常用高低压电器及设备 常用的高压电器有：高压变压器、 高压熔断器、高压断路器、高压阻离隔关、高压负 荷开关、高压开关柜、避雷器等。 一、高压三相变压器 变压器是依据电池感应的原理作业的；高压变压器首要运用于沟通电变配，有利于交 流电的运送和运用。 1、首要参数 在变压器铭牌上首要有：铁损、铜损、短路阻抗 Uk、分接开关、接线）铁损 PFE：也叫变压器空载铁损，变压器载空载状况下所需求的电能损耗，此刻空 载电流很小，在原边绕组线圈上的电阻损耗忽略不计。首要是变压器铁心在交变电流的反 复磁化下，产生的磁滞损耗、涡流损耗；它和变压器上所加的电压和频率的巨细有关，所 以能够以为是固定的，不好所用电流巨细相关。 2）铜损 PCU：也叫变压器短路损耗，变压器副边在短路的状况下，原边渐渐低加大输 入电压，直道副边电流到达额外值，此刻的变压器损耗。此刻变压器由于作业在短路状况， 作业电压能够以为很小，故铁损很小，可损耗忽略不计。首要是变压器线圈电阻的损耗。 它与所用负荷电流的巨细相关。 3）短路阻抗 Uk：在变压器短路损耗中，到达额外电流时的原边所加电压和原边的额 定电压的比值的百分值称为短路阻抗。可用于核算变压器副边短路时短路电流的巨细，短 路阻抗的倒数便是导纳，乘以额外电流便是短路电流的巨细。 4）接线组别：讲的是变压器原、副边绕组的衔接办法，不同的衔接组别，能够得到与 输入电压不同相位差的输出电压（以 30 度或其整倍数联系） ；如我局运用的 10KV/0.4KV 高压变压器的接线，原、副边均星型衔接，副边带中性线，原、副边电压同 相位，－12 标明时钟 12 点时长针和短针重合及同相位、长针和短针别离代表原、副边电压 相位；那么－11 标明时钟 11 点，副边电压相位超前原边 30 度（一圈 360 度，每一点钟 30 度） 。 5）分接开关（Ⅰ代表＋5％、Ⅱ额外、Ⅲ－5％） ： 油浸式变压器的分接头在壳内，操作开关在变压器顶端的总部方位。分接头即高压绕 组线圈的抽头，高压绕组电流小，接头简略制作。 输供电的线路总有必定的长度，有电压降，用电的总有首端和尾端散布，为了统筹所 有的用电户，输供电线路的首端电压比额外电压高 5％、结尾确保不低于额外电压高 5％。 分接开关设置＋5％、额外、－5％以习惯线路供电电压的巨细，满意用电电压的相对安稳。 干式变压器的分接头分为＋5％、＋2.5％、额外、－2.5％、－5％五挡，分接头显露， 用铜衔接条来改动衔接。 2、高压三相变压器运用 1）油浸变压器属 A 级绝缘，耐热温度约束为 105℃；国家规范中规则的线℃，便是考虑最高环境温度为 40℃为根底提出的。 由于环境温度一般都低于 40℃，所以变压器线℃的时刻是很少 的，这种状况每年仅在七、八月份的某些日子里，一天中呈现几小时。呈现这种状况时， 不该当约束变压器的额外负荷，由于较短的时刻内，温度 105℃对线圈的绝缘没有直接的危 害。 一般以为，线℃的时分，能够确保变压器具有在经济上合理的 寿数。一般接连运转的中小型变压器，带 40—70%的额外电流时，损失率很低，属经济运 行状况。 假如最高油面温度到达或超越 85℃、 变压器外壳测温超越 75－80℃就外表变压器过载， 当即减负荷； 油浸式变压器最高上层油温规则 天然冷却 逼迫油循环 冷却介质最高温度 40℃ 冷却介质最高温度 40℃ 最高上层油温 95℃ 最高上层油温 85℃ 不能以为变压器温升越低越好。必定的绝缘资料能够在必定的温度下长时刻运转，温升 越低阐明有用资料没有被充分运用，或者说选用了不必要的太强的冷却办法。它们都是不 经济的两种状况。 2）干式变压器：额外容量 100――16000KVA、35KV 及以下；安全运用和寿数首要取 决于绕组绝缘，而绕组温度是绝缘损坏的首要要素；绝缘等级 F 级 155℃；空气天然冷却、 可设备风冷设备，可使容量添加 40％； 温度操控体系，经过予埋在绕组中的 PTC 测温元件测取温度信号； 空气天然冷却：155℃时报警、大于 170℃时跳闸； 逼迫风冷：大于 110℃时，主动发动风机冷却；当温度下降到 90℃时，主动中止风机； 若温度持续升高，大于 155℃时，出超温报警；大于 170℃时跳闸； （温度均有设定规模） 3）变压器电流 变压器答应过负荷 额外电流的倍数 答应持续时刻（分） 1.3 120 1.45 80 1.6 45 1.75 20 2.0 10 Y/Y0－12 变压器中线电流不得超越线％； （零序电流的增大引起零序电压的 增大，电源中性点产生很大偏移，使得相电压巨细不一，相电压间相位不等，负荷不能工 作） 。 变压器短路电流不得超越额外电流的 25 倍、 时刻不该超越 t=900/k2 秒 （k 短路电流对额 187 定电流的倍数） ； 4）并联运用 并联运用的变压器有必要接线组别、变比、Uk 相同、容量不能相差太大。 5）变压器维护 有下列状况之一，应当即停机修补： （1）内部音响很大，不正常，油爆裂声。 （2）在正常负荷和冷却条件下，变压器温度比正常高并不断上升。 （3）储油柜和安全气道喷油。 （4）严峻漏油使油面下降，低于油位计指示极限。 （5）油色改变过甚，油内呈现碳质等。 （6）绝缘套管油严峻的破损和饭馆现象。 6）变压器通风要求 变压器中心到进风口中心高度（米）和面积(米 2) 容量/高度 100kVA 180kVA 320kVA 560kVA 750kVA 1000kVA 2.0 0.34 0.54 0.84 2.5 0.30 0.48 0.75 1.17 3 0.28 0.44 0.69 1.07 1.43 1.71 3.5 0.26 0.41 0.64 0.99 1.32 1.63 4.0 0.24 0.38 0.59 0.91 1.24 1.53 4.5 0.23 0.36 0.56 0.87 1.17 1.44 0.34 0.54 0.83 1.11 1.36 0.51 0.79 1.06 1.30 0.75 1.02 1.25 0.73 0.91 1.20 5.0 5.5 6.0 6.5 1.出风口有用面积应是进风口的 2 倍； 2.铁丝网（1×1cm）为 1.25、百叶窗加铁丝网时为 1.25×1.67＝2.1 3.表内的数据乘以第 2 点所述的系数为实践进风口面积 7）变电所四防： （1）防火； （2）防水：防止地面水侵入； （3）防雪：雨雪积聚在高压设备上简略产生接地毛病； （4）防小动物：进入会构成短路或接地毛病； 6）其他 关于 800KVA 以上的变压器，要装设气体继电器，它装在变压器和储油柜的连管上，它 能敏捷反映变压器内部毛病，或变压器油面下降和内部压力骤增时维护用，由于毛病时， 会使绝缘油和其他绝缘资料热分化产生气体和油的运动，时气体继电器动作； 188 500――1000kVA 的或常常操作的高压侧能够装负荷开关或高压熔断器；500kVA 以下， 在低压侧计量，只装负荷开关、高压阻离隔关； 二、高压开关 开关的原理便是灭弧和触摸原理。 1、电弧的构成及特色 1）电弧： 是气体游离后持续放电的一种现象，其电流密度大（几安－10kA/cm2） 、温度高 （2000K-12000K） 、电压低（10――20V） 。 2）电弧的产生： （1）开关断开的瞬间产生强电场； （2）带电粒子的碰击产生了电游离； （3）由于高温导致熱游离； （4）由于高温导致熱电子发射。 实验证明：当触头之间电压大于 10－20V，电流大于 80－100mA 时，触头之间的空气 隙便被击穿而构成电弧。 电弧的能量在极短的时刻内开释，故开释的能量极大，能将周围的气温敏捷增高，甚 至在不到 1s 的时刻内将铜排或铝排溶化，且这么大的能量是在不太大的电流下开释的，因 此大部分线路的维护设备没有反应。 （由此可知电弧短路一般不会引起机房停机。 ） 铜汽化所需求的能量为 55.2Kw*s/cm3，铝为 10.6Kw*s/cm3，铁为 67.6Kw*s/cm3。如 变压器 1000kVA，经过电容补偿后的功率因数为 1，短路阻抗为 4％，则当变压器出线侧产 生线对地电弧事端时， （此刻，电弧事端电流和三相金属性短路电流的比值为 0.19）如低压 断路器固有动作时刻按 0.2s 计，则电弧能量为（1000/4）×0.19×0.2＝950 Kw*s，可溶化 铜 17.2cm3。如选用 100mm×10mm 铜排，则可溶化 1.72cm 的长度。 当产生电弧事端时，事端点的电压的波形是一个平顶波形，按电弧电流波形产生相应 的畸变，含有很高的高次谐波，用富里哀级数剖析，电压中含有三次谐波，一般三次谐波 大于正常时的 5 倍。 （在正常运转状况，即便线路中有大容量的荧光灯，三次谐波电压也不 会超越 10V。 ）运用这个原理，只需测出三次谐波的电压，就能检测电弧事端。即在线路上 引出三相星型衔接的电压线圈，其二次侧线圈接成开口三角形，开口处的电压便是。 2、开关电器中的电弧 1）电弧的构成 在开关断开之前，电路具有必定电压与电流，该电路断开时将在断开点产生电弧。 在开关触头刚刚分隔时，由于动、静触头之间的间隔很近，触头之间构成电场强度很高 的电场，触头空隙中因磕碰游离使开关触头空隙内带电质点(纠正离子、负离子和自由电子) 的数量满意多，空隙中的正离子、负离子和自由电子在触头外加电场效果下，别离向阴极 或阳极运动，使触头空隙介质击穿而构成电弧，电弧为离子导电。 2）电弧平息的条件 依据电弧是离子导电的根本概念，剖析开关中电弧平息的条件时，应考虑弧柱区域内介 质的游离与去游离速度以及外电路加至触头间电压巨细两方面影响： 189 ①当弧柱区的去游离速度远大于游离速度时，弧柱区内带电质点数目锐减，跟着弧柱区 内带电质点数量的削减，不能确保单位时刻内有满意数量的带电质点运动到南北极，坚持一 定的弧电流，将会使触头间电弧平息； ②当外电路加至触头间的电压过低时，因带电质点运动速度减慢，不能确保单位时刻内 弧柱区内有满意数量带电质点运动到触头的南北极，坚持必定的弧电流时，触头间的电弧同 样会平息。应该着重的是，上述两个条件不满意其间的任何一个条件，电弧均会平息。 沟通电弧的平息。沟通电弧平息是个杂乱的物理进程，为剖析沟通电弧电流经过零值之 后是否重燃， 可将其灭弧条件用弧隙介质的击穿电压(Uds)和弧隙的康复电压(Urec)两者之间 的联系来标明。