《工廠供配電技術(shù)（第三版）》 課件 課題4-9 工廠變配電所的電氣設(shè)備及一次系統(tǒng)-工廠的電氣照明系統(tǒng)

工廠變配電所的電氣設(shè)備及一次系統(tǒng)課題四任務(wù)1電弧的產(chǎn)生及滅弧方法任務(wù)2高壓斷路器任務(wù)3高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)任務(wù)4高壓熔斷器任務(wù)6互感器任務(wù)7工廠變配電所的電氣主接線(xiàn)任務(wù)8工廠變配電所的成套配電裝置任務(wù)5電力變壓器任務(wù)1電弧的產(chǎn)生及滅弧方法任務(wù)目標(biāo)◆

了解電弧的形成及滅弧方法。任務(wù)引入開(kāi)關(guān)電器是用來(lái)切斷或接通電路的電氣設(shè)備。在開(kāi)關(guān)電器（特別是高壓開(kāi)關(guān)）切斷電路特別是切斷故障電流的瞬間，會(huì)產(chǎn)生很大的電?。娀∈且环N氣體放電現(xiàn)象）。一、開(kāi)關(guān)電器電弧的形成

在動(dòng)、靜觸頭分離的瞬間，觸頭間的接觸面積減小，接觸電阻增大，電流密度增大，因而觸頭溫度急劇升高，使自由電子從金屬觸頭的表面逸出。同時(shí)，觸頭剛分離時(shí)，觸頭間的間隙很小，形成很高的電場(chǎng)強(qiáng)度，陰極觸頭表面的自由電子在強(qiáng)電場(chǎng)力的作用下，被拉出金屬表面，形成強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射電子。由于上述兩方面的原因，陰極表面有可能向外發(fā)射自由電子，為電弧的形成創(chuàng)造了條件，如圖所示。相關(guān)知識(shí)陰極表面及弧柱電子運(yùn)動(dòng)示意圖觸頭間的自由電子在電場(chǎng)力的作用下，向陽(yáng)極加速運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷與介質(zhì)中的中性粒子發(fā)生碰撞，從中性粒子中打出電子，形成自由電子和正離子，這些游離出來(lái)的自由電子繼續(xù)碰撞，使觸頭間氣隙中的帶電粒子數(shù)目越來(lái)越多，就形成了電弧，如圖所示。碰撞游離過(guò)程在電弧中，實(shí)際上同時(shí)還存在著與游離相反的過(guò)程，也就是帶電粒子消失的過(guò)程，稱(chēng)為去游離。要熄滅電弧，就必須加強(qiáng)去游離，使去游離作用大于游離作用。去游離包括復(fù)合及擴(kuò)散兩種形式，復(fù)合就是帶電粒子重新結(jié)合為中性粒子的過(guò)程；擴(kuò)散是指帶電粒子從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入周?chē)橘|(zhì)的現(xiàn)象。二、電弧的熄滅方法1.吹弧利用滅弧介質(zhì)（氣體、油等）在滅弧室中吹動(dòng)電弧，廣泛應(yīng)用于各種電壓的開(kāi)關(guān)電器，特別是高壓斷路器中。吹動(dòng)電弧的方式有橫吹和縱吹兩種，如圖所示。橫吹的作用是把電弧拉長(zhǎng)，使其表面積增大并加速冷卻，滅弧效果較好；縱吹的作用主要是使電弧變細(xì)，加大介質(zhì)壓強(qiáng)，加強(qiáng)去游離，使電弧熄滅。

吹弧方式a）橫吹b）縱吹2.將長(zhǎng)弧分成短弧滅弧低壓開(kāi)關(guān)中廣泛采用金屬柵片滅弧裝置，其構(gòu)造原理如圖所示。金屬柵片滅弧裝置的構(gòu)造原理1—金屬柵片2—電弧3—觸頭金屬柵片由鍍銅或鍍鋅鐵片制成，插在滅弧罩內(nèi)，各片之間相互絕緣。當(dāng)開(kāi)關(guān)觸頭分離時(shí)產(chǎn)生電弧，電弧電流在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。這一磁場(chǎng)對(duì)電弧產(chǎn)生向上的作用力，將電弧拉到柵片間隙中，柵片將電弧分割成若干個(gè)串聯(lián)的短電弧，使觸頭間的電壓不足以再擊穿所有柵片間的氣隙，同時(shí)柵片將電弧的熱量吸收散發(fā)，使電弧盡快熄滅。3.迅速拉長(zhǎng)電弧提高觸頭的開(kāi)斷速度或增加斷口的數(shù)目，可以使觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度迅速減弱，帶電粒子的復(fù)合速度增快，從而使電弧熄滅，這是開(kāi)關(guān)電器普遍采用的最基本的滅弧方法。4.冷卻滅弧降低電弧的溫度，可使電弧中的熱游離減弱，使帶電粒子的復(fù)合速度增快，有助于滅弧，這種滅弧方法在開(kāi)關(guān)電器應(yīng)用也較普遍。5.利用固體介質(zhì)的狹縫滅弧固體介質(zhì)在與電弧接觸時(shí)，將電弧冷卻，使其迅速熄滅。有些熔斷器填充石英砂，就是利用這種滅弧原理。如圖所示為絕緣柵片對(duì)電弧的作用。6.真空滅弧將觸頭置于真空容器中，當(dāng)交流電流過(guò)零時(shí)電弧立即熄滅。真空斷路器就是利用這種滅弧原理制成的。絕緣柵片對(duì)電弧的作用1—絕緣柵片2—電弧3—觸頭任務(wù)2高壓斷路器任務(wù)目標(biāo)◆

了解高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)?！?/p>

掌握高壓斷路器的基本參數(shù)及使用規(guī)范。任務(wù)引入在工廠變配電所中，10kV高壓斷路器是最重要、使用最廣泛的分配、控制及保護(hù)電氣元件，其文字符號(hào)為QF，如圖所示為高壓斷路器在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。高壓斷路器在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例電力系統(tǒng)中最早使用的保護(hù)元件是高壓熔斷器，在斷路器出現(xiàn)之前只有高壓熔斷器。但是熔斷器熔斷后一般不能迅速恢復(fù)供電，而且不能帶負(fù)荷操作，人們需要一種在保護(hù)動(dòng)作跳閘后能馬上恢復(fù)供電又能夠帶著負(fù)荷操作的保護(hù)元件，于是高壓斷路器就產(chǎn)生了。相關(guān)知識(shí)一、高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)高壓斷路器的類(lèi)型雖然很多，結(jié)構(gòu)也不盡相同，但其基本結(jié)構(gòu)都是由以下幾部分組成的：通斷元件、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、絕緣支撐元件和基座，其框圖如圖所示。高壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)框圖通斷元件是高壓斷路器的核心，主電路的通斷由它來(lái)完成。動(dòng)作過(guò)程：操作機(jī)構(gòu)接到操作命令，通過(guò)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用于通斷元件，使主電路接通或斷開(kāi)。通斷元件包括觸頭、導(dǎo)電部分、滅弧介質(zhì)和滅弧室等，一般安放在絕緣支撐元件上，使帶電部分與地絕緣，而絕緣支撐元件安裝在基座上。二、高壓斷路器的分類(lèi)及型號(hào)的含義在10kV供配電系統(tǒng)中，根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，廣泛使用的主要是真空斷路器和六氟化硫（SF6）斷路器等。此外，高壓斷路器按其安裝地點(diǎn)的不同，可分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式兩種。斷路器型號(hào)主要由以下七個(gè)單元組成。三、高壓斷路器的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)1.真空斷路器真空斷路器是觸頭在真空中接通和分?jǐn)啵⒗谜婵諟缁≡韥?lái)滅弧的斷路器。（1）真空斷路器的特點(diǎn)1）滅弧室作為獨(dú)立的元件，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單、方便；觸頭開(kāi)距短，故滅弧室小巧，操作功率小，動(dòng)作快。2）滅弧能力強(qiáng)，燃弧時(shí)間短，一般只需半個(gè)周期，電磨損少，使用壽命長(zhǎng);防火、防爆，操作噪聲小。下圖為真空斷路器動(dòng)作時(shí)間示意圖。真空斷路器動(dòng)作時(shí)間示意圖3）適合頻繁操作，特別適合斷開(kāi)容性負(fù)荷電流。4）開(kāi)斷能力強(qiáng)，目前高端產(chǎn)品開(kāi)斷電流已達(dá)50kA。5）具有多次重合閘功能，適合配電網(wǎng)要求。6）無(wú)火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)。下表所列為某真空斷路器基本電參數(shù)。某真空斷路器基本電參數(shù)某真空斷路器基本電參數(shù)所以，目前在10kV供配電系統(tǒng)中真空斷路器已經(jīng)成為新建變電所的主要選擇。如圖所示為ZN28-12真空斷路器。ZN28-12真空斷路器（2）真空斷路器的結(jié)構(gòu)真空斷路器主要由真空滅弧室（又稱(chēng)真空管）、支架和操作機(jī)構(gòu)三部分組成。典型的真空滅弧室如圖所示，動(dòng)、靜觸頭分別焊在動(dòng)、靜觸頭導(dǎo)電桿上，用波紋管實(shí)現(xiàn)密封。動(dòng)觸頭在機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力的作用下，能在滅弧室內(nèi)沿軸向移動(dòng)，完成分閘和合閘。典型的真空滅弧室1—?jiǎng)佑|頭導(dǎo)電桿2—波紋管3—外殼4—?jiǎng)佑|頭5—屏蔽罩6—靜觸頭（3）真空斷路器的維護(hù)真空斷路器是以基本不需要維修的真空滅弧室為主體的，它的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作行程短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件少，因而故障少，被稱(chēng)為免維護(hù)電器。但是，真空斷路器并不是完全不需要維護(hù)的，它在額定短路開(kāi)斷電流開(kāi)斷數(shù)次或機(jī)械操作次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)后，都要進(jìn)行維護(hù)。1）真空滅弧室檢查外觀有無(wú)異常、外表面有無(wú)污損，如果絕緣外殼表面沾污，應(yīng)用干布擦拭干凈。動(dòng)、靜觸頭累積磨損厚度超過(guò)3mm，就要更換真空滅弧室。真空度的檢查主要通過(guò)工頻耐壓法進(jìn)行。在真空斷路器處于開(kāi)斷狀態(tài)下，在真空滅弧室的觸頭間加上規(guī)定的預(yù)防性工頻試驗(yàn)電壓1min，應(yīng)無(wú)異常。每一次維護(hù)，都要對(duì)真空斷路器的觸頭開(kāi)距、壓縮行程、三相同期性進(jìn)行檢查及調(diào)整。2）高壓帶電部分高壓帶電部分是指真空滅弧室的靜觸頭導(dǎo)電桿和動(dòng)觸頭導(dǎo)電桿接到主回路端子以接通電路的部分，它由支持絕緣子、絕緣套管等絕緣元件支撐在真空斷路器的支架上。檢查導(dǎo)電部分有無(wú)變色、斷裂、銹蝕，固定連接部分元件有無(wú)松動(dòng)，絕緣有無(wú)破損、污損。測(cè)試主回路相對(duì)地、相與相之間及絕緣提升桿的絕緣電阻，應(yīng)不小于規(guī)定值。斷路器在分、合閘狀態(tài)下分別進(jìn)行主回路相對(duì)地、相間及斷口的交流耐壓試驗(yàn)1min，應(yīng)合格；絕緣提升桿在更換或干燥后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。3）操作機(jī)構(gòu)真空斷路器的操作機(jī)構(gòu)一般采用電磁式操作機(jī)構(gòu)、電動(dòng)或手動(dòng)彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)。檢查緊固元件有無(wú)松動(dòng)，各種元件是否生銹、變形、損傷，更換不合格的元件，涂上防銹油。多次進(jìn)行分、合閘操作試驗(yàn)，自由脫扣試驗(yàn)，通電合閘操作試驗(yàn)，斷路器應(yīng)無(wú)異常。測(cè)試電磁式操作機(jī)構(gòu)在65%~120%的額定電壓范圍內(nèi)分、合閘操作，應(yīng)無(wú)異常；在30%額定分閘電壓進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)不得分閘。4）控制組件控制組件是操作斷路器不可缺少的部分。主要檢查各個(gè)接線(xiàn)端子有無(wú)松動(dòng)、變色，微動(dòng)開(kāi)關(guān)、輔助開(kāi)關(guān)的動(dòng)作是否到位，觸頭有無(wú)燒損，各個(gè)電氣及控制回路元件的絕緣電阻應(yīng)不小于2MΩ。分、合閘線(xiàn)圈及合閘接觸器線(xiàn)圈的直流電阻值與產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值相比應(yīng)無(wú)明顯差別。5）注意事項(xiàng)需要用手觸及真空斷路器進(jìn)行維護(hù)的，斷路器必須處于斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，還應(yīng)斷開(kāi)主回路和控制回路，并將主回路可靠接地。采用儲(chǔ)能彈簧操作機(jī)構(gòu)的，要松開(kāi)合閘彈簧才能維修。2.SF6

