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电气设备的分类


或断开工作电路; 第二,是保护作用,当系统中发生故障时,在继电保护 装置的作用下,断路器自动断开故障部分,以保证系统中 无故障部分的正常运行。 断路器在电力系统中承担着非常重要的任务,不仅能 接通或断开负荷电流,而且还能断开短路电流。因此,断 路器必须满足以下基本要求。 (1)工作可靠; (2)具有足够的开断能力; (3)具有尽可能短的切断时间。 (4)具有自动重合闸性能 (5)具有足够的机械强度和良好的稳定性能 (6)结构简单、价格低廉
开断正常的负荷电流和过负荷电流,也能关合一定的短路
电流,但不能开断短路电流。因此,高压负荷开关可用于 控制供电线路的负荷电流,也可用来控制空载线路、空载
变压器及电容器等。
高压负荷开关在分闸时有明显的断口,可起到隔离开关的
作用,与高压熔断器串联使用,前者作为操作电器投切电
路的正常负荷电流,而后者作为保护电器开断电路的短路 电流及过负荷电流。
三、隔离开关
隔离开关作用及要求
隔离开关又称隔离刀闸,是一种高压开关电器。因为它 没有专门的灭弧装置,故不能用来切断负荷电流和短路电 流。使用时应与断路器配合,只有在断路器断开时才能进行 操作。隔离开关在分闸时,动静触头间形成明显可见的断 口,绝缘可靠。 高压隔离开关具有以下作用 (1)隔离电源。 (2)倒闸操作。 (3)接通和断开小电流电路。
油断路器(多油、少油) 多油断路器。 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。 少油断路器。 结构简单,制造方便,可配用各种操动机构;比多油 断路器油量少、重量轻;采用积木式结构,便于制成各种电压等级产品。
压缩空气断路器 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;
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,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,提高灭弧 效果。
五、高压负荷开关 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。它具有灭弧装置和一定的分合闸速度,能
架空电力线路是用电杆将导线悬空架设,直接向用 户传送电 能的电力线路 。由电杆、导线、横担、 金具、绝缘子 和拉线等组成;
裸导线
绝缘导线
电缆通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合 而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘, 并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝 缘的覆盖层
SF6断路器
结构简单,工艺及密封要求严格,对材料要求高;体积小、重量
轻;用于封闭式组合电器时,可大量节省占地面积。额定电流和开断 电流都可以做得很大;开断性能好,适合于各种工况开断;
互感器
互感器的作用是可以把数值较大的一次电流(电压) 通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保 护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把 实际为400A的电流转变为5A的电流。
分类:
(1)按使用地点分为户内型和户外型。 (2)按灭弧方式的不同,可以分为产气式、压气式、压 缩空气式、油浸式、真空式、SF6式等,近年来,真空式发 展很快,在配电网中得到了广泛应用。 (3)按是否带熔断器可分为带熔断器和不带熔断器。
户内型
户外型
图3-30为FW11-10 型六氟化硫负荷开关。 三相共用一个箱体,箱 内充有SF6气体。 箱体的一端安装操 动机构,箱体底部吸附 剂罩,里面有吸附剂和 充气阀门,吸附剂是用 来吸附六氟化硫气体中 的水分。瓷套管起对地 绝缘、支持动静触头和 引出接线端子的作用。
高压电气部分 二、电气接线和装置 1.电气接线 在发电厂和变电站中,根据各种电气设备的作用及要求, 按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。 (1)电气主接线:由一次设备,如发电机、变压器、断路器 等,按预期生产流程所连成的电路,称为一次电路,或称电 气主接线。 (2)二次接线:由二次设备所连成的电路称为二次电路, 或称二次接线。 电气主接线表明电能汇集和分配的关系以及各种运行方式。 电气主接线通常用按规定的图形符号和文字符号画成电气主 接线图来表示。电气主接线图可画成三线图,也可画成单线 图。
屋内式和屋外式两类。 (3)按功能分类 断路器 隔离开关 熔断器 负荷开关 自动重合器和自动分段器 二、高压断路器 高压断路器是高压电器中最重要的设备,是一次电力 系统中控制和保护电路的关键设备。它在电网中的作用有
两方面: 第一,是控制作用,即根据电力系统的运行要求,接通
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四、高压熔断器
熔断器的作用及特点 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,并维持电力系统其余 部分的正常工作。 优点: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。 缺点: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;保护选择性不易配合。 熔断器按电压等级可分为高压熔断器和低 压熔断器。
高压电气部分
内容介绍 ①电气设备的分类和电气接线; ②发电厂的电气部分,主要水轮机、发电机、变压器相 关内容; ③高压开关电器; 第一节 概述