当电弧电流经过零值暂时平息之后，若弧隙的康复电压(Urec)一直小于弧隙 击穿电压(Uds)，弧隙则不会再击穿，电弧将终究彻底平息，即平息沟通电弧的条件是弧隙 介质的击穿电压(Uds)大于弧隙的康复电压(Urec)。 3）加快沟通电弧平息的根本办法 (1)运用气体吹动灭弧。 选用冷却而未游离的低温气体吹动电弧时， 吹动的气流带走很多 带电质点和热量，构成逼迫分散和降温，使弧柱区带电质点很多削减；横向吹动电弧的另 一个效果是拉长电弧，增大电弧周长与截面之比，相同加强复合与分散。显着，运用气体 吹动灭弧是使弧柱区的去游离速度远大于游离速度，即进步弧隙击穿电压的办法加快电弧 平息。 (2)选用多断口灭弧。 在高压断路器中， 将一相触头的断点制构成两个或多个串联的断口 (一般不超越 6 个)， 当断路器断开时， 多断点一起断开。 当一相断路器触头选用 n 个断点时， 在断路进程中构成 n 个电弧相串联的发弧办法。显着，选用多断口灭弧是运用下降每个断 口的康复电压的办法加快电弧平息的。 (3)电弧与固体介质触摸灭弧。 当电弧与石英砂、 瓷或石棉水泥等耐高温的固体介质触摸 时，固体介质外表的带电质点使电弧的复合速度大大加快，并能加快电弧降温，其实质是 选用使弧柱区的去游离速度远大于游离速度，即进步弧隙击穿电压的办法加快电弧平息。 (4)将电弧分为多个串联的短电弧灭弧。 电弧分为多个串联短电弧， 加快电弧平息的办法 又称之为金属灭弧栅灭弧，是低压电器一般选用的灭弧办法。运用金属灭弧栅加快熄弧， 是当原有的一个电弧被多个金属栅片分为 多个串联的短电弧后，弧电流再次经过零值时所 有短电弧简直一起平息。低压外电路电源的线V。电弧暂时平息之后，外 电路再加到每个短电弧的康复电压远小于近阴极效应所要求的 150～250V 击穿电压，这时 因弧隙介质的击穿电压大于弧隙的康复电压而平息。因而，在多个串联短弧构成之后，当 弧电流再一次经过零值时，运用下降每个断口康复电压的办法使电弧彻底平息。 3、高压阻离隔关： （刀闸） 如：高压阻离隔关 GN6—10T/200、GW19—10；其间：G：阻隔、N：户内（W 野外） 、 6：规划序号、10：额外电压 10kV 、T：一致规划（G 改善型、D 带接地刀、K 快分式） 、 200：额外电流 200A。 户内型.阻离隔关一般选用 CS6-1T 型手动操作组织；野外型一般选用 CS8-1T 型手动操 作组织 阻离隔关无特别的灭弧设备，因而它的接通或堵截不答应在有负荷电流的状况下进行， 否则断开阻离隔关的电弧会焚毁设备，乃至构成短路毛病。所以需求接通或断开阻离隔关 时，应先将高压电路中断路器分断之后才干进行。 190 GN8－10/11 高压阻离隔关 效果： （1）阻隔电源：使需求检修或分段的线路、设备和运转带电的线路、设备阻离隔，在 线路中构成一个显着的断开点、确保检修和作业的安全。有的阻离隔关附有接地设备，供 线）切换母线：在无负荷的状况下，将设备或线路从一组母线切换到另一组母线）开断小容量电路：如 PT、避雷器、母线km 空载架空线km 空载架空线、高压负荷开关 其灭弧设备较简略，首要用来分断平息必定容量的负荷电流所产生的电弧。为确保对短 路毛病电流也能起效果，常选用带熔断器的。 FW—10 野外 10kV、FN--10 户内 10kV； 效果： 阻隔电源的效果同阻离隔关。可用来分断必定容量的负荷电流、变压器空载电流、长距 离架空线或电缆线路和电容器组。 常串联高压熔断器运用，广泛应用于 10kV、 500kVA 及以下变压器和 10kV、300kVar 的高压电容器的维护和操控。 三、熔断器： 熔断器以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路。是运用金属熔片，串联在被维护电 路中，在毛病电流呈现的状况下，熔片受热而熔化，将电路堵截。 堵截电路的进程中由于在线路电压影响下， 往往产生激烈的电弧， 产生激烈声、 光效应。 为了安全和有用平息电弧，一般将熔片装在一个绝缘资料制成的管壳内，里边充填灭弧材 料，两头用导电资料联合，组成一个全体元件。 熔断器结构简略、体积小、总量轻、价格低，并具有搞分断才能和杰出的现流功能，与 其他低压电器合作运用，给技能经济方面带来杰出的效果。 1、熔断器分断电路的物理进程 毛病电流经过熔断器时，分断电路的物理进程大致分为四个阶段： 191 （1）熔体臂毛病电流逐步加热到它的熔化温度； （2）熔体持续吸收热量，熔体进一步熔化成液体； （3）熔体液态金属随温度升高到汽化点，构成电弧； （4）电弧焚烧分散到填猜中，使熔体电弧空隙进一步扩展，以致电弧不能持续焚烧， 电弧平息，所以熔断器才真实堵截电流，断开被维护的电路。 从灭弧的原理来讲，熔断器的熔体熔断时产生的金属蒸汽越少越好，也便是说熔体的截 面积越小越好，这样电弧才易于平息。现在熔断器的熔体一般用电阻率小的铜资料制成， 由于银的价格贵。 