斷路器SF6

斷路器是利用具有優(yōu)良絕緣性能和滅弧性能的六氟化硫氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器，可發(fā)展成為六氟化硫組合高壓電器，是今后高壓和超高壓系統(tǒng)的發(fā)展方向。SF6

斷路器按結(jié)構(gòu)形式可分為絕緣子支柱式與落地罐式兩類(lèi)。常見(jiàn)的LW3-12型SF6

斷路器，以SF6

氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)，采用“旋弧滅弧原理”滅弧，操作機(jī)構(gòu)與斷路器為一整體結(jié)構(gòu)，外形如圖所示。LW3-12型SF6

斷路器3.斷路器的操作機(jī)構(gòu)（1）操作機(jī)構(gòu)的分類(lèi)。操作機(jī)構(gòu)是帶動(dòng)高壓斷路器中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合閘和分閘的機(jī)構(gòu)。1）手動(dòng)式操作機(jī)構(gòu)。它的特點(diǎn)是靠人力合閘，靠彈簧力分閘，并具有無(wú)壓釋放脫扣機(jī)構(gòu)；構(gòu)造簡(jiǎn)單，不需要其他輔助設(shè)備；一般只用于額定開(kāi)斷電流不超過(guò)6.3kA的斷路器。它的最大缺點(diǎn)是操作功率受人力限制，合閘時(shí)間長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘。目前較少采用這種操作機(jī)構(gòu)。2）電磁式操作機(jī)構(gòu)。這種操作機(jī)構(gòu)用電磁鐵將電能變成機(jī)械能作為合閘動(dòng)力。這種操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘和遠(yuǎn)距離操作，因而在10~35kV斷路器中得到廣泛應(yīng)用。CD10型電磁式操作機(jī)構(gòu)的外形如圖所示。CD10型電磁式操作機(jī)構(gòu)的外形a）示意圖b）實(shí)物圖1—外殼2—分閘線(xiàn)圈3—手動(dòng)分閘鐵心4—合閘線(xiàn)圈5—手動(dòng)合閘操作機(jī)構(gòu)6—緩沖底座7—接線(xiàn)端子排8—輔助開(kāi)關(guān)9—分閘、合閘指示器3）彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)。這種操作機(jī)構(gòu)利用彈簧預(yù)先儲(chǔ)存的能量作為合閘動(dòng)力。此種機(jī)構(gòu)成套性強(qiáng)，不需配備附加設(shè)備，彈簧儲(chǔ)能時(shí)耗用功率小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝及材料性能要求高，且機(jī)構(gòu)本身質(zhì)量隨操作功率增加而急劇增大。如圖所示為VS系列彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)。VS系列彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)1—儲(chǔ)能聯(lián)動(dòng)觸點(diǎn)2—手動(dòng)儲(chǔ)能搖動(dòng)軸3—合閘彈簧4—合閘彈簧儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)5—合閘按鈕按動(dòng)點(diǎn)6—分閘電磁鐵觸發(fā)桿7—分閘按鈕按動(dòng)點(diǎn)8—分、合閘傳動(dòng)軸9—斷路器輔助觸點(diǎn)如圖所示為彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)的合閘、分閘操作。彈簧儲(chǔ)能式操作機(jī)構(gòu)的合閘、分閘操作a）按動(dòng)合閘按鈕后合閘b）觸發(fā)分閘彈簧后分閘（2）操作機(jī)構(gòu)的組成。一般來(lái)說(shuō)，操作機(jī)構(gòu)主要由以下幾種部件組成。1）做功與儲(chǔ)能部分。它的作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。2）傳動(dòng)系統(tǒng)。用以改變操作力的方向、位置、行程以及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等，它是一套機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，要求機(jī)械能量損失小、動(dòng)作準(zhǔn)確、壽命長(zhǎng)。3）維持機(jī)構(gòu)與脫扣機(jī)構(gòu)。前者的任務(wù)是將已經(jīng)完成的合閘操作可靠地保持在合閘狀態(tài)，有時(shí)稱(chēng)為“搭鉤”；后者為解除合閘的機(jī)構(gòu)，它可以“一碰即脫”，以使分閘動(dòng)作快、需要功率小。任務(wù)3高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)任務(wù)目標(biāo)◆

了解高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)?！?/p>

掌握高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基本參數(shù)及使用規(guī)范。任務(wù)引入在如圖所示電路中，當(dāng)線(xiàn)路WL2需要停電檢修時(shí)，首先應(yīng)該將斷路器QF斷開(kāi)，但由于斷路器的觸頭裝在滅弧室中且開(kāi)距很小，因此無(wú)法保證有效隔離電源，也就無(wú)法保證檢修人員在WL2是安全的。所以，應(yīng)當(dāng)在斷路器之前的單側(cè)或之前、之后的兩側(cè)裝設(shè)高壓隔離設(shè)備，稱(chēng)為高壓隔離開(kāi)關(guān)，如圖中的QS1、QS2。本任務(wù)將學(xué)習(xí)和掌握高壓隔離開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)行規(guī)范，同時(shí)學(xué)習(xí)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基本知識(shí)，下圖中WL1回路中的QL就是高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)。高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)用電路圖一、高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān)的構(gòu)成必須具備兩個(gè)關(guān)鍵條件：第一，明顯的斷口；第二，有效的開(kāi)距。其功能屬性不是開(kāi)關(guān)的屬性，它的主要功能屬性是斷開(kāi)狀態(tài)下的有效隔離。有這種結(jié)構(gòu)條件和功能屬性的開(kāi)關(guān)設(shè)備，稱(chēng)為高壓隔離開(kāi)關(guān)。1.高壓隔離開(kāi)關(guān)的分類(lèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)可分為戶(hù)內(nèi)式（GN）和戶(hù)外式（GW）兩種。10kV配電裝置中常用的高壓隔離開(kāi)關(guān)有GN19、GN22和GN10等系列。相關(guān)知識(shí)2.高壓隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)高壓隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義如下。如圖所示為GW9-10/630A型高壓隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)。GW9-10/630A型高壓隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)1—基座2—支持絕緣子3—電源側(cè)接線(xiàn)端4—靜觸點(diǎn)5—絕緣桿操作孔6—?jiǎng)佑|刀7—負(fù)載側(cè)接線(xiàn)端3.高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用（1）隔離電源《電工安全操作規(guī)程》

要求，在高壓電氣線(xiàn)路中使用斷路器，就必須在其兩側(cè)串聯(lián)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或其他相同用途的電氣設(shè)備，以保證檢修工作的安全進(jìn)行。（2）分、合小電流電路高壓隔離開(kāi)關(guān)用其明顯的分?jǐn)酄顟B(tài)，直觀體現(xiàn)高壓電源的隔離狀態(tài)，用有效的開(kāi)距來(lái)保證電氣隔離的安全與可靠。同時(shí)，作為開(kāi)關(guān)，它也能通斷一定的小電流。對(duì)于10kV的高壓隔離開(kāi)關(guān)，在正常情況下，它允許的操作范圍如下。1）分、合電壓互感器和避雷器。2）分、合母線(xiàn)的充電電流。3）分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器和電容電流不超過(guò)5A的空載線(xiàn)路。4.高壓隔離開(kāi)關(guān)的操作原則《電工安全操作規(guī)程》

要求，嚴(yán)禁帶負(fù)荷操作隔離開(kāi)關(guān)，禁止在斷路器合閘時(shí)操作隔離開(kāi)關(guān)。所以在操作隔離開(kāi)關(guān)前，必須先確保與之串聯(lián)的斷路器處于斷開(kāi)狀態(tài)。高壓隔離開(kāi)關(guān)都配有手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，一般采用CS6-1型。操作時(shí)要先拔出定位銷(xiāo)，斷開(kāi)、接通動(dòng)作要果斷、迅速，終了時(shí)注意不可用力過(guò)猛。操作完畢一定要用定位銷(xiāo)銷(xiāo)住，并目測(cè)其動(dòng)觸刀位置是否符合要求。二、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)1.高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分類(lèi)按安裝地點(diǎn)可分為戶(hù)內(nèi)式（FN）和戶(hù)外式（FW）兩種。2.高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的型號(hào)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義如下。3.常用高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（1）FN3-10RT型高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)。FN3-10RT型高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖所示。FN3-10RT型高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)1—主軸2—上絕緣子兼氣缸3—連桿4—下絕緣子5—框架6—RN1高壓熔斷器7—下觸座8—閘刀9—弧動(dòng)觸頭10—絕緣噴嘴（內(nèi)有弧靜觸頭）11—主觸頭12—上觸座13—斷路彈簧14—絕緣拉桿15—熱脫扣器（2）FZN-12系列戶(hù)內(nèi)式高壓真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)。如圖所示為FZN-12系列戶(hù)內(nèi)式高壓真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)。FZN-12系列戶(hù)內(nèi)式高壓真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)1—底座2—傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3—彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)4—下接線(xiàn)端5—真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)6—熔斷器7—上接線(xiàn)端任務(wù)4高壓熔斷器任務(wù)目標(biāo)◆

