供配电一次系统1

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1、供配电一次系统学习资料返回总目录高压电器及高压配电装置变电所的低压设备变电所主变压器数量及容量的确定变电所的电气主接线配电网常用电气主接线形式互感器组合式成套变电所本章小结思考题与习题本章内容本章重点讲述供配电系统的一次设备和主接线图，对一次设备着重介绍其功能、结构特点、基本原理，对主接线图着重阐述其基本要求及一些典型接线的分析。本章是本课程的重点，也是从事供配电系统运行、维护和设计必备的基础知识。高压电器及高压配电装置高压电器按其功能与作用分为高压断路器、隔离开关、负荷开关和熔断器等。一、变电所中的高压电器1.高压断路器高压断路器(high-voltagecircuit

2、-breaker)，文字符号为QF，是一种专用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置，因此，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障部分。高压断路器按其采用的灭弧介质分为：油(oil)断路器、六氟化硫(SF6)断路器、真空(vacuum)断路器以及压缩空气断路器等。其中应用最广的是SF6断路器和真空断路器，压缩空气断路器的性能较差，运行中故障较高，国内已不再生产，油断路器也正逐步被SF6断路器和真空断路器所取代。油断路器按其油量多少和油的功能，又分多油(highoilcontent)和少油(lowoil

3、content)两大类。多油断路器的油量多，其油一方面作为灭弧介质，另一方面又作为相对地(外壳)甚至相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量很少(一般只几千克)，其油只作为灭弧介质，其外壳通常是带电的。下面重点介绍我国应用日益广泛的SF6断路器和真空断路器。高压断路器全型号的表示和含义如下：高压电器及高压配电装置1)高压SF6断路器SF6断路器，是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。SF6是一种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气体。在150℃以下时，化学性能相当稳定。但SF6在电弧高温作用下要分解，分解出的氟(F2)有较强的腐蚀性和毒性，且能与触头的金属蒸气化合为一种

4、具有绝缘性能的白色粉末状的氟化物。因此这种断路器的触头一般都设计成具有自动净化的作用。然而由于上述的分解和化合作用所产生的活性杂质，大部分能在电弧熄灭后几微秒的极短时间内自动还原，而且残余杂质可用特殊的吸附剂(如活性氧化铝)清除，因此对人身和高压电器及高压配电装置设备都不会有什么危害。SF6不含碳元素(C)，这对于灭弧和绝缘介质来说，是极为优越的特性。而油断路器是用油作灭弧和绝缘介质的，油在电弧高温作用下要分解出碳，使油中的含碳量增高，从而降低了油的绝缘和灭弧性能。因此油断路器在运行中要经常注意监视油色，适时分析油样，必要时要更换新油。SF6断路器就无这些麻烦。SF6又不

5、含氧元素(O)，因此它不存在触头氧化的问题。因此SF6断路器较之空气断路器，其触头的磨损较少，使用寿命较长。SF6除具有上述优良的物理化学性能外，还具有优良的绝缘性能，在300kPa下，其绝缘强度与一般绝缘油的绝缘强度大体相当。SF6气体是电负性气体，即其分子和原子具有很强的吸附自由电子的能力，可以大量吸附弧隙中参与导电的自由电子，生成负离子。由于负离子的运动要比自由电子慢得多，因此很容易和正离子复合成中性的分子和原子，大大加快了电流过零时弧隙介质强度的恢复，即SF6在电流过零时，电弧暂时熄灭后，具有迅速恢复绝缘强度的能力，从而使电弧难以复燃而很快熄灭。SF6断路器的结构

6、，按其灭弧方式分，有双压式和单压式两类。双压式具有两个气压系统，压力低的作为绝缘，压力高的作为灭弧。单压式只有一个气压系统，灭弧时，SF6的气流靠压气活塞产生。单压式的结构简单，LN1、LN2型断路器均为单压式。图3.1所示是LN2-10型户内式SF6断路器的外形结构图，其灭弧室结构和工作示意图如图3.2所示。高压电器及高压配电装置1—接线端子2—绝缘筒(内有气缸和触头)3—下接线端子4—操动机构箱5—小车6—断路弹簧图3.1LN2-10型高压SF6断路器1—静触头2—绝缘喷嘴3—动触头4—气缸(连同动触头由操动机构传动)5—压气活塞(固定)6—电弧图3.2SF6断路器灭

7、弧室结构和工作示意图高压电器及高压配电装置由图3.2所示SF6断路器灭弧室结构可以看出，断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是相对固定不动的。分闸时，装有动触头和绝缘喷嘴的气缸由断路器操作机构通过连杆带动，离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩SF6气体，使之通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。SF6断路器与油断路器比较，具有断流能力大、灭弧速度快。绝缘性能好和检修周期长等优点，适于频繁操作，且无易燃易爆危险，但其缺点是，要求制造加工的精度很高，对其密封性能要求更严，因此价格较贵。SF6断路器主要用于需频繁操作及有易燃易爆危险