煤矿供电高压设备.ppt
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第三章第三章地面供电设备地面供电设备第二节第二节高压设备高压设备第二节第二节高压设备高压设备一、一、隔离开关隔离开关高压隔离开关高压隔离开关文字符号文字符号QS1.隔离开关的作用隔离开关的作用隔离高压电源,以保证对其他电器设备及线路的安全检修及人身安全。
隔离高压电源,以保证对其他电器设备及线路的安全检修及人身安全。
因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙,且断开间隙的绝缘及相因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙,且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的。
间绝缘都是足够可靠的。
隔离开关没有灭弧装置,所以不容许带负荷操作。
隔离开关没有灭弧装置,所以不容许带负荷操作。
但可容许通断一定的小电流,如励磁电流不超过但可容许通断一定的小电流,如励磁电流不超过2A的的35KV、1000KVA及及以下的空载变压器电路、电容电流不超过以下的空载变压器电路、电容电流不超过5A的的10KV及以下、长及以下、长5Km的空载的空载输电线路以及电压互感器和避雷器回路等。
输电线路以及电压互感器和避雷器回路等。
2.隔离开关的分类及型号隔离开关的分类及型号1)按安装地点分按安装地点分户内式和户外式;户内式和户外式;2)按有无接地开关分按有无接地开关分不接地、单接地、双接地;不接地、单接地、双接地;隔离开关的型号含义:
隔离开关的型号含义:
户内式高压隔离开关型号较多,常用的有户内式高压隔离开关型号较多,常用的有GN8、GNl9、GN24、GN28、GN30等户内式系列,图等户内式系列,图4-32所示为所示为GN8-10高压隔离开关的外形结构图。
高压隔离开关的外形结构图。
它的三相闸刀安装在同一底座上,闸刀均采用垂直回转运动方式。
它的三相闸刀安装在同一底座上,闸刀均采用垂直回转运动方式。
GN型高型高压隔离开关一般采用手动操动机构进行操作。
压隔离开关一般采用手动操动机构进行操作。
3.户内式高压隔离开关户内式高压隔离开关图图3-5户内型隔户内型隔离开关结构图离开关结构图1上接线端子上接线端子2静触头静触头3闸刀闸刀4套管绝缘子套管绝缘子5下接线端子下接线端子6框架框架7转轴转轴8拐臂拐臂9升降绝缘子升降绝缘子10支柱绝缘子支柱绝缘子4.户外高压隔离开关户外高压隔离开关户外高压隔离开关常用的有户外高压隔离开关常用的有GW4、GW5、和、和GW1等系列。
等系列。
GW4-35型的户外高压隔离开关的外形如图型的户外高压隔离开关的外形如图4-33所示。
为了熄灭小电流电弧,所示。
为了熄灭小电流电弧,该隔离开关安装有灭弧角条。
采用的是三柱式结构。
该隔离开关安装有灭弧角条。
采用的是三柱式结构。
图图3-6户外隔离户外隔离开关开关1角钢架角钢架2支柱瓷瓶支柱瓷瓶3旋转瓷瓶旋转瓷瓶4曲柄曲柄5轴套轴套6传动装置传动装置7管形闸刀管形闸刀8工作动触头工作动触头9、10灭弧灭弧角条角条11插座插座12、13接线端接线端14曲柄传动机构曲柄传动机构二、负荷开关二、负荷开关
(一)负荷开关的作用和型号
(一)负荷开关的作用和型号高压负荷开关高压负荷开关文字符号文字符号QL1.作用:
作用:
(1)能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但是不能用它来断开短能通断一定的负荷电流和过负荷电流,但是不能用它来断开短路电流;路电流;
(2)高压负荷开关大多还具有隔离高压电源,保证其后的电气设备高压负荷开关大多还具有隔离高压电源,保证其后的电气设备和线路安全检修的功能,这种负荷开关又称和线路安全检修的功能,这种负荷开关又称“功率隔离开关功率隔离开关”或或“负荷隔离开关负荷隔离开关”。
2.特点:
特点:
(1)只具有简单的灭弧装置,必须借助熔断器来切断短路电流,故只具有简单的灭弧装置,必须借助熔断器来切断短路电流,故负荷开关常与熔断器一起使用。
