電氣設備及載流導體

3、基本參數(shù)（1）額定電壓：指斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。最高電壓對于10~220kV的為1.15倍額定電壓，對于330kV及以上為

1.1倍額定電壓。（2）額定電流：指斷路器的觸頭結構和導電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下允許通過的長期工作電流，其相應的發(fā)熱溫度不會超過國家標準。（3）額定開斷電流：指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流的有效值。（4）額定開斷容量：斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量來表示，在三相電路中其大小等于額定電壓與額定開斷電流的倍（5）動穩(wěn)定電流：表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。其值由導電和絕緣等部件的機械強度決定。（6）熱穩(wěn)定電流：表明斷路器承受短路電流熱效應的能力。用通電時間（一般取4S）和最大電流有效值來綜合表示。（7）開斷時間：從操作機構跳閘線圈接通跳閘脈沖起，到三相電弧完全熄滅時止的一段時間稱為斷路器的開斷時間，它等于斷路器的固有分閘時間和熄弧時間之和，即4、操動機構（1）組成：操動部分：由動力機構、扣住機構、脫扣機構和自由脫扣機構等組成傳動部分：由拉桿、提升機構、緩沖機構等組成（2）分類：手動型、電磁型、液壓型、氣壓型和彈簧型等（3）基本要求：

1）具有足夠的合閘功率

2）能維持斷路器處在合閘位置，不因外界震動和其他原因產(chǎn)生誤分閘功率。

3）有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度

4）具有自由脫扣裝置

5）要保證分、合動作準確、連續(xù)，即分后準備合、合后準備分。

6）結構簡單、體積小、價格低廉。5、高壓斷路器的分類（1）油斷路器：可分為多油斷路器和少油斷路器（2）壓縮空氣斷路器（3）真空斷路器。（4）六氟化硫（）斷路器6、高壓斷路器的基本結構和滅弧過程（1）少油斷路器少油斷路器分為戶內(nèi)式和戶外式。

1）SN10系列戶內(nèi)式少油斷路器:圖4－3

2）SW系列戶外式少油斷路器：圖4－5（2）斷路器

1）斷路器的發(fā)展

2）氣體的特點

3）斷路器的滅弧裝置4.1.3隔離開關1、作用和分類作用：（1）隔離電源，保證安全；（2）倒閘操作；（3）接通或切斷小電流電路。分類：（1）按裝設地點的不同，分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。（2）按絕緣支柱數(shù)目分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。（3）按動觸頭運動方式，可分為水平旋轉式、垂直旋轉式、擺動式和插入式等。（4）按有無接地閘刀，可分為無接地閘刀、一側有接地閘刀、兩側有接地閘刀三種。（5）按操動機構的不同，分為手動式，電動式、氣動式和液動式等。（6）按極數(shù)分為單極、雙極、三極三種。2、操作原則3、結構（1）戶內(nèi)式隔離開關（2）戶外隔離開關

1）單柱式隔離開關2）雙柱式隔離開關

3）三柱式隔離開關4.1.4高壓熔斷器1、基本知識（1）基本構成和工作原理結構：熔斷器主要由金屬熔件（又稱熔體）、支持熔件的觸頭、滅弧裝置和絕緣底座等四部分構成。工作原理：熔斷器的工作過程由以下四個階段組成：

1）熔斷器的熔件因過載和短路而加熱到熔化溫度；

2）熔件的熔化和氣化；

3）觸頭之間的間隙擊穿，產(chǎn)生電弧；

4）電弧熄滅，電路被斷開。基本要求：

1）有良好和穩(wěn)定的導電性能，能長期安全地通過允許電流而不發(fā)生誤熔斷。

2）有較低的熔點。熔點高不僅使正常工作溫度偏高，對觸頭、金屬材料和絕緣材料均不利，而且延長了加熱熔化的時間，不利于熔斷器的快速動作。

3）有利于滅弧。（2）熔件材料:鉛錫合金、鉛、鋅、銅、銀

200oC、327oC、420oC、1080oC、960oC（3）分類

①按安裝地點分：戶內(nèi)式和戶外式；

②按使用電壓分：高低熔斷和低壓熔斷器；

③按滅弧方法及結構特點的不同分：瓷插式、封閉產(chǎn)氣式、封閉填料式和產(chǎn)氣縱吹式等；

④按限流特性分為限流式和非限流式。（4）技術參數(shù)

