高压配电柜的选择、设计与施工,166页.pdf

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  • 发 布 人: 薛晓禅
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  • 按使用场合分:户内型、户外型

    1.油断路器:包括多油和少油

    多油断路器的油量多,兼有灭弧和绝 缘的双重作用:少油断路器的油量少, 只作灭弧介质用

    花纹板标准 1一铝帽 2一油气分离器 3一上接线端子 4一油标 5一静触头 6一灭弧室 7一动触头 8一中间滚动触头 9一下接线端子 10一转轴 11一拐臂 12一基座 13一下支柱瓷瓶 14一上支柱瓷瓶 15一断路弹簧 16一缘筒 17一逆止阀 18一绝缘油

    ★组成结构:由油箱、传动机构和框架 部分组成。 1)油箱:断路器的核心部分 1油箱的上部为“铝帽 ②铝帽的上部为“油汽分离室”,其作用是 将灭弧过程中产生的油汽混合物旋转分离 气体从顶部排气孔排出,而油则沿内壁流回 灭弧室。

    3③铝帽的下部装有“插座式静触头 有3~4片弧触片。断路器在合闸或分 闸时,电弧总在弧触片和“动触头(导 电杆)”端部的弧触头之间产生,从而保 护了静触头的工作触片。

    4油箱的中部为“灭弧室”,外面 套的是高强度的绝缘简,灭弧室的 结构如下图所示。

    5油箱的下部为高强度铸铁制成的 基座,基座内有操作断路器动触头 (导电杆)的转轴和拐臂等传动机 构,导电杆通过中间滚动触头与下 接线柱相连。

    2)传动机构:转轴和拐臂

    ★断路器的导电回路是: 上接线端子→静触头→导电杆(动触头) >中间滚动触头→下接线端子。

    1)合闸时,经操动机构和传动机构 将导电杆插入静触头来接通电路 2)分闸或自动跳闸时,导电杆向下运动 并离开静触头,产生电弧;电弧的高温 使油分解形成气泡,使静触头周围的油 压骤增,压力使逆止阀上升堵住中心孔 致使电孤在封闭的空间内燃烧,灭弧室 内的压力迅速增大。

    同时,导电杆迅速向下运动,产生的 油气混合物在灭弧室内的一、二、三道 灭弧沟和下面的纵吹油囊中对电弧进行 强烈地横、纵吹;下部的绝缘油与被电 弧燃烧的油迅速对流,对电弧起到油吹 弧和冷却的作用。由于上述灭弧方法的 综合作用,使电弧迅速熄灭

    0 1一静触头 2一吸弧钢片 3一横吹灭弧沟 4一纵吹灭弧囊 5一电弧 6一动触头

    灭弧室灭弧过程示意图

    ★特点: 1)少油断路器的油量少,绝缘油只起灰: 弧作用而无绝缘功能,结构简单,体积小 重量轻。用于不需频繁操作和不要求高速 开断的电网中。 注:在通电状态下,油箱外壳带电,必须 与大地绝缘,人体不能触及。但燃烧爆炸 的危险性小。在运行时,要注意观察油标 以确定绝缘油的油量,防止因油量的不足 使电弧无法正常熄灭而导致的油箱爆炸事 故的产生。

    2)SNI0一10型断路器可配用CS2型

    ★特点:高压真空断路器是利用“真空 作为绝缘和灭弧介质,灭弧能力强、无 爆炸、低噪音、体积小、重量轻、寿命 长、电磨损少、结构简单、无污染、可 靠性高、维修方便,属高速断路器,是 实现无油化改造的理想设备。因此,虽 然价格较贵,在要求频繁操作和高速开 断的场合,尤其是安全要求较高的工矿 企业、住宅区、商业区等被广泛采用。

    按使用场合分有户内式和户外式。

    出手车式高压真空断路器

    1一上接线端子 (后出线) 2一真空灭弧室 3一下接线端子 (后出线) 4一操动机构箱 5一合闸电磁铁 6一分闸电磁铁 7一断路弹簧 8一底座

    1一静触头 2一动触头 3一屏蔽罩 4一波纹管 5一与外壳封接的 金属法兰盘 6一波纹管屏蔽罩 7一绝缘外壳

    在触头刚分离时,触头间只产生真空 电 弧。电弧的温度很高,使金属触头表面产 生金属蒸气,由于触头的圆盘状设计使真 空电弧在主触头表面快速移动,其金属离 子在屏蔽罩内壁上凝聚,以致电弧在自然 过零后极短的时间内,触头间隙又恢复了 原有的高真空度。因此,电弧暂时熄灭, 触头间的介质强度迅速恢复;电流过零后 外加电压虽然很快恢复,但触头间隙不会 再被击穿,真空电弧在电流第一次过零时 就能完全熄灭。

    户内式高压SF6断路器

    SF6气体的特性: 一 是一种五色、无味、无毒且不易燃的 性气体,兼有灭弧和绝缘功 能,150℃以下时,其化学性能相当稳 定。 1)由于SF6中不含碳(C)元素,对于 灭弧和绝缘介质来说,具有极为优越 的特性,不需要象油断路器那样要经 常检修;