负荷开关常与熔断器一起使用。
(2)负荷隔离开关断开后通常有明显的断开间隙,与高压隔离开关负荷隔离开关断开后通常有明显的断开间隙,与高压隔离开关一样。
一样。
3.高压负荷开关的类型:
高压负荷开关的类型:
(1)根据所采用的灭弧介质不同分根据所采用的灭弧介质不同分固体产气式、压气式、油浸式、固体产气式、压气式、油浸式、真空式和六氟化硫(真空式和六氟化硫(SF6)等)等
(2)按安装场所分按安装场所分户内式和户外式两种户内式和户外式两种4.高压负荷开关全型号的表示和含义如下:
高压负荷开关全型号的表示和含义如下:
(二)
(二)户内户内型型负荷开关负荷开关结构结构国内目前多采用国内目前多采用FN2-10RT及及FN3-10RT型的压气式负荷开关。
型的压气式负荷开关。
图图4-36为为FN3-10RT户内压气式负荷开关外形结构图。
户内压气式负荷开关外形结构图。
图图4-36FN3-10RT户内压户内压气式负荷开关外形气式负荷开关外形1主轴主轴2上绝缘子兼气缸上绝缘子兼气缸3连杆连杆4下绝缘子下绝缘子5框架框架6RNI型熔断器型熔断器7下触座下触座8闸刀闸刀9弧动触头弧动触头10绝缘喷嘴绝缘喷嘴(内有弧静触内有弧静触头头)11主静触头主静触头12上触座上触座13断路弹簧断路弹簧14绝缘拉绝缘拉杆杆15热脱扣器热脱扣器三、断路器三、断路器是高压输配电线路中最为重要的电气设备,它的选用和性能直接关系是高压输配电线路中最为重要的电气设备,它的选用和性能直接关系到线路运行的安全性和可靠性。
到线路运行的安全性和可靠性。
1作用作用
(1)通断正常的负荷电流和过负荷电流;)通断正常的负荷电流和过负荷电流;
(2)通断一定的短路电流;)通断一定的短路电流;(3)在保护装置作用下,自动跳闸,切断短路电流。
)在保护装置作用下,自动跳闸,切断短路电流。
2类型类型
(1)高压断路器按采用的灭弧介质分)高压断路器按采用的灭弧介质分1)油断路器)油断路器按油量大小分为少油和多油两类。
多油断路器的油量多,兼按油量大小分为少油和多油两类。
多油断路器的油量多,兼有灭弧和绝缘的双重功能;少油断路器的油量少,只作灭弧介质用。
有灭弧和绝缘的双重功能;少油断路器的油量少,只作灭弧介质用。
2)六氟化硫)六氟化硫(SF6)断路器断路器3)真空断路器)真空断路器(一一)油断路器油断路器以密封的绝缘油作为开断故障的灭弧介质的一种开关设备,有多油断路以密封的绝缘油作为开断故障的灭弧介质的一种开关设备,有多油断路器和少油断路器两种形式;它较早应用于电力系统中,技术已经十分成器和少油断路器两种形式;它较早应用于电力系统中,技术已经十分成熟,价格比较便宜,广泛应用于各个电压等级的电网中。
熟,价格比较便宜,广泛应用于各个电压等级的电网中。
结构特点:
结构特点:
多油断路器:
结构简单,制造方便,便于在套管上加装电流互感器,配多油断路器:
结构简单,制造方便,便于在套管上加装电流互感器,配套性强。
套性强。
其绝缘油既是灭弧介质,又是主要的绝缘介质。
其绝缘油既是灭弧介质,又是主要的绝缘介质。
技术性能特点技术性能特点多油断路器:
额定电流不易做得很大;开断小电流时,燃弧时间较长;多油断路器:
额定电流不易做得很大;开断小电流时,燃弧时间较长;开断速度较慢;开断速度较慢;运行维护特点运行维护特点多油断路器:
运行维护简单;噪声低;检修周期短;需配备一套油处理多油断路器:
运行维护简单;噪声低;检修周期短;需配备一套油处理装置。
装置。
1.多多油断路器:
油断路器:
除了除了35kV的多油断路器仍然在少量生产和使用外,其余电压等级的的多油断路器仍然在少量生产和使用外,其余电压等级的多油断路器已停止生产。
一般用于偏远的、经济落后的地区。
以多油断路器已停止生产。
一般用于偏远的、经济落后的地区。
以DW8-35型断路器为典型代表。
型断路器为典型代表。
DW8-35型多油断路器断路器采用三相分箱式结构,三相及操动机构装在一断路器采用三相分箱式结构,三相及操动机构装在一个公共支架上。
个公共支架上。
每相由高压电容套管、套管式电流互感器、静触头、每相由高压电容套管、套管式电流互感器、静触头、灭弧室、导电横梁、提升杆、传动机构、油箱、框架灭弧室、导电横梁、提升杆、传动机构、油箱、框架和操动机构组成。