了解高壓熔斷器的基本結(jié)構(gòu)。◆

掌握高壓熔斷器的基本參數(shù)及使用規(guī)范。任務(wù)引入高壓熔斷器是電力系統(tǒng)中最傳統(tǒng)、最簡(jiǎn)單的保護(hù)電氣元件，當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)路或設(shè)備中發(fā)生過(guò)電流或短路故障并超過(guò)一定時(shí)間時(shí)，高壓熔斷器通過(guò)熔化一個(gè)或幾個(gè)特殊設(shè)計(jì)配合的熔件分?jǐn)嚯娐?，從而切斷被保護(hù)線(xiàn)路或設(shè)備的電流，保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。本任務(wù)將學(xué)習(xí)高壓熔斷器的基本知識(shí)，以掌握其基本參數(shù)及使用規(guī)范。如圖所示為高壓熔斷器的外形。

高壓熔斷器的外形一、高壓熔斷器的基本結(jié)構(gòu)與分類(lèi)1.高壓熔斷器的基本結(jié)構(gòu)熔斷器主要由金屬熔件（也叫熔體）、支持熔體的載流部分（觸頭）和外殼構(gòu)成。有些熔斷器內(nèi)還裝有特殊的滅弧物質(zhì)，用來(lái)熄滅熔體熔斷時(shí)形成的電弧。如圖所示為RN1、RN2型熔斷器的外形及結(jié)構(gòu)。相關(guān)知識(shí)RN1、RN2型熔斷器的外形及結(jié)構(gòu)1—熔管2—靜觸座3—支持絕緣子4—底座5—接線(xiàn)端2.高壓熔斷器的分類(lèi)對(duì)于10kV終端變電所，高壓熔斷器按安裝條件分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式兩類(lèi)。（1）戶(hù)內(nèi)式。戶(hù)內(nèi)式高壓熔斷器的最高額定電壓能達(dá)40.5kV，常用的型號(hào)有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3等，主要用于電力線(xiàn)路、電力變壓器和電力電容器等設(shè)備的過(guò)載和短路保護(hù)；RN2和RN4型的額定電流均為0.5~10A，為保護(hù)電壓互感器的專(zhuān)用熔斷器。（2）戶(hù)外式。戶(hù)外式高壓熔斷器主要為高壓噴射式熔斷器，此類(lèi)熔斷器在熔體熔斷產(chǎn)生電弧時(shí)，需要等待電流過(guò)零時(shí)才能開(kāi)斷電路，無(wú)限流作用。常用的型號(hào)有RW3、RW4、RW7、RW9、RW10、RW11、RW12、RW13等，其作用除與RN1型相同外，在一定條件下還可以分?jǐn)嗪烷]合空載架空線(xiàn)路、空載變壓器和小負(fù)荷電流。（3）限流式和非限流式。高壓熔斷器按是否有限流作用又可分為限流式和非限流式。限流式高壓熔斷器可在短路電流達(dá)到最大值之前熔斷，一般在半個(gè)周期內(nèi)能可靠熔斷，戶(hù)內(nèi)式高壓熔斷器多數(shù)為限流式。如圖所示為限流式高壓熔斷器動(dòng)作曲線(xiàn)。限流式高壓熔斷器動(dòng)作曲線(xiàn)非限流式高壓熔斷器一般在電壓過(guò)零時(shí)熄滅電弧，戶(hù)外式高壓熔斷器多為非限流式。如圖所示為非限流式高壓熔斷器動(dòng)作曲線(xiàn)。非限流式高壓熔斷器動(dòng)作曲線(xiàn)高壓熔斷器型號(hào)的含義如下。二、常用的高壓熔斷器1.戶(hù)內(nèi)式高壓熔斷器

工廠供配電系統(tǒng)中，室內(nèi)廣泛采用RN1、RN2型等高壓管式熔斷器。熔體是一根或幾根并聯(lián)的全長(zhǎng)直徑相同的鍍銀銅絲，中間焊有小錫球，錫的熔點(diǎn)（232℃）遠(yuǎn)較銅的熔點(diǎn)（1083℃）低。下表所列為XRNT1-12型高壓熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)。XRNT1-12型高壓熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)2.戶(hù)外式高壓熔斷器室外6~10kV配電變壓器較多采用RW10-10型高壓跌落式熔斷器。其外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。RW10-10型高壓跌落式熔斷器a）高壓跌落式熔斷器的外形b）熔斷器熔體RW10-10型高壓跌落式熔斷器的結(jié)構(gòu)1—上接線(xiàn)端2—上端觸頭3—合閘操作環(huán)4—熔管5—下端觸頭與銅箍接頭6—下銅箍固定插銷(xiāo)7—彈性擋板8—分、合閘轉(zhuǎn)動(dòng)軸9—合閘導(dǎo)向10—下接線(xiàn)端11—下端觸頭12—合閘鉸鏈扣13—固定支架14—絕緣子熔體兩端各壓接一段連接用的編織銅絞線(xiàn)，并穿過(guò)熔管，用螺釘固定在上下兩端的動(dòng)觸頭上，可動(dòng)的上觸頭被熔體拉緊固定，并被上靜觸頭上的“鴨嘴”中的凸點(diǎn)卡住，熔斷器可保持處于“通路”位置。熔體熔斷時(shí)，熔管內(nèi)產(chǎn)生電弧，熔管內(nèi)壁在電弧作用下產(chǎn)生大量氣體，氣體向外噴出，產(chǎn)生強(qiáng)烈的去游離作用。此類(lèi)熔斷器在熔體熔斷產(chǎn)生電弧時(shí)，需要等待電流過(guò)零時(shí)才能開(kāi)斷電路，無(wú)限流作用。戶(hù)外高壓跌落式熔斷器除一般作為短路保護(hù)外，在一定條件下還可以分?jǐn)嗪烷]合空載架空線(xiàn)路、空載變壓器和小負(fù)荷電流。下表所列為RW10型熔斷器基本電參數(shù)。RW10型熔斷器基本電參數(shù)如圖所示為電源進(jìn)戶(hù)處的戶(hù)外高壓跌落式熔斷器安裝施工圖。電源進(jìn)戶(hù)處的戶(hù)外高壓跌落式熔斷器安裝施工圖任務(wù)5電力變壓器任務(wù)目標(biāo)◆

了解電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)。◆

掌握電力變壓器的基本參數(shù)及運(yùn)行規(guī)范。任務(wù)引入變壓器是一種把電壓和電流轉(zhuǎn)變成另一種（或幾種）同頻率的不同電壓、電流的電氣設(shè)備，文字代號(hào)為T(mén)。其主要作用是變換、傳輸電能，在電力系統(tǒng)中起著決定性的作用，可以說(shuō)沒(méi)有變壓器的參與就沒(méi)有現(xiàn)代電力系統(tǒng)。一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型如圖所示為油浸自冷式電力變壓器的結(jié)構(gòu)。相關(guān)知識(shí)油浸自冷式電力變壓器的結(jié)構(gòu)1—?dú)んw與散熱管2—鐵心及繞組3—儲(chǔ)油柜4—高、低壓繞組5—高、低壓套管6—分接開(kāi)關(guān)7—?dú)怏w繼電器8—壓力式溫度計(jì)9—呼吸器10—防爆管11—放油閥門(mén)如圖所示為目前較為流行的干式變壓器的外形與結(jié)構(gòu)。目前較為流行的干式變壓器的外形與結(jié)構(gòu)1—溫控儀2—高壓接線(xiàn)端子3—冷卻風(fēng)機(jī)4—無(wú)載分接開(kāi)關(guān)5—低壓繞組、高壓繞組（環(huán)氧樹(shù)脂澆注）6—鐵心7—低壓接線(xiàn)端子按照單臺(tái)變壓器的相數(shù)來(lái)區(qū)分，變壓器可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中，一般應(yīng)采用三相變壓器。按照絕緣結(jié)構(gòu)和冷卻條件來(lái)分，變壓器可分為油浸式變壓器和干式變壓器。變壓器產(chǎn)品型號(hào)的含義如下。二、變壓器的額定參數(shù)1.額定容量

SN它是變壓器的額定視在功率，表征傳輸電能的大小，以V?A、kV?A或MV?A表示。通常把變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)得相同。2.額定電壓

