上的电压成倍减少，降低了弧隙的恢复电压，亦有利于熄灭电弧 采用多断口减小了触头行程，也减小了开关电器尺寸5）采用特殊灭弧介质）采用特殊灭弧介质 电弧中的去游离程度，在很大程度上取决于电弧周围介质的特性氢气具有较好的灭弧特性，油断路器就是利用电弧的高温使油分解出大量氢气灭弧水蒸气、CO2、空气灭弧性质次之SF6是一种新型的惰性气体灭弧介质（（6）利用真空灭弧）利用真空灭弧 真空中气体分子少，游离现象微弱，不易产生电弧，即使产生电弧也容易熄灭 （（7）采用特殊金属材料作灭弧触头）采用特殊金属材料作灭弧触头 触头材料对电弧中的去游离有一定影响，用铜钨、银钨等熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，可减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减弱游离过程，有利于灭弧。

1. 触头的概念触头的概念 电气触头是指两个或几个导体之间相互接触的部分，如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头 触头一般由铜、黄铜和青铜等材料制成为防止触头表面被氧化，一般需要采取镀锡、镀银和涂防腐漆和凡士林油等措施加以防护2. 对电气触头的基本要求对电气触头的基本要求 (1)结构可靠； (2)接触电阻小且稳定，导电性能和接触性能良好； (3)通过规定电流时，发热稳定而且不超过允许值； (4)通过短路电流时，有足够的动稳定性和热稳定性； (5)开断规定的短路电流时，触头不被灼伤，不发生熔焊§2.4.2 电气触头电气触头 3. 触头的分类及结构触头的分类及结构 按接触面形式分类按接触面形式分类 （（1）点接触）点接触 是指两个触头间的接触面为点接触的触头，如球面和平面接触、两个球面接触等这种接触点较固定、接触电阻稳定、触头结构简单；但接触面积小不宜通过较大电流、热稳定性差 （（2）线接触）线接触 是指两个触头的接触面为线接触的触头，如柱面与平面接触，或两个圆柱面间的接触等都属于线接触 这种接触电阻较小，接触面比较稳定。

（（3）面接触）面接触 是指两个平面或两个曲面的接触在受到较大压力时，接触点数和实际接触面积仍比较小 按结构形式分类按结构形式分类（（1）固定触头）固定触头 固定触头是指连接导体之间不能相对移动的触头 固定触头按其连接方式可分为可拆卸和不可拆卸两类2）可断触头）可断触头 可断触头按其结构可分为对接式和插入式两大类3）可动触头）可动触头 可动触头也叫滑动触头，指在工作中被连接的导体总是保持接触，能由一个接触面沿着另一个接触面滑动的触头 §2.4.3 断路器断路器一、断路器的作用及要求一、断路器的作用及要求 主要作用：主要作用： （（1）控制作用：）控制作用：用来接通或断开负荷电流；用来接通或断开负荷电流； （（2）保护作用：）保护作用：由继电保护装置控制其自动迅速地切由继电保护装置控制其自动迅速地切断故障电路或故障设备，防止事故扩大断故障电路或故障设备，防止事故扩大 基本要求：基本要求： （（1）足够的开断能力足够的开断能力 （（2）尽快的动作时间尽快的动作时间 （（3）高度的工作可靠性。

高度的工作可靠性 （（4）具有自动重合闸性能具有自动重合闸性能 （（5）结构简单，价格低廉，操作、检修方便结构简单，价格低廉，操作、检修方便 （（6）足够的机械强度，防火防爆，性能稳定足够的机械强度，防火防爆，性能稳定 二、断路器分类二、断路器分类 1、按绝缘介质分、按绝缘介质分 4、按使用范围、按使用范围 油断路器油断路器 高压断路器高压断路器 真空断路器真空断路器 低压断路器低压断路器 SF6断路器断路器 压缩空气断路器压缩空气断路器 其它（磁吹断路器、产气断路器等）其它（磁吹断路器、产气断路器等） 2、按安装地点分、按安装地点分 户内型户内型 户外型户外型 3、按操作性质分、按操作性质分 手动操作手动操作 机械操作机械操作 电磁操作电磁操作 三、不同断路器的结构及特点三、不同断路器的结构及特点 断路器基本结构断路器基本结构 操作机构操作机构合闸弹簧分￿闸￿弹￿簧电￿动￿机行程开关储￿能￿指￿示分￿闸￿指￿示合闸指示（一）油断路器（一）油断路器 （（1）多油断路器。

多油断路器 灭弧室装在接地金属箱中，用油量较多，灭弧室装在接地金属箱中，用油量较多，油既用作灭弧介质又用作对地绝缘油既用作灭弧介质又用作对地绝缘 结构特点：结构特点：结构简单，制造方便，便于在套管上加装电流互感器，配套性强；耗钢、耗油量大、体积大、重量重；属自能式灭弧结构 技术特点：技术特点：额定电流不易做得很大；110kV多油断路器多油断路器开断小电流时，燃弧时间较长；开断电路的速度较慢；油量多，有发生爆炸和火灾的危险性 运行维护特点：运行维护特点：运行维护简单；噪声低；检修周期短；需配一套油处理装置 使用：使用：技术成熟，历史悠久，但体积庞大，消耗大量的钢材和变压器油，运输和安装均有较大困难，引起爆炸和火灾的危险性大，目前已趋于淘汰目前已趋于淘汰 （（2）少油断路器）少油断路器 少油断路器主要由底架、绝缘子、少油断路器主要由底架、绝缘子、传动系统、导电系统、触头、灭弧传动系统、导电系统、触头、灭弧室、油气分离器、缓冲器及油面指室、油气分离器、缓冲器及油面指示器等部分组成示器等部分组成 灭弧室装在与大地绝缘的油箱中灭弧室装在与大地绝缘的油箱中。

油箱既可用金属做成，也可以用绝油箱既可用金属做成，也可以用绝缘材料制成油仅作为灭弧介质和缘材料制成油仅作为灭弧介质和断口间绝缘用，而不作对地绝缘用，断口间绝缘用，而不作对地绝缘用，用油量少用油量少 结构特点：结构特点： 结构简单，制造方结构简单，制造方便，可配用各种操动机构；比多便，可配用各种操动机构；比多油断路器油量少、重量轻；采用油断路器油量少、重量轻；采用积木式结构，便于制成各种电压积木式结构，便于制成各种电压等级产品等级产品户外高压少油断路器户外高压少油断路器少油断路器少油断路器 技术特点：技术特点：开断电流大，10kV等级可通过加并联回路以提高额定电流；110kV及以上电压等级时采用积木结构；全开断时间较短；增加压油活塞装置加强机械油吹后，提高开断电流的能力 其缺点是燃弧时间长，动作慢，检修周期短，维修工作量大，受单元断口的电压限制，发展特高压等级有困难 运行维护特点：运行维护特点：运行经验丰富，易于维护；噪声低；油质容易劣化；需配备一套油处理装置；存在火灾危险 应用：应用：在电力系统中被广泛应用，但发展特高压等级有困难户外少油断路器户外少油断路器（二）真空断路器（二）真空断路器 灭弧介质和灭弧后触头间隙灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空。

的绝缘介质都是高真空 结构主要包含三大部分：真结构主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件构、支架及其他部件 ZW32-12户外交流户外交流高压真空断路器高压真空断路器陶瓷灭弧室￿玻璃灭弧室￿常用的真空灭弧室常用的真空灭弧室真空断路器真空断路器 结构特点：结构特点：灭弧室材灭弧室材料及工艺要求高；体积料及工艺要求高；体积小、重量轻；触头不易小、重量轻；触头不易氧化；灭弧室机械强度氧化；灭弧室机械强度比较差，不能承受较大比较差，不能承受较大的冲击振动的冲击振动ZN65A 真空断路器真空断路器 技术特点：技术特点：可连续多次操作，开断性能好；灭弧迅速，可连续多次操作，开断性能好；灭弧迅速，开断时间短；开断电流及断口电压不易做得很高；无火灾开断时间短；开断电流及断口电压不易做得很高；无火灾危险；开距小，所需操作能量小；开断时产生的电弧能量危险；开距小，所需操作能量小；开断时产生的电弧能量小；灭弧室的机械寿命和电气寿命都很高小；灭弧室的机械寿命和电气寿命都很高 运行维护特点：运行维护特点：运行维护简单，灭弧室不需要检修；噪运行维护简单，灭弧室不需要检修；噪声低；运行费用低；无火灾和爆炸危险。

声低；运行费用低；无火灾和爆炸危险 应应 用：用：因其具有体积因其具有体积小、重量轻、适用于频繁小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为点，在配电网中应用较为普及目前正向大容量化普及目前正向大容量化发展，能满足电力发展的发展，能满足电力发展的需要 （三）（三）SF6断路器断路器 SF6断路器是利用断路器是利用SF6气体为绝气体为绝缘介质和灭弧介质的无油化开关缘介质和灭弧介质的无油化开关设备，其绝缘性能和灭弧特性都设备，其绝缘性能和灭弧特性都大大高于油断路器大大高于油断路器 SF6气体物理化学性质气体物理化学性质 SF6原子量为原子量为146，密度大约是，密度大约是空气的五倍在常温下无色、无空气的五倍在常温下无色、无味、无毒且透明的惰性气体，不味、无毒且透明的惰性气体，不可燃、不助燃，非常稳定，通常可燃、不助燃，非常稳定，通常情况下很难分解，既不溶于变压情况下很难分解，既不溶于变压器油也不溶于水器油也不溶于水   LW36-126型型户外高压户外高压SF6断路器断路器 在电弧放电时，在电弧放电时，SF6将分解为金属氟化物及将分解为金属氟化物及SF2 、、SF3、、 SF4等。