各相分别装在单独的油箱盖上,每和操动机构组成。
各相分别装在单独的油箱盖上,每相两个断口,每个断口由一个电容套管和灭弧室组装相两个断口,每个断口由一个电容套管和灭弧室组装而成。
采用纵横吹灭弧。
而成。
采用纵横吹灭弧。
电流互感器在电容套管芯外并固定于油箱盖上,每电流互感器在电容套管芯外并固定于油箱盖上,每台断路器可附装台断路器可附装612个套管式电流互感器。
个套管式电流互感器。
三相的触头传动系统用拉杆连在一起,由一个操动三相的触头传动系统用拉杆连在一起,由一个操动机构进行联动操作。
操动机构利用直流电磁铁进行合、机构进行联动操作。
操动机构利用直流电磁铁进行合、分闸操作,也可手动分闸。
分闸操作,也可手动分闸。
操动机构箱采用三开门结构,箱内装有电磁操动机操动机构箱采用三开门结构,箱内装有电磁操动机构、直流接触器、保护合闸线圈的熔断器、接线端子、构、直流接触器、保护合闸线圈的熔断器、接线端子、电缆出线盒等。
箱外装有紧急手动分闸手柄。
电缆出线盒等。
箱外装有紧急手动分闸手柄。
高压断路器的结构高压断路器的结构DW8-35型多油断路器接地金属箱型结构示意图断口金属箱绝缘套管操动机构接地金属箱型绝缘子支持型2.少油断路器少油断路器:
少油断路器以变压器油作为灭弧介质及动、静触头之间的绝缘。
而用少油断路器以变压器油作为灭弧介质及动、静触头之间的绝缘。
而用空气、陶瓷或有机绝缘材料作为相与相之间或相与地之间的绝缘。
因此,空气、陶瓷或有机绝缘材料作为相与相之间或相与地之间的绝缘。
因此,少油断路器油量少、体积小、耗用钢材,价格便宜。
目前在我国少油断路器油量少、体积小、耗用钢材,价格便宜。
目前在我国10220KV电力系统中得到广泛应用。
电力系统中得到广泛应用。
其灭弧原理是少油断路器在油中开断其灭弧原理是少油断路器在油中开断电流时,触头间将产生电弧。
高温电弧使油急速蒸发和分解。
于是电弧便电流时,触头间将产生电弧。
高温电弧使油急速蒸发和分解。
于是电弧便在油蒸汽和油分解的气体气泡中燃烧。
油分解的气体中氢气约占在油蒸汽和油分解的气体气泡中燃烧。
油分解的气体中氢气约占7080%,而且氢气的热导率非常高,并有很强的扩散作用。
氢气和其他冷热气体,而且氢气的热导率非常高,并有很强的扩散作用。
氢气和其他冷热气体对弧道产生强烈的冷却和去游离作用,特别是当电流经过零值瞬间,这种对弧道产生强烈的冷却和去游离作用,特别是当电流经过零值瞬间,这种作用更加强烈,有利于熄灭电弧。
断路器通常采用绝缘材料制成灭弧室,作用更加强烈,有利于熄灭电弧。
断路器通常采用绝缘材料制成灭弧室,电弧在灭弧室中燃烧,利用灭弧室内升高的压力(可达几十兆帕)使油一电弧在灭弧室中燃烧,利用灭弧室内升高的压力(可达几十兆帕)使油一方面流动,一方面与电弧接触,则灭弧效果更好。
方面流动,一方面与电弧接触,则灭弧效果更好。
油断路器结构类型:
少油断路器户内式少油断路器一般在110kV及220kV电压等级中少量使用。
按安装地点分为户内式和户外式两种。
户内式少油断路器由框架、传动系统和箱体三部分组成框架上装:
分闸弹簧31、支持绝缘子30、分闸限位器28和合闸缓冲器25。
传动系统:
包括转轴27和绝缘拉杆29。
箱体中部装:
灭弧室,采用纵横吹和机械油吹联合作用的灭弧装置,通常为三级横吹,一级纵吹。
箱体的下部:
球墨铸铁制成的基座22,基座内装有转轴、拐臂和连板组成的变直机构,变直机构连接导电杆。
基座下部:
装有分闸油缓冲器23和放油螺栓24,分闸油缓冲器在分闸时起缓冲作用,吸收分闸终了时的剩余能量。
导电回路:
电流由上接线座5引入,经过静触头7、导电杆20和滚动触头19,从下接线座18引出。
当断路器分、合闸时,操动机构通过主轴、绝缘拉杆和基座内的变直机构,使导电杆上下运动,实现断路器的分、合闸。
户内式SN10-10断路器绝缘子支持型结构示意图SW2-63型少油断路器开断元件支持瓷瓶操动机构油断路器结构类型:
少油断路器户外式断路器的积木组合方式断
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