第二章 10KV变电所(一次系统)

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

第2章 10KV变电所(一次系统) 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 电气设备概述 高低压开关电器 高低压保护电器和限流电器 电力变压器 互感器 高低压成套配电装置 电气主接线 电气设备的选择 变电所的总体布置

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

2.1 电气设备概述

一次系统(一次回路) : 担负电能的输送和分

配任务的系统。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。 二次系统(二次回路) : 对一次系统进行监视、 控制、测量和保护作用的系统。

二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

一次设备按其功能可分为以下几类： 变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互

感器等。 开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。

保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。 无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。

成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

2.2 高低压开关电器

一、开关电器的灭弧原理1.电弧的产生：是触头间中性质点被游离的结果。产生电弧的游离方式有：

高电场发射 热电发射 碰撞游离 热游离 2.电弧的熄灭 电弧熄灭的条件：使触头间电弧中的去游离率大于游离

率，即使离子消失的速度大于离子产生的速度。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

去游离的主要方式有： 复合：指正、负带电质点重新结合为中性质点。 扩散：指电弧中的带电质点向周围介质扩散开去。 3.交流电弧的特性与熄灭 交流电弧的特性

图5-1 交流电弧的伏安特性及电弧电流、电压波形a)伏安特性 b)电流、电压波形图

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

交流电弧的熄灭 交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立的过程：

弧隙介质强度的恢复过程：弧隙的绝缘能力由熄弧后的较低值逐渐向正常值恢复的过程，取决于灭弧介质和灭弧装置 的结构； 弧隙电压的恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振荡逐 渐恢复到电源电压的过程，取决于电路参数和负荷性质。 如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙击穿， 电弧将会重燃；称为电击穿，如果暂态恢复电压低于弧隙介 质强度，电弧就不会重燃，电路开断成功。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

4.开关电器中常用的灭弧方法

速拉灭弧法； 冷却灭弧法； 吹弧灭弧法(图5-2);

图5-2 吹弧方式a)横吹 b)纵吹 1—电弧 2—触头

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

长弧切短灭弧法(图5-3); 粗弧分细灭弧法； 狭缝灭弧法(图5-4); 采用多断口灭弧 ； 采用新型介质(SF6、真空)灭弧。

图5-3 长弧切短灭弧原理

图5-4 狭缝灭弧原理

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

二、高压断路器1. 高压断路器的用途和基本结构 用途：不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路

电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 结构：开断元件、支撑元件、传动元件、基座及操动机构 结构特点：具有相当完善的灭弧结构。 2. 对高压断路器的基本要求 绝缘应安全可靠；

有足够的动稳定性和热稳定性； 有足够的开断能力； 动作速度快，熄弧时间短。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

3. 高压断路器的类型 油断路器 多油断路器：油既作为灭弧介质，又作绝缘介质 少油断路器：油只作为灭弧介质 图5-5 是SN10-10型少油

断路器的外形结构图。少油断路器优点：用油量少、

体积小、重量轻、节约油和钢材、占地面积小。用于6~35kV 配电装置中。图5-5 SN10—10型高压少油断路器

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

六氟化硫(SF6)断路器： 按灭弧室结构分：双压式和单压式 双压式：结构复杂，辅助设备多，性能较差 单压式：结构简单，可靠性高，便于维护 按对地绝缘方式分：落地罐式和瓷柱式 图5-6为LW36-126型SF6断路器的

外形结构。其它型号的外形结构优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能 好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。 缺点：要求加工精度高，密封性能好，价格较 昂贵。图5-6 LW36-126型SF6断路器

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

真空断路器：利用真空作为灭弧介质和绝缘介质 的，其触头装在真空灭弧室内。图5-7 为真空断路器灭弧室的结构。目前，国际上真空断路器的设计、制 造单位主要是德国西门子公司和ABB 公司两大派别。西门子公司的代表产 品有3AF、3AG及3AH等；ABB公司 的代表产品有VD4。

图5-7 真空断路器的灭弧室结构1—静触头 2—动触头 3—屏蔽罩 4—波纹管 5—导电杆 6—外壳

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

国内生产的真空断路器归纳起来大致可分为三类： 引进技术并国产化的产品，如ZN12-12、 ZN18-12、

ZN21-12、 ZN67-12分别是引进西门子3AF、日本东芝公司VK、比利时EIB公司产品和日本三菱电机VPR型真空断路 器等。 在借鉴国外同类产品的基础上开发的产品，如ZN63-12和 ZN65-12分别效仿ABB的VD4和西门子的3AH。

自行设计的产品，如ZN15-12、ZN28-12、ZN30-12等。图5-8和图5-9分别为ZN28A-12型户内式和ZW32-12型 户外式真空断路器的外形结构。其它型号的外形结构

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

图5-11 ZN28A-12型真空断路器

图5-12 ZW32-12型户外高压真空断路

优点：体积小、重量轻、动作快、寿命长、操作噪声小、 安全可靠、便于维护。

缺点：价格较贵。

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

高压断路器的型号：

关于10KV变配电所工程(一次系统)比较全面的课件!

4. 断路器的操作机构 操作机构是指用以进行断路器合闸、保持合闸位置和跳 闸的设备，每种操作机构均包括合闸机构、跳闸机构和维持 机构三部分。说明：断路器合闸时，操作机构必须克服断路器开断弹簧的阻力和可 动部分的重量及摩擦阻

力等，所以合闸操作需做的功很大；断路器跳 闸时，只要将维持机构的脱扣器释放打开，在跳闸弹簧的作用下可迅 速跳闸，所以跳闸操作所需做的功很小。

手动式(CS型)能手动跳、合闸和远距离跳闸，不能远距离合闸，操作电源为交流。

直流电磁式(CD型) 弹簧储能式(CT型)能手动和远距离跳合闸，便于实现自动化，结构简单，零件数量少，工 作可靠，制造成本低，但需直流操作电源，且合闸功率大。 能手动和远距离跳合闸，结构复杂，零件数量多，且要求加工精度高， 制造工艺复杂，成本高，但可用交流操作电源，还可实现一次重合闸。