UN

變壓器在空載時(shí)額定分接下，各繞組端電壓的保證值即額定電壓，以V或kV表示。三相變壓器的額定電壓是指線(xiàn)電壓，用有效值表示。3.額定電流

IN

根據(jù)額定容量和額定電壓所計(jì)算出的電流值即額定電流，以A或kA表示。對(duì)于單相變壓器，其一次、二次繞組的額定電流為

對(duì)于三相變壓器，其一次、二次繞組的額定電流為

4.額定頻率我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國(guó)電網(wǎng)的額定頻率

fN

為50Hz。三、變壓器的繞組接法作為配電變壓器，非常普遍地采用了三相繞組的結(jié)構(gòu)形式，并分為高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組。既然是三相繞組，在接法上就有三角形接法和星形接法兩種方式，由于低壓配電采用三相四線(xiàn)制，所以低壓側(cè)繞組必須接成星形并輸出三根相導(dǎo)體，其星形點(diǎn)輸出的就是中性導(dǎo)體；而高壓側(cè)繞組卻可以有兩種不同的接法，分別為三角形接法和星形接法，目前來(lái)看，三角形接法已經(jīng)成為主要的接線(xiàn)方式。如圖所示為干式變壓器的高壓側(cè)，繞組接成了三角形。干式變壓器的高壓側(cè)如圖所示為干式變壓器的低壓側(cè)，繞組必須接成星形。從圖中可以看出，在三根相導(dǎo)體引出線(xiàn)后面的橫向?qū)w就是變壓器低壓側(cè)的星形點(diǎn)連接導(dǎo)體。干式變壓器的低壓側(cè)四、電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別電力變壓器聯(lián)結(jié)組別是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次對(duì)應(yīng)線(xiàn)電壓之間的不同相位關(guān)系。為了表達(dá)變壓器繞組繞向和聯(lián)結(jié)關(guān)系導(dǎo)致的一、二次電壓的相位關(guān)系，通常采用時(shí)鐘表示法來(lái)形象地表示一、二次繞組的相電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系。先以單相變壓器為例說(shuō)明該表達(dá)方式，將如圖所示的單相變壓器一、二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系這樣進(jìn)行約定，單相變壓器一、二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系下圖a為上圖a的時(shí)鐘表達(dá)方式，下圖b為上圖b的時(shí)鐘表達(dá)方式。單相變壓器一、二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)時(shí)鐘表達(dá)一般10kV用戶(hù)變電所的配電變壓器（二次側(cè)電壓為0.4kV）有Y，yn0和D，yn11兩種常用的聯(lián)結(jié)組別。變壓器Y，yn0聯(lián)結(jié)組別示意圖如圖所示。其一次側(cè)線(xiàn)電壓與所對(duì)應(yīng)的二次側(cè)線(xiàn)電壓之間的相位關(guān)系，如同時(shí)鐘鐘表的指針。變壓器Y，yn0聯(lián)結(jié)組別示意圖a）一、二次接線(xiàn)圖b）一、二次電壓矢量圖c）時(shí)鐘表示變壓器D，yn11聯(lián)結(jié)組別示意圖如圖所示。其一次側(cè)線(xiàn)電壓與所對(duì)應(yīng)的二次側(cè)線(xiàn)電壓之間的相位關(guān)系，如同時(shí)鐘11點(diǎn)時(shí)的分針與時(shí)針的相互關(guān)系。變壓器D，yn11聯(lián)結(jié)組別示意圖a）一、二次接線(xiàn)圖b）一、二次電壓矢量圖c）時(shí)鐘表示五、變壓器的運(yùn)行1.變壓器運(yùn)行的允許溫度與允許溫升（1）變壓器油的作用1）浸入作用。充分填充變壓器內(nèi)部的空氣隙，而將空氣排出，從而避免各零部件與空氣接觸受潮而引起絕緣強(qiáng)度降低。2）提高絕緣強(qiáng)度。使變壓器內(nèi)部各個(gè)部分的絕緣保持良好，從而提高變壓器的絕緣強(qiáng)度。3）散熱作用。變壓器油具有流動(dòng)性，有助于變壓器內(nèi)部零部件的散熱。4）滅弧作用。當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)接觸電弧或絕緣電弧時(shí)，變壓器油可有效滅弧。（2）允許溫度。對(duì)于油浸自冷式變壓器運(yùn)行中各部分的溫度，繞組最高，其次是鐵心，變壓器油的溫度最低。繞組的運(yùn)行溫度一般比變壓器油的運(yùn)行溫度高10℃

。一般常用變壓器是A級(jí)絕緣，其最高允許溫度為105℃，所以變壓器上層油溫最高不得超過(guò)95℃

。然而變壓器油運(yùn)行于95℃

左右時(shí)其老化速度非?？?，因此正常情況下，為使變壓器油不致過(guò)速氧化，規(guī)定上層油溫不得超過(guò)85℃

。（3）允許溫升。變壓器的溫度與周?chē)諝鉁囟鹊牟钪到凶儔浩鞯臏厣?。?duì)于A級(jí)絕緣的變壓器，周?chē)罡攮h(huán)境溫度一般為40℃，所以，允許的溫升為65℃，上層油面的允許溫升為55℃

。2.變壓器的過(guò)負(fù)荷能力變壓器的過(guò)負(fù)荷能力是指變壓器在較短的時(shí)間內(nèi)所能輸出的最大容量。在不損害變壓器絕緣和降低變壓器使用壽命的條件下，它可能大于變壓器的額定容量，因此變壓器的額定容量和過(guò)負(fù)荷能力具有不同的意義。變壓器的過(guò)負(fù)荷能力分為正常過(guò)負(fù)荷能力和事故過(guò)負(fù)荷能力。（1）變壓器的正常過(guò)負(fù)荷能力。自然冷卻或風(fēng)冷油浸式電力變壓器的允許過(guò)負(fù)荷倍數(shù)和過(guò)負(fù)荷時(shí)間見(jiàn)下表。自然冷卻或風(fēng)冷油浸式電力變壓器的允許過(guò)負(fù)荷倍數(shù)和過(guò)負(fù)荷時(shí)間（h：min）（2）變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力。當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶(hù)變電所發(fā)生事故時(shí)，為保證重要設(shè)備的連續(xù)供電，變壓器允許短時(shí)間過(guò)負(fù)荷的能力，稱(chēng)為事故過(guò)負(fù)荷能力。變壓器事故過(guò)負(fù)荷的倍數(shù)和時(shí)間應(yīng)當(dāng)按制造廠的規(guī)定執(zhí)行。如無(wú)制造廠的規(guī)定資料，對(duì)于自然冷卻油浸式變壓器，其事故過(guò)負(fù)荷能力見(jiàn)下表。自然冷卻油浸式變壓器事故過(guò)負(fù)荷能力（3）變壓器的允許短路電流。變壓器在運(yùn)行中短路，巨大的短路電流會(huì)產(chǎn)生巨大的銅損，因此可使繞組溫度快速上升。到目前為止，對(duì)繞組短時(shí)過(guò)熱沒(méi)有一個(gè)限制的標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為溫度達(dá)到200~250℃

是允許的，但是鋁繞組變壓器最好不要超過(guò)200℃，銅繞組變壓器最好不要超過(guò)250℃

。3.三相變壓器的運(yùn)行巡視三相變壓器運(yùn)行時(shí)，要控制二次側(cè)三相負(fù)荷的對(duì)稱(chēng)。在饋出線(xiàn)路配置變壓器負(fù)荷時(shí)，應(yīng)盡量將用電負(fù)荷均勻地分配到變壓器的三相中去，雖然用電時(shí)有一定的隨意性，但合理地分配負(fù)荷仍然很重要。運(yùn)行中的變壓器發(fā)生的故障，主要是繞組故障，其次是絕緣套管故障和分接開(kāi)關(guān)故障。（1）變壓器的巡視周期。變壓器的巡視周期為每天不少于三次。當(dāng)有大風(fēng)、大霧、大雪、雷雨等惡劣天氣或異常負(fù)荷時(shí)，巡視次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。對(duì)于新投運(yùn)或大修后投運(yùn)的變壓器，開(kāi)始運(yùn)行的24h期間，應(yīng)每2h巡視一次；在投運(yùn)后的一周內(nèi)巡視次數(shù)也應(yīng)適當(dāng)增加。（2）變壓器的巡視檢查內(nèi)容1）檢查一次、二次側(cè)絕緣套管是否清潔，有無(wú)明顯污垢，有無(wú)破損裂紋，有無(wú)放電聲及放電燒傷現(xiàn)象。2）檢查變壓器有無(wú)滲油、漏油現(xiàn)象；檢查油位指示器指示的油位是否正常，應(yīng)保持在正常油位線(xiàn)范圍內(nèi)；檢查油色是否正常，應(yīng)呈現(xiàn)透明的微黃色。3）檢查工作時(shí)聲音是否均勻，有無(wú)雜音，有無(wú)內(nèi)部放電聲；檢查正常運(yùn)行時(shí)是否發(fā)出均勻的交流聲。4）檢查一次、二次側(cè)引出線(xiàn)與母線(xiàn)連接是否牢固，有無(wú)松動(dòng)，有無(wú)接觸不良或過(guò)熱、變色現(xiàn)象；檢查母線(xiàn)上的示溫片顏色是否正常。5）檢查各溫度指示裝置所指示的溫度是否在規(guī)定允許的范圍之內(nèi)，檢查環(huán)境溫度、油溫及繞組溫度是否合理、一致，有無(wú)指示錯(cuò)誤現(xiàn)象。檢查變壓器的溫升是否在規(guī)定允許的范圍之內(nèi)。6）檢查呼吸器的呼吸是否通暢，呼吸器硅膠變色（由淡黃色變?yōu)樽仙┎坏贸^(guò)2/3，否則應(yīng)更換硅膠。7）檢查安全氣道玻璃是否完好，有無(wú)破裂；檢查壓力釋放閥密封是否良好；檢查信號(hào)裝置導(dǎo)線(xiàn)是否完好。8）檢查氣體繼電器工作是否正常，繼電器內(nèi)是否充滿(mǎn)變壓器油，有無(wú)冒氣泡現(xiàn)象。9）檢查變壓器外殼接地是否良好，接地線(xiàn)有無(wú)銹蝕、松動(dòng)現(xiàn)象。10）對(duì)于室外安裝運(yùn)行的變壓器，在大霧、大風(fēng)、小雨、雷電等異常天氣時(shí)，應(yīng)特別檢查是否有雜物搭落在變壓器上，注意引線(xiàn)是否松動(dòng)。檢查絕緣套管處是否有電暈和放電、閃絡(luò)現(xiàn)象，接頭處有無(wú)冒熱氣現(xiàn)象。4.變壓器的異常運(yùn)行現(xiàn)象分析1）變壓器運(yùn)行聲音不正常。若運(yùn)行過(guò)程中變壓器的聲音出現(xiàn)突然的變化、不均勻或明顯的不正常振動(dòng)聲音，可認(rèn)為是異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析與排除，必要時(shí)將變壓器停運(yùn)。2）變壓器運(yùn)行中溫升超過(guò)正常范圍。一般油浸自冷式變壓器運(yùn)行中其上層油溫不得超過(guò)85℃