分断电路时的物理进程 常用的熔体资料有以下几种，首要物理功能如下： 称号 鋅 铅 锡 铝 铜 银 密度（g/cm3） 7.14 11.34 7.30 2.70 8.94 10.50 熔点(℃) 419.5 327.3 231.9 660.1 1083.0 960.8 电阻率(Ω .mm2/m) 0.061 0.203 0.113 0.029 0.017 0.016 铜的熔点较高，独自运用时，分断较小的毛病电流时有适当困难。运用所谓的“冶金 效应” ，在高熔点的资料根底上，其部分地段引进低熔点资料，使高熔点金属在合金状况下 呈现出易熔特性。 2、熔断器的根本参数 （1）额外电压 Un：熔断器的额外电压取决于线路的额外电压，它有必要大于或等于线路 的额外电压。在运用时应注意到线路的电压的最大值不要超越熔断器额外电压的 110%。额 定电流 In：熔断器在规则条件下能够接连运用而不会产生运转改变的电流。 （2）额外功率损耗：熔断器经过额外电流时的功率损耗。不同类型的熔断器，都规则 192 了最大功率损耗值。 （3）分断才能：在规则条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。关于一般 工业用熔断器规则额外分断才能应大于 50kA。 （4）时刻－电流特性：也称维护特性，它标明经过熔断器电流和熔断器弧前（或熔断） 时刻的函数联系。熔断时刻－电流特性，一般经过实验进行测绘。 （5）I2t 特性：当熔断器弧前时刻小于 0.1s 时，熔断器的维护特性用 I2t 特性标明。由 产品规范中规则。 （6）限流特性：熔断器应具有杰出的限流特性，在实践分断的电流比预期短路电流小 的多，限流特性由产品样本供给。该特功能够使得线路以及其间的电气设备所受的电动力 降到很低。使整个电气体系得结构强度不需按最大短路电流核算，而可遵循限流电流值来 考虑，使电气体系得可靠性和经济性都能进步。 3、熔断器一般选用 （1）额外电压：依据设备点得作业电压来选用，必需大于或等于作业电压。也可将两 个熔断器串联，满意作业电压得要求，但设备点得预期短路电流至少大于熔断器额外电流 10 倍以上。 （2）I2t 值：熔断器弧前 I2t 值应大于线t 值；熔断器熔断 I2t 值应小 于设备额外负荷的 I2t 值。 （3）上下级熔断器之间挑选比要到达 1.6：1 及以上时，就具有挑选性合作； 当熔断器和断路器串联，接受同一毛病电流，只需熔断器的时刻－电流特性处于断路器 的脱扣特性的下方，就具有挑选性合作； 4、高压熔断器 高压熔断器高压熔断器用于对输电线路和变压器进行过流维护。10kV 高压熔断器国内 产品有野外下跌式 RW4 型和户内式 RN1 型和 RN2 型。 RN1 型最大堵截容量可达 200MVA， RN2 型专门用作电压互感器的维护，它只要一种规范额外电流（0.5A） 。 由于熔断器熔断进程产生电弧，而电弧带来高温，又延长了过负荷电流对电力体系效果 时刻，所以应该加快灭弧，而 RN1 和 RN2 的熔体为铜丝，熔体上多处焊有锡球。熔管为绝 缘资料，管内填充石英砂，作业熔体紧固于上下管帽中。 其灭弧办法为： （1）将粗弧变细弧加快电弧平息： 一旦电网呈现过负荷电流，熔体上低熔点金属锡先 熔化而浸透于铜丝，使 Sn 和 Cu 组组成熔点更低的合金而熔断，接着熔体和指示熔体 熔断。由于熔体有多根而并接，所以当它们熔断时便产生了并行电弧，然后将粗弧变细。 （2）运用管内石英砂散热： 石英砂具有很大的介电常数，能使导电粒子敏捷复合冷却。 5、低压熔断器： 按其额外电流不同而有不同的值，一般在 10-1－10-5Ω 之间。 熔丝有必要分级设备，任何一级熔断时，不致使上一级一起熔断；末级熔丝在 110％负荷 时， 不该损坏； 电路接通时的瞬时冲击电流不该使熔丝熔断； 正常作业时温度不该超越 50℃； NT 熔断器上下级挑选比到达 1.6：1 时，就具有挑选性合作； 四、高低压断路器 193 1、高压断路器的根本结构 高压断路器的品种繁复，详细结构也不相同，但就其根本结构而言，可分为电路通断元 件、绝缘支撑元件、基座、操动组织及其间间传动组织等几部分。 断路器中的电路通断元件是要害部件，它承担着接通或断开电路的使命。断路器的通断 由操作组织操控，分合闸操作是由操作组织经中心传动组织操控动触头的运动而完结的。 SN10－10 型少油断路器 电路通断元件首要包含接线端子、导电杆、触头和灭弧室等，这些元件均设备在绝缘 支撑元件之上。 绝缘支撑元件，起着固定通断元件的效果，并使其带电部分之间或带电部 分与地之间绝缘。绝缘支撑元件设备在断路器的基座之上。 如：SN1—10G 为户内少油 10kV 断路器；首位字母 L 为六氟化硫；K 空气；D 多油； Z 真空；s 为少油。 如 SN1—10G 配以 CS2 型手动操作组织，手动操作来完结分合闸，具有过电流主动脱 扣和远间隔脱扣功能； 如 GFC-10 手车式高压开关柜，SN10—10 配以 CD10-10 型手动、主动或遥控操作组织， 需驻留操作电源； 断路器具有适当完善的灭弧结构和满意的断流才能， 毛病状况下和继电维护合作主动断 开电路； 2、高压断路器的用处 高压断路器是在正常和毛病状况下接通或断开高压电路的专用电器。为确保高压断路 器能在正常或毛病的任何状况下，可靠地接通与断开电路，要求高压断路器有必要具有很完 善的灭弧设备和快速动作的特性。 