第五章火电厂高压配电设备.ppt

第一节 绝缘子、母线和电缆 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。 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 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 户内式穿墙套管结构示意图 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。 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，主要监视母线有无明显的松动或振动，支持绝缘子有无放电和脱落现象，各接头有无发热现象。在雨、雪天，要观察屋顶有无漏水，以防漏水破坏绝缘，引起接地或短路。 正常运行中，母线的允许温度： （a）裸母线及其接头为70℃； （b）分相封闭母线外壳温度为65℃，母线为85℃。 三、电力电缆 1．电缆分类 常用的电力电缆，按其绝缘和保护层的不同，有以下几类： (1)油浸纸绝缘电缆，适用于35kV及以下的输配电线路。 (2)聚氯乙烯绝缘电缆(简称塑力电缆)，适用于6kV及以下的输配电线路。 (3)交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)，适用于1～1l0kV的输配电线路。 (4)橡皮绝缘电缆，适用于6kV及以下的输配电线路，多用于厂矿车间的动力干线和移动式装置。 (5)高压充油电缆，主要用于110～330kV变、配电装置至高压架空线及城市输电系统之间的连接线。 2. 电缆结构及型号电缆结构主要由载流导体、绝缘层、保护层三部分组成，其型号的含义如下： 三芯油浸纸绝缘电缆结构图 单芯充油电缆结构图 电缆结构外形图 第二节 高压断路器 高压断路器是电力系统最重要的控制设备和保护设备。高压断路器的功能是接通和断开正常工作电流、过负荷电流和故障电流，它是开关电器中最为完善的一种设备。 高压断路器型号由字母和数字两部分组成的： 1. 额定电压UN(kV)。断路器正常工作时，系统的额定(线)电压。这是断路器的标称电压，断路器应能保证在这一电压的电力系统中使用。 2. 额定电流IN(A)。断路器可以长期通过的最大电流。当额定电流长期通过高压断路器时，其发热温度不应超过国家标准中规定的数值。 3. 额定开断电流INbr(kA)。在规定条件下能保证正常开断的电流。 7．动作时间 （1）分闸时间(ms)。从断路器分闸线圈通电起至三相电弧完全熄灭为止的时