。油溫異常的原因可分為變壓器自身內(nèi)部原因和外部負(fù)載、環(huán)境或循環(huán)冷卻系統(tǒng)原因。3）三相電壓不平衡。這可能是由于一相斷路或一相熔斷器熔斷，繞組局部或匝間短路，造成三相電壓不平衡；也可能是由于三相負(fù)載不平衡，引起中性點(diǎn)電壓偏移。4）變壓器呼吸器或安全氣道噴油。這可能是由于二次側(cè)系統(tǒng)短路，而保護(hù)裝置拒動(dòng)作，使變壓器溫度升高，導(dǎo)致油箱內(nèi)壓力增大而噴油。5）變壓器油位降低。這可能是由于油箱、套管、油氣通道、焊點(diǎn)等處的缺陷而導(dǎo)致滲、漏油。6）變壓器油油色異常。這可能是由于運(yùn)行中多次發(fā)生短路或經(jīng)常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，油溫經(jīng)常較高，從而使變壓器油老化過(guò)程加劇，油質(zhì)劣化，絕緣性能降低。9）氣體繼電器（瓦斯斷電器）動(dòng)作。氣體繼電器動(dòng)作的原因可能有以下幾種。①因?yàn)V油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，致使空氣進(jìn)入變壓器，油面下降使變壓器油不足。②變壓器內(nèi)部有過(guò)熱故障，產(chǎn)生少量氣體。③變壓器內(nèi)部短路，保護(hù)裝置二次回路故障，變壓器過(guò)負(fù)荷或過(guò)電壓運(yùn)行?？傊?，氣體繼電器動(dòng)作是變壓器油過(guò)熱而產(chǎn)生氣體及其他雜質(zhì)造成的。六、變壓器故障處理1.變壓器應(yīng)立即停止運(yùn)行的情況（1）內(nèi)部有強(qiáng)烈不均勻的噪聲、爆裂聲、放電聲。（2）從油枕或防爆管向外噴油。（3）絕緣套管出現(xiàn)大的碎片和裂紋，并有明顯的放電現(xiàn)象。（4）在正常負(fù)荷及冷卻條件下，油溫異常升高，且不斷上升，超出上限。（5）嚴(yán)重漏油，油面下降至最低限以下，并不斷下降，而且難以堵漏。（6）變壓器著火。2.變壓器滲、漏油的處理當(dāng)在運(yùn)行巡視中發(fā)現(xiàn)變壓器有滲、漏油現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行相關(guān)處理。根據(jù)滲、漏油部位的不同，一般可采用焊、堵、更換等方式對(duì)滲、漏點(diǎn)進(jìn)行處理。（1）焊接處理。對(duì)焊接或鋼材本身的缺陷造成的滲漏，可采用焊接方式處理。可以帶油焊接也可無(wú)油焊接。帶油焊接時(shí)，必須在油面線(xiàn)200mm以下。（2）黏堵處理。在焊接處理不便時(shí)，可采用速干膠進(jìn)行黏堵。（3）更換處理。對(duì)油箱大墊、套管密封墊、防爆管密封墊以及放油閥密封墊、注油閥密封墊老化造成的滲漏，均可采取更換的處理方式。3.變壓器過(guò)熱故障的處理變壓器過(guò)熱也是一種常見(jiàn)故障，會(huì)給變壓器的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅，也應(yīng)予以重視。引起變壓器過(guò)熱的原因主要有繞組故障，過(guò)負(fù)荷，分接開(kāi)關(guān)接觸不良，引線(xiàn)接頭接觸不良，負(fù)載、短路保護(hù)裝置拒動(dòng)，冷卻裝置故障，漏磁，鐵心多點(diǎn)接地等。對(duì)于變壓器過(guò)熱故障，根據(jù)不同的原因應(yīng)采取不同的處理方法。（1）對(duì)于繞組匝間、層間短路等原因引起的變壓器過(guò)熱故障，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)將變壓器停運(yùn)，并進(jìn)行檢查、檢修。（2）對(duì)于分接開(kāi)關(guān)接觸不良引起的變壓器過(guò)熱故障，應(yīng)對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查、檢修，緊固固定用螺母，防止松動(dòng)。（3）對(duì)于冷卻系統(tǒng)故障引起的變壓器過(guò)熱故障，應(yīng)及時(shí)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查、檢修。（4）對(duì)于變壓器過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)熱，應(yīng)調(diào)整負(fù)荷。4.變壓器自動(dòng)跳閘后的處理電力變壓器由于某種故障原因自動(dòng)跳閘，退出運(yùn)行后，應(yīng)及時(shí)將備用變壓器投入運(yùn)行，以保證供電正常。若無(wú)備用變壓器，則應(yīng)盡快利用聯(lián)絡(luò)的方式轉(zhuǎn)移負(fù)荷，或改變運(yùn)行方式。然后檢查故障變壓器跳閘原因，查明是哪一種或哪幾種保護(hù)動(dòng)作，并對(duì)其進(jìn)行分析、檢修、處理。同時(shí)檢查變壓器有無(wú)明顯的異常，并結(jié)合氣體相色譜分析、電氣試驗(yàn)等方法進(jìn)行檢查分析。此時(shí)，變壓器在故障排除前不得重新投入運(yùn)行。5.變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作（氣體繼電器動(dòng)作）后的處理當(dāng)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，應(yīng)及時(shí)查看信號(hào)繼電器，分清是變壓器本體輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作還是有載分接開(kāi)關(guān)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作；查看油枕內(nèi)油位是否正常，氣體繼電器內(nèi)充氣量的多少，以判斷動(dòng)作原因。

當(dāng)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作于跳閘，并發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，說(shuō)明變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，應(yīng)對(duì)氣體繼電器內(nèi)的氣體進(jìn)行相色譜分析，根據(jù)氣體的性質(zhì)、數(shù)量及積聚的速度等判斷變壓器故障的性質(zhì)及嚴(yán)重程度。6.變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后的處理及時(shí)向上級(jí)部門(mén)匯報(bào)，并復(fù)歸事故音響、信號(hào)。拉開(kāi)變壓器一次、二次側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，對(duì)變壓器進(jìn)行外部檢查，包括一次側(cè)設(shè)備、引線(xiàn)、套管等有無(wú)異常及短路放電現(xiàn)象，變壓器油油色、油溫、安全氣道等有無(wú)異常現(xiàn)象。對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)回路進(jìn)行檢查，檢查繼電保護(hù)二次側(cè)回路有無(wú)開(kāi)路、誤接線(xiàn)等異常情況。測(cè)量變壓器絕緣電阻，檢查有無(wú)內(nèi)部絕緣故障。檢查直流系統(tǒng)有無(wú)接地故障。若經(jīng)過(guò)上述檢查，發(fā)現(xiàn)變壓器有內(nèi)部故障，不得將變壓器再次投運(yùn)，需進(jìn)行檢修，將故障排除后方可投運(yùn)。七、變壓器的吊芯檢查芯檢查是油浸自冷式變壓器維護(hù)中的主要工作之一，吊芯也是大修的第一步。變壓器的許多缺陷和隱患都可通過(guò)吊芯檢查作出處理。它也是技術(shù)性較強(qiáng)，工作量較大的一項(xiàng)工作，一般在確定有必要對(duì)變壓器的某些故障或缺陷作出處理時(shí)安排實(shí)施。其基本順序及要求如下。（1）按照電氣安全操作規(guī)程，做好各項(xiàng)安全技術(shù)措施與組織措施，將檢修工具、設(shè)備運(yùn)入檢修現(xiàn)場(chǎng)。（2）架設(shè)并檢查、核對(duì)起重設(shè)備，包括導(dǎo)鏈、繩索、掛鉤、吊架或橫梁導(dǎo)軌，確保其承重能力和工作可靠性良好。（3）拆除一次、二次側(cè)母線(xiàn)及控制信號(hào)線(xiàn)。（4）放油。將變壓器油箱的油面放至略低于箱沿即可。將放出的變壓器油放在干凈的容器內(nèi)，以備對(duì)其進(jìn)行凈化處理。（5）拆除變壓器油箱蓋上的油枕、安全氣道、氣體繼電器、測(cè)溫裝置，并擺放在干燥、干凈的地點(diǎn)，用潔凈的材料對(duì)其進(jìn)行封堵，防止潮氣和灰塵進(jìn)入。（6）卸下油箱周?chē)穆菟?。?）將繩索或掛鉤掛于油箱蓋吊環(huán)上，并保證穩(wěn)妥可靠，即可對(duì)器身進(jìn)行起吊（即吊芯）。（8）應(yīng)避免在陰雨天進(jìn)行吊芯，以防止繞組受潮。八、變壓器器身的檢修每次吊芯后，都必須對(duì)變壓器器身進(jìn)行嚴(yán)格地例行檢修，若檢查出器身的繞組、鐵心等部件存在缺陷，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。（1）逐個(gè)檢查所有螺栓、螺母，如有松動(dòng)，加以緊固。（2）做穿心螺栓、鐵軛夾件、綁扎鋼帶、鐵心、繞組壓環(huán)等的絕緣電阻試驗(yàn)，應(yīng)合格，并檢查鐵心接地銅片是否良好。在確認(rèn)絕緣良好之前，不應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。（3）檢查鐵心可見(jiàn)部分的硅鋼片顏色有無(wú)變異，以判斷鐵心有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。完好的硅鋼片應(yīng)顏色均勻。（4）檢查繞組是否有變形，木或膠木螺栓是否完好，木夾件是否完好，有無(wú)松動(dòng)脫落現(xiàn)象，并逐一加以整理和緊固。（5）調(diào)整每相繞組的壓鐵螺栓，使其緊固，但不可過(guò)緊，以免使繞組變形。（6）檢查繞組絕緣和引線(xiàn)是否有老化現(xiàn)象。（7）若繞組和鐵心表面有油垢，應(yīng)進(jìn)行清理。清洗繞組上的油垢時(shí)，應(yīng)特別注意不可損傷繞組絕緣。（8）檢查繞組縱向和橫向油道是否暢通，若有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)排除。任務(wù)6互感器任務(wù)目標(biāo)◆

了解電流互感器、電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)?！?/p>

掌握電流互感器、電壓互感器的基本參數(shù)及運(yùn)行規(guī)范。任務(wù)引入對(duì)于高電壓、大電流的回路，直接測(cè)量其電流或電壓非常困難，而且操作起來(lái)也十分危險(xiǎn)。但是，利用變壓器能改變電壓和電流的原理，就可以把高電壓變成低電壓，把大電流變成小電流。這種由于測(cè)量和控制的需要用于改變電壓、電流的設(shè)備就是特殊變壓器——互感器。本任務(wù)主要了解電流互感器、電壓互感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。如圖所示為互感器接線(xiàn)。互感器接線(xiàn)a）電壓互感器b）電流互感器1—鐵心2—一次繞組3—二次繞組一、電流互感器1.電流互感器的作用及結(jié)構(gòu)電流互感器的文字符號(hào)為T(mén)A，其實(shí)質(zhì)是一種特殊的變壓器，主要作用就是將一次回路中的大電流按比例變換成二次側(cè)的小電流（5A或1A），以提供測(cè)量表計(jì)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制信號(hào)等所需的電流。如圖所示為幾種常用的電流互感器外形。相關(guān)知識(shí)幾種常用的電流互感器外形a）LFZ2-10型b）LFZBJ-12Q型c）LQJ-10Q型d）LMZ1-0.5型電流互感器的基本結(jié)構(gòu)與普通雙繞組變壓器相似，也是由鐵心和繞組兩個(gè)主要部分組成的。它的主要特點(diǎn)是一次繞組的匝數(shù)很少，一般只有一匝到幾匝；而二次繞組匝數(shù)卻很多，常用較細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞制。2.電流互感器的類(lèi)型電流互感器的種類(lèi)很多，按安裝地點(diǎn)可分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式，20kV及以下多制成戶(hù)內(nèi)式，35kV及以上大多制成戶(hù)外式；按安裝方式可分為穿墻式、支持式和裝入式；按絕緣方式可分為干式、澆注式和油浸式等。電流互感器的型號(hào)含義如下。3.電流互感器的工作原理如圖所示，電流互感器一次繞組串接在一次電路中，并且匝數(shù)