    2)SF6不含氧(O)元素,因此不存在触 头氧化问题,所以其触头磨损少,使 用寿命长

    3)SF6具有优良的电绝缘性能,在电 流过零时,电弧暂时熄灭后,SF6能迅 速恢复绝缘强度,从而使电弧很快熄 灭。

    4)在电弧的高温作用下,SF6会分解 出氟(F2),具有较强的腐蚀性和毒性 且能与触头的金属蒸汽化合为一种具 有绝缘性能的白色粉未状的氟化物, 因此,SF6断路器的触头一般都设计 成具有自动净化的作用。这些氟化物 在电弧熄灭后的极短时间内能自动还 原。对残余杂质可用特殊的吸附剂清 除,基本上对人体和设备没有什么危

    六氟化硫(SF6)E 断路器特点: 利用SF6气体作灭弧和绝缘介质, 触头磨损少,使用寿命长,无须经常 检修,电绝缘性能好,结构简单,灭 弧能力强,无燃烧爆炸危险,属高速 断路器。但是,SF6断路器的要求加 工精度高,密封性能要求严,价格相 对昂贵。适用于需频繁操作及有易燃 易爆炸危险的场所

    类型: 按SF6断路器灭弧室的结构形式分,有压 气式、自能灭弧式(旋弧式、热膨胀式)和 混合灭弧式(一般采用以上几种灭弧方式的 组合,如压气+旋弧式等)。 注:我国生产的LNI、LN2型为压气式,LW3 型户外式采用旋弧式灭弧结构。

    SF6高压断路器灭弧室

    工作原理: 断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是 相对固定的。当跳闻时,装有动触头和绝缘 喷嘴的汽缸由断路器的操动机构通过连杆带 动离开静触头,电弧在动、静触头间产生, 汽缸和活塞的相对运动压缩SF6气体并使之 通过绝缘喷嘴吹出,用吹弧法来迅速熄灭电

    1.4 高压开关设备的常用操动机构

    1)CS系列手动操动机构 特点:手动和远距离跳闸,只能手动合 闽:采用交流操作电源;无自动重合闸功 能;操作速度有限,所操作的断路器开断 的短路容量不宜超过100MV·A;结构简单, 价格低廉;一般用于操作容量630KV.A以 下的变电所中的隔离开关和负荷开关

    CS2型手动操动机构的外形结构

    SC6型的手动操动机构和GN8型

    特点:不仅能 动和远距离跳: 合闸,且操作电 源交、直流均可 又可实现一次重 合闽,因而其保 护和控制装置可 靠、简单。虽然 结构复杂,价格 较贵,但其应用 已越来越广泛。

    特点:能手动和远距 离跳、合闸(通过其 跳、合闸线圈),也 可进行自动重合闸, 合闸功率大,但需直 流操作电源。

    1一外壳 2一跳闸线圈 3一手动跳闸铁心 4一合闸线圈 5一合闸操作手柄 6一缓冲底座 7一接线端子排 8一辅助开关 9一分合指示器

    文字符号:FU 功能:当通过的电流超过规定值 并经过一定的时间后熔体(熔丝或 熔片)熔化而分断电流,断开电路 来完成短路保护和过负荷保护功能 熔断器的体积很小,但却能分断很 高的短路电流。

    高压熔断器的全型号的表示和含义如下

    注:对于“自爆式”熔断器,在

    RN系列户内高压管式熔断器: 要用于3kV~35kV配电系统中作短 保护和过负荷保护用。 类型及特点 1)RN1型用于高压电力线路及其设备 和电力变压器的短路保护,也能作过 负荷保护。RN3和RN1相似 2)RN2、RN4、RN5则用于电压互感器 的短路保护,RN4和RN2相似,只是技 术数据有所差别

    3)RN6型主要用于高压电动机的 短路保护。 注:RN5和RN6是以RN1和RN2为基 础的改进型,具有体积小、重量 轻、防尘性能好、维修和更换方 便等特点。

    1、RN2户内高压管式熔断器介绍:

    (b)熔断器的外形结构 RN型高压管式熔断器

    1一金属管帽 2一瓷熔管 3一工作熔体 4一指示熔体 5一锡球 6一石英砂填米 7一熔断指示善 断后弹出状态

    RN1型一由单根或多根镀银的细铜丝并 联绕成螺旋状: RN2型一由三种不同截面的一根康铜丝 绕在陶瓷芯上,均理放在石英砂填料 中,上焊有小锡球

    动作指示器: RN1 一 当工作熔体熔断后,指示熔 体也相继熔断,其熔断指示器弹出 给出熔体熔断的指示信号 RN2型一无熔断指示器,由电压互 感器二次侧仪表的读数来判断其熔 体的熔断情况,

    ●工作原理: 1) 锡球的作用:使熔断器能在过负荷目 流或较小短路电流时能动作,提高熔迷 器保护的灵敏度。 当过负荷电流通过 时,铜熔丝能在较低的温度下熔断一 “冶金效应 2) 铜熔丝的作用:使熔断器在短路电流 时动作,断开电路,实现短路保护

