第4章电器设备的选择.pptx

第4章 电器设备的选择第4章 电气设备的选择§4-1 概述§4-2 高压电气设备及成套配电装置§4-3 低压电气设备及成套配电装置§4-4 电压互感器和电流互感器§4-5 电气设备选择的共同原则§4-1 概述1、电气设备主要作用电路的通断、保护。2、分类按电压分高压电气设备低压电气设备按在电路中的位置分一次回路也称主接线、一次电路、主电路。担负输送和分配电能任务的电路（变配电所中） 一次电路中的电气设备称一次设备。二次回路凡用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路（电路、接线)。二次回路通常接在互感器的二次侧，二次回路中的电气设备称二次设备或二次元件。3、电力系统短路短路定义电力系统中，相与相之间或相与地之间(对中性点直接接地系统）通过金属导体、电弧或其较小阻抗连结而形成的非正常状态短路类型（右图）短路的危害巨大的短路电流的热效应会使导体或电气设备发热，可能熔化导体，破坏绝缘。巨大的短路电流在相间的导体上会产生电动力，可能使设备变形，甚至损坏。短路处有电弧产生，高温电弧会烧毁设备，甚至引起火灾。短路时，各节点电压有不同程度的下降，使电力系统和负荷都不能正常工作。4、电弧定义是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质(例如空气)产生的瞬间火花。当开关电器切断的回路电压大于10～20V，电流大于80～100mA，在触头分离的瞬间，就会产生电弧。产生原因触头本身及触头周围介质含大量可被游离的电子。（内因〕分断触头间存在足够大的外施电压，且电路电流也达到最小生弧电流。（外因〕电弧主要影响延长了电路的开断时间。电弧高温烧坏开关触头。常用灭弧方法电弧熄灭：带电质点去游离的过程。拉长电弧：电弧拉长，其表面积增大，增加了散热面积，电弧的温度降低，有利于带电质点的复合（去游离）速拉灭弧法气体吹弧：特别是用冷气高速吹弧，一方面使弧温度降低，自由电子运动速度减小，利于电子和正粒子复合；另方面，吹弧时把带电质点带走，减少了弧隙中带电质点的浓度。冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧吹短灭弧法真空灭弧法5、对电气触头的基本要求满足正常负荷的发热要求具有足够的机械强度具有足够的动稳定和热稳定具有足够的断流能力断开短路电流大小的能力 能力越高，断开的短路电流就越大。 若分断能力很低，发生的短路电流超过它的允许就会烧坏触头。§4-2 高压电气设备及成套配电装置§4.2.1 高压电器相关知识 §4.2.2 高压开关：断路器隔离开关负荷开关§4.2.3 高压熔断器§4.2.4 高压电容器§4.2.5 高压成套配电装置 §4.2.1 高压电器相关知识1、高压电器的种类开关电器：如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关等。保护电器：如熔断器、避雷器。测量电器：如电压互感器、电流互感器。限流电器：如电抗器、电阻器。补偿电器：如电力电容器。组合电器：如成套配电装置等。 2、对高压电器的基本要求 绝缘可靠在额定电流下长期运行时，其温升应合乎国家标准且要有一定的短时过载能力能承受短路电流的热效应和电动力效应而不致损坏。开关电器应能安全可靠地关合和开断规定数值的电流高压电器(尤其是安装在户外时)应能承受一定自然条件的作用. QF§4.2.2 高压开关设备断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关1、高压断路器功能通断正常负荷电流接通和承受一定的短路电流在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。同时承担着控制和保护双重任务类型（按灭弧原理分）油断路器：多油断路器、少油断路器空气断路器六氟化硫断路器真空断路器多油断路器：开关触头在绝缘油中闭合和断开。油兼有灭弧和绝缘功能，油量多，可频繁通断负荷，但有易燃易爆危险。体积大，维护麻烦。趋于淘汰。少油断路器：开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。绝缘是其它绝缘材料，如瓷瓶。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。6～10kv多用。空气断路器利用压缩空气吹动并熄灭电弧。灭弧能力强，分断需时间短，属高速断路器，断流容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。多用于110kv及以上大型电站或变电所及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地区。六氟化硫断路器开关触头在SF6气体中闭合和断开。 SF6气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长（多次灭弧后，仍能保持其稳定性能）。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。灭弧能力是空气的１００倍本身无毒，但在电弧高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。 LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器真空断路器开关触头在真空容器内闭合和断开。稀薄空气灭弧能力强。开断速度高，开断能力强，属高速断路器。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。由于开断