N1

很少，所以一次繞組中的電流

I1

完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流

I2

大小無(wú)關(guān)。常用電氣設(shè)備的圖形符號(hào)及文字符號(hào)電流互感器的一次電流

I1

與二次電流

I2

之間的關(guān)系為式中，Ki

為電流互感器的變流比，其含義為額定一次電流和二次電流之比。如電流互感器的變流比為100/5，則

Ki

為20，就表示一次電流為100A時(shí)，二次電流為5A。4.電流互感器的接線(xiàn)電流互感器常用的接線(xiàn)形式有以下幾種。（1）一相式接線(xiàn)。通常用于負(fù)荷平衡的三相電路中，測(cè)量一相的電流，如圖所示。

一相式接線(xiàn)（2）兩相電流和（V形）接線(xiàn)，也叫不完全星形接線(xiàn)。二次側(cè)接三只電流表，用以分別測(cè)量三相電流，由于所以公共線(xiàn)中的電流就相當(dāng)于未接電流互感器的V相的二次電流。這種接線(xiàn)形式廣泛用于中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，供測(cè)量或保護(hù)用，如圖所示。不完全星形接線(xiàn)

兩相電流差接線(xiàn)（4）三相星形接線(xiàn)。三只電流互感器分別測(cè)量三相電流和反應(yīng)各種類(lèi)型的短路故障電流，適用于三相負(fù)荷不平衡負(fù)載的繼電保護(hù)與測(cè)量裝置，其接線(xiàn)如圖所示。三相星形接線(xiàn)任務(wù)7工廠變配電所的電氣主接線(xiàn)任務(wù)目標(biāo)◆

了解工廠變配電所電氣主接線(xiàn)的基本概念?！?/p>

掌握工廠變配電所電氣主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)方式。任務(wù)引入電氣主接線(xiàn)又稱(chēng)一次接線(xiàn)或一次系統(tǒng)，是用來(lái)接受、匯集和分配電能的電路。它由一次設(shè)備所構(gòu)成的連接關(guān)系所組成，這些一次設(shè)備有開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、避雷器、母線(xiàn)、接地裝置、電力電纜等。電氣主接線(xiàn)以電氣主接線(xiàn)圖來(lái)表示，如圖所示為某工廠10kV中心配電所電氣主接線(xiàn)圖局部。任務(wù)引入某工廠10kV中心配電所電氣主接線(xiàn)圖局部一、工廠變配電所的一般知識(shí)1.工廠變配電所主變壓器的選擇規(guī)模稍大點(diǎn)的工廠變配電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上主變壓器，這主要是為了提高供電可靠性，因?yàn)槎嗯_(tái)主變壓器同時(shí)損壞的概率很低。2.母線(xiàn)母線(xiàn)是構(gòu)成電氣主接線(xiàn)的主要設(shè)備。母線(xiàn)起著匯集和分配電能的作用。相關(guān)知識(shí)二、對(duì)主接線(xiàn)的基本要求1.安全性主接線(xiàn)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，能充分保證工作人員和設(shè)備的安全。2.可靠性主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足電力負(fù)荷特別是一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。3.靈活性主接線(xiàn)應(yīng)能根據(jù)需要，靈活地改變運(yùn)行方式，且便于切換操作及檢修。另外，為了適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，還應(yīng)有擴(kuò)建的可能。4.經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小，占地面積最小，使變配電所盡快地創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。三、工廠變配電所的電氣主接線(xiàn)形式工廠變配電所常用的電氣主接線(xiàn)形式如下。1.有母線(xiàn)類(lèi)接線(xiàn)（1）單電源單母線(xiàn)接線(xiàn)。在工廠供配電系統(tǒng)中，當(dāng)饋出線(xiàn)較多時(shí)，一般采用有母線(xiàn)式接線(xiàn)。如圖所示為單電源單母線(xiàn)接線(xiàn)。單電源單母線(xiàn)接線(xiàn)單電源單母線(xiàn)接線(xiàn)具有分配控制簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)；但可靠性較差，母線(xiàn)故障時(shí)全所停電。它只適用于饋出線(xiàn)回路不多（一般10kV不多于4回路）、容量較小、對(duì)供電可靠性要求不高的中小型工廠。（2）雙電源單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。由于單電源供電可靠性不高，一般重要用戶(hù)應(yīng)采取雙電源供電方式，同時(shí)受電后的高壓母線(xiàn)也分為兩段，即雙電源單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，如圖所示。雙電源單母線(xiàn)分段接線(xiàn)（3）雙母線(xiàn)接線(xiàn)。如圖所示為雙母線(xiàn)接線(xiàn)。它有兩組母線(xiàn)，分別為

Ⅰ母線(xiàn)和

Ⅱ母線(xiàn)，每一電源及饋出線(xiàn)回路都經(jīng)過(guò)一只斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)分別與兩組母線(xiàn)相連接，兩組母線(xiàn)之間通過(guò)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器連接，有兩組母線(xiàn)以后，運(yùn)行的可靠性、靈活性大為提高，其優(yōu)點(diǎn)如下。1）運(yùn)行方式靈活。2）供電可靠性高。雙母線(xiàn)接線(xiàn)雙母線(xiàn)接線(xiàn)的缺點(diǎn)如下。1）操作難度大。變更運(yùn)行方式時(shí)，需利用母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，從而導(dǎo)致設(shè)備或人身事故。2）設(shè)備多。增加了大量的母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)及母線(xiàn)的長(zhǎng)度，配電裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占地面積與投資都較大。2.線(xiàn)路—變壓器組接線(xiàn)變配電所只有一路電源進(jìn)線(xiàn)、一臺(tái)變壓器時(shí)，常采用線(xiàn)路—變壓器組接線(xiàn)，如圖所示。這種接線(xiàn)高壓側(cè)無(wú)母線(xiàn)，采用高壓斷路器作為變壓器的短路及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。線(xiàn)路—變壓器組接線(xiàn)任務(wù)8工廠變配電所的成套配電裝置任務(wù)目標(biāo)◆