1）熔斷器的額定電壓

2）熔斷器的額定電流

3）熔體額定電流

4）熔斷器的開斷電流（5）保護特性圖4－182、高壓熔斷器的結構（1）戶內(nèi)高壓熔斷器鍍銀康銅絲焊小錫球石英砂填充＜7.5A固定于瓷芯熔斷指示器

RN1：電力線路和配電變壓器

RN2：電壓互感器（2）外高壓熔斷器

1）RW系列跌落式熔斷器2）RW型限流熔斷器4.1.5高壓負荷開關1、用途及類型（1）用途（2）類型2、結構（1）戶內(nèi)式負荷開關（2）戶外式負荷開關新課小結：斷路器、隔離開關、熔斷器和負荷開關的作用、分類及工作原理。作業(yè)：第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的用途、技術參數(shù)、結構及工作原理

復習舊課：斷路器、隔離開關、熔斷器和負荷開關的作用、分類及工作原理。

重點：互感器的工作原理及接線方式

難點：誤差分析

引入新課：

4.2互感器（一）

4.2互感器（一）4.2.1互感器的作用：圖4－26廣泛應用于電壓等級的交流電路中，是一、二次設備之間的重要聯(lián)絡元件，其作用：（1）變壓或變流，正確反應一次系統(tǒng)的運行狀態(tài)；（2）隔離高壓，保證工作人員安全；（3）使二次元件標準化、小型化，方便遙測；（4）安裝方便，便于實現(xiàn)集中管理和遠方監(jiān)控測量。

4.2.2電流互感器

工作特點：圖4－27

1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少；故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關；

2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運行。

3）運行中的電流互感器二次回路不允許開路，否則會在開路的兩端產(chǎn)生高電壓危及人身安全或使電流互感器發(fā)熱損壞。

（開路的危害：∵，∴＝0時危害：（1）φ↑↑→ｄφ／ｄｔ↑↑→ｅ2↑↑103～104V，將危及二次元件和人身安全；（2）φ↑↑→鐵芯飽和→磁滯渦流↑↑→熱燒毀；（3）剩磁→測量不準確。）2、誤差采用繼電保護的方法分析（1）電流誤差：

（2）相位誤差：－與之間的夾角

3、準確度等級和額定容量（1）電流互感器的準確度等級：表4－110％誤差曲線是指在保證電流互感器誤差不超過10％的條件下，一次電流倍數(shù)n與電流互感器允許最大二次負載阻抗的關系曲線。（2）電流互感器的額定容量：

由于電流互感器的二次電流為標準值，故其容量也常用額定二次阻抗來表示。4、接線圖4-29電流互感器的常見接線方式（a）單相接線：測一相電流，用于三相對稱電路。圖4-29（a）（b）完全星形接線：測三相電流，用于不對稱或380／220V電路。圖4-29（b）（c）不完全星形接線：廣泛用于小接地短路電流系統(tǒng)。圖4-29（d）（d）兩相差接線：用于勵磁或自動裝置中。5、分類和結構（1）電磁式電流互感器的分類

1）按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式

2）按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式

3）按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式等

4）按一次繞組匝數(shù)可分為單匝和多匝式（2）電磁式電流互感器的結構（3）光電式電流互感器特點與原理介紹優(yōu)點：

1）優(yōu)良的絕緣性能以及便宜的價格

2）不含鐵芯，消除了磁飽和及鐵磁諧振等問題

3）抗電磁干擾性能好，低壓邊無開路高壓危險

4）動態(tài)范圍大，測量精度高，頻率響應范圍寬

5）體積小、重量輕

6）適應了電力計量和保護數(shù)字化、微機化和自動化發(fā)展的潮流（4）混合式光纖電流互感器的工作原理：新課小結：電流互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。作業(yè)：第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的用途、技術參數(shù)、結構及工作原理