当等当SF6中含有水分时，可能生成中含有水分时，可能生成HF或或SO2 ，对金，对金属材料、绝缘材料都有很强的腐蚀性属材料、绝缘材料都有很强的腐蚀性SF6的绝缘和灭弧性能的绝缘和灭弧性能    绝缘性能：绝缘性能：SF6 绝缘性能稳定，不会老化变质当气压绝缘性能稳定，不会老化变质当气压增大时，其绝缘性能随之提高增大时，其绝缘性能随之提高1大气压下大气压下SF6绝缘能力超绝缘能力超过空气过空气2倍；倍；3大气压大气压 SF6的绝缘能力和变压器油相当的绝缘能力和变压器油相当    OHB中压户外中压户外SF6断路器断路器    灭弧性能灭弧性能：： SF6分解时吸收能量分解时吸收能量多，对弧柱冷却作用强；多，对弧柱冷却作用强；SF6气体气体电压梯度比空气小电压梯度比空气小3倍，电弧电压倍，电弧电压低，对灭弧有利；电弧电流过零时，低，对灭弧有利；电弧电流过零时， SF6 分解的低氟化合物能急速再结分解的低氟化合物能急速再结合生成合生成SF6，弧隙介质强度恢复过，弧隙介质强度恢复过程极快    综合评价，综合评价，SF6灭弧能力相当于灭弧能力相当于同等条件下空气的同等条件下空气的100倍   SF6断路器断路器 结构特点：结构特点：结构简单，工艺结构简单，工艺及密封要求严格，对材料要求及密封要求严格，对材料要求高；体积小、重量轻；用于封高；体积小、重量轻；用于封闭式组合电器时，可大量节省闭式组合电器时，可大量节省占地面积。

占地面积 结构特点：结构特点：额定电流和开断额定电流和开断电流都可以做得很大；开断性能好，适合于各种工况开电流都可以做得很大；开断性能好，适合于各种工况开断；断；SF6气体灭弧、绝缘性能好，故断口电压可做得较气体灭弧、绝缘性能好，故断口电压可做得较高；断口开高；断口开距小 运行维护特点：运行维护特点：维护工作量小；噪声低；检修周期长；维护工作量小；噪声低；检修周期长；运行稳定，安全可靠，寿命长；可频繁操作运行稳定，安全可靠，寿命长；可频繁操作 应用：应用：由于价格较高，且对由于价格较高，且对SF6气体的应用、管理、气体的应用、管理、运行都有较高要求，故在中压（运行都有较高要求，故在中压（10-35KV）应用还不够）应用还不够广，而在高压领域应用日趋广泛广，而在高压领域应用日趋广泛LW23-252高压交流高压交流SF6断路器断路器（四）压缩空气断路器（四）压缩空气断路器 压缩空气断路器（亦简称空压缩空气断路器（亦简称空气断路器）利用预先贮存的压气断路器）利用预先贮存的压缩空气来灭弧压缩空气不仅缩空气来灭弧压缩空气不仅作为灭弧和绝缘介质，而且还作为灭弧和绝缘介质，而且还作为传动的动力。

作为传动的动力 结构特点：结构特点：结构比较复杂，工艺和材料要求高；有色金属消耗量大、价格高；需要装设专用的空气压缩系统；操动机构与断路器合为一体；体积和重量比较轻 技术特点：技术特点：额定电流和开断电流都可以做得很大，适合开断大容量电路；动作快，全开断时间短；快速自动重合闸时断流容量不降低；无火灾危险 运行维护特点：运行维护特点：维修周期长；噪声较大；无火灾危险；需要一套压缩空气装置作为气源；运行费用大 应应 用：用：常用于110kV及以上的大容量电力系统中ACB 空气断路器空气断路器  型号特征 额定断流容量, MVA S─少油断路器 额定电流，A D─多油断路器 派生标志 K─空气断路器 C─带有手车装置 Q─产气断路器 G─改进型 Z─真空断路器 D─带有电磁操作结构 L─SF6断路器 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ─断流容量 C─磁吹断路器 额定线电压，kV 安装(环境)条件 设计序号 N─户内 W─户外四、断路器型号S W 3 -110 G / 1 200五、断路器主要技术数据1．额定电压（．额定电压（Ue）） 额定电压是指断路器长时间运行时能承受的正常工作电压。

它不仅决定了断路器的绝缘水平，而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸我国采用：3kV、 6kV、10kV35kV、 110kV、 220kV、 330kV、 500kV 2．最高工作电压．最高工作电压 由于电网不同地点的电压可能高出额定电压10％左右，故制造厂规定了断路器的最高工作电压对于220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压的1.151.15倍倍倍倍；对于330kV的设备，规定为1.11.1倍倍倍倍3. 额定电流（额定电流（ＩＩe）） 额定电流是指铭牌上标明的断路器可长期通过的工作电流断路器长期通过额定电流时，各部分发热温度不会超过允许值额定电流决定断路器触头及导电部分的截面 4．额定开断电流（．额定开断电流（ＩＩeb）） 额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的最大短路电流的有效值最大短路电流的有效值它表征断路器的开断能力开断电流与电压有关当电压不等于额定电压时，断路器能可靠切断的最大短路电流有效值，称为该电压下的开断电流当电压低于额定电压时，开断电流比额定开断电流有所增大5．额定断流容量（．额定断流容量（Sed）） 额定断流容量也表征断路器的开断能力。

在三相系统中，它和额定开断电流的关系为 式中 Ue为断路器所在电网的额定电压，Ｉed为断路器的额定开断电流由于Ue不是残压，故额定断流容量不是断路器开断时的实际容量 6．关合电流（．关合电流（iecl）） 保证断路器能关合短路而不致于发生触头熔焊或其它损伤，所允许接通的最大短路电流7．动稳定电流（．动稳定电流（idw）） 动稳定电流是指断路器在合闸位置时，允许通过的短路电流最大峰值它是断路器的极限通过电流，其大小由导电和绝缘等部分的机械强度所决定，也受触头的结构形式的影响8．热稳定电流（．热稳定电流（it）） 热稳定电流是指在规定的某一段时间内，允许通过断路器的最大短路电流热稳定电流表明了断路器承受短路电流热效应的能力 9．全开断（分闸）时间（．全开断（分闸）时间（tkb） 全开断时间是指断路器接到分闸命令瞬间起到各相电弧完全熄灭为止的时间间隔，它包括断路器固有分闸时间tgf和燃弧时间th，即 tkb=tgf+th 全开断时间tkb是表征断路器开断过程快慢的主要参数tkb越小，越有利于减小短路电流对电气设备的危害、缩小故障范围、保持电力系统的稳定。

断路器触头分离瞬间断路器触头分离瞬间10．合闸时间（．合闸时间（th）） 合闸时间是指从操动机构接到合闸命令瞬间起到断路器接通为止所需的时间 合闸时间决定于断路器的操动机构及中间传动机构 一般合闸时间大于分闸时间11．操作循环．操作循环 操作循环也是表征断路器操作性能的指标 自动重合闸操作循环：分—θ—合分—t—合分 自非动重合闸操作循环：分—t—合分—t—合分 上二式中 分—分闸操作； 合分—合闸后立即分闸的动作； θ—无电流间隔时间，标准值为0.3s或0.5s； t—强送电时间，标准时间为180s§2.4.4 隔离开关隔离开关 隔离开关又称隔离刀闸，是一种高压开关电器在分闸隔离开关又称隔离刀闸，是一种高压开关电器在分闸时，其动静触头间形成明显可见的断口，绝缘可靠时，其动静触头间形成明显可见的断口，绝缘可靠 1 1、高压隔离开关的作用、高压隔离开关的作用 （（1）隔离电源，进行设备检修隔离电源，进行设备检修。

  （（2）倒闸操作，进行线路切换倒闸操作，进行线路切换   （（3）接通和断开小电流电路接通和断开小电流电路    因为它没有专门的灭弧装置，不能用来切断负荷电流和因为它没有专门的灭弧装置，不能用来切断负荷电流和短路电流使用时与断路器配合，短路电流使用时与断路器配合，必需遵循必需遵循“先通后短先通后短”的原则的原则，只有断路器断开时才能进行隔离开关操作；，只有断路器断开时才能进行隔离开关操作；    接通电路时先闭合隔离开关，再由断路器接通电路；断接通电路时先闭合隔离开关，再由断路器接通电路；断路时先由断路器断开电路，再拉开隔离开关隔离电源路时先由断路器断开电路，再拉开隔离开关隔离电源2 2、隔离开关的基本要求、隔离开关的基本要求 按照隔离开关所担负的任务，应满足的要求为：按照隔离开关所担负的任务，应满足的要求为： （（1 1）隔离开关应具有明显的断开点隔离开关应具有明显的断开点 （（2 2）隔离开关断开点之间应有可靠的绝缘隔离开关断开点之间应有可靠的绝缘 （（3 3）隔离开关应具有足够的热稳定性和动稳定性隔离开关应具有足够的热稳定性和动稳定性 （（4 4）隔离开关的结构要简单，动作要可靠。