了解高、低壓成套配電裝置的基本類(lèi)別。◆

了解低壓配電柜的基本類(lèi)別和結(jié)構(gòu)。任務(wù)引入配電裝置就是按照主接線(xiàn)的要求，在現(xiàn)場(chǎng)把開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)電器、測(cè)量電器、母線(xiàn)及必要的輔助設(shè)備等連接起來(lái)，用以接受和分配電能的裝置，它是供配電所的重要組成部分。一、成套配電裝置的類(lèi)型成套配電裝置將電氣主電路中同一個(gè)回路內(nèi)的所有設(shè)備（如開(kāi)關(guān)電器、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備等）都集中裝配在全封閉或半封閉的金屬柜內(nèi)。成套配電裝置分為低壓開(kāi)關(guān)柜、高壓開(kāi)關(guān)柜等。成套配電裝置大多為戶(hù)內(nèi)式，該裝置雖然投資大，但可靠性高，運(yùn)行維護(hù)方便，安裝工作量小，所以被廣泛使用。相關(guān)知識(shí)二、高壓開(kāi)關(guān)柜1.類(lèi)型我國(guó)目前生產(chǎn)的10~35kV高壓開(kāi)關(guān)柜都采用空氣和瓷（或塑料）絕緣子作絕緣材料，并選用普通常用電氣元件，分為固定式和移開(kāi)式（手車(chē)式）兩種。這樣做主要是因?yàn)檫^(guò)去在高壓開(kāi)關(guān)柜的實(shí)際運(yùn)行與維護(hù)中，在以上這五個(gè)方面發(fā)生的意外事故比較多，極大地威脅著設(shè)備和人員的安全，因此變“軟防”為“硬防”。高壓開(kāi)關(guān)柜型號(hào)的含義如下。（1）形式一。（2）形式二。在一般中小型工廠中，普遍采用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開(kāi)關(guān)柜，但過(guò)去普遍使用的固定式高壓開(kāi)關(guān)柜GG系列產(chǎn)品，將逐步被防護(hù)性能更加完善、更安全的KGN型金屬封閉鎧裝固定式高壓開(kāi)關(guān)柜所取代。如圖所示為KGN-12型金屬封閉鎧裝固定式戶(hù)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜，其斷路器固定安裝在柜內(nèi)，廣泛應(yīng)用在各類(lèi)工廠10kV變配電系統(tǒng)中。KGN-12型金屬封閉鎧裝固定式戶(hù)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜整體由柜體和手車(chē)兩部分組成。移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜為封閉結(jié)構(gòu)，具有密封性好、維護(hù)工作量小、檢修方便和供電可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，檢修時(shí)可以將斷路器總成部分與柜體脫離，放置于一個(gè)更為方便的地方甚至去開(kāi)關(guān)廠進(jìn)行檢修。如圖所示為KYN-12型金屬封閉鎧裝移開(kāi)式戶(hù)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜外形及結(jié)構(gòu)。KYN-12型金屬封閉鎧裝移開(kāi)式戶(hù)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜外形及結(jié)構(gòu)移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜型號(hào)的含義如下。2.高壓開(kāi)關(guān)柜的接線(xiàn)如圖所示為某工廠供配電一次系統(tǒng)圖，供配電方案采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)、雙電源供電方式。其中每個(gè)開(kāi)關(guān)柜的具體電路稱(chēng)為開(kāi)關(guān)柜的主接線(xiàn)圖，圖中標(biāo)出的每一個(gè)開(kāi)關(guān)柜用途決定了其所用開(kāi)關(guān)柜的接線(xiàn)方式，在實(shí)際中可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。每個(gè)生產(chǎn)廠家都會(huì)為不同的接線(xiàn)方式編制一些特殊的編號(hào)，稱(chēng)為方案編號(hào)。某工廠供配電一次系統(tǒng)圖圖中不同用途的高壓開(kāi)關(guān)柜接線(xiàn)方式說(shuō)明:（1）兩路電源進(jìn)線(xiàn)柜，即圖中的QF1和QF7，均為移開(kāi)式斷路器加三電流互感器配置，不帶接地刀閘，也是一般電源進(jìn)線(xiàn)柜的標(biāo)準(zhǔn)配置。（2）所有的饋出線(xiàn)柜，即圖中的QF2、QF3、QF5、QF6，均配置兩相電流和接線(xiàn)形式的電流測(cè)量元件，用于饋出線(xiàn)柜的保護(hù)與繼電保護(hù)。（3）圖中的QF4，為兩段母線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)柜，通常也不配置接地刀閘；另一段母線(xiàn)與其連接的柜內(nèi)移開(kāi)部分只有連接母線(xiàn)的接插部分，只作隔離元件，不配置斷路器。三、低壓開(kāi)關(guān)柜低壓成套配電裝置一般稱(chēng)為低壓開(kāi)關(guān)柜，包括低壓配電柜和配電箱。目前使用較廣泛的低壓開(kāi)關(guān)柜有PGL、GCK、GCL、GGD等產(chǎn)品形式。1.PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜是低壓開(kāi)啟式配電屏固定式開(kāi)關(guān)柜，柜架為焊接式結(jié)構(gòu)，電氣元件固定安裝。該設(shè)備造價(jià)低，生產(chǎn)歷史長(zhǎng)，適合在用戶(hù)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備要求不高的場(chǎng)合使用。PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)含義如下。PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的特點(diǎn)如下。（1）該產(chǎn)品系戶(hù)內(nèi)安裝的具有開(kāi)啟式雙面維護(hù)的低壓配電裝置，其基本結(jié)構(gòu)采用薄鋼板及角鋼焊接組合而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。（2）柜與柜之間加裝由鋼板彎制而成的隔板，減少由于一個(gè)單柜內(nèi)故障引起事故擴(kuò)大的可能性。（3）主母線(xiàn)安裝于絕緣框上，并裝有母線(xiàn)防護(hù)罩，防止上方墜落金屬件造成主母線(xiàn)短路事故。左圖所示為PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的外形。我國(guó)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的固定式低壓開(kāi)關(guān)柜主要為PGL1和PGL2型，其低壓斷路器主要采用DW10、DZ10和DW15、DZX10型。右圖所示為PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的一次線(xiàn)路方案。PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的外形PGL系列低壓開(kāi)關(guān)柜的一次線(xiàn)路方案2.GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜由動(dòng)力配電中心（PC）柜和電動(dòng)機(jī)控制中心（MCC）柜兩部分組成。它適用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等電力用戶(hù)，在交流50Hz、最大工作電壓660V、最大工作電流3150A的配電系統(tǒng)中，用于動(dòng)力配電、電動(dòng)機(jī)控制及照明控制等。GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為單元抽出式，每一個(gè)抽屜作為一個(gè)功能單元，按一、二次線(xiàn)路方案將有關(guān)功能單元的抽屜疊狀安裝在封閉的柜體內(nèi)。GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜既可用于配電控制，也可用于電動(dòng)機(jī)的控制，是目前低壓開(kāi)關(guān)柜的主流產(chǎn)品。如圖所示為GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜的外形。GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜的外形如圖所示為GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜的抽屜架及斷路器抽屜的結(jié)構(gòu)，其型號(hào)含義如下。GCK系列抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜的抽屜架及斷路器抽屜的結(jié)構(gòu)四、動(dòng)力和照明配電箱在配電系統(tǒng)的末端，即設(shè)備端，可以使用成套的動(dòng)力和照明配電箱向動(dòng)力和照明設(shè)備配電。照明配電箱主要用于照明配電，但也可配電給一些小容量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和家用電器。工程上，動(dòng)力配電箱標(biāo)示為AP，照明配電箱標(biāo)示為AL。配電箱的類(lèi)型很多，按安裝方式可分為落地式、靠墻式、掛墻式、嵌入式；按功能可分為動(dòng)力配電箱、照明配電箱、消火栓泵控制箱、計(jì)量箱、家用信息箱、施工井架控制箱等。如圖為落地式動(dòng)力配電箱結(jié)構(gòu)示意圖。落地式動(dòng)力配電箱結(jié)構(gòu)示意圖如圖為掛墻式動(dòng)力配電箱裝配示意圖。掛墻式動(dòng)力配電箱裝配示意圖下圖為上圖所示掛墻式動(dòng)力配電箱系統(tǒng)圖。掛墻式動(dòng)力配電箱系統(tǒng)圖上兩圖所示動(dòng)力配電箱的受電元件為接觸器，并配置啟停按鈕進(jìn)行控制。接觸器具有零壓保護(hù)的作用，運(yùn)行中如遇系統(tǒng)意外停電，接觸器釋放，所控制設(shè)備全部退出運(yùn)行。但來(lái)電之后需要有人按動(dòng)啟動(dòng)按鈕來(lái)讓設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，可以防止在沒(méi)有人看管的情況下來(lái)電后設(shè)備自主運(yùn)行。該動(dòng)力配電箱受電元件為接觸器，不能作為隔離元件，停電檢修時(shí)需手動(dòng)斷開(kāi)具有隔離功能的三相斷路器。工廠變配電所的操作電源、控制及信號(hào)回路課題五任務(wù)1二次回路及二次回路接線(xiàn)圖任務(wù)2工廠變配電所的操作電源任務(wù)3高壓斷路器的控制及信號(hào)回路壓任務(wù)1二次回路及二次回路接線(xiàn)圖任務(wù)目標(biāo)◆

了解二次回路接線(xiàn)圖的類(lèi)型及特點(diǎn)?！?/p>

能讀懂簡(jiǎn)單的二次回路原理圖。任務(wù)引入二次回路是對(duì)一次回路起控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量和保護(hù)作用的回路，是實(shí)現(xiàn)變配電所安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。隨著變配電所自動(dòng)化水平的提高，二次回路將起到越來(lái)越大的作用。二次回路以二次回路接線(xiàn)圖形式繪制出來(lái)，是現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行安裝、調(diào)試、檢修、試驗(yàn)、維護(hù)等工作的重要技術(shù)資料。如圖所示為10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)原理圖（原理接線(xiàn)圖，屬于二次回路接線(xiàn)圖的一種）。10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)原理圖一、二次回路的類(lèi)型二次回路的任務(wù)是反映一次系統(tǒng)的工作狀態(tài)，控制和調(diào)整一次設(shè)備，并在一次系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)使故障部分退出運(yùn)行。二次回路按照功能可分為控制回路、信號(hào)回路、測(cè)量回路、保護(hù)回路以及自動(dòng)裝置等回路；按照電路類(lèi)別分為直流回路、交流電流回路和交流電壓回路。相關(guān)知識(shí)二、二次回路接線(xiàn)圖反映二次回路工作原理及設(shè)備連接關(guān)系的圖樣稱(chēng)為二次回路接線(xiàn)圖。1.二次回路接線(xiàn)圖的基本知識(shí)二次回路接線(xiàn)圖中的元件和設(shè)備都應(yīng)用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)表示。下表所列為二次回路接線(xiàn)圖中常用的圖形符號(hào)及文字符號(hào)。二次回路接線(xiàn)圖中常用的圖形符號(hào)二次回路接線(xiàn)圖中常用的圖形符號(hào)二次回路接線(xiàn)圖中常用的圖形符號(hào)二次回路接線(xiàn)圖中常用的文字符號(hào)二次回路接線(xiàn)圖中常用的文字符號(hào)2.二次回路接線(xiàn)圖的分類(lèi)（1）原理接線(xiàn)圖。原理接線(xiàn)圖簡(jiǎn)稱(chēng)原理圖，是用來(lái)表示二次回路各元件之間的連接關(guān)系及工作原理的圖樣，如圖所示。10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)原理圖（2）展開(kāi)接線(xiàn)圖。展開(kāi)接線(xiàn)圖簡(jiǎn)稱(chēng)展開(kāi)圖，展開(kāi)圖以回路為基礎(chǔ)，將二次回路元件的線(xiàn)圈和觸點(diǎn)分畫(huà)在不同的回路中。為了避免混淆，屬于同一元件的觸點(diǎn)和線(xiàn)圈應(yīng)標(biāo)注相同的文字符號(hào)。如圖所示為10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)展開(kāi)圖。從圖中可以看到，主回路斷路器跳閘方式分為速斷和延時(shí)斷開(kāi)兩種，這主要是為了應(yīng)對(duì)不同的過(guò)電流方式。10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)展開(kāi)圖（3）安裝接線(xiàn)圖。安裝接線(xiàn)圖簡(jiǎn)稱(chēng)安裝圖，它是施工用圖樣，也是檢修、運(yùn)行、試驗(yàn)等工作的主要參考圖樣。1）柜面布置圖。柜面布置圖是柜面開(kāi)孔安裝設(shè)備時(shí)用的，因此柜面布置圖中設(shè)備尺寸及設(shè)備間距離都要按比例準(zhǔn)確地繪出。2）端子排圖。端子排是由專(zhuān)門(mén)的接線(xiàn)端子組合而成的，用于配電柜之間的連接或配電柜與外部設(shè)備的連接。接線(xiàn)端子分為普通端子、連接端子、試驗(yàn)端子和終端端子等形式。3）柜背面接線(xiàn)圖。柜背面接線(xiàn)圖是安裝施工時(shí)的用圖。應(yīng)注意的是，柜背面接線(xiàn)圖為背視圖，看圖時(shí)左、右方向剛好與柜面布置圖相反。任務(wù)2工廠變配電所的操作電源任務(wù)目標(biāo)◆

