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第三章高压电器及成套配电装置
内容提要:
本章比重占25%
第一节高压电器相关知识(短路,电弧)
第二节高压断路器
第三节隔离开关
第四节高压负荷开关
第五节高压熔断器
第六节高压电容器
第七节高压成套配电装置
第八节高压/低压预装箱式变电站
高压电器及成套配电装置
3kV~35kV常用的高压电器有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和电容器等多种设备。
高压电器在高压电路中起着控制或保护等作用。
第一节高压电器相关知识
电力系统短路基本概念
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而言)通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连接而形成的非正常状态称为短路。
短路的基本类型有:
三相短路、两相短路、两相接地短路和单相短路
第一节高压电器相关知识
短路电流危害(热、安培力、电弧、电压)
短路电流通过电气设备时,将引起导体严重发热,造成导体温度升高甚至熔化,并且会损坏绝缘。
短路电流通过电气设备时,在相间产生很大的电动力作用于导体上,可能造成设备的形变和损坏。
短路处往往有电弧产生,高温电弧会烧毁故障设备或烧伤周围人员,甚至引起火灾。
短路电流通过变压器、线路等阻抗元件时,将产生很大的电压降,还会引起发电机端电压的降低,因此影响电力系统的正常供电。
第一节高压电器相关知识
高压电器中的电弧
电弧电流的本质是离子导电,即触头之间的正离子(带正电)在触头间电场力的作用下向负极运动,负离子(带负电)和自由电子在触头间电场力的作用下向正极运动而形成的电流。
触头断开后,触头之间如果有电弧存在,则电路实际上并没有被切断,直到触头间电弧熄灭后电路才能真正断开。
当电感(或电容)性负载所占比例较大(即电压和电流相位差较大时),恢复电压增加较快,不利于灭弧。对于纯阻性负载,恢复电压等于电源电压,则有利于灭弧。
第一节高压电器相关知识
触头间介质击穿电压:触头间产生电弧的最小电压;
触头间恢复电压:触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的电压;
灭弧条件:触头间介质击穿电压大于触头间恢复电压。
第一节高压电器相关知识
加速电弧熄灭的方法(原理)
气体吹动电弧(降温,带走带电质点)
拉长电弧(增大表面积)
电弧与固体介质接触(迅速冷却)
第二节高压断路器
断路器用于在正常运行时接通或断开电路,故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路,特殊情况(如自动重合到故障线路上时)下可靠地接通短路电流。
断路器的工作状态(断开或闭合)是由它的操动机构控制的。
第二节高压断路器
高压断路器的类型
高压断路器按安装地点分可分为户内式和户外式两种。
按灭弧原或灭弧介质可分为油断路器(多油断路器和少油断路器)、真空断路器、六***化硫断路器等等。
多油断路器的特点:用油量多、金属耗材量大、易发生火灾或爆炸、体积较大、加工工艺要求不高、耐用、价格较低等特点。
少油断路器的特点:耗材少、价格低等优点,但需定期检修,有引起火灾或爆炸的危险。