隔离开关的结构要简单，动作要可靠 （（5 5）带有接地闸刀的隔离开关必须有连锁机构，以保）带有接地闸刀的隔离开关必须有连锁机构，以保证先断开隔离开关后，再合上接地闸刀，先断开接地闸刀证先断开隔离开关后，再合上接地闸刀，先断开接地闸刀后，再合上隔离开关的操作顺序后，再合上隔离开关的操作顺序 （（6 6）隔离开关和断路器之间要装连锁机构，以确保正）隔离开关和断路器之间要装连锁机构，以确保正确的操作顺序，杜绝隔离开关带负荷操作的事故发生确的操作顺序，杜绝隔离开关带负荷操作的事故发生 3 3、、隔离开关的技术参数隔离开关的技术参数（（1 1）额定电压）额定电压 指隔离开关长期运行时所能承受的工作电压指隔离开关长期运行时所能承受的工作电压2 2）最高工作电压）最高工作电压 指隔离开关能承受的超过额定电压的最高电压指隔离开关能承受的超过额定电压的最高电压3 3）额定电流）额定电流 指隔离开关可以长期通过的工作电流指隔离开关可以长期通过的工作电流4 4）热稳定电流）热稳定电流 指隔离开关在规定的时间内允许通过的最大电流。

指隔离开关在规定的时间内允许通过的最大电流5 5）极限通过电流峰值）极限通过电流峰值 指隔离开关所能承受的最大瞬时冲击短路电流指隔离开关所能承受的最大瞬时冲击短路电流4 4、、隔离开关的基本结构隔离开关的基本结构以以GN19-10GN19-10为例，包括下述部分：为例，包括下述部分： 1 1、导电部分、导电部分 由一条弯成直角的铜板构成静由一条弯成直角的铜板构成静触头，其有孔的一端可通过螺钉触头，其有孔的一端可通过螺钉与母线相连接；另一端较短，合与母线相连接；另一端较短，合闸时它与动刀片相接触两条铜板组成接触条闸时它与动刀片相接触两条铜板组成接触条( (动触头动触头) )，，可绕轴转动一定角度，合闸时它夹持住静触头可绕轴转动一定角度，合闸时它夹持住静触头2 2、绝缘部分　、绝缘部分　　动静触头分别固定在两套支持瓷瓶上对型号中带　动静触头分别固定在两套支持瓷瓶上对型号中带C C的，动触头固定在套管瓷瓶上的，动触头固定在套管瓷瓶上3 3、传动部分：有主轴，拐臂，拉杆绝缘子等传动部分：有主轴，拐臂，拉杆绝缘子等4 4、底座部分：由钢架组成支持瓷瓶或套管瓷瓶以及传、底座部分：由钢架组成。

支持瓷瓶或套管瓷瓶以及传动主轴都固定在底座上底座应接地动主轴都固定在底座上底座应接地GN19-10C/400A高压开关高压开关 5 5、隔离开关的分类、隔离开关的分类（（1 1）按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种2 2）按绝缘支柱数目，分为柱式、双柱式和三柱式三种按绝缘支柱数目，分为柱式、双柱式和三柱式三种3 3）按动触头运动方式）按动触头运动方式 分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等（（4 4）按有无接地闸刀）按有无接地闸刀 分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种5 5）按操动机构的不同）按操动机构的不同 可分为手动式、电动式、气动式和液压式等可分为手动式、电动式、气动式和液压式等6 6）按极数，可分为单极、双极、三极三种）按极数，可分为单极、双极、三极三种（（7 7）按安装方式，分为平装式和套管式等）按安装方式，分为平装式和套管式等 6 6、隔离开关的型号、隔离开关的型号隔离开关型号、规格一般由文字符号和数字表示：隔离开关型号、规格一般由文字符号和数字表示：第第1 1单元：产品字母代号，隔离开关用单元：产品字母代号，隔离开关用G G；；第第2 2单元：安装场所代号，户内用单元：安装场所代号，户内用N N，户外用，户外用W W；；第第3 3单元：设计序列顺序号，用数字单元：设计序列顺序号，用数字1 1、、2 2、、3 3、、…………表示；表示；第第4 4单元：额定电压，单元：额定电压，kVkV；；第第5 5单元：其他标志，如单元：其他标志，如T T表示表示 统一设计，统一设计，G G表示改进型，表示改进型， D D表示带接地刀闸，表示带接地刀闸， K K表示快分型等。

表示快分型等第第6 6单元：额定电流，单元：额定电流，A AGW16-17T/126型隔离开关型隔离开关 JVD2-125型隔离开关适用于交流型隔离开关适用于交流50HZ，额定电压为，额定电压为230V/400V 的配电电路和电动机电路中的配电电路和电动机电路中 7  7、几种典型的隔离开关、几种典型的隔离开关、几种典型的隔离开关、几种典型的隔离开关（（1）） JVD2-125型型   户内型高压隔离开关户内型高压隔离开关    型型 号号 JVD2-125    极极 数数 1P、、2P、、3P、、4P    额定电流额定电流 63、、80、、100、、125A    额定电压额定电压 230/400V    频频 率率 50Hz    短时耐受能力短时耐受能力 3000A（峰值）（峰值）    机械寿命机械寿命 10000次次JVD2-125、、JVD2-250隔离开关隔离开关（（2 2））GN8-10/400GN8-10/400型型 户内高压隔离开关户内高压隔离开关 用于户内用于户内10KV10KV三相交流三相交流50Hz50Hz的电力系统中的电力系统中, ,额定电流为额定电流为400A,400A,可用于可用于GG-1A(F2)GG-1A(F2)高压开关柜内高压开关柜内, ,主触刀作为网络在有电压无负荷主触刀作为网络在有电压无负荷GN8-10/400GN8-10/400型型户内高压隔离开关户内高压隔离开关情况下接通和转换线路之用情况下接通和转换线路之用;接地触刀可用于接地触刀可用于:当电气设备停当电气设备停电工作时电工作时,将接地触刀合闸将接地触刀合闸,制造网络人工短路制造网络人工短路,保证检修人员保证检修人员得到可靠的得到可靠的“按地位按地位”保护保护,免遭触电伤害。

免遭触电伤害 GN8-10/400型隔离开关型隔离开关为三柱三极式，操动机构通过连为三柱三极式，操动机构通过连杆使轴转动形成分、合闸动作为保证触头良好接触和冷杆使轴转动形成分、合闸动作为保证触头良好接触和冷却，每相有两片铜制闸刀，用弹簧加紧在触头上，两边形却，每相有两片铜制闸刀，用弹簧加紧在触头上，两边形成线接触优点：电流分布均匀，电动力使静、动触头连成线接触优点：电流分布均匀，电动力使静、动触头连接更紧密接更紧密GN6GN6、、GN8GN8型户内高压隔离开关结构图型户内高压隔离开关结构图平装式，支柱瓷绝缘子平装式，支柱瓷绝缘子穿墙式，穿墙式，套管绝缘子套管绝缘子 在主闸刀处于正常分闸位置时，可提供一个符合安全要在主闸刀处于正常分闸位置时，可提供一个符合安全要求的可见的绝缘距离，也可以用于分合很小的电容电流或求的可见的绝缘距离，也可以用于分合很小的电容电流或电感电流电感电流   本产品均增设有接地刀装置（分单、双接地），型号为本产品均增设有接地刀装置（分单、双接地），型号为GW5—35Ⅰ/63Ⅱ/110(D)型，也可配型，也可配CS17—G型，还可配型，还可配CJ6电动机构。

电动机构3））GW5-110D型型    户外高压隔离开关户外高压隔离开关 GW5系列隔离开关是由系列隔离开关是由35千千伏、伏、63千伏和千伏和110千伏三个电压千伏三个电压等级组成的系列产品供高压等级组成的系列产品供高压线路在无载情况下进行换接，线路在无载情况下进行换接，以及被检修的高压母线、断路以及被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离之用路进行电气隔离之用GW5-110D型隔离开关型隔离开关(一极一极) （（4））GW5III系列系列    户外高压隔离开关户外高压隔离开关 单极型式制造，通过连杆可实现单极型式制造，通过连杆可实现三极机械联动操作三极机械联动操作每极V型双柱型双柱式结构，主要由底座、支柱绝缘子、式结构，主要由底座、支柱绝缘子、导电部分组成每极两个绝缘支柱导电部分组成每极两个绝缘支柱呈呈50°角，装在与底座相连的轴承角，装在与底座相连的轴承座上，以一对伞齿轮实现啮合传动座上，以一对伞齿轮实现啮合传动导电闸刀分为左、右触头，分别固导电闸刀分为左、右触头，分别固定在支柱绝缘子上定在支柱绝缘子上 额定电压：额定电压：40.5，，72.5，，126kV额定电流：额定电流：630,1250,1600,2000,                    2500,3150A 开关配有改进型人力操作机构及电动操作机构。

开关配有改进型人力操作机构及电动操作机构当操动当操动机构动作时，一支柱绝缘子转动机构动作时，一支柱绝缘子转动90°，另一支柱绝缘子由，另一支柱绝缘子由于伞齿轮间啮合反向转动于伞齿轮间啮合反向转动90°，左、右触头便向同一侧分，左、右触头便向同一侧分合分闸状态，两触头间形成清晰可见的水平隔离断口分闸状态，两触头间形成清晰可见的水平隔离断口隔离开关与隔离开关与JW7系列接地开关间设有机械联锁装置　系列接地开关间设有机械联锁装置　GW5III系列隔离开关系列隔离开关§2.4.5 熔断器熔断器一、概述一、概述 熔断器是一种保护电器它串联熔断器是一种保护电器它串联在电路中，当电路发生短路或过负在电路中，当电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，切断故障电路使荷时，熔体熔断，切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持电力系电气设备免遭损坏，并维持电力系统其余部分的正常工作统其余部分的正常工作 优点：优点：结构简单、体积小、布置紧凑、使用方便；动作结构简单、体积小、布置紧凑、使用方便；动作直接，不需要继电保护和二次回路相配合；价格低直接，不需要继电保护和二次回路相配合；价格低 缺点：缺点：每次熔断后须停电更换熔件才能再次使用，增加每次熔断后须停电更换熔件才能再次使用，增加了停电时间；保护特性不稳定，可靠性低；保护选择性不了停电时间；保护特性不稳定，可靠性低；保护选择性不易配合。

