二建筑供配电系统的主要电气设备课件

二建筑供配二建筑供配电系统的主电系统的主要电气设备要电气设备二建筑供配电系统的主要电气设备1第二章建筑供配电系统的主要电气设备第一节建筑供配电系统电气设备的分类第二节电气设备中的电弧问题第三节高低压熔断器第四节高低压开关设备第五节电流互感器和电压互感器第六节高低压成套配电装置第七节电力变压器与柴油发电机第二章建筑供配电系统的主要电气设备第一节建筑供配电系统电2第二节电气设备中的电弧问题一、概述二、电弧的产生1.产生电弧的根本原因2.发生电弧的游离方式(1)高电场发射开关触头分断之初，触头间的电场强度很大，在这个高电场的作用下，触头表面的电子可能被强拉出去而进入触头间隙，成为自由电子。(2)热电发射开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐渐收缩集中而形成炽热的光斑，温度很高，因而使触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中去，形成自由电子。第二节电气设备中的电弧问题一、概述二、电弧的产生1.产3第二节电气设备中的电弧问题(3)碰撞游离当触头间存在足够大的电场强度时，自由电子高速向阳极移动，在移动中碰撞到中性质点，就可能使中性质点中的电子吸收动能而游离出来，从而使中性质点分裂为带电的正离子和自由电子。(4)热游离电弧表面温度达30004000C，弧心温度可高达10000C。三、电弧的熄灭1.熄灭电弧的条件2.熄灭电弧的去游离方式(1)正负带电质点的“复合”复合就是带电质点重新结合为中性质点。第二节电气设备中的电弧问题(3)碰撞游离当触头间存在足4第二节电气设备中的电弧问题(2)正负带电质点的“扩散”带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质的现象称为扩散。3.电气设备中常用的灭弧方法(1)速拉灭弧法迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，导致带电质点的复合迅速增强，从而加速电弧的熄灭。(2)冷却灭弧法降低电弧的温度，可使电弧中的热游离减弱，导致带电质点的复合增强，有助于电弧迅速熄灭。第二节电气设备中的电弧问题(2)正负带电质点的“扩散”5第二节电气设备中的电弧问题图2-1吹弧方式(3)吹弧灭弧法利用外力(如气流、油流或电磁力)来吹动电弧，使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电弧中的电场强度，使带电质点的复合和扩散增强，从而加速电弧的熄灭。第二节电气设备中的电弧问题图2-1吹弧方式(3)吹弧灭6第二节电气设备中的电弧问题图2-2电动力吹弧第二节电气设备中的电弧问题图2-2电动力吹弧7第二节电气设备中的电弧问题2Z3.tif第二节电气设备中的电弧问题2Z3.tif8第二节电气设备中的电弧问题图2-4铁磁吸弧第二节电气设备中的电弧问题图2-4铁磁吸弧9第二节电气设备中的电弧问题图2-5钢灭弧栅对电弧的作用(4)长弧切短灭弧法电弧的电压降主要落在阴极和阳极上(阴极压降又比阳极压降大得多)。第二节电气设备中的电弧问题图2-5钢灭弧栅对电弧的作用(10第二节电气设备中的电弧问题(5)粗弧分细灭弧法将粗大的电弧分为若干平行的细小电弧，使电弧与周围介质的接触面增大，从而改善电弧的散热条件，降低电弧的温度，使电弧中带电质点的复合和扩散均得到增强，(6)狭沟灭弧法使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧。(7)真空灭弧法真空具有较高的绝缘强度。(8)六氟化硫(SF6)灭弧法SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能。第二节电气设备中的电弧问题(5)粗弧分细灭弧法将粗大的11第三节高低压熔断器图2-7RN1、RN2型高压管式熔断器的外形图一、概述二、高压熔断器第三节高低压熔断器图2-7RN1、RN2型高压管式熔断器12第三节高低压熔断器1.RN1、RN2型户内高压管式熔断器图2-8RN1、RN2型高压第三节高低压熔断器1.RN1、RN2型户内高压管式熔断器图13第三节高低压熔断器2.RW1010F型户外高压跌开式熔断器图2-9RW1010F型高压跌开式熔断器第三节高低压熔断器2.RW1010F型户外高压跌开式熔断14第三节高低压熔断器三、低压熔断器图2-10RT0型低压熔断器第三节高低压熔断器三、低压熔断器图2-10RT0型低压熔15第四节高低压开关设备一、概述二、高压开关设备1.