3、高压断路器的首要技能参数 首要技能参数有： 194 1)额外电压。断路器的额外电压是指其导电和载流部分答应接受的(线)电压等级。由于 输电线路首、结尾等处的运转电压不同，所以断路器所能接受的最高作业电压高于额外 电压值的 10%～15%，例如断路器的额外电压为 10kV 时，其最高作业电压为 11.5 kV。 2)额外电流。断路器的额外电流是指在规则的环境温度下, 当断路器的绝缘和载流部分 不超越其长时刻作业的最高答应温度时，断路器答应经过的最大电流值。 3)额外短路开断电流。额外短路开断电流简称为额外开断电流，它是指断路器在频率为 50Hz 的瞬态康复电压下，能够开断的最大短路电流值。 4)额外峰值耐受电流(额外动安稳电流)。额外峰值耐受电流是标明断路器能接受短路电 流电动力效果的功能，即断路器在闭合状况时能经过的不阻碍其持续正常作业的最大短路 电流(峰值)。 5)额外短时耐受电流(额外热安稳电流)。额外短时耐受电流是标明断路器接受短路电流 热效应的功能。 额外短时耐受电流应等于额外短路开断电流值。 6)额外短路持续时刻(额外热安稳时刻)。当额外短时耐受电流经过断路器的时刻为额外 短路持续时刻， 断路器的各部分温度不超越短时所答应发热的最高温度， 而且不产生触 头熔接或其他阻碍正常作业的反常现象。额外短路持续时刻一般为 2s。 7)额外短路关合电流(峰值)。确保断路器能关合短路而又不致于产生触头熔焊或其他损 伤，所答应接通的最大短路电流称为额外短路关合电流。 8)动作时刻。断路器的动作时刻包含分闸时刻、燃弧时刻和开断时刻。 a)分闸时刻。处于合闸状况的断路器，从分闸回路接受分闸指令(脉冲)瞬间起，直到所 有灭弧触头均别离瞬间的时刻间隔。 b)燃弧时刻。从首要别离主回路触头刚脱离电触摸起，到断路器各极中触头间的电弧最 终平息瞬间停止的时刻间隔。 c)开断时刻。从断路器接受分闸指令瞬间起，到断路器各极触头间的电弧终究平息瞬间 停止的时刻间隔。 4、高压断路器的选用：额外电压 Ue、额外电流 Ie、设备类别、如：户内/野外、L 为六 氟化硫；K 空气；D 多油；Z 真空；s 为少油。 短路动安稳和热安稳校验；开断才能 Idk 或 Sdk，Idk≥Id 短路电流； 如 SN1—10 断路容量为 200 兆瓦；断路容量有必要和电源体系的短路容量相习惯，否则 简略引起爆破； 5、低压断路器（DW15、ME、DZ20） 首要参数： 1）才能：能在给定电压下接通和分断的预期电流值； 2）极限短路分断才能：规则条件下的分断才能；不考虑承载它的额外电流； 3）运转短路分断才能：规则条件下的分断才能，持续承载它的额外电流； 4）维护特性： （1）过电流维护特性：断路器的动作时刻和电流脱扣器的动作电流的联系曲线）欠电压维护特性：当主电路电压低于规则值规模时，有延时或无延时断开或闭合 的维护功能； 5）分断时刻：断开操作开端瞬间起，到燃弧时刻结束时的时刻间隔； 195 DW10、DZ10 等低压断路器产品规范中规则的瞬时过电流脱扣器的动作电流值和镇定 值的差错不大于＋20％，电流持续时刻应小于 0.2s； 6）机械寿数：是指机械开关电器在需求修补或替换机械零件前所能接受的无载操作循 环次数。 7）电寿数：是指载规则的正常条件下，电器不需求修补或替换零件而能接受的负载操 作次数。在运转中，触头间磕碰与冲突产生的机械磨损、触头间电弧使之金属熔化，触头 厚度逐步减小，触摸压力下降，触头温升增大而不能再运用；故首要是查核电器在正常工 作时触头的耐磨性； 断路器的电寿数次数（JB1284-85） 壳、架等级额外电流 每小时操作循环次数 电寿数 ≤100 120 4000 ≤315 120 2000 ≤630 60 1000 ≤1250 30 500 ≤2500 20 400 ≤3150 10 100 *（无需平白无故地分合断路器，强壮的碰击合轰动会构成机械结构的危害、分断电流 会使电器触头的电蚀） * （短路电流的核算： 如运用 UK 核算变压器输出断的直接短路以及该断路器的电流镇定） *（各种开关和刀闸的操作） HA1－2000/1600 系列低压断路器技能数据 In 额外电流、Ue 额外电压、 Inm 壳架等级电流（CM1－） Ui 额外绝缘电压、690V Uimp 额外冲击耐受电压（斯耐德） Icu 额外极限短路分断才能、80 kA Ics 额外运转短路分断才能、50kA Icm/cosφ 额外短路接通才能、176/0.2 Icw 额外短路耐受电流（1s） 、50kA 全分断时刻、25―30ms 合闸时刻、60－70 ms 电寿数 500 次、机械寿数 9500 次 Ir 长延时镇定电流、In ×（0.4―1） Isd 短延时镇定电流、In ×（1.5－10）或（1－15） Ii 瞬时镇定电流、In ×（2－15）或（1－50kA） 五、电流互感器与电压互感器 1、电流互感器 为了丈量和获取电网中高压电流或较大的电流，用于电流、功率、功率因数等指示以 及继电维护回路的需求，运用电流互感器原、副边线圈来进行阻隔和变流得到，防止直接 触摸高压和大电流。 1)电流互感器的作业状况。 