易配合 熔断器按电压等级可分为熔断器按电压等级可分为高压熔断器高压熔断器和和低压熔断器低压熔断器按结构分为螺旋式、敞开式、封闭式、管式、喷射式等按结构分为螺旋式、敞开式、封闭式、管式、喷射式等 按有无填料分为有填充料式和无填充料式按有无填料分为有填充料式和无填充料式RT14型圆筒型帽熔断器型圆筒型帽熔断器二、熔断器的基本结构二、熔断器的基本结构 熔断器主要由金属熔件熔断器主要由金属熔件(熔体熔体)、、支持熔件的触头、灭弧装置和绝缘支持熔件的触头、灭弧装置和绝缘底座等部分组成其中决定其工作底座等部分组成其中决定其工作特性的主要是熔体和灭弧装置特性的主要是熔体和灭弧装置 熔体是熔断器核心部件，应具备熔体是熔断器核心部件，应具备熔点低、导电性能好、不易氧化和熔点低、导电性能好、不易氧化和易于加工等特点一般选用铅、铅易于加工等特点一般选用铅、铅锡合金、锌、铜、银等金属材料锡合金、锌、铜、银等金属材料  高压熔断器必须采取措施熄灭熔体高压熔断器必须采取措施熄灭熔体熔断时产生的电弧，否则，会引起事熔断时产生的电弧，否则，会引起事故的扩大故的扩大 高压熔断器的灭弧措施分为两类：高压熔断器的灭弧措施分为两类： 一类是在熔断器内装有特殊的灭弧一类是在熔断器内装有特殊的灭弧介质，如产气纤维管、石英砂等，它介质，如产气纤维管、石英砂等，它利用了吹弧、冷却等灭弧原理；利用了吹弧、冷却等灭弧原理； 另一类是采用特殊形状的熔体，如另一类是采用特殊形状的熔体，如上述焊有小锡（铅）球的熔体、变截上述焊有小锡（铅）球的熔体、变截面的熔体、网孔状的熔体等，其目的面的熔体、网孔状的熔体等，其目的在于减小熔体熔断后的金属蒸气量，在于减小熔体熔断后的金属蒸气量，或者把电弧分成若干串、并联的小电或者把电弧分成若干串、并联的小电弧，并与石英砂等灭弧介质紧密接触，弧，并与石英砂等灭弧介质紧密接触，提高灭弧效果。

提高灭弧效果 （（1）熔断器的额定电压熔断器的额定电压它既是绝缘所允许的电压等级，它既是绝缘所允许的电压等级，又是熔断器允许的灭弧电压等级对于限流式熔断器，不又是熔断器允许的灭弧电压等级对于限流式熔断器，不允许降低电压等级使用，以免出现大的过电压允许降低电压等级使用，以免出现大的过电压 （（2）熔断器的额定电流熔断器的额定电流指一般环境温度（指一般环境温度（≤40℃℃）下）下熔断器壳体载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作熔断器壳体载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流 （（3）熔体的额定电流熔体的额定电流熔体允许长期通过而不致发生熔熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流该电流可以小于或等于熔断器的额定断的最大有效电流该电流可以小于或等于熔断器的额定电流，但不能超过电流，但不能超过 （（4）熔断器的开断电流熔断器的开断电流熔断器所能正常开断的最大电熔断器所能正常开断的最大电流若被开断的电流大于此电流时，有可能导致熔断器损流若被开断的电流大于此电流时，有可能导致熔断器损坏，由于电弧不能熄灭引起相间短路坏，由于电弧不能熄灭引起相间短路三、熔断器的技术参数三、熔断器的技术参数 四、熔断器的型号四、熔断器的型号 五、高压熔断器五、高压熔断器 高压熔断器按使用地点可分为高压熔断器按使用地点可分为户内式户内式和和户外式户外式。

按是否按是否有限流作用又可分为有限流作用又可分为限流式限流式和和非限流式非限流式1）户内高压式熔断器）户内高压式熔断器    RW10-35型熔断器型熔断器属于高压限流型，具有体积小、重属于高压限流型，具有体积小、重量轻、灭弧性能好、限流能力强、断流容量大等优点量轻、灭弧性能好、限流能力强、断流容量大等优点该型熔断器由熔管、瓷套、紧固法兰以及棒形支持绝缘该型熔断器由熔管、瓷套、紧固法兰以及棒形支持绝缘子等组成熔管装于瓷套内，熔体放在充满石英砂填料子等组成熔管装于瓷套内，熔体放在充满石英砂填料的熔管内，由于灭弧能力强，的熔管内，由于灭弧能力强，具有限流作用具有限流作用1）户内高压式熔断器）户内高压式熔断器（（2）户外高压式熔断器）户外高压式熔断器六、低压熔断器六、低压熔断器插入式熔断器插入式熔断器动触点动触点熔体熔体插件插件静触点静触点瓷座瓷座 无填料密闭式熔断器无填料密闭式熔断器1-铜圈铜圈  2-熔断管熔断管  3-管帽管帽   4-插座插座      5-特殊垫圈特殊垫圈  6-熔体熔体  7-熔片熔片有填料密闭式熔断器有填料密闭式熔断器1-瓷底座瓷底座  2-弹簧片弹簧片  3-管体管体      4-绝缘手柄绝缘手柄  5-熔体熔体  高压负荷开关是一种结构简单，具有一定开断和关合能高压负荷开关是一种结构简单，具有一定开断和关合能力的开关电器。

在分闸时有明显的断口，可起到隔离开关力的开关电器在分闸时有明显的断口，可起到隔离开关的作用它具有灭弧装置和一定的分合闸速度，能开断正的作用它具有灭弧装置和一定的分合闸速度，能开断正常的负荷电流和过负荷（短路）电流，但不能开断短路电常的负荷电流和过负荷（短路）电流，但不能开断短路电流§2.4.6 高压负荷开关高压负荷开关负荷开关及熔断器组合电器负荷开关及熔断器组合电器 高压负荷开关一般与高高压负荷开关一般与高压熔断器串联使用，借助压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护，熔断器来进行短路保护，利用熔断器通断电路的短利用熔断器通断电路的短路电流及过负荷电流路电流及过负荷电流  1单元：F，表示负荷开关；Z，表示真空负荷开关 2单元：N，户内型；W，户外型 3单元；设计序号 4单元：额定电压，kV 5单元：操动机构代号，有D表示电动操动，无D手动 6单元：熔断器代号，有R表示带熔断器，无R不带熔 断器 7单元：S表示熔断器装在开关上端，没S时装在下端 8单元：额定工作电流，A 9单元：额定开断电流，kA高压负荷开关的型号高压负荷开关的型号 FZN21-12/630A型型FZN21-12/630AFZN21-12/630A型高压真空负荷开关型高压真空负荷开关    适用于交流适用于交流50 Hz、额定电压、额定电压12kV供电网络，作为开断供电网络，作为开断负荷电流之用。

特别适合于无油化，不检修及频繁操作负荷电流之用特别适合于无油化，不检修及频繁操作要求的场所要求的场所    FZN21－－12/630真空负荷开关具有开断能力大、安全可真空负荷开关具有开断能力大、安全可靠，电寿命长，可频繁操作、少维护等优点该负荷开靠，电寿命长，可频繁操作、少维护等优点该负荷开关具有明显的隔离断口，可配装具有关合能力的接地刀关具有明显的隔离断口，可配装具有关合能力的接地刀及电动弹簧机构，能够远动远控及电动弹簧机构，能够远动远控    互感器互感器是按比例变换电压或电流的设备互感器的功能是按比例变换电压或电流的设备互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V））或标准小电流（或标准小电流（5A或或1A，均指额定值），以便实现测量，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化互感仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全    分分  类：类：          电流互感器电流互感器          电压互感器电压互感器§2.5 互感器互感器 电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器  互感器的作用互感器的作用 1、将一次回路的高电压和大电、将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准低电压和流变为二次回路的标准低电压和小电流，使测量仪表和保护装置小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。

巧、价格便宜，便于屏内安装     2、使低电压二次系统与高电压、使低电压二次系统与高电压一次系统实施电气隔离，且互感一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证人身和设备器二次侧接地，保证人身和设备的安全    3、、反映被测量或被保护元件的反映被测量或被保护元件的运行工况参数，如电压、电流、运行工况参数，如电压、电流、功率、频率、电能等，供给测量功率、频率、电能等，供给测量仪表或继电保护装置，对系统或仪表或继电保护装置，对系统或电气设备进行测量或保护电气设备进行测量或保护LMZ2-0.66电流互感器电流互感器JSZKR-10G电压互感器电压互感器 一、电流互感器一、电流互感器 在理想的电流互感器中，在理想的电流互感器中，如果假定空载电流如果假定空载电流Ⅰ0=0，则总，则总磁动势磁动势Ⅰ0N0=0，根据能量守恒，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二定律，一次绕组磁动势等于二次绕组磁动势，即次绕组磁动势，即      Ⅰ1NI=-Ⅰ2N2 即电流互感器的电流与它的匝即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电数成反比，一次电流对二次电 流的流的比值比值Ⅰ1 /Ⅰ2称为电流互感器的电流比。