高压隔离开关2Z11.tif第四节高低压开关设备一、概述二、高压开关设备1.高压隔16第四节高低压开关设备图2-12CS6型手力操动机构与GN192.高压负荷开关3.高压断路器第四节高低压开关设备图2-12CS6型手力操动机构与GN17第四节高低压开关设备(1)高压断路器的功能和类型高压断路器具有相当完善的灭弧装置，因此它不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流。图2-13FN310RT型高压负荷开关第四节高低压开关设备(1)高压断路器的功能和类型高压断18第四节高低压开关设备(2)真空断路器高压真空断路器是利用“真空”(气压为10-210-6Pa)灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。图2-14FN310型高压负荷开关第四节高低压开关设备(2)真空断路器高压真空断路器是利19第四节高低压开关设备图2-15CS2型手力操动机构的外形及其与1)主要用途和适用范围。2)结构特点。第四节高低压开关设备图2-15CS2型手力操动机构的外形20第四节高低压开关设备图2-16真空灭弧室的结构3)灭弧原理。4.操动机构第四节高低压开关设备图2-16真空灭弧室的结构3)灭弧21第四节高低压开关设备(1)CS2型手力操动机构CS2型手力操动机构(见图2-15)能手动或电动合闸，但只能手动分闸，且因操作速度所限，其所操作的断路器开断的短路容量不宜大于100MVA。(2)CD10型电磁操动机构CD10型电磁操动机构能手动或远距离电动分闸和合闸，便于实现自动化，但需直流操作电源。第四节高低压开关设备(1)CS2型手力操动机构CS2型22第四节高低压开关设备(3)CT8型弹簧操动机构CT8型弹簧操动机构是一种弹簧储能式电动操动机构。第四节高低压开关设备(3)CT8型弹簧操动机构CT8型23第四节高低压开关设备第四节高低压开关设备24第四节高低压开关设备图2-20CD10型电磁操动机构传动原理示意图第四节高低压开关设备图2-20CD10型电磁操动机构传动25第四节高低压开关设备图2-21CT8型弹簧操动机构结构简图gp00三、低压开关设备第四节高低压开关设备图2-21CT8型弹簧操动机构结构简26第四节高低压开关设备图2-23HR型刀开关结构示意图2.低压断路器1.低压刀开关、刀熔开关和负荷开关第四节高低压开关设备图2-23HR型刀开关结构示意图2.27第四节高低压开关设备2Z24.tif(1)塑料外壳式低压断路器塑料外壳式低压断路器原称装置式自动空气断路器，它通常装设在低压配电装置之中。第四节高低压开关设备2Z24.tif(1)塑料外壳式低压28第四节高低压开关设备1)DZ20型低压断路器。图2-25DZ20型塑壳式低压断路器第四节高低压开关设备1)DZ20型低压断路器。图2-2529第四节高低压开关设备图2-26DZ20型塑壳式低压断路器的手柄位置图第四节高低压开关设备图2-26DZ20型塑壳式低压断路器30第四节高低压开关设备2Z27.tif2)S系列和NS系列塑料外壳式断路器第四节高低压开关设备2Z27.tif2)S系列和NS系列31第四节高低压开关设备图2-28ME型系列断路器的外形结构分解图(2)万能式低压断路器万能式低压断路器的型式很多，目前最常用的为DW15型，第四节高低压开关设备图2-28ME型系列断路器的外形结构32第五节电流互感器和电压互感器一、概述(1)安全绝缘采用互感器作一次电路与二次电路之间的中间元件，既可避免一次电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，又可避免二次电路的故障影响一次电路，提高了两方面工作的安全性和可靠性，特别是保障了人身安全。(2)扩大范围采用互感器以后，就相当于扩大了仪表、继电器的使用范围。(3)采用互感器可以获得多种形式的结线方案，以便满足各种测量和保护电路的要求。第五节电流互感器和电压互感器一、概述(1)安全绝缘采33第五节电流互感器和电压互感器2Z30.tif二、电流互感器1.