电流互感器正常作业时，二次回路近于短路状况。这时二次电流所产生的二次绕组磁动 196 势 F2 对一次绕组磁动势 F1 有去磁效果， 因而组成磁势 F0＝F1-F2 不大， 组成磁通φ 0 也不大， 二次绕组内感应电动势 E2 的数值最多不超越几十伏。因而，为了削减电流互感器的尺度和 造价，互感器铁心的截面是依据电流互感器在正常作业状况下合磁磁通φ 0 很小而规划的。 电流互感器二次绕组作业近于短路状况磁通φ 0 很小，故电流互感器一、二次额外电流 之比可用下式标明： KNI＝I1 / I2 ≈ N2/ N1 即 I2＝I1×N1/ N2 为了使制作和运用的便利，一般电流互感器的二次则电流均为 5A。正由于如此，运用 电流互感器衔接的电流表都能够彼此互换衔接，由于电流表内部均为 5A 的丈量组织，仅仅 电流表的满刻度按所接电流互感器的一次额外值读取。 电流互感器的一次绕组串联接入被测电路之内，电流互感器一次绕组中的电流彻底取 决于被测电路中电流的巨细，与电流互感器二次电流无关。运用中的电流互感器假如产生 二次回路开路，二次绕组磁动势 F2 等于零，一次绕组磁动势 F1 仍坚持不变，且悉数用于激 磁，组成磁势 F0=F1，这时的 F0 较正常时的组成磁势(F1-F2)增大了许多倍，使得铁心中的磁 通急剧地添加而到达饱满状况。由于铁心饱满致使磁通波形变为平顶波，由于感应电动势 正比于磁通的改变率 dφ /dt，所以这时二次绕组内将感应出很高的感应电动势 e2。 二次绕组开路时二次绕组的感应电动势 e2 是尖顶的非正弦波， 其峰值可达数千伏之高， 这对作业人员和二次设备以及二次电缆的绝缘都是极风险的。(一般电压表仅能丈量电压的 均匀值，故尖顶的非正弦波电压幅值用一般电压表不能测出，应该用示波器丈量。) 另一影响是，因铁心内磁通的剧增，引起铁心损耗增大，构成严峻发热也会使电流互 感器焚毁。 第三个影响是因铁心剩磁过大，使电流互感器的差错添加。因而，运用中的电流互感器 二次回路是不答应开路的，在电流互感器二次回路内也不答应设备熔断器。 运用中电流互感器的二次外表或继电器因作业需求有必要断开时， 应先将电流互感器二次 绕组短接后，再断开其二次外表或继电器电流线圈。同理，康复二次外表或继电器的作业 时，应先接入二次外表或继电器电流线圈，然后再撤除原有的短接线，即坚持运用中的电 流互感器二次回路处于近似短路作业状况。 2)电流互感器的差错与准确度级。 由于电流互感器的一、二次绕组中存在着损耗，使得一、二次电流在数值上或相位上有 差异，即丈量差错。丈量差错一般用变比差错和角差错标明。 a)变比差错(△I%)。 变比差错是指用电流互感器测出的电流 KNII2 和实践电流 I1 之差与实 际电流 I1 之比的百分值。 b)角差错(δ )。角差错是指电流互感器一次电流 I1 与反向二次电流-I2 之间的夹角δ 值。 c)电流互感器的额外容量。电流互感器二次绕组之外所接的悉数阻抗为其二次负荷。电 流互感器正常作业时，因二次绕组处在近于短路状况，故二次负荷应包含它所衔接的悉数 丈量外表和继电器电流线圈的阻抗、二次电缆的电阻和接头的触摸电阻等几部分。 电流互感器的额外容量(SN)是指电流互感器在二次侧电流为额外电流、差错不超越规则 值的条件下，二次绕组所答应输出的最大容量。 电流互感器额外容量也能够用阻抗标明， 该阻抗称为额外二次负荷，两者联系为： SN＝I2N2ZN 式中 SN─电流互感器的额外容量，VA； 197 IN2─电流互感器的二次额外电流,A； ZN─电流互感器的二次额外负荷，Ω 。 由于电流互感器的差错与二次负荷的巨细有关， 因而同一台电流互感器处在不同准确 度级下作业时，便有不同的额外容量。 一般分为 0.2、 0.5、 1、 3、 D 等级的准确度； 0.2 级实验丈量或 35 kV 以上变电站计量用、 0.5 级 10kV 及以上变电站计量用、 1 级用来柜上外表丈量、 3 级用来继电维护和指示外表用、 D 级用来作差动维护，D 级有较大的截面，不易饱满，过载倍数大； 例如：某电流互感器二次额外电流为 5A，作业在 0.5 级时，其额外容量为 30VA(1.2Ω )； 当作业在 1 级时，其额外容量为 60VA(2.4Ω )。 3）电流互感器的接线。 单相式接线，适用于三相对称电路，由于三相对称负荷的三相电流巨细相同、相位互差 120?，所以只丈量一相电流便能够监测三相电流，故仅在 C 相装设电流互感器。 三相式接线，适用于三相四线制体系中。由于三相四线制体系中，三相电流的巨细与相 位均可能不相同，所以在三相上装设电流互感器，别离丈量三相电流。 两相式接线，习惯用在三相三线制体系中。由于在三相三线制体系中三相电流的联系为 IA+IB+IC=0,所以 IB=-(IA+IC),即经过公共线上的电流表中的电流为-IB。显着，不彻底星形接 线能够丈量三相三线制体系中的三相电流（即 IA、-IB 和 IC） 。 2、电压互感器 为了丈量和获取电网高压线路电压，用于电压、功率、功率因数等指示以及继电维护回 路的需求，运用电压互感器原、副边线圈来进行阻隔和变压得到，防止直触摸摸高电压。 