第五章火电厂高压配电设备案例.ppt

报告人：胡志光 单位：华北电力大学 《电气设备及运行》讲稿 第五章 火电厂高压配电设备 保定热电厂 第五章 目 录 第一节 绝缘子、母线和电缆 第二节 高压断路器 第三节 隔离开关、熔断器和负荷开关 第四节 互感器 第五节 过电压保护设备 第六节 接地装置 复习思考题 1. 绝缘子的作用 绝缘子广泛应用在火电厂的配电装置、变压器、开关电器及输电线路上，用来支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝缘，或使处于不同电位的载流导体之间绝缘。因此，绝缘子应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性。 2. 绝缘子分类 绝缘子按其额定电压可分为高压绝缘子(500V以上)和低压绝缘子(500V及以下)两种；按安装地点可分为户内式和户外式两种；按结构形式和用途可分为支柱式、套管式及盘形悬式三种。 第一节 绝缘子、母线和电缆 一、绝缘子 3. 绝缘子的结构组成 高压绝缘子主要由绝缘件和金属附件两部分组成。绝缘件通常用电工瓷制成，电工瓷具有结构紧密均匀、绝缘性能稳定、机械强度高和不吸水等优点。盘形悬式绝缘子的绝缘件也有用钢化玻璃制成的，具有绝缘和机械强度高、尺寸小、质量轻、制造工艺简单及价格低廉等优点。 金属附件的作用是将绝缘子固定在支架上和将载流导体固定在绝缘子上。金属附件装在绝缘件的两端，两者通常用水泥胶合剂胶合在一起。绝缘瓷件的外表面涂有一层棕色或白色的硬质瓷釉，以提高其绝缘、机械和防水性能；金属附件皆作镀锌处理，以防其锈蚀；胶合剂的外露表面涂有防潮剂，以防止水分侵入。 户内式支柱绝缘子结构示意图 4．支柱绝缘子 户内式支柱绝缘子分内胶装、外胶装、联合胶装3个系列；户外式支柱绝缘子分针式和棒式2种。 户外针式支柱绝缘子结构示意图 户外棒式支柱绝缘子外形示意图 5．盘形悬式绝缘子 悬式绝缘子主要应用在35kV及以上屋外配电装置和架空线路上。按其帽及脚的连接方式，分为球形和槽形两种。 盘形悬式绝缘子的结构都是由绝缘件(瓷件或钢化玻璃)、铁帽、铁脚组成。钟罩形防污绝缘子的污闪电压比普通型绝缘子高20％～50％；双层伞形防污绝缘子具有泄漏距离大、伞形开放、裙内光滑、积灰率低、自洁性能好等优点；草帽形防污绝缘子也具有积污率低、自洁性能好等优点。 在实际应用中，悬式绝缘子根据装置电压的高低组成绝缘子串。这时，一片绝缘子的脚3的粗头穿入另一片绝缘子的帽2内，并用特制的弹簧锁锁住。每串绝缘子的数目：35kV不少于3片，110kV不少于7片，220kV不少于13片，330kV不少于19片，500kV不少于24片。对于容易受到严重污染的装置，应选用防污悬式绝缘子。 户内式穿墙套管结构示意图 6．套管绝缘子 套管绝缘子用于母线在屋内穿过墙壁或天花板，以及从屋内向屋外引出，或用于使有封闭外壳的电器(如断路器、变压器等)的载流部分引出壳外。套管绝缘子也称穿墙套管，简称套管。 户外式穿墙套管结构示意图 绝缘子外形图 1. 母线材料 常用的母线材料有铜、铝和铝合金。 铜的电阻率低、机械强度大、抗腐蚀性强，是很好的母线材料。 铝的电阻率为铜的1.7～2倍，但密度只有铜的30％，在相同负荷及同一发热温度下，所耗铝的质量仅为铜的40％～50％，而且我国铝的储量丰富，价格低。 2. 敞露母线 敞露母线具有集肤效应系数低、散热良好、机械强度高、安装简便和连接方便等特点。常用敞露母线有矩形、槽形、管形和绞线圆形 。敞露母线与地之间的绝缘靠绝缘子维持，相间绝缘靠空气维持。敞露母线的结构如下图所示。 二、母线 火电厂和变电所中各种电压等级配电装置的主母线，发电机、变压器与相应配电装置之间的连接导体，统称为母线，其中主母线起汇集和分配电能的作用。 矩形母线和槽形母线结构图 管形母线形状和支持结构示意图 3. 封闭母线 用外壳加以封闭保护的带电母线，称为封闭母线。按外壳结构、所用材料以及冷却方式，封闭母线分为共相封闭母线和分相封闭母线。 无隔板和有隔板共箱式封闭母线结构示意图 分相封闭母线结构示意图 (a)单个绝缘子支持；(b)两个绝缘子支持； (c)三个绝缘子支持；(d)四个绝缘子支持 封闭母线结构图 全连分相封闭母线具有以下优点： （1）供电可靠。封闭母线有效地防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路。 （2）运行安全。由于母线封闭在外壳中，且外壳接地，使工作人员不会触及带电导体。 （3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除了母线周围钢构件的发热。 （4）运行维护工作量小。 在运行时，主要监