基本结构原理第五节电流互感器和电压互感器2Z30.tif二、电流互感器34第五节电流互感器和电压互感器2.常用结线方案(1)一相式结线(图2-31a)电流线圈通过的电流，反映一次电路对应相的电流，通常用在负荷平衡的三相电路中测量电流，或在继电保护中作为过负荷保护结线。(2)两相V形结线(图2-31b)也称为两相不完全Y形结线。(3)两相电流差结线(图2-31c)也称为两相交叉结线。第五节电流互感器和电压互感器2.常用结线方案(1)一相35第五节电流互感器和电压互感器图2-31电流互感器的结线方案(4)三相Y形结线(图2-31d)这种结线的三个电流线圈，正好反映各相电流，第五节电流互感器和电压互感器图2-31电流互感器的结线方36第五节电流互感器和电压互感器因此广泛用于中性点直接接地的三相三线制和三相四线制电路中，用于测量或继电保护。3.电流互感器的类型图2-32两相V形结线的电流互感第五节电流互感器和电压互感器因此广泛用于中性点直接接地的三37第五节电流互感器和电压互感器图2-33两相电流差结线的电流互第五节电流互感器和电压互感器图2-33两相电流差结线的电38第五节电流互感器和电压互感器图2-35LQJ10型电流互感器4.使用注意事项第五节电流互感器和电压互感器图2-35LQJ10型电流39第五节电流互感器和电压互感器(1)电流互感器在工作时其二次侧不得开路电流互感器二次侧接的都是阻抗很小的电流线圈，因此它是在接近于短路状态下工作。(2)电流互感器的二次侧有一端必须接地这是为了防止电流互感器的一、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全。(3)电流互感器在连接时，要注意其端子的极性按规定，电流互感器的一次绕组端子标以P1、P2，二次绕组端子标以S1、S2。第五节电流互感器和电压互感器(1)电流互感器在工作时其二40第五节电流互感器和电压互感器2Z36.tif三、电压互感器1.基本结构原理第五节电流互感器和电压互感器2Z36.tif三、电压互感器41第五节电流互感器和电压互感器2.常用结线方案(1)一个单相电压互感器的结线(图2-37a)供仪表、继电器接于线电压。(2)两个单相电压互感器接成V/V形(图2-37b)供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，它广泛地应用在610kV的高压配电装置中。(3)三个单相电压互感器接成Y0/Y0形(图2-37c)供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监察电压表。第五节电流互感器和电压互感器2.常用结线方案(1)一个42第五节电流互感器和电压互感器图2-37电压互感器的结线方案(4)三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/(图2-37d)接成Y0的二次绕组，第五节电流互感器和电压互感器图2-37电压互感器的结线方43第五节电流互感器和电压互感器供电给需要线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表，而接成的辅助二次绕组，供电给用作绝缘监察的电压继电器。3.电压互感器的类型2Z38.tif4.使用注意事项第五节电流互感器和电压互感器供电给需要线电压的仪表、继电器44第五节电流互感器和电压互感器(1)电压互感器的一、二次侧必须加熔断器保护由于电压互感器是并联接入一次电路的，二次侧的仪表、继电器也是并联接入互感器二次回路的，因此互感器的一、二次侧均必须装设熔断器，以防发生短路烧毁互感器或影响一次电路的正常运行。(2)电压互感器的二次侧有一端必须接地这也是为了防止电压互感器的一、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高压窜入二次侧，危及人身和设备的安全。(3)电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性按规定，单相电压互感器的一次绕组端子标以A、N，二次绕组端子标以a、n，A与a及N与n分别为“同名端”或“同极性端”。