1)电流互感器的作业状况。 电压互感器的一次绕组并联接入被测电路之中， 一次绕组所接受的电压将随被测电路 电压改变而改变。它的二次绕组并联接入外表和继电器的电压线圈(阻抗很大)， 又由于二 次额外电压一般为 100V 或 100/√3 V，所以二次回路电流很小，故电压互感器正常运转时 它的二次回路近于开路状况。 运转中的电压互感器二次绕组根本坚持在额外电压值上下， 假如二次回路中产生短路， 必然会构成很大的短路电流。为了及时堵截二次侧的短路电流，在电压互感器二次回路内 有必要设备熔断器或小型空气主动开关。 电压互感器一、二次额外电压之比，称为电压互感器的额外变比 KNV，其值为： KNV＝U1/ U2 2)电压互感器的差错 （1)变比差错(△U％)。变比差错是用电压互感器丈量出的电压 KNVU2 和实践电压 U1 之 差与实践电压 U1 之比的百分值标明。 运转中的电压互感器的变比差错与二次负荷等要素有关，二次负荷愈大时，变比差错愈 大；一次电压挨近额外值时，变比差错削减，当一次电压超越 1.1 倍额外电压后，由于铁心 的饱满而使变比差错增大。 （2）角差错(?)。角差错是指电压互感器一次电压 U1 与反向二次电压-U2 之间的夹角δ 值。 198 (3) 电压互感器的额外容量。 电压互感器的额外容量是指在最高准确度级作业时它所容 许的二次最大负荷。电压互感器的额外容量一般用伏安标明。同一只电压互感器在不同准 确度级作业时，其额外容量不同。 例如某电压互感器在 0.5 级作业时，额外容量为 150VA； 在 1.0 级作业时，额外容量则为 500VA。 电压互感器的二次负荷一般仅考虑二次所接电压表和继电器电压线圈所耗费的功率。 假如二次电缆较长，需求准确丈量时，应考虑电压互感器二次导线）电压互感器结构和衔接 电压互感器的结构有单相式和三相式，次级线kV 单 相 JDZ—3—10 型浇注式电压互感器如图。 电压互感器的接线有多种计划： （a） V－V 接法： 如上图（b）①所示。常用于中性点不接地体系，也可用来丈量相 间电压及接电度表。 （b） Y0/Y0/△接法： 如上图（b）②所示。二次 Y0 线圈可用于接相间电压及电度表 或功率表。二次△形线圈可用于测零序电压值或丈量对地电压。 （c） Y0/Y0 接法： 如上图（b）③所示。二次线圈可用于接相间电压、电度表和功率 表。不过无法丈量对地电压。 199 六、高压开关柜 高压开关柜及一次线路计划高压开关柜有固定式开关柜和手车式开关柜，通信局（站） 现在大多选用国产 GG－1A 型高压开关及派生改善产品。GG－1A 型高压开关柜电压为 3kV～10kV，频率为 50Hz 的三相单母线体系，作为接纳与分配电能用。 GG－1A 高压开关柜为敞开式，柜内用薄钢板离隔，上部为油断路器室，下部为阻离隔 关室，主母线水平置于顶部支柱绝缘子上。柜前面板也为薄钢板，柜后无维护板。高压主 电路及二次电路设备按必定的线路计划组装在柜内。 近年国内高压电气技能发展敏捷， GG －1A 高压开关柜内电气设备不断更新，如选用 SN10－10 的Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ型断路器， JDZB 型浇注绝缘电压互感器， LDZJ1， LA 或 LDZ1 电流互感器， CD10 或 CT8， CT7 电磁 操作组织等别离替代传统产品。与此一起研制出 KGN－10 型、 KYN1－10（Z）等新式开 关柜，其质量契合 IEC（世界电工委员会）各项目标。 GG－1A 型高压开关柜一次线 种， 其线路图例如图所示。 恣意两种可构成组 合柜，如图中电缆进线 号柜组合。常用的组合见组合图。 GG－1A 型高压开关柜一次线路图侧 组合图 该组合图为两路高压经阻离隔关、电流互感器、油开关等接到高压母线上，再经阻隔 开关、高压断路器、电流互感器接至降压变压器。在该组合配电体系中，还装有高压熔断 器、电压互感器、高压避雷器等。 200 高压变、配电设备的可靠性目标 （1） 高压配电设备的可靠性目标 高压配电设备，在 15 年运用时刻内，主开关均匀年动作次数≤12 次时，均匀失效间隔 － 时刻（MTBF）应≥1.4×105 h，不行费用应≤6.9×10 6；均匀年动作次数＞12 次时，均匀 － 失效间隔时刻（MTBF）应≥4.18×104 h，不行费用应≤2.4×10 5。 （2） 变压器的可靠性目标 变压器在 20 年运用时刻内，均匀失效间隔时刻（MTBF）应≥1.75×105 h，不行费用： － 无载调压变压器： 不行费用应≤9.14×10 4； － 有载调压变压器： 不行费用应≤1.22×10 3。 七、避雷器 避雷器是用来约束造用于电气设备上的大气过电压的一种防雷维护设备。避雷器并联 接在被维护的电气设备邻近。正常运转时，避雷器呈绝缘状况，使电气设备中的带电部分 与地阻离隔，不影响其正常作业。当幅值很高的雷电波侵略后，避雷器被击穿，使大部分 雷电流泄至地中，然后维护了电气设备的绝缘,随后避雷器康复绝缘状况，从头使电气设备 中带电部分与地之间绝缘，持续坚持正常作业。 