第5章电气设备及其选择课件

工厂供电工厂供电1工厂供电1第五章第五章 电气设备及其选择电气设备及其选择教学基本内容：教学基本内容：电气设备选择的原则，开关电器、互感器、穿墙套管和绝缘子的选择，低压电气设备的选择。重点：重点：高压和低压电气设备的选择。难点：难点：高压和低压电气设备选择的原则。本章主要教学要求：本章主要教学要求：熟悉穿墙套、管、绝缘子和低压电器的选择，掌握开关电器和互感器的选择。2第五章 电气设备及其选择教学基本内容：电气设备选择的原则，开第一节第一节第一节第一节 电弧的基本知识电弧的基本知识电弧的基本知识电弧的基本知识第二节第二节第二节第二节 导体和电器设备选择的一般规定导体和电器设备选择的一般规定导体和电器设备选择的一般规定导体和电器设备选择的一般规定第三节第三节第三节第三节 高压开关电器高压开关电器高压开关电器高压开关电器第四节第四节第四节第四节 互感器互感器互感器互感器第五节第五节第五节第五节 母线、架空线和电缆母线、架空线和电缆母线、架空线和电缆母线、架空线和电缆第六节第六节第六节第六节 高压绝缘子及穿墙套管高压绝缘子及穿墙套管高压绝缘子及穿墙套管高压绝缘子及穿墙套管第七节第七节第七节第七节 低压开关电器低压开关电器低压开关电器低压开关电器3第一节 电弧的基本知识第二节 导体和电器设备选择的一般电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。设备提供了依据。4电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将一、绪一、绪(电弧的形成电弧的形成)开关电器是变电所中的重要电器设备。开关电器是变电所中的重要电器设备。开关电器是变电所中的重要电器设备。开关电器是变电所中的重要电器设备。运行中，任一运行中，任一运行中，任一运行中，任一电路的投入和切除都要使用开关电器。而在开关投入，特别电路的投入和切除都要使用开关电器。而在开关投入，特别电路的投入和切除都要使用开关电器。而在开关投入，特别电路的投入和切除都要使用开关电器。而在开关投入，特别是切除有电流通过的电路时，是切除有电流通过的电路时，是切除有电流通过的电路时，是切除有电流通过的电路时，只要电源电压大于只要电源电压大于只要电源电压大于只要电源电压大于10V20V10V20V10V20V10V20V，电，电，电，电流大于流大于流大于流大于 80mA100mA 80mA100mA 80mA100mA 80mA100mA，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触，在开关电器的动、静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。因电弧的存在，使电流可继续通过电弧头间就会出现电弧。因电弧的存在，使电流可继续通过电弧头间就会出现电弧。因电弧的存在，使电流可继续通过电弧头间就会出现电弧。因电弧的存在，使电流可继续通过电弧流动，不仅达不到切断电路的目的，而且可能造成严重故障。流动，不仅达不到切断电路的目的，而且可能造成严重故障。流动，不仅达不到切断电路的目的，而且可能造成严重故障。流动，不仅达不到切断电路的目的，而且可能造成严重故障。因而研究电弧的产生与熄灭过程，无论对制造和运行部门都因而研究电弧的产生与熄灭过程，无论对制造和运行部门都因而研究电弧的产生与熄灭过程，无论对制造和运行部门都因而研究电弧的产生与熄灭过程，无论对制造和运行部门都是非常重要的。是非常重要的。是非常重要的。是非常重要的。第一节第一节 电弧的基本知识电弧的基本知识5一、绪(电弧的形成)开关电器是变电所中的重要电器二、熄灭电弧的基本方法二、熄灭电弧的基本方法 有有有有三种三种三种三种熄灭电弧的方法：熄灭电弧的方法：熄灭电弧的方法：熄灭电弧的方法：吹弧；采用多断口；利用有机固体介质的狭缝灭弧，吹弧；采用多断口；利用有机固体介质的狭缝灭弧，吹弧；采用多断口；利用有机固体介质的狭缝灭弧，吹弧；采用多断口；利用有机固体介质的狭缝灭弧，6二、熄灭电弧的基本方法 有三种熄灭电弧的方法：6导体和电器设备的选择是变电所设计的主要内导体和电器设备的选择是变电所设计的主要内导体和电器设备的选择是变电所设计的主要内导体和电器设备的选择是变电所设计的主要内容之一。容之一。容之一。容之一。供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。第二节第二节 导体和电器设备选择的一般规定导体和电器设备选择的一般规定7导体和电器设备的选择是变电所设计的主要内容之一。第二节 导电气设备的选择应根据以下原则：电气设备的选择应根据以下原则：（1）按工作电压选择电气设备的额定电压）按工作电压选择电气设备的额定电压电气设备的额定电压电气设备的额定电压UN应不低于其所在线路应不低于其所在线路(安装点安装点)的的额定电压额定电压UWN，即：，即：UN UWN （5-1）例如在例如在10kV线路中，应选择额定电压为线路中，应选择额定电压为10kV的电气的电气设备，设备，380V系统中应选择额定电压为系统中应选择额定电压为380V（0.4kV）或）或500V的电气设备。的电气设备。（2）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流电气设备的额定电流电气设备的额定电流IN应不小于实际通过它的最大负荷应不小于实际通过它的最大负荷电流电流Imax（或计算电流（或计算电流IC），即：），即：IN Imax 或或 IN Ic （5-2）1按正常工作电压和电流条件选择按正常工作电压和电流条件选择8电气设备的选择应根据以下原则：1按正常工作电压和电流条件选为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。体短时的允许发热温度。2按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定3开关电器断流能力校验开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。安装地点最大三相短路容量。92按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定3开关电器断流能4按工作环境按工作环境 根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。环境和工作条件，选择电气设备型号。104按工作环境 根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环第三节第三节高压开关电器高压开关电器高压开关电器主要指高压断路器、高压熔高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压电气设备的选择和校验项目如表压电气设备的选择和校验项目如表5-1所示。