第五节电流互感器和电压互感器(1)电压互感器的一、二次侧45第六节高低压成套配电装置一、概述二、高压开关柜图2-39GG1A(F)07S型高压开关柜第六节高低压成套配电装置一、概述二、高压开关柜图2-3946第六节高低压成套配电装置2Z40.tif三、低压配电屏第六节高低压成套配电装置2Z40.tif三、低压配电屏47第六节高低压成套配电装置图2-42GCS型低压抽出式开关柜外形图四、环网开关柜第六节高低压成套配电装置图2-42GCS型低压抽出式开关48第六节高低压成套配电装置图2-43HXGN110型环网开关柜五、动力和照明配电箱六、终端组合电器第六节高低压成套配电装置图2-43HXGN110型环网49第七节电力变压器与柴油发电机2Z44.tif二、干式电力变压器三、电力变压器的联结组别一、电力变压器的结构类型第七节电力变压器与柴油发电机2Z44.tif二、干式电力变50第七节电力变压器与柴油发电机1)对Dyn11联结变压器来说，其3n次(n为正整数)谐波励磁电流在其D结线的一次绕组内形成环流，不致注入公共的高压电网中去，这比一次绕组接成Y结线的Yyn0联结的变压器更有利抑制高次谐波电流。第七节电力变压器与柴油发电机1)对Dyn11联结变压器来51第七节电力变压器与柴油发电机2Z45.tif2)Dyn11联结变压器比Yyn0联结变压器的零序阻抗小得多，从而更有利于低压单相接地短路故障的切除。第七节电力变压器与柴油发电机2Z45.tif2)Dyn152第七节电力变压器与柴油发电机3)Dyn11联结变压器承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器高得多。四、柴油发电机图2-46柴油发电机安装示意图第七节电力变压器与柴油发电机3)Dyn11联结变压器承受53第七节电力变压器与柴油发电机1)消防设备用电。2)楼梯及客房走道照明用电的50%。3)重要场所的动力、照明、空调用电。4)电梯设备、生活水泵。5)冷冻室及冷藏室的有关用电。6)中央控制室与经营管理电脑系统。7)保安、通信设施和航空障碍灯用电。8)重要的会议厅堂和演出场所用电。1.发电机组的基本特征(1)完善的配套设施机组可安装内置式减振垫、控制盘、启动系统、底盘油箱以及其他附件，可以构成整体式电站。第七节电力变压器与柴油发电机1)消防设备用电。2)楼54第七节电力变压器与柴油发电机(2)康明斯发动机重负荷耐久型四冲程工业用水冷发动机具有杰出的瞬间特性，发电机组专用设计。(3)冷却系统40C环境温度整体设计，可选配50C环境温度计。(4)发电机康明斯全资子公司英国史丹福公司产品。(5)功率定义机组功率定义以40C自然环境温度为标准，高至40C环境温度无功率损失。(6)底盘内置式减振系统，内置减振垫采用橡胶材料。(7)标准配置智慧型PCL控制系统微电脑整机控制系统。2.参数(1)机组性能参数1)电压调节率。2)频率调节率。第七节电力变压器与柴油发电机(2)康明斯发动机重负荷耐55第七节电力变压器与柴油发电机3)随机频率波动。4)电压波形。5)电话影响因数。6)发电机绝缘。7)电磁影响。(2)发动机康明斯LT10、NT/NTA855、KTA19、QSX15、VTA28、QST30KTA38/50QSK60。1)类型。2)结构。3)启动系统。4)燃油系统。5)滤清系统。第七节电力变压器与柴油发电机3)随机频率波动。4)电56第七节电力变压器与柴油发电机6)冷却系统。(3)同步发电机1)类型。2)励磁系统。(4)整体特性特制焊接底盘、内置式减振垫、整体吊装掉攀、可选的底盘油箱；连续运行8h的容积、双柔性橡胶燃油连接管、防排污堵塞，表面装饰：特制翡翠绿电镀涂层，光亮持久、耐挂耐暑；随机资料：每台机组随机配一套安装、操作、零件手册。3.发电机组的可选附件(1)发动机部分带安全滤芯的重载空气滤清器、冷却液加热器(温度控制)、低液位报警或停机系统、油水分离器、机油排放泵、排烟温度指示表、维修工具。第七节电力变压器与柴油发电机6)冷却系统。(3)同步57第七节电力变压器与柴油发电机(2)同步发电机部分防冷凝加热器、105C温升发电机。(3)排烟系统部分工业级排烟消音器、住宅级排烟消音器、超长度波纹管。(4)燃油系统部分8h底盘油箱级监测仪表、不同容量油箱选择、油箱高低液位预报警、停车保护、电控燃油输送系统。(5)发电机组整体部分主断路器、过电流保护开关、主断路器过电流保护触头、电缆出线盒、5A、10A自动充电器、铅酸、镍镉蓄电池。第七节电力变压器与柴油发电机(2)同步发电机部分防冷凝58