避雷器可分为维护空隙、管型避雷器、阀型避雷器、磁吹避雷器和金属氧化锌避雷器 等几类。 1、阀型避雷器: 是由多个平板小空隙(火花空隙)与阀片电阻串联而构成的，将火花空隙与阀片电阻密封 在瓷套内组合而成。 一般阀型避雷器火花空隙首要由上、下电极与成形的云母片组成，上、下极板用黄铜 片冲压而成，中心用云母垫片离隔，其作业面的间隔约为 0.5～1mm。上、下电极的作业面 与云母垫片的触摸部分邻近有一个小空气隙，当冲击电压效果时，首要是云母片邻近的空 气隙中产生电晕，所产生的电子就跑向空隙的作业部分，加快了有用电子的呈现。又由于 电极间的间隔很小，电场简直是均匀的，故而使火花空隙的伏秒特性曲线很平，其分散性 不大，这是阀型避雷器的首要长处之一。 阀片是一种非线性电阻盘，它是由细微颗粒的金钢砂加粘合剂混合后烧制而成的。金 钢砂关闭层的电阻值随外加电压的不同而改变，当外加电压急剧增大时其电阻值将大大下 降。另一方面，金钢砂颗粒间的许多小空隙，在高电压效果下将被击穿，构成通道，使电 阻也会下降。因而，阀片具有经过雷电流时电阻变小，雷电流经过之后电阻又敏捷增大的 非线、磁吹避雷器 磁吹避雷器的全体结构与一般阀型避雷器相似，两者首要区别是火花空隙的结构不同。 磁吹避雷器的火花空隙，是运用磁场使电弧产生运动，然后进步空隙的灭弧才能。 我国现在首要出产的是限流式空隙(又称拉长电弧型空隙)的磁吹避雷器， 这种避雷器的 单个空隙由一对角状电极组成，磁场是轴向的，续流被轴向磁场拉入灭弧栅中，使电弧最 终长度可到达开始长度的数十倍。灭弧盒由陶瓷或云母玻璃制成。电弧构成后，在轴向磁 201 场效果下被敏捷拉入灭弧栅，故空隙绝缘强度康复很快。另一方面电弧被拉入灭弧栅后， 因遭到激烈的去游离效果而平息。因而，这种空隙熄弧才能强，一般可堵截 450A 左右的工 频续流。 3、金属氧化锌避雷器 金属氧化锌避雷器（MOA）是将必定数量的金属氧化锌阀片电阻密封在瓷套内组合而 成。为了充分运用的金属氧化锌阀片所具有优异的非线性特性，金属氧化锌避雷器一般 （110kV 以下）选用不加串联空隙的结构；仅在特别需求时（110kV 以上） ，可制成相似传 统的碳化硅阀片避雷器相同的具有串联空隙结构。 金属氧化锌阀片电阻，一般由氧化锌（ZnO） 、氧化铋(Bi2O3)、氧化钴(CO2O3)等金属氧 化物组成，其间氧化锌占 90%以上。 金属氧化锌阀片电阻中， 氧化锌晶粒是结构的主体， 晶粒中固溶有微量的钴、 锰等元素， 晶体直径为数微米至 100 微米，晶体的电阻率较低。约为 0.5?2.7 ??cm。氧化锌晶粒被晶 界层离隔，晶界层首要成分是氧化铋(Bi2O3)，其电阻率在低电场下为 1012?1013 ??cm；当层 间电场达 104?105V/cm 时，其电阻突然下降，这时金属氧化锌阀片电阻由高阻状况过渡到 低阻状况，使阀片电阻具有显着压敏特性。 首要长处是：无续流、维护功能优越、通流容量大和下降电气设备上的过电压值。金属 氧化锌避雷器与一般阀型避雷器比较，尽管 10KA 雷电流下的残压值相同，但前者无须等 串联空隙放电后才将雷电流放掉，因而下降了效果到电气设备上的过电压值。 八、并联补偿电容器： 为了进步负载功率因数，进步电源的运用率，下降输变电的线路的有功损耗和电压损 耗。 1、要求 （1）高压供电的工业用户有必要确保功率要素在 0.9 以上；其它用户应坚持在 0.85 以上； （2）用熔断器作短路维护时，熔丝额外电流不该大于电容器额外电流的 1.65 倍； （3）确保人身安全，从电网切除后，经半分钟放电，电容器两头残压不大于 65V； 2、电容器运转： （1）电容器答应在 1.3 倍额外电流下长时刻运转； （2）电容器可在 1.1 倍额外电压下长时刻运转； （3）熔丝的额外容量一般是额外容量的 1.5—2.5 倍；假如是电容器组的线℃之间时，答应温升为 50℃;刚停用的，应根本无发热的感觉； 3、电容器切投： （1）一般功率因数小于 0.85 时，投入电容器，而功率因数超越 0.95 时，切除电容器； （2）电容器室温超出+40℃时，应退出运转； （3）电容器电流超出 1.3 倍额外电流退出运转； （4）当体系电压超越电容器额外电压的 1.1—1.2 倍时，电容器应退出运转。 （5）电容器三相电流严峻不平衡；喷油或着火；瓷套管产生严峻放电、闪络；接点严 重过热、内部有反常响声；外壳有异型胀大应当即退出运转。 （6）电容器制止带电荷合闸;电容器组每次停电重合闸，有必要断开放电 3 分钟后进行。 202 4、电容器用串联电抗器：首要约束电容器的合闸涌流、操作过电压和电网中的高次谐 波对电容器的影响。一般单纯为了约束合闸涌流，电抗值为容抗值的 0.1—2%，选用空心电 抗器；为了约束高次谐波的取 6%，一起有约束合闸涌流的效果。 低压电容器放电电阻： R≤15*106*电网电压/电容器容量 电阻功率 PR＞U2/R 电容器实验周期：绝缘对外壳 一年 ＞ 1000MΩ 沟通耐压对外壳 二年 实验电压 2.1Kv(0.5Kv 以下) 203

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