復習舊課：電流互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。

重點：互感器的工作原理及接線方式

難點：誤差分析

引入新課：

4.2互感器（二）

4.2互感器（二）

4.2.2電壓互感器

1、工作特點（1）二次負荷小且恒定：僅幾十～幾百伏安

（2）二次阻抗大，接近空載，不影響一次系統(tǒng)（3）運行中的電流互感器二次回路不允許短路2、誤差（1）電壓誤差：

（2）相位誤差與之間的夾角（3）準確等級和額定容量

1）準確等級：0.2、0.5、1、3表4－2

2）額定容量：是指對應于最高準確級的容量最大容量3、接線（1）臺單相雙繞組－／－接線圖4-34(a)、(b)35kV及以下測某一相對地電壓和相間電壓。（2）單臺單相雙繞組Ｖ／Ｖ接線圖4-34(c)

35kV及以下測線、對中電壓，但ＵCA誤差大；（3）三臺單相三繞組Ｙ0／Ｙ0／＞接線圖4-34(d)

萬能接線，它廣泛用于3～220kV系統(tǒng)。4、分類和結構（1）電磁式電壓互感器的分類電壓互感器按其特征分類如下：

1）根據(jù)安裝地點的不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式；

2）根據(jù)相數(shù)的不同，可分為單相式和三相式，只有

20kV以下才有三相式；

3）按每相繞組數(shù)的不同，可分為雙繞組和三繞組式；

4）按絕緣方式的不同，可分為干式、澆注式、油浸式、氣體絕緣等。（2）電磁式電壓互感器的結構

1）澆注絕緣電壓互感器

2）油浸式電壓互感器

3）六氟化硫氣體絕緣式電壓互感器（3）電容式電壓互感器的原理與特點新課小結：電壓互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。作業(yè)：第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解母線、電纜及絕緣子的用途、技術參數(shù)、結構及布置

復習舊課：電壓互感器的原理、作用、分類、誤差及接線。

重點：

難點：電纜的結構

引入新課：

4.3.1母線

4.3.2電力電纜

4.3.3絕緣子4.3.1母線4.3.1.1用途及類別

1、用途：母線（也稱匯流排）是匯集和分配電流的裸導體，是發(fā)電機、變壓器和配電裝置等大電流回路的導體，也泛指用于各種電氣設備連接的導線。

2、類別：軟母線：LGJ-S

硬母線：圓形、管形、矩形、槽形等

3、材料：母線的材料有銅、鋁和鋼三種。性能比較：電阻率、機械強度、防腐、價格、含量、連接等“以鋁代銅”4.3.1.2布置和排列截面形狀：布置：排列（平排、豎排、三角排）、放置（平放、立放）與裝配；母線的排列應按設計規(guī)定，如無設計規(guī)定時，應按下述要求排列。（1）垂直布置的母線。由上向下：A，B，C相；（2）水平布置的母線。由內(nèi)向外（面對母線）：

A，B，C相的排列；（3）引下線排列。由左向右（面對母線）：

A，B，C相的排列；（4）各種不同電壓配電裝置的母線，其相位的配置應相互一致。4.3.1.3母線的定相與著色刷漆的目的：（1）為了便于識別相序、（2）防止腐蝕；（3）提高母線表面散熱效果（可增加載流量12%~15%）。母線應按下列規(guī)定刷漆著色：（1）三相交流母線：A相——黃色，

B相——綠色，

C相——紅色；（2）直流母線：正極——赭色，負極——藍色。（3）交流中性點匯流母線和直流均壓匯流母線，不接地者刷白色，接地者刷紫色帶黑色橫條。軟母線不宜著相色漆。4.3.2電力電纜4.3.2.1用途與特點