了解操作電源的作用?！?/p>

了解操作電源的類(lèi)型及特點(diǎn)。任務(wù)引入工廠變配電所為工廠的用電設(shè)備提供的交流供電電源稱(chēng)為動(dòng)力電源；變配電所自身的開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和信號(hào)裝置所使用的電源則稱(chēng)為操作電源。由于操作電源專(zhuān)門(mén)供給二次設(shè)備使用，因此也稱(chēng)其為二次回路操作電源。一、儲(chǔ)電式直流操作電源這是一種與電力系統(tǒng)運(yùn)行方式無(wú)關(guān)的獨(dú)立電源系統(tǒng)，在變配電所完全停電的情況下，仍能在一定的時(shí)間內(nèi)（通常為2h）可靠供電，因此它具有很高的供電可靠性。以往大中型變配電所多采用鉛酸蓄電池作為操作電源和事故照明電源，其可靠性高，放電能力強(qiáng)。如圖所示為封閉式免維護(hù)鉛酸蓄電池直流操作電源。相關(guān)知識(shí)封閉式免維護(hù)鉛酸蓄電池直流操作電源a）直流操作電源柜b）柜內(nèi)免維護(hù)蓄電池c）電池組存電狀態(tài)顯示二、交流操作電源交流操作電源直接使用交流電源作為二次回路的工作電源，分為電流源和電壓源兩種。電流源取自電流互感器，主要供給繼電保護(hù)和跳閘回路；電壓源取自變配電所的所用變壓器或電壓互感器，因互感器容量小，通常以所用變壓器為正常電源，供電給控制與信號(hào)設(shè)備。交流操作電源接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、投資少，但其技術(shù)性能尚不能完全滿(mǎn)足大中型變配電所的要求，主要用于小型變配電所。交流操作電源供電的繼電保護(hù)裝置主要有以下兩種操作方式。1.電流互感器供給操作電源當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí)，短路電流經(jīng)電流互感器的一次繞組，在電流互感器的二次繞組端子上產(chǎn)生一個(gè)很大的電流，這個(gè)電流可以供給二次回路作為操作電源。按動(dòng)作方式不同，操作方式可分為直接動(dòng)作式和“去分流跳閘”式。（1）直接動(dòng)作式。如圖a所示，利用斷路器手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)內(nèi)的過(guò)電流脫扣器（跳閘線(xiàn)圈）YR，直接動(dòng)作于斷路器QF跳閘。這種操作方式簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但保護(hù)靈敏度低，實(shí)際上較少應(yīng)用。操作方式a）直接動(dòng)作式b）“去分流跳閘”式（2）“去分流跳閘”式。如圖b所示，正常運(yùn)行時(shí)，電流繼電器KA的常閉觸點(diǎn)將跳閘線(xiàn)圈YR短路分流，YR無(wú)電流通過(guò)，斷路器QF不會(huì)跳閘；當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電流繼電器KA動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而使電流互感器的二次電流全部通過(guò)YR，致使斷路器QF跳閘。這種操作方式的接線(xiàn)也比較簡(jiǎn)單，且靈敏可靠，但要求電流繼電器KA觸點(diǎn)的容量足夠大。2.電壓互感器或所用變壓器供給操作電源和電流互感器供給操作電源相反，電壓互感器或所用變壓器供給操作電源只適用于正常運(yùn)行或接近正常運(yùn)行的情況，不適合發(fā)生短路特別是嚴(yán)重短路事故的情況。因?yàn)楫?dāng)短路發(fā)生時(shí)，母線(xiàn)電壓下降，由電壓互感器或所用變壓器提供的操作電源電壓降低，使開(kāi)關(guān)操作困難，短路故障不能被及時(shí)切除，從而引發(fā)更大的事故。因此其被限制使用，在10kV的小型工廠中，電流互感器供電的方式采用得比較多。任務(wù)3高壓斷路器的控制及信號(hào)回路任務(wù)目標(biāo)◆

了解斷路器控制回路的基本要求?！?/p>

掌握LW系列控制開(kāi)關(guān)的使用方法?！?/p>

會(huì)分析斷路器控制回路的動(dòng)作過(guò)程。◆

掌握變電所信號(hào)回路的類(lèi)型、作用及基本要求。任務(wù)引入斷路器的控制回路就是控制斷路器跳閘、合閘的電路。工廠變配電所小容量的斷路器可采用就地手動(dòng)操作的方式，但大多數(shù)的高壓斷路器采用遠(yuǎn)距離控制的方式，即在控制室利用控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制，首先必須有發(fā)出控制信號(hào)的控制元件，由它們發(fā)出斷路器的跳、合閘命令；再經(jīng)傳遞跳、合閘命令的中間傳送機(jī)構(gòu)；最后傳遞給執(zhí)行跳、合閘命令的斷路器操作機(jī)構(gòu)。其中，合閘操作的操作功率較大，需要功率放大。典型的采用電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路，可用如圖所示的框圖表示其構(gòu)成情況。斷路器控制回路框圖一、斷路器控制元件1.斷路器的控制開(kāi)關(guān)在斷路器的控制信號(hào)發(fā)出部分里有一種手動(dòng)控制方式，其控制元件就包括手動(dòng)操作的控制開(kāi)關(guān)，文字符號(hào)為SA。控制開(kāi)關(guān)是控制回路中的主要元件，一般多采用帶有操作手柄的控制開(kāi)關(guān)。運(yùn)行人員通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，就能發(fā)出操作命令，對(duì)斷路器進(jìn)行合閘或跳閘的操作，當(dāng)然，對(duì)于斷路器的合閘或跳閘操作，轉(zhuǎn)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的方向是相反的。這里只介紹LW2-Z型的控制開(kāi)關(guān)，其外形如圖所示。相關(guān)知識(shí)LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)外形圖中控制開(kāi)關(guān)正面是一個(gè)面板和操作手柄，安裝在柜的正面，與操作手柄軸相連的有數(shù)個(gè)觸點(diǎn)盒，安裝在柜面板背后，每個(gè)觸點(diǎn)盒有四個(gè)定觸點(diǎn)和兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)。LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)圖表LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)擋數(shù)一般為6擋，包括兩個(gè)預(yù)備位置：“預(yù)備合閘”和“預(yù)備跳閘”；兩個(gè)操作位置：“合閘”和“跳閘”，這兩個(gè)位置自動(dòng)復(fù)歸；兩個(gè)固定位置：“合閘后”和“跳閘后”。LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)圖表見(jiàn)下表。LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)圖表在斷路器的控制電路中，表示觸點(diǎn)通斷狀況的圖形符號(hào)如圖所示，其中水平線(xiàn)是開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)端子引線(xiàn)，六條垂直虛線(xiàn)表示手柄六個(gè)不同的操作擋位，即PC（預(yù)備合閘）、C（合閘）、CD（合閘后）、PT（預(yù)備跳閘）、T（跳閘）和TD（跳閘后）。水平線(xiàn)下方的黑點(diǎn)表示該對(duì)觸點(diǎn)在此位置時(shí)是閉合的。LW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)通斷圖形符號(hào)2.控制開(kāi)關(guān)的操作（1）合閘操作。先將操作手柄于跳閘后位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使手柄處于預(yù)備合閘位置，再將手柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，發(fā)出合閘操作信號(hào)，合閘后手立即松開(kāi)，手柄在彈簧的作用下回彈，處于合閘后位置，合閘完畢。（2）跳閘操作。先將操作手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使操作手柄處于預(yù)備跳閘位置，再將手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，發(fā)出跳閘信號(hào)，跳閘后手立即松開(kāi)，手柄在彈簧的作用下回彈，處于跳閘后位置，跳閘完畢。二、斷路器的控制電路1.斷路器的基本控制電路如圖所示為斷路器的基本控制電路，其操作方式分為自動(dòng)、手動(dòng)兩種。斷路器的基本控制電路（1）電路中各元件介紹。如上圖所示電路中的各元件功能如下。+WC、-WC———控制電源小母線(xiàn)。+WO、-WO———合閘電源小母線(xiàn)。KMC———合閘接觸器。YR———跳閘線(xiàn)圈。YC———合閘線(xiàn)圈。SA———控制開(kāi)關(guān)。K1、K2———繼電保護(hù)自動(dòng)觸點(diǎn)。QF1、QF2———被操作斷路器的輔助觸點(diǎn)。（2）斷路器基本控制電路的動(dòng)作原理1）手動(dòng)合閘。合閘前的起始狀態(tài)：斷路器處于跳閘狀態(tài)，其輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1接通，輔助動(dòng)合觸點(diǎn)QF2斷開(kāi)；控制開(kāi)關(guān)SA手柄處于“跳閘后”位置。合閘操作時(shí)，先順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)斷路器控制開(kāi)關(guān)SA手柄90°，使SA手柄處于“預(yù)備合閘”位置。再將SA手柄繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)45°到“合閘”位置，觸點(diǎn)SA（5—8）接通。KMC得電吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，合閘線(xiàn)圈YC得電，操作機(jī)構(gòu)使斷路器合閘。這時(shí)可聽(tīng)到合閘操作的動(dòng)作聲響，此時(shí)手松開(kāi)，SA手柄回彈到垂直位置，即“合閘后”位置。2）手動(dòng)跳閘。跳閘前的起始狀態(tài)：斷路器處于合閘狀態(tài)，其輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1斷開(kāi)，輔助動(dòng)合觸點(diǎn)QF2接通；SA手柄處于“合閘后”位置。跳閘操作時(shí)，先逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)斷路器控制開(kāi)關(guān)SA手柄90°，使SA手柄處于“預(yù)備跳閘”位置。再將SA手柄繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)45°到“跳閘”位置，觸點(diǎn)SA（6—7）接通，跳閘線(xiàn)圈YR得電，操作機(jī)構(gòu)使斷路器跳閘。這時(shí)可聽(tīng)到跳閘操作的動(dòng)作聲響，此時(shí)手松開(kāi)，SA手柄回彈到水平位置，即“跳閘后”位置。2.具有電磁操作機(jī)構(gòu)用燈光監(jiān)視并具“防跳”功能的斷路器控制電路

在上述斷路器基本控制電路中，如果控制開(kāi)關(guān)SA或自動(dòng)觸點(diǎn)K1被粘連，而斷路器又合閘于永久性設(shè)備或線(xiàn)路上，則繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘時(shí)，斷路器輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1閉合，合閘回路接通，斷路器又合閘，QF2又導(dǎo)通。由于故障一直存在，斷路器再次跳閘。這樣多次發(fā)生的“跳合”現(xiàn)象稱(chēng)為“跳躍”，這是絕對(duì)不允許的，因此控制電路須具有防跳措施。（1）電路中各元件介紹。如圖所示電路中各元件的功能如下。帶電磁操作機(jī)構(gòu)用燈光監(jiān)視并具“防跳”功能的斷路器控制電路+WC、-WC———控制電源小母線(xiàn)。+WO、-WO———合閘電源小母線(xiàn)。WAS———事故音響信號(hào)小母線(xiàn)。+WS、-WS———信號(hào)電源小母線(xiàn)。WF———閃光信號(hào)小母線(xiàn)。KMC———合閘接觸器。KCF———防跳繼電器，其作用是防止斷路器的“跳躍”。YR———跳閘線(xiàn)圈。YC———合閘線(xiàn)圈。SA———控制開(kāi)關(guān)。K1、K2———繼電保護(hù)自動(dòng)觸點(diǎn)。QF1、QF2、QF3———被操作斷路器的輔助觸點(diǎn)。（2）斷路器控制電路的動(dòng)作原理1）手動(dòng)合閘。合閘前的起始狀態(tài)：斷路器處于跳閘狀態(tài)，其輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1、QF3接通，輔助動(dòng)合觸點(diǎn)QF2斷開(kāi)；控制開(kāi)關(guān)SA手柄處于“跳閘后”位置，觸點(diǎn)SA（10—11）、SA（14—15）是接通的。綠燈HG發(fā)平光，表明斷路器在跳閘位置，同時(shí)說(shuō)明合閘回路完好。2）手動(dòng)跳閘。跳閘前的起始狀態(tài)：斷路器處于合閘狀態(tài)，其觸點(diǎn)QF1、QF3斷開(kāi)，觸點(diǎn)QF2接通；SA手柄處于“合閘后”位置，觸點(diǎn)SA（9—10）、SA（13—16）、SA（17—19）是接通的。紅燈發(fā)平光。3）自動(dòng)跳閘。