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第1页/共94页风电高低压电气设备培训讲义第2页/共94页一次系统系统二次系统一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为一次系统.二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统，称为二次系统。一次设备电气设备二次设备电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次系统的设备，称为二次设备。第3页/共94页①生产和转换电能的设备②开关电器。用来接通或断开电路。③限流电器④载流导体电气一次设备⑤补偿设备⑥仪用互感器⑦防御过电压设备⑧绝缘子⑨接地装置第4页/共94页4.1高低压电器4.1.1电气设备的额定参数一、电气设备的额定电压 额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级，是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证可靠长期运行。第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏及以上的电气设备称为高压设备。第5页/共94页一般我们习惯上称220/380伏为低压将3千伏～35千伏称为中压110千伏、220千伏称为高压330千伏、500千伏称为超高压700千伏、1000千伏称为特高压第6页/共94页二、电气设备的额定电流电气设备的额定电流是指周围介质在额定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连接的长期发热温度不超过极限值所允许长期通过的最大电流值。我国采用的周围介质额定温度如下： ①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为25℃。③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。 第7页/共94页三、电气设备的额定容量额定容量的规定条件与额定电流相同。变压器额定容量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率(kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功率表示。第8页/共94页4.1.2电弧的基本知识 一、什么是电弧 电弧实际上也就是开关两个触头之间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿，形成的一个气体导电通道。345kV_switch带负荷拉刀闸.wmv带负荷拉刀闸第9页/共94页二、电弧的危害 1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并未真正断开。2.电弧温度极高, 很容易烧坏开关触头；触头附近的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开关电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。 3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电动力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形，就很容易造成飞弧短路和伤人。 第10页/共94页三、熄灭交流电弧的方法 1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多断口结构等。2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介质绝缘强度。4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。通常在220千伏及以上线路断路器上使用。5. 提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。 第11页/共94页4.1.3高压开关电器① 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工作电流的开关电器，如高压负荷开关。② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压熔断器。③ 既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器。④ 不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。第12页/共94页一、高压断路器 （一）高压断路器的用途 高压断路器在电网中起两方面的作用：一是控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作电流）；二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正常运行（断开短路电流）。第13页/共94页（二）高压断路器的基本结构 高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分 1-通断元件；2-绝缘支撑元件；3-操动机构；4-基座断路器基本结构示意图第14页/共94页（三）高压断路器的类型 户内高压断路器按安装地点分户外高压断路器六氟化硫（SF6）断路器按灭弧介质及灭弧原理真空断路器多油断路器油断路器少油断路器压缩空气断路器等。 第15页/共94页类型支柱式（或称瓷柱式）罐式按结构布置分六氟化硫全封闭组合式有双压式按其灭弧方式分单压式第16页/共94页1.六氟化硫断路器 第17页/共94页SF6断路器灭弧室结构和工作示意图 LN2-10型高压SF6断路