一、电气设备 为了满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和 经济性,发电厂和变电站中安装有各种电气设备,其主要 任务是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要 设备的运行状态、发生异常故障时及时处理等。
八、接触器
交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭 电路,用辅助接点来执行控制指令
输电部分
输电是用变压器将发电机发出的电能升压后,再经断路器 等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式,输电线路 分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、 导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等 构成,架设在地面之上。按照输送电流的性质,输电分为 交流输电和直流输电。
六、重合器 重合器是一种自身具有控制和保护功能的开关设备。 重合器能进行故障电流检测和按预先整定的分合操作次 数自动完成分合操作,并在动作后能记忆动作次数、自动 复位或闭锁。例如,安装在线路上的重合器,当线路发生 故障后它通过检测确认为故障电流时即自动跳闸,一定时 间后自动重合。如果故障是瞬时性的,重合成功,线路恢 复供电;如果故障是永久性的,重合器重合后再次跳闸。 当该重合器预先整定的重合闸次数完成后,重合器确认故 障是永久性的,则自动进行闭锁,不再合闸,而保持在分 闸状态。待故障排除后,人为解除闭锁,将重合器合闸, 重新恢复运行。 重合器在电网中的作用与断路器相似,具体的见 下表:
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。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。
真空断路器
灭弧室材料及工艺要求高;体积小、重量轻;触头不易氧化;灭 弧室的机械强度比较差,不能承受较大的冲击振动。可连续多次操作, 开断性能好;所需操作能量小;开断时产生的电弧能量小;
高压电气部分 2.二次设备 对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保 护的设备,称为二次设备。 (1)测量表计。电压表、电流表、功率表和电能表等,用 于测量电路中的电气参数。 (2)继电保护及自动装置。这些装置能迅速反应系统不正常 情况并进行监控和调节或作用于断路器跳闸,将故障切除。 (3)直流电源设备。包括直流发电机组、蓄电池组和硅整流 装置等,供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事 故照明用电等。 (5)操作电器、信号设备及控制电缆。如各种类型的操作把 手、按钮等操作电器实现对电路的操作控制,信号设备给出 信号或显示运行状态标志,控制电缆用于连接二次设备。
按照隔离开关所担负的任务,应满足的要求为:
(1)隔离开关应具有明显的断开点。 (2)隔离开关断开点之间应有可靠的绝缘。 (3)隔离开关应具有足够的热稳定性和动稳定性。 (4)隔离开关的结构要简单,动作要可靠。 (5)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 后,再合上隔离开关的操作顺序。 (6)隔离开关要装有和断路器之间的连锁机构,以保 证正确的操作顺序,杜绝隔离开关带负荷操作的事故发生。
第二节 主要电力设备
水轮机:在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机, 推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。作完功的水则通过 尾水管道排向下游。水头越高、流量越大,水轮机的输出功 率也就越大。
发电机:发电机是将其它形式的能源转换成电能的机械设 备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动, 将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为 机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
变压器:变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来 改变交流电压的装置
第三节 高压开关电器
一、高压开关电器的作用及分类 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: (1)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 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 安全; 分类: (1)按电压等级分类 高压开关电器和低压开关电器两类 。 (2)按安装地点分类
高压熔断器的基本结构
熔断器主要由金属熔件(熔体)、支持熔件的触头、 灭弧装置和绝缘底座等部分组成。其中决定其工作特性的 主要是熔体和灭弧装置。 熔体是熔断器的主要部件。熔体应具备材料熔点 低、导电性能好、不易氧化和易于加工等特点。一般选用 铅、铅锡合金、锌、铜、银等金属材料。 熔断器必须采取措施熄灭熔体熔断时产生的电弧,否则, 会引起事故的扩大。 熔断器的灭弧措施可分为两类: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,它利用了弧、 冷却等灭弧原理;
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