当知道二次电流时，称为电流互感器的电流比当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与一次电流的相量相差一次电流的相量相差1800 电流互感器原理图电流互感器原理图 电流互感器电流互感器    额定变比额定变比 ：：                            特点特点：： 1）一次绕组串联在电路中，匝）一次绕组串联在电路中，匝数很少；故一次绕组中电流完全数很少；故一次绕组中电流完全取决于被测电路的负荷电流，而取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关与二次电流大小无关2）正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行3）运行中的电流互感器二次回路不允许开路运行中的电流互感器二次回路不允许开路4）为了防止绝缘损坏是高压窜入二次侧，危及人身和设）为了防止绝缘损坏是高压窜入二次侧，危及人身和设备安全，电流互感器副绕组一端及铁芯必须接地备安全，电流互感器副绕组一端及铁芯必须接地 电流互感器的分类        1．按安装地点可分为屋内和屋外式。

．按安装地点可分为屋内和屋外式    2．按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式．按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式        穿墙式穿墙式装在墙壁或金属结构的孔中，可节约穿墙套管；装在墙壁或金属结构的孔中，可节约穿墙套管；支持式支持式安装在平面或支柱上；安装在平面或支柱上；装入式装入式是套装在是套装在35kv及以上及以上的变压器或多油断路器油箱内的套管上，也称为套管式的变压器或多油断路器油箱内的套管上，也称为套管式    3．按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等．按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等    干式干式用绝缘胶浸渍，用于屋内低压电流互感器；用绝缘胶浸渍，用于屋内低压电流互感器；浇注式浇注式以环氧树脂作绝缘，目前，仅用于以环氧树脂作绝缘，目前，仅用于35kv及以下的屋内电流及以下的屋内电流互感器；互感器；油浸式油浸式多为屋外式多为屋外式        4．按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式．按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式          单匝式分为贯穿型和母线型两种单匝式分为贯穿型和母线型两种       5．按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、．按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电式和无线电式。

光电式和无线电式电流互感器电流互感器全型号的表示和含义全型号的表示和含义LMK3-0.66电流互感器电流互感器电流互感器准确级（误差限值）电流互感器准确级（误差限值）1、、电流误差（又称比差）电流误差（又称比差） 电流互感器实际测量出来的电流电流互感器实际测量出来的电流KI2与实际一次电与实际一次电流流I1之差，占之差，占I1的百分数，即的百分数，即                                                            2、角误差（角差）、角误差（角差）     旋转旋转1800的二次电流与一次电流之间的夹角规的二次电流与一次电流之间的夹角规定二次电流负相量超前于一次电流相量时，角误差定二次电流负相量超前于一次电流相量时，角误差δ为正，反之为负为正，反之为负 电压互感器工作原理类同变压电压互感器工作原理类同变压器，主要用来变换电压，并用来器，主要用来变换电压，并用来给测量仪表和继电保护装置供电，给测量仪表和继电保护装置供电，以测量线路的电压、功率和电能，以测量线路的电压、功率和电能，或者用来路发生故障时保护或者用来路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压线路中的贵重设备、电机和变压器。

器1 1、电压互感器、电压互感器的作用的作用 二、电压互感器二、电压互感器户外干式电压互感器户外干式电压互感器 1. 1.将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压，供各种二次设备使用电压，供各种二次设备使用 2. 2.使二次设备与一次高压隔离，保证人身和设备的安全使二次设备与一次高压隔离，保证人身和设备的安全2 2、、电压互感器工作原理电压互感器工作原理电压互感器原理图电压互感器原理图 N1U1U2N2 电磁式电压互感器的主要结电磁式电压互感器的主要结构和工作原理类似于变压器构和工作原理类似于变压器如图所示，电压互感器的一次如图所示，电压互感器的一次线圈匝数线圈匝数N N1 1很多，并接于被测很多，并接于被测高压电网上，二次线圈匝数高压电网上，二次线圈匝数N N2 2较少，二次负荷比较恒定，接较少，二次负荷比较恒定，接于高阻抗的测量仪表和继电器于高阻抗的测量仪表和继电器电压线圈，正常运行时，电压电压线圈，正常运行时，电压互感器接近于空载状态互感器接近于空载状态    电压互感器一、二次线圈额定电压之比，称为电压互电压互感器一、二次线圈额定电压之比，称为电压互感器的额定变比，即感器的额定变比，即 K Kn n=U=U1n1n/U/U2n2n 其中，一次线圈额定电压其中，一次线圈额定电压U U1n1n是电网的额定电压（是电网的额定电压（1010、、3535、、110110、、220220、、500KV500KV等），二次电压则统一定为等），二次电压则统一定为100(100(或或100/ )V100/ )V，所以，所以KnKn也标准化。

也标准化3 3、电压互感器的分类、电压互感器的分类 (1)(1)按照结构分类按照结构分类 三相三柱式三相三柱式 三相五柱式三相五柱式 单相电压互感器单相电压互感器 (2)(2)按照安装位置不同按照安装位置不同 母线母线PT:PT:测量母线电压测量母线电压 线路线路PT:PT:测量线路电压测量线路电压 (3)(3)按照原理分类按照原理分类 电磁式电压互感器电磁式电压互感器 电容式电压互感器电容式电压互感器 电子式电压互感器电子式电压互感器JDZC-12JDZC-12型电子式电压互感器型电子式电压互感器（1）电压互感器的一次绕组并联于一次电路，而二次绕组与测量表计或继电维护及主动装置的电压线圈并联衔接二次回路阻抗很大，工作电流和功耗都很小，相当于空载（二次开路）状况二次电压只取决于一次（体系）电压2）电压互感器二次不能短路。

否则，短路电流很大，会烧毁互感器及仪表设备3）电压互感器二次绕组必需一点接地一般是以中性点，若无中性点，则采取 b相接地 4 4、电压互感器的工作特点、电压互感器的工作特点5 5、电磁式电压互感器的结构类型、电磁式电压互感器的结构类型（（1 1））35kV35kV及以下的电压互感器及以下的电压互感器 35kV35kV及一下电压互感器的结构和普通变压器基本一致及一下电压互感器的结构和普通变压器基本一致根据其绝缘方式的不同，可分为干式、环氧浇注式和油浸根据其绝缘方式的不同，可分为干式、环氧浇注式和油浸式三种 干式干式电压互感器一般只用于低压的户内配电装置电压互感器一般只用于低压的户内配电装置 浇注式浇注式电压互感器用于电压互感器用于 3 3～～35kV35kV户内配电装置户内配电装置 油浸式油浸式电压互感器电压互感器JDJJ2-35JDJJ2-35型、型、JDJ2-35JDJ2-35型被广泛用于型被广泛用于35kV 35kV 系统中这类电压互感器的铁芯和一、二次绕组放在系统中这类电压互感器的铁芯和一、二次绕组放在充有变压器油的油箱内。

绕组出线端经固定在油箱盖上的充有变压器油的油箱内绕组出线端经固定在油箱盖上的套管引出套管引出（（2 2））110110～～220kV220kV电压互感器电压互感器 随着电压的升高，电压互感器绝缘尺寸需增大为了随着电压的升高，电压互感器绝缘尺寸需增大为了减少绕组绝缘厚度，缩短磁路长度，减少绕组绝缘厚度，缩短磁路长度，110kV110kV及以上电压互及以上电压互感器采用串级式，铁芯不接地，带电位，由绝缘板支撑，感器采用串级式，铁芯不接地，带电位，由绝缘板支撑，如国产如国产JCCJCC型和型和JDCFJDCF型电压互感器型电压互感器 一次绕组分两部分，分别绕在上下两铁芯上，二次绕一次绕组分两部分，分别绕在上下两铁芯上，二次绕组只绕在下铁芯柱上并置于一次绕组的外面铁芯和一次组只绕在下铁芯柱上并置于一次绕组的外面铁芯和一次绕组的中点相连当电网电压绕组的中点相连当电网电压U U加到互感器一次绕组时，加到互感器一次绕组时，其铁芯的电位为其铁芯的电位为(1/2)U(1/2)U而且一次绕组的两个出线端与铁而且一次绕组的两个出线端与铁芯间的电位差、一、二次绕组间的电位差及二次绕组和铁芯间的电位差、一、二次绕组间的电位差及二次绕组和铁芯间的电位差将都是芯间的电位差将都是(1/2)U(1/2)U。

这就降低了对铁芯与一次绕这就降低了对铁芯与一次绕组之间以及一、二次绕组之间的绝缘要求组之间以及一、二次绕组之间的绝缘要求 6 6、电磁式电压互感器全型号的表示和含义、电磁式电压互感器全型号的表示和含义7 7、电压互感器的准确等级（、电压互感器的准确等级（GB1207-2006GB1207-2006））8 8、电压互感器的保护措施、电压互感器的保护措施    60kV及以下系统，一次侧一般经过隔离开关和熔断器接及以下系统，一次侧一般经过隔离开关和熔断器接入高压电网入高压电网电压互感器一次侧熔断器的作用：电压互感器一次侧熔断器的作用：（（1）保护电压互感器本身，当电压互感器本身故障时，熔）保护电压互感器本身，当电压互感器本身故障时，熔断器迅速熔断，防止事故扩大；断器迅速熔断，防止事故扩大；（（2）防止高压电网受电压互感器本身及其引线的影响防止高压电网受电压互感器本身及其引线的影响110kV及以上系统，电压互感器一次侧不装熔断器：及以上系统，电压互感器一次侧不装熔断器：（（1）主要原因是考虑到系统灭弧问题较大，熔断器的断流）主要原因是考虑到系统灭弧问题较大，熔断器的断流容量亦很难满足要求，熔断器容量亦很难满足要求，熔断器 制造困难；制造困难；（（2）这一类互感器采用单相串级式，绝缘强度高，发生事）这一类互感器采用单相串级式，绝缘强度高，发生事故的可能性比较小；故的可能性比较小；（（3））110kV及以上系统，中性点一般采用直接接地，接地及以上系统，中性点一般采用直接接地，接地故障时，瞬时跳闸，不会过电故障时，瞬时跳闸，不会过电 压运行。

