高压电器概论-西安交大PPT.pptVIP

有关标准规定，电气设备额定电压的数值应按设备最高电压确定。 高压电器在规定的正常使用和性能条件下，能够连续运行的最高电压称为断路器的额定电压。 额定电压的大小确定了电气设备的绝缘结构和外形尺寸。额定电压越高，电气设备的外形尺寸越大，极间距离也越大。 高压电器工作时还应耐受高于额定电压的各种过电压作用，而不会导致绝缘的损坏。标志这方面性能的参数有1min工频耐受电压、雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压。 （2）电流方面 高压电器长期通过工作电流时，各部分的温度不得超过允许值，以保证电器的工作可靠。关于电器各种情况下的允许温度在有关标准中都有规定。电器在关合位置通过短路电流时，不应因电动力受到损坏，各部分温度也不应超过短时工作的允许值，触头不应发生熔焊和损坏。 标志这方面功能的参数有：额定电流、额定峰值耐受电流、额定短时耐受电流和额定短路持续时间。 额定电流：在规定使用和性能条件下能持续通过的电流有效值。 额定电流值应从优先数系的R10中选取。所谓R10系列即是按比值为101/10递增或递减的级数。R10数系包括：1、1.25、1.6、2、2.5、3.15、4、5、6.3、8各数及其与10的倍数之乘积。 额定电流的大小确定了电器导电部分和触头的尺寸、结构以及散热结构。这是因为允许的发热温度有规定，当额定电流增大时，就要求导电部分的截面增大，以减小损耗和增大散热面积。 额定短时耐受（热稳定）电流：在规定的使用和性能条件下，在额定短路持续时间内，电器在关合位置时能承载的电流有效值。 额定短时耐受电流的标准值应从R10系列中选取，且应与电器的任何其它短路额定值不矛盾。 额定短路持续时间：断路器在合闸位置时能承载额定短时耐受电流的时间间隔。 额定峰值耐受（动稳定）电流：在规定的使用和性能条件下，机械开关在合闸位置时能承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。 额定峰值耐受电流标准值等于2.5倍额定短时耐受电流。 按照电力系统特性和开关设备的操作特点，可能要求高于2.5倍额定短时耐受电流的值，例如，当系统直流分量的衰减时间常数大于45ms，或发电机、开关等，其倍数由产品技术条件作出规定。 2 开断、关合电路方面 (1)开断短路故障 开关电器开断有电流的电路时，触头分离后．触头间会出现电弧，只有使电弧熄灭，电路的开断任务才能完成。在电力系统发生短路故障时．短路电流比正常负荷电流大得多，这时电路最难开断。因此，可靠地开断短路故障是高压开关电器主要的也是最困难的任务。 额定短路开断电流是标志高压开关电器开断短路故障能力的参数。它是在规定的使用和性能条件下，开关电器能开断的最大短路电流。 额定短路开断电流由两个值来表征 交流分量有效值 额定短路开断电流的交流分量有效值应从下列数值中选取： 6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100kA。 直流分量百分数 如果直流分量不超过20%，额定短路开断电流仅由交流分量有效值来表征 （2）快速开断 电力系统发生短路故障后，要求继电保护系统尽快动作，开关电器开断得越快越好。这样可以缩短电力系统故障存在的时间，减轻短路电流对电力设备造成的危害，更重要的是．在超高压电力系统中，缩短开关电器开断短路故障的时间可以增加电力系统的稳定性，从而保证输电线路的输送容量。 开断时间是标志开关电器开断过程快慢的参数。 开断时间是指开关电器接到分闸指令起到所有极中电弧都熄灭的时间间隔。开断时间由分闸时间和燃弧时间两部分组成。 分闸时间指开关电器接到分闸指令起到所有极的弧触头分离瞬间的时间间隔。 燃弧时间是指开关电器从首先分离极灭弧触头开始分离到所有极电弧最终熄灭的时间间隔。 对于高压开关电器．分闸时间和燃弧时间都必须尽量缩短。 （3）关合短路故障 电力系统中的电力设备或输电线路在未投入运行前就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态，这种故障称为“预伏故障”。当开关电器关合有预伏故障的电路时，在关合过程中，常在动、静触头尚未接触前，在电源电压作用下，触头间隙击穿（通常称为预击穿），随即出现短路电流。在关合过程中出现短路电流，会对开关电器的关合造成很大的阻力，这是由于短路电流产生的电动力造成的。有的情况下，甚至出现动触头合不到底的情况。此时在触头间形成持续电弧，造成开关电器的严重损坏甚至爆炸。为了避免出现上述情况，开关电器应具有足够的关合短路故障的能力。标志这一能力的参数是开关电器的额定短路关合电流。 额定短路关合电流是指开关电器在额定电压以及规定的使用和性能条件下，能保证正常关合的最大短路峰值电流。 关合时间是指开关电器接到合闸指令起到任一极中首先通过电流（因预击穿引起）时为止的时间，它是合闸时间与预击穿时间之差。 合闸时间指开关