大学电力工程经典课件第5章.pdf

电力工程基础 第5章 变电所的一次系统 制作 孙丽华 第5章 变电所的一次系统 5.1 电气设备概述 5.2 高低压开关电器 5.3 高低压保护电器和限流电器 5.4 电力变压器 5.5 互感器 5.6 高低压成套配电装置 5.7 电气主接线 5.8 电气设备的选择 5.9 变电所的总体布置 河北科技大学电气信息学院 2 5.1 电气设备概述  一次系统 （一次回路 ）：担负电能的输送和分 配任务的系统。 一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。  二次系统 （二次回路 ）：对一次系统进行监视、 控制、测量和保护作用的系统。 二次系统中的所有电气设备，称为二次设备。 河北科技大学电气信息学院 3 一次设备按其功能可分为以下几类： 变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互 感器等。 开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。 保护设备：如熔断器、避雷器、电抗器等。 无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。 成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。 河北科技大学电气信息学院 4 5.2 高低压开关电器 一、开关电器的灭弧原理 1．电弧的产生 产生原因：触头本身及周围介质中含有大量可被 游离的电子。 游离方式：高电场发射、热电发射、碰撞游离、 热游离。 2．电弧的熄灭 灭弧条件：去游离率大于游离率。 去游离方式：复合 、扩散。 河北科技大学电气信息学院 5 3．交流电弧的特性与熄灭  交流电弧的特性 图5-1 交流电弧的伏安特性及电弧电流、电压波形 a ）伏安特性 b ）电流、电压波形图 图中：U ——燃弧电压；U ——熄弧电压 A C 河北科技大学电气信息学院 6 交流电弧的熄灭 交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立的过程： 弧隙介质强度的恢复过程：弧隙的绝缘能力由熄弧后 的较低值逐渐向正常值恢复的过程，取决于灭弧介质和 灭弧装置的结构； 弧隙电压的恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振 荡逐渐恢复到电源电压的过程，取决于电路参数和负荷 性质。 如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙 击穿，电弧将会重燃；称为电击穿，如果暂态恢复电压 低于弧隙介质强度，电弧就不会重燃，电路开断成功。 河北科技大学电气信息学院 7 4．开关电器中常用的灭弧方法 速拉灭弧法； 冷却灭弧法； 吹弧灭弧法 （图5-2 ）； 长弧切短灭弧法 （图5-3 ）； 粗弧分细灭弧法； 图5-2 吹弧方式 a ）横吹 b ）纵吹 1— 电弧 2—触头 河北科技大学电气信息学院 8 狭缝灭弧法 （图5-4