压运行电压互感器的二次侧：电压互感器的二次侧：（（1）装设熔断器或低压断路器，当电压互感器二次侧及）装设熔断器或低压断路器，当电压互感器二次侧及回路发生故障时，能够快速熔断或切断，保证电压互感回路发生故障时，能够快速熔断或切断，保证电压互感器不遭受损坏及不造成保护误动器不遭受损坏及不造成保护误动2）计量、测量二次绕组装设熔断器计量、测量二次绕组装设熔断器3）保护用二次绕组装设快速低压断路器保护用二次绕组装设快速低压断路器8 8、电压互感器的保护措施、电压互感器的保护措施9 9、电压互感器操作注意事项、电压互感器操作注意事项 1 1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路电压互感器的二次侧在工作时不能短路在正常工在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备 2 2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。

3 3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性以保证测量的准确性以保证测量的准确性 4 4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用 5 5）一次侧并接路中一次侧并接路中主要区别是正常运行时工作状态很不相同：主要区别是正常运行时工作状态很不相同： 1 1）电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感）电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；器二次可以开路，但不得短路； 2 2）相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻）相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源一个内阻无穷大的电流源 3 3）电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故）电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。

度大大增加，有时甚至远远超过饱和值1010、电压互感器和电流互感器的区别、电压互感器和电流互感器的区别§2.6 载流导体和绝缘子载流导体和绝缘子§2.6.1 载流导体载流导体一、母线一、母线1 1、作用、作用————汇集、分配和传送电能汇集、分配和传送电能2 2、特点、特点————裸导体装置、通过的功率大、要承受很大的裸导体装置、通过的功率大、要承受很大的动热稳定动热稳定3 3、材料、材料n硬母线：硬母线： ①①铜铜——导电率高、机械强度高、导电率高、机械强度高、 抗腐蚀性能好，价格昂贵抗腐蚀性能好，价格昂贵 ② ②铝铝——导电率较低、截面大、重量轻、耐腐蚀性能差导电率较低、截面大、重量轻、耐腐蚀性能差 ③ ③钢钢——导电率差、集肤效应严重、损耗较大；价格便宜导电率差、集肤效应严重、损耗较大；价格便宜n软母线：软母线：钢芯铝绞线钢芯铝绞线硬母线硬母线 优点：优点： 1 1）悬垂极小，无拉力，无需另设高大构件；）悬垂极小，无拉力，无需另设高大构件； 2 2）不会摇摆，相间距离可以缩小，节省占地面积不会摇摆，相间距离可以缩小，节省占地面积。

缺点：缺点： 1 1）管型母线易产生微风共振，对基础不均匀沉陷比较）管型母线易产生微风共振，对基础不均匀沉陷比较敏感；敏感； 2 2）母线档距不能太大，一般不能上人检修；）母线档距不能太大，一般不能上人检修； 3 3）支柱绝缘子防污、抗震性能差支柱绝缘子防污、抗震性能差软母线：软母线： 优点：可采取较大档距优点：可采取较大档距 缺点：悬垂导致导线相间及对地距离增加，进而增加构缺点：悬垂导致导线相间及对地距离增加，进而增加构 架高度和宽度架高度和宽度4 4、截面形状、截面形状 矩形母线：等截面下周长长，冷却条件好，耗金属少矩形母线：等截面下周长长，冷却条件好，耗金属少 管形母线：可防止产生电晕，散热面小管形母线：可防止产生电晕，散热面小( (圆形、异形圆形、异形) ) 槽形母线：集肤效应较小，电流分布较均匀，散热条槽形母线：集肤效应较小，电流分布较均匀，散热条 件好输送较大电流的母线，一般采用槽形母线输送较大电流的母线，一般采用槽形母线 铜管母线铜管母线槽形母线槽形母线5 5、母线的布置、母线的布置n△△母线三相导体排列方式（各相间相对关系）：母线三相导体排列方式（各相间相对关系）： 水平排列、竖直排列、三角形排列水平排列、竖直排列、三角形排列 ↑ ↑ 软母线软母线 硬母线硬母线n△△母线的放置法：平放、立放母线的放置法：平放、立放 （母线与空间的相对关系）（母线与空间的相对关系）n△△安装方式安装方式: : 平装平装————机械抗弯强度高，对流散热效果差机械抗弯强度高，对流散热效果差 立装立装————对流散热效果好，机械抗弯强度高差对流散热效果好，机械抗弯强度高差 （母线与绝缘子的相互关系）（母线与绝缘子的相互关系） 综合布置方式：综合布置方式：竖排立放平装、平排平放平装竖排立放平装、平排平放平装 竖排平放立装、平排立放立装竖排平放立装、平排立放立装6 6、母线的着色、母线的着色 直流：直流： + +极：极：红色红色 - -极：极：蓝色蓝色 交流：交流： A A相：黄色相：黄色 B B相：绿色相：绿色 C C相：红色相：红色 接接 地中性线：地中性线：紫色紫色 不接地中性线：白色不接地中性线：白色 目的：目的：① ① 区别相序区别相序 ② ② 增加辐射散热、载流量提高增加辐射散热、载流量提高12%12%～～15%15% ③ ③ 防腐蚀作用防腐蚀作用二、电力电缆二、电力电缆n特点：铺设在地下，结构紧凑、占用空间小、走向和特点：铺设在地下，结构紧凑、占用空间小、走向和 布置灵活、不影响环境、现场施工简便，供电布置灵活、不影响环境、现场施工简便，供电可靠性高。

投资大，出现故障时检修困难可靠性高投资大，出现故障时检修困难n结构：结构： 电缆芯线：铝芯或铜芯、圆形或扇形截面电缆芯线：铝芯或铜芯、圆形或扇形截面 绝缘层：各芯线绝缘绝缘层：各芯线绝缘\ \相间绝缘相间绝缘\ \芯线对地绝缘芯线对地绝缘 密封护套：铅色、铅包密封护套：铅色、铅包 保护层：钢带、钢丝叠加、沥青防腐层保护层：钢带、钢丝叠加、沥青防腐层n分类：油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、分类：油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、 交联聚氯乙烯绝缘电缆、橡皮绝缘电缆交联聚氯乙烯绝缘电缆、橡皮绝缘电缆n电缆头电缆头----电缆与电缆、架空线、电机、电器等连接头电缆与电缆、架空线、电机、电器等连接头 分类：终端头：环氧树脂型、干包型分类：终端头：环氧树脂型、干包型 中间接头：电缆与电缆的连接中间接头：电缆与电缆的连接三、绝缘子三、绝缘子n作用：作用： 支持支持————支持及固定带电裸导体，并使之与地绝缘支持及固定带电裸导体，并使之与地绝缘 绝缘绝缘————带电导体之间的绝缘带电导体之间的绝缘n技术要求：绝缘性能好技术要求：绝缘性能好+ +机械性能好机械性能好+ +耐热性好耐热性好n分类分类 电器绝缘子电器绝缘子——固定电器的载流部分固定电器的载流部分 电站绝缘子电站绝缘子——固定硬母线固定硬母线( (支柱支柱/ /套管绝缘子套管绝缘子) ) 线路绝缘子线路绝缘子——固定软母线固定软母线( (针式、悬式、棒式针式、悬式、棒式) )结构：绝缘体结构：绝缘体+ +金属配件金属配件 支持绝缘子支持绝缘子 悬式绝缘子悬式绝缘子 套管绝缘子套管绝缘子 防污型绝缘子防污型绝缘子防污型绝缘子防污型绝缘子§2.7 雷击过电压和接地装置雷击过电压和接地装置§2.7.1 雷击的危害及防雷措施雷击的危害及防雷措施一、雷电的成因一、雷电的成因 雷电是带有电荷的雷电是带有电荷的“雷云雷云”之间、之间、“雷云雷云”对大地或物体之间产生急剧放电的一种自然现象。

对大地或物体之间产生急剧放电的一种自然现象    在在闷闷热热的的天天气气里里，，地地面面水水汽汽蒸蒸发发上上升升，，在在高高空空低低温温影影响响下下，，凝凝成成冰冰晶晶冰冰晶晶受受到到上上升升气气流流的的冲冲击击而而破破碎碎分分裂裂，，气气流流挟挟带带一一部部分分带带正正电电的的小小冰冰晶晶上上升升，，形形成成“正正雷雷云云”，，而而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云负雷云”    当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电大的雷电场由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷当雷云与大地之间在某一方位的电场荷极性相反的电荷当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到强度达到25～～30kV/cm时，雷云就开始向这一方位放电，时，雷云就开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为形成一个导电的空气通道，称为雷电先导雷电先导  当其下行到离地面当其下行到离地面100100～～300m300m时，就引起一个上行的时，就引起一个上行的迎雷先导。

当上下行先导相迎雷先导当上下行先导相互接近时，正、负电荷强烈互接近时，正、负电荷强烈吸引、中和吸引、中和而产生强大的雷而产生强大的雷电流，并伴有雷鸣电闪这电流，并伴有雷鸣电闪这就是就是直击雷的主放电阶段直击雷的主放电阶段，，这阶段的时间极短这阶段的时间极短 主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷会继续沿主放主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷会继续沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声这就是直击这就是直击雷的雷的余辉放电阶段余辉放电阶段，时间一般为，时间一般为0.03～～0.15s，电流较小，，电流较小，约为几百安雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象约为几百安雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称为之间的最小空间距离，称为闪击距离闪击距离雷电的闪击距离雷电的闪击距离与雷电流的幅值和陡度有关确定直击雷防护范围的与雷电流的幅值和陡度有关确定直击雷防护范围的“滚球半径滚球半径”大小，就与闪击距离有关大小，就与闪击距离有关直击雷示意图直击雷示意图二、二、 雷电的危害雷电的危害 雷击雷击的的危害主要有危害主要有三三种：种：（（1）直接雷击）直接雷击　带电的云层对大地上的某　带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，一点发生猛烈的放电现象，称为直接雷击。