    ③“限流”式熔断器:能在短路后不到 个周期即短路电流未达到冲击电流值 (ish)时就能完全熄灭电弧、切断短路电 流的特性称“限流”式。 4 灭弧能力:具有“粗弧分细、长弧切 短和狭沟灭弧”等灭弧方法,因此,该 熔断器的灭弧能力很强,具有“限流” 式特性,因此RN系列熔断器为“限流”

    RW系列户外高压跌开式熔断器,又

    ●〇作用:被广泛用于环境正常的户

    1)一般跌开式熔断器:如RW4、RW7型等 2)负荷型跌开式熔断器:如RW10一10F型

    3)限流型户外熔断器:如RW10一35、

    〇一般户外高压跌开式熔断器

    斤器 1一上接线端子 2一上静触头 3一上动触头 4一管帽 5一操作环 6一熔管 7一铜熔丝 8一下动触头 9一下静触头 10一下接线端子 11一绝缘瓷瓶 12一安装板

    1) 作用: ①带负荷操作:在 上静触头上加装了简 单的灭弧室,其操作 要求和“负荷开关 相同。 ② 隔离开关的作用 ③ 短路保护功能 4 ?3 非限流”式

    限流式户外高压熔断器一文字符号为

    1)该熔断器的短路和过负荷保护功 能与RN型相同。瓷质熔管内充有石 英砂,熔体结构和RN型的户内高压 熔断器相似 2)该熔断器的熔管是固定在棒形支 柱绝缘子上的,熔体熔断后不能自 动跌开,无明显可见的断开间隙 不能作“隔离开关”用。

    ORW一B系列的高压爆炸式跌开熔 断器:结构和RW系列基本相似, 有B型和BZ型两种 1)B型为自爆跌开式: 2)BZ型是爆炸重合跌开式:其熔断 器每相有两根熔管,若为瞬时性故 障,可投入重合熔管来保证系统的 继续工作:如果是永久性故障,则 重合熔管会再动作一次,将故障切 除,以保护系统。

    电流互感器和电压互感器的统称,又称 仪用变压器或测量互感器。 作用:根据变压器的变压、变流原理 将一次电量(电压、电流)转变为同类 型的二次电量,该二次电量可作为二次 回路中测量仪表、保护继电器等设备的 电源或信号源

    主要功能: (1)变换功能:将一次回路的大电压 和大电流变换成适合仪表、继电器工作 的小电压和小电流 (2)隔离和保护功能:作为一、二次电 路之间的中间元件,不仅使仪表、继电 器等二次设备与一次主电路隔离,提高 了电路工作的安全性和可靠性,而且有 利于人身安全。

    (3)扩大仪表、继电器等二次设备 的应用范围:通过改变互感器的变比 可以反应任意大小的主回路电压和电 流值,便于二次设备制造规格统一和 批量生产。互感器的二次侧的电流或 电压额定值统一规定为5A(1A)及

    简称一CT,文字符号一TA,是变换

    简称一CT,文字符号一TA,是变换 电流的设备。

    电流互感器基本结构与接线:

    1)一次绕组匝数少,二次绕组匝数多 2)一次绕组导体较粗,二次绕组导体细 3)一次绕组串接在一次电路中,二次绕 组与仪表、继电器电流线圈串联,形成闭 合回路。由于这些电流线圈阻抗很小,工 作时电流互感器的二次回路接近短路状态

    电流互感器的变流比用Ki表示 K, =I1n /I2N = N2/Ni 变流比Ki一般表示成如100/5A的形式

    电流互感器的变流比用Ki表示

    B相,电流互感器二次 线圈中流过的是对应 相一次电流的二次电 流值,反应的是该相 的电流。 应用:通常用于三相负 荷平衡的系统中,供 测量电流或过负荷保 护装置用。

    应用:在中 性点不接地的 三相三线制系 统中,用于测 量三相电流、 电能及作过电 流继电保护之 用一称“两相 三继电器式接 线”

    2)应用:适用于中 性点不接地的三相三 线制系统中景观标准规范范本,作过电 流继电保护之用。

    滋 应用:被广 用于三相负荷 不平衡的三相 四线制系统中 也用在负荷可 能不平衡的三 相三线制系统 中作三相电流 电能测量及过 电流继电保护 之用。

    电流互感器类型和型号:

    (1) 电流互感器的类型 1)按一次电压分 ①高压 ②低压 2)按一次绕组匝数分 ①单匝 (包括母线式、芯柱式、套管式) ②多匝式(包括线圈式、线环式、串级 式)。

    ①单匝 (包括母线式、芯柱式、套管式) ②多匝式(包括线圈式、线环式、串级 式) 。

    4)按准确度级分: 1)测量用电流互感器有0.1,0.2,0.5 1,3,5等级,0.2级一般作实验室精密 测量用,0.5级作计算电费测量用,1级供 发电厂、变配电所配电盘上的仪表用信息技术标准规范范本, 3级供一般指示仪表及继电保护用。

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