1、用途：

2、特點：（1）電纜結構緊湊，占用空間小，走向和布置極為靈活方便；（2）現(xiàn)場施工簡便；（3）運行可靠行高；（4）雖然電纜單價較貴，但由于其基礎和土建工程較省，故綜合工程費用不一定超出母線；（5）載流量小。4.3.2.2一般結構

導電芯線、絕緣層、密封護套和保護層等主要部分組成。4.3.2.3電力電纜的類型

按電壓高低分：高壓電纜和低壓電纜（1000V及以下）。按使用環(huán)境分：空氣中敷設電纜、直埋電纜與水下電纜等。按電纜芯數(shù)分：單芯、雙芯、三芯、四芯電力電纜。按芯線的材料分：銅芯電纜與鋁芯電纜。按密封護套材料分：鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。按保護層分：裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、鋼絲鎧裝電纜等。4.3.2.4電纜三頭

電纜戶內(nèi)頭、戶外頭和中間頭的總稱為電纜三頭。基本要求：（1）導體連接好（2）絕緣可靠（3）密封良好（4）足夠的機械強度（5）結構簡單、體積小、重量輕、省材料、成本低、工藝簡單、維護方便并兼顧造型的美觀。4.3.3絕緣子4.3.3.1作用和要求

1、作用：用來支持和固定帶電導體，并與地絕緣，或作為帶電導體之間的絕緣。

2、要求：具有足夠的機械強度和電氣強度，并能在惡習劣環(huán)境（高溫、潮濕、多塵埃、污穢等）下安全運行。4.3.3.2分類

1、按裝設地點絕緣子可分：戶內(nèi)、戶外式；

2、按用途分：電站絕緣子、電器絕緣子和線路絕緣子。

4.3.3.3支柱絕緣子

1.戶內(nèi)支柱絕緣子

1）外膠裝

2）內(nèi)膠裝

3）聯(lián)合膠裝

2.戶外支柱絕緣子戶外支柱絕緣子：針式、實心棒式。4.3.3.4套管絕緣子

由瓷套，中部金屬法蘭盤及導電體等三部分組成新課小結：母線、電纜及絕緣子的用途、技術參數(shù)、結構及布置作業(yè)：第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解限流電抗器和分裂變壓器的用途、結構、布置和參數(shù)等。復習舊課：母線、電纜及絕緣子的用途、技術參數(shù)、結構及布置重點：難點：限流電抗器和分裂變壓器的參數(shù)與結構引入新課：

4.4限流電器

4.4限流電器4.4.1限流電抗器：4.4.1.1電抗器的類型與用途電網(wǎng)中所采用的電抗器是指具有一定電抗值的自感線圈，有串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電抗器、限流電抗器和消弧線圈四種。限流電抗器分三種：混凝土柱式電抗器(NKS或NKSL)、分裂電抗器(FK)和油浸電抗器(XKSL)。4.4.1.2限流電抗器的結構與布置

1、混凝土柱式電抗器常做成空心的混凝土結構這種電抗器都做成單相。組成三相組時有下列四種排列方式，即垂直排列、水平排列、兩重一并排列、品字形排列。如圖4-45所示。三相垂直排列和兩重一并排列時，B相繞組繞向要與A、

C相相反，這樣可以減少相間支撐絕緣子的拉伸力。因為支撐絕緣子的抗壓能力比抗拉伸能力大得多。2、分裂電抗器帶中間抽頭的混凝土柱式電抗器稱分裂電抗器。

3、油浸式限流電抗器

35kv的限流電抗器，一般做成夾裝、油浸式、戶外裝置，在油箱內(nèi)壁加磁分路或電磁屏蔽，以減少箱壁的損耗和發(fā)熱。4.4.1.3普通電抗器的參數(shù)及應用電抗器主要參數(shù)有額定電壓

、額定電流

和百分電抗。電抗器的電抗值按下式計算:

在正常工作時，電抗器的電壓損失等于電抗器前后的相電壓算術差，即