其破坏力十称为直接雷击其破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电通道放入大地，将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁，甚至危及子电气系统摧毁，甚至危及人畜的生命安全人畜的生命安全 小学教室没有避雷措小学教室没有避雷措施；施； 兴业村地处雷电多兴业村地处雷电多发区，而兴业村小学位发区，而兴业村小学位于一个山包上，位置突于一个山包上，位置突出，周围又有水田和水出，周围又有水田和水塘；教室前面种有大树塘；教室前面种有大树种种因素都增加了雷击种种因素都增加了雷击事故发生的机率事故发生的机率 （（2）感应雷击）感应雷击　 感应雷击是指闪电放电时，在附近导体上产生静电感应感应雷击是指闪电放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应，致使金属部件之间放电而损害设备和电磁感应，致使金属部件之间放电而损害设备 　　 感应雷击的特点是电子设备被击穿或烧毁的地点距离雷感应雷击的特点是电子设备被击穿或烧毁的地点距离雷击的发生地比较远，数百米到几千米甚至或几十千米。

击的发生地比较远，数百米到几千米甚至或几十千米 目前弱电设备的雷击损坏目前弱电设备的雷击损坏80%是由感应雷击造成的是由感应雷击造成的 另外，雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿另外，雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部接闪器（避雷带、避雷线、避雷网或避雷针）着建筑物顶部接闪器（避雷带、避雷线、避雷网或避雷针）引下线泄放到大地的过程中，会在引下线周围形成强大的引下线泄放到大地的过程中，会在引下线周围形成强大的瞬变磁场，电子设备受到干扰轻则导致数据丢失、产生误瞬变磁场，电子设备受到干扰轻则导致数据丢失、产生误动作或暂时瘫痪；动作或暂时瘫痪；严重时可引起元器件严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁，击穿及电路板烧毁，使整个系统瘫痪使整个系统瘫痪 高压线上感应雷可高达几十高压线上感应雷可高达几十万伏，低压线上感应雷可达几万万伏，低压线上感应雷可达几万伏，对供电系统危害很大伏，对供电系统危害很大（（3）雷电侵入波）雷电侵入波　是感应雷的另一种表现直击雷或感应雷在电力线路的是感应雷的另一种表现直击雷或感应雷在电力线路的附近、地面或杆塔顶点放电，从而在导线上感应产生的冲附近、地面或杆塔顶点放电，从而在导线上感应产生的冲击电压波，此电压波沿着导线以光速向两侧流动，侵入变击电压波，此电压波沿着导线以光速向两侧流动，侵入变配电所或其他建筑物，配电所或其他建筑物，侵入并危及室内电子设备和自动化侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统，控制等各个系统，并在变压器内部引起行波反射，产生很并在变压器内部引起行波反射，产生很高的过电压。

高的过电压往往在听到雷声之前，电子设备、控制系统往往在听到雷声之前，电子设备、控制系统等可能已经损坏等可能已经损坏 据统计，雷电侵入据统计，雷电侵入波造成的雷害事故，波造成的雷害事故，要占所有雷害事故的要占所有雷害事故的50%～～70%2005.8高邮一玩具厂高邮一玩具厂遭落地雷遭落地雷及雷电侵入波袭击及雷电侵入波袭击三、防雷三、防雷建筑物建筑物分类分类 按按防防雷雷要要求求，，建建筑筑物物根根据据其其重重要要性性、、使使用用性性质质、、发发生生雷电事故的可能性和后果，分为三类雷电事故的可能性和后果，分为三类1）第一类防雷建筑物）第一类防雷建筑物    1））凡凡制制造造、、使使用用、、贮贮存存炸炸药药、、火火药药、、起起爆爆药药、、火火工工品品等等大大量量爆爆炸炸物物质质的的建建筑筑物物，，因因电电火火花花而而引引起起爆爆炸炸会会造造成成巨巨大大破坏和人身伤亡者破坏和人身伤亡者    2）具有）具有0区或区或10区爆炸危险环境的建筑物区爆炸危险环境的建筑物    3）具有）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。

炸会造成巨大破坏和人身伤亡者 （（2）第二类防雷建筑物）第二类防雷建筑物    1）制造、使用、贮存爆炸物资的建筑物，且电火花不易）制造、使用、贮存爆炸物资的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者    2）具有）具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者    3）具有）具有2区或区或11区爆炸危险环境的建筑物区爆炸危险环境的建筑物    4））预预计计雷雷击击次次数数大大于于0.06次次/年年的的部部、、省省级级办办公公建建筑筑物物及及其其它它重重要要或或人人员员密密集集的的公公共共建建筑筑物物；；预预计计雷雷击击次次数数大大于于0.3次次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物的住宅、办公楼等一般性民用建筑物    5）工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐    6）国家级重要建筑物国家级重要建筑物 （（3）第三类防雷建筑物）第三类防雷建筑物    1）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的雷的21区、区、22区、区、23区火灾危险环境。

区火灾危险环境    2）预计雷击次数大于或等于）预计雷击次数大于或等于0.06次次/年的一般工业建筑年的一般工业建筑物    3）预计雷击次数大于或等于）预计雷击次数大于或等于0.012次次/年且小于或等于年且小于或等于0.06次次/年的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的年的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于公共建筑物；预计雷击次数大于0.06次次/年且小于或等于年且小于或等于0.3次次/年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸建筑物防雷类别建筑物防雷类别滚球半径滚球半径hr(m)hr(m)避雷网格尺寸（避雷网格尺寸（m×mm×m））第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物30≤5×5或或6×4第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物45≤10×10或或12×8第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物60≤≤20×2020×20或或24×1624×16 网格敷设方式和材料规格：明敷圆钢直径≥φ8，暗敷圆钢直径≥φ10；明敷扁钢截面积≥48mm2，暗敷扁钢截面积≥100mm2，厚度≥4mm。

1、防止直接雷的方法、防止直接雷的方法 防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置的总和防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置的总和直击雷的防御一般采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装直击雷的防御一般采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，设法把直击雷迅速流散到大地中去置，设法把直击雷迅速流散到大地中去1）避雷针）避雷针四、四、 防雷措施防雷措施 避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成，安装在电杆、构架或钢管制成，安装在电杆、构架或建筑物上，下端通过引下线与接建筑物上，下端通过引下线与接地装置可靠连接地装置可靠连接 避避雷雷针针的的功功能能实实质质是是引引雷雷它它对对雷雷电电场场产产生生一一个个附附加加电电场场，，使使雷雷电电场场畸畸变变，，雷雷云云经经避避雷雷针针、、引引下下线线和和接接地地装装置置泄泄放放到到大大地地，，保保护建筑物免受直接雷击护建筑物免受直接雷击避雷针结构避雷针结构 示意图示意图1- 避雷针避雷针2- 引下线引下线 3- 接地装置接地装置单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围 当hx≥h/2 时，rx =(h-hx)P 当hx＜h/2 时， rx=(1.5h-2hx)P 其中P为高度影响系数： H≤30m时，P=1 H> 30m时，P=5.5/  两根等高避雷针的保护范围两根等高避雷针的保护范围 新规范使用新规范使用滚球法求避雷滚球法求避雷针的保护范围，针的保护范围，参右图。

参右图按按““滚球法滚球法””确定单支避雷针保护范围确定单支避雷针保护范围 避雷针在地面上的保护半径：避雷针在地面上的保护半径： 各类防雷建筑物各类防雷建筑物滚球半径：滚球半径：    一类：一类：hr＝＝30m    二类：二类：hr＝＝45m    三类：三类：hr＝＝60m（（2）采用避雷线）采用避雷线    接闪器为悬挂在代电导线上方的接地导线接闪器为悬挂在代电导线上方的接地导线    作用：作用：防止架空线路（防止架空线路（35kV及以上架空线路）免遭及以上架空线路）免遭直接雷击的侵袭直接雷击的侵袭    设置：设置：位于架空导线的上方位于架空导线的上方    材质：材质：一般采用截面不小于一般采用截面不小于35mm35mm2 2的镀锌钢绞线的镀锌钢绞线, ,引下引下线为截面不小于线为截面不小于25mm25mm2 2的镀锌钢绞线的镀锌钢绞线    避雷线对架空导线的保护范围，是以保护角来表示避雷线对架空导线的保护范围，是以保护角来表示的保护角越小，保护效果越好，一般取的保护角越小，保护效果越好，一般取20°~ 30° 单单根避雷线保护范围：根避雷线保护范围：      当当hx≥h/2  时，时，            rx =0.47(h-hx)P      当当hx＜＜h/2 时，时，            rx=(h-1.53hx)P 避雷线保护范围示意图避雷线保护范围示意图两根等高平行避雷线两根等高平行避雷线的保护范围的保护范围 滚球法求避雷线的保护范围滚球法求避雷线的保护范围 （（3）避雷网、带）避雷网、带    避雷网避雷网是在被保护建筑物屋顶上连结成的金属网格，是在被保护建筑物屋顶上连结成的金属网格，用引下线接至接地体。

金属网格可用直径大于用引下线接至接地体金属网格可用直径大于8mm的钢的钢筋或截面大于筋或截面大于12mm×4mm的扁钢焊接而成对于屋脊、的扁钢焊接而成对于屋脊、屋角、屋檐、檐角等易受雷击的部位，宜采用避雷网防屋角、屋檐、檐角等易受雷击的部位，宜采用避雷网防护直击雷避雷网还有防护雷电感应的作用护直击雷避雷网还有防护雷电感应的作用    避雷带避雷带是在建筑物的边缘及凸出部分装设的金属钢带，是在建筑物的边缘及凸出部分装设的金属钢带，利用浇灌在建筑物上的支持铁夹加以固定支持铁夹高利用浇灌在建筑物上的支持铁夹加以固定支持铁夹高出屋面约出屋面约100mm～～150mm，每两支铁夹间的距离为，每两支铁夹间的距离为1m～～1.5m；钢带一般采用直径大于；钢带一般采用直径大于8mm的圆钢或截面积的圆钢或截面积大于大于12mm×4mm的扁钢    避雷带同样需经引下线接至接地体，还可以与建筑物避雷带同样需经引下线接至接地体，还可以与建筑物的钢筋焊接在一起，以减小接地电阻的钢筋焊接在一起，以减小接地电阻2.感应雷的防御感应雷的防御    防御感应雷的方法如下：防御感应雷的方法如下：    （（1）在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔）在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔20米左右米左右引出接地线一根，接地电阻的选择可参考相关规定。

引出接地线一根，接地电阻的选择可参考相关规定    （（2）建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等）建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回路均应接地，混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回路    （（3）将突出屋面的金属物接地；）将突出屋面的金属物接地；    （（4）对净距离小于）对净距离小于100mm的平行敷设的长金属管道，的平行敷设的长金属管道，每隔每隔20～～30米用金属线跨接，避免因感应过电压而产生火米用金属线跨接，避免因感应过电压而产生火花 3. 雷电侵入波的防御雷电侵入波的防御    避雷器装置示意图避雷器装置示意图1- 架空线路架空线路   2-避雷器避雷器 3-接地体接地体       4- 电力变压器电力变压器 避雷器主要有保护间隙、阀式避雷器、排气式避雷器、角型避雷器和金属氧化物避雷器等几种 避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避 避雷器应与被保护设备并联，且避雷器应与被保护设备并联，且安装在被保护设备电源侧安装在被保护设备电源侧雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。

阀式避雷器结构图阀式避雷器结构图 火花间隙火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔用铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开，在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电开，在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电 阀片阀片具有非线性特性，正常电压下其电阻很大，而具有非线性特性，正常电压下其电阻很大，而过电压下其电阻就变得很小过电压下其电阻就变得很小架空线架空线 1））对对6~10kV架架空空线线，，如如有有条条件件就就采采用用30~50m的的电电缆缆段段埋埋地地引引入入，，在在架架空空线线终终端端杆杆装装避避雷雷器器，，避避雷雷器器接接地地线线应应与与电电缆缆金金属属外壳相连后直接接地，并连入公共地网外壳相连后直接接地，并连入公共地网    2））对对没没有有电电缆缆引引入入的的6～～10kV架架空空线线，，在在终终端端杆杆处处装装避避雷雷器器，附近装设集中接地线，并连入公共地网附近装设集中接地线，并连入公共地网    3）对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有）对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有50m的电缆的电缆段经埋地引入，在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，段经埋地引入，在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，并连入公共地网。

并连入公共地网 变配电所变配电所   1）在电源进线处主变压器高压侧装设避雷器在电源进线处主变压器高压侧装设避雷器    避雷器与主变尽量靠近安装，相互间最大电气距离不超过下避雷器与主变尽量靠近安装，相互间最大电气距离不超过下页表中规定，同时，避雷器的接地端与变压器的低压侧中性点页表中规定，同时，避雷器的接地端与变压器的低压侧中性点及金属外壳均应可靠接地及金属外壳均应可靠接地阀式避雷器至阀式避雷器至3 3～～10kV10kV主变主变的最大电气距离的最大电气距离雷雨季节经常运雷雨季节经常运行的进线路数行的进线路数123≥4避雷器至主变最避雷器至主变最大电气距离（大电气距离（m m））15232730    2））3~10kV高压配电装置及车高压配电装置及车间变配电所，要求在每路进线终间变配电所，要求在每路进线终端和各段母线上都装有避雷器端和各段母线上都装有避雷器避雷器接地端与电缆头外壳相连避雷器接地端与电缆头外壳相连后须可靠接地后须可靠接地 3）在低压侧装设避雷器）在低压侧装设避雷器      在多雷区、强雷区及向一级在多雷区、强雷区及向一级防雷建筑供电的防雷建筑供电的Yyn0和和Dyn11联联结的配电变压器，应装设一组低结的配电变压器，应装设一组低压避雷器。

压避雷器 高压电动机的防雷高压电动机的防雷 高压电动机的防雷不能采用普通型的高压电动机的防雷不能采用普通型的FSFS、、FDFD系列避雷器，系列避雷器，而要采用专用的保护旋转电动机的而要采用专用的保护旋转电动机的FCDFCD系列磁吹式阀型避系列磁吹式阀型避雷器，或用串联间隙的金属氧化物避雷器雷器，或用串联间隙的金属氧化物避雷器§2.7.2 接地装置接地装置一、接地装置的概念一、接地装置的概念 接地装置接地装置是由埋入土中的金属接地体和连接用的接地线是由埋入土中的金属接地体和连接用的接地线构成，是埋设在地下的接地电极与连接导线的总称构成，是埋设在地下的接地电极与连接导线的总称 埋设在土壤中与大地有良好接触的金属导体（角钢、扁钢、钢管等），叫接地体接地体或接地电极接地电极将电气设备的某个部分用金属导体与接地体相连，称为接地接地其连接用的金属导体叫接地线接地线 水电站中电气设备的接地体可分为： 自然接地体：自然接地体：由于构筑需要而埋设在水中或地下的各种金属部件例如：压力钢管、蜗壳、尾水管、钢筋网等 人工接地体：人工接地体：专门为接地需要而埋设在地中的接地体。

人工接地体分垂直和水平两种方式，两者常组合成复合接地体 ·二、接地装置的种类二、接地装置的种类 水电站中电气设备的接地种类主要有： 1、工作接地：、工作接地：电力系统为了正常运行或排除故障的需要，将电力网中的某些点加以接地其作用是保持系统电位的稳定性，减轻低压系统由高压窜入低压的原因所产生过电压的危险性 2、保护接地：、保护接地：为防止电气设备绝缘损坏危及人身安全，而将其外壳或其架构的金属部分加以接地 3、防雷接地、防雷接地    为了泄掉雷电流而把避雷针和避雷器通过导体接地 4、防静电接地、防静电接地    对生产过程中可能积蓄静电荷的设备进行接地 保护接地的型式有两种：保护接地的型式有两种： ① ①设备的外露可导电部分经各自的接地线直接接地设备的外露可导电部分经各自的接地线直接接地 ② ②设备的外露可导电部分经公共的接地线或经零线接设备的外露可导电部分经公共的接地线或经零线接地，这种接地习惯称为地，这种接地习惯称为““保护接零保护接零”” 保护接地适用于不接地电网 保护接地的作用是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，降低接点的对地电压，避免人体触电危险。

三、接地电阻三、接地电阻 接地电阻指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时遇到的电阻，是电气设备接地点对地电压与接地电流之比 接地电阻包括接地线电阻、接地体电阻、接地体表面与土壤接触面的过渡电阻、接地体周围的土壤电阻 接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻接地线电阻一般很小，可以忽略不计可以认为流散电阻就是接地电阻 对地电压对地电压就是带电体与电位为零的大地之间的电位差通常所说的对地电压，指对接地体20m以外的大地而言的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积如果接地体有多根钢管组成，则当电流自接地体流散时，至电位为零处的距离可能超过20m对地地电压及接地及接地电位位分布曲分布曲线 四、人工接地材料及其实施四、人工接地材料及其实施（1） 垂直接地体采用Φ50mm钢管或50×50×5mm角钢，长度2.5～3m，排列间距一般不小于5m，棒顶距地面0.7～0.9m （2） 水平接地体采用40×4mm的扁钢，或Φ12～Φ16的圆钢；埋设深度0.9～1.0m；连接时要用搭接，搭接长度为扁钢宽度2倍或圆钢直径的4倍，搭接采用电焊或气焊可靠连接。

（3） 接地装置至少要有两处以上引至地面或室内，穿墙处对接地线要穿钢管加以保护室内接地干线采用25×4mm的扁钢，或用Φ6～Φ12的圆钢 五、跨步电压和接触电压五、跨步电压和接触电压 跨步电压跨步电压是指人站立在流过电流的大地上，加于人的两脚之间的电压人的跨步一般按0.8m考虑        接触电压接触电压是指设备绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差如人在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压接触电压通常按人体离开设备0.8m考虑跨步电压和跨步电压和接触电压接触电压 在敷设水电站、变电站接地设备时，应尽量使接地网分布均匀，以降低接触电压和跨步电压六、接地线布置六、接地线布置 接地线分为接地干线和接地支线接地干线和接地支线接地干线一般采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接 接地体按其布置方式可分为外引式接地体和环路式接外引式接地体和环路式接地体地体按其形状划分，有管形、带形和环形管形、带形和环形几种基本形式按其结构划分，有自然接地体和人工接地体自然接地体和人工接地体之分本章习题本章习题 1、一混合结构的小屋，各部尺寸如右图所示，若把避雷针装在屋脊中间，试问该避雷针应高出屋脊多少，才能把整个小屋保护起来。

分别用折线法和滚球法求解）要求：隔要求：隔1周交作业！周交作业！避雷针避雷针The end！ 谢谢！。