所示。11第三节 高压开关电器高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断高压断路器、高压隔离开关和高压负高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下：荷开关具体选择如下：1根据使用环境和安装条件选择设备的型号根据使用环境和安装条件选择设备的型号2按正常条件选择设备的额定电压和额定电流按正常条件选择设备的额定电压和额定电流按式（按式（5-1）和（）和（5-2）分别选择额定电压和额定）分别选择额定电压和额定电流电流。12高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下：123动稳定校验动稳定校验 （5-3）式中，式中，imax 和和Imax分别为电气设备的极限通过电流峰值和有分别为电气设备的极限通过电流峰值和有效值；效值；ish和和Ish 分别为冲击电流瞬时值和有效值。分别为冲击电流瞬时值和有效值。4热稳定校验热稳定校验 （5-4）式中，式中，It为电气设备的热稳定电流；为电气设备的热稳定电流；t为热稳定时间。为热稳定时间。5开关电器断流能力校验开关电器断流能力校验对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量，电气设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量，即：即：（5-5）式中，式中，Ioc、Soc为制造厂提供的最大开断电流和开断容量。为制造厂提供的最大开断电流和开断容量。133动稳定校验13表表5-1 5-1 高压电气设备选择和校验项目高压电气设备选择和校验项目注：表中注：表中“”“”表示必须校验，表示必须校验，“”“”表示不要校验。表示不要校验。14表5-1 高压电气设备选择和校验项目注：表中“”表示必须高压断路器是供电系统中最重要的设备之一。由于成高压断路器是供电系统中最重要的设备之一。由于成套配电装置应用普遍，断路器大多选择户内型的，如套配电装置应用普遍，断路器大多选择户内型的，如果是户外式变电所，则应选择户外型断路器。高压断果是户外式变电所，则应选择户外型断路器。高压断路器一般选用少油断路器、真空断路器和路器一般选用少油断路器、真空断路器和SF6SF6断路器。断路器。具体选择方法如前述。具体选择方法如前述。一、高压断路器一、高压断路器 1 1、用途、用途、用途、用途主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：正常运行时，接通和切断负荷电流；正常运行时，接通和切断负荷电流；正常运行时，接通和切断负荷电流；正常运行时，接通和切断负荷电流；发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护发生短路故障或严重过负荷时，借助继电保护装置，用来自动、迅速切断故障电流，以防止扩大装置，用来自动、迅速切断故障电流，以防止扩大装置，用来自动、迅速切断故障电流，以防止扩大装置，用来自动、迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。事故范围。事故范围。事故范围。15高压断路器是供电系统中最重要的设备之一。由于成套配电装置应用 3 3、分类、分类、分类、分类组成：导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作组成：导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作组成：导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作组成：导电回路、灭弧室、外壳、绝缘支体、操作和传动机构等部分组成。和传动机构等部分组成。和传动机构等部分组成。和传动机构等部分组成。类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、类型：油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器。真空断路器。真空断路器。真空断路器。4 4、主要技术数据、主要技术数据、主要技术数据、主要技术数据额定电压、额定电流、额定开断电流、额定断流容额定电压、额定电流、额定开断电流、额定断流容额定电压、额定电流、额定开断电流、额定断流容额定电压、额定电流、额定开断电流、额定断流容量、额定关合电流、热稳定电流、动稳定电流。量、额定关合电流、热稳定电流、动稳定电流。量、额定关合电流、热稳定电流、动稳定电流。量、额定关合电流、热稳定电流、动稳定电流。2 2、特点、特点、特点、特点具有完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。具有完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。具有完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。具有完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。16 3、分类 4、主要技术数据 2、特点16例例5-1 试选择某35kV变电所主变次总高压开关柜的高压断路器，已知变压器35/10.5kV，5000kVA，三相最大短路电流为3.35kA，冲击短路电流为8.54kA，三相短路容量为60.9MVA，继电保护动作时间为1.1s。解：解：因为户内型，故选择户内少油断路器。根据变压器二次侧额定电流选择断路器的额定电流。查附录表，选择SN10-10I/630型少油断路器，其有关技术参数及安装地点电气条件和计算选择结果列于表5-2，从中可以看出断路器的参数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。17例5-1 试选择某35kV变电所主变次总高压开关柜的高压断路表表5-2 例例5-1高高压断路器断路器选择校校验表表1624=10243.352(1.1+0.1)=13.518表5-2 例5-1高压断路器选择校验表1624=1024高压断路器的型号表示和含义如下：高压断路器的型号表示和含义如下：图图5-1 5-1 高压断路器的型号含义高压断路器的型号含义 19高压断路器的型号表示和含义如下：图5-1 高压断路器的型号图图5-2和图和图5-3分别为分别为SN10-10型少油断路器外形图和内部结型少油断路器外形图和内部结构剖面图。构剖面图。图图5-2SN10-10型少油断路器外形结构型少油断路器外形结构1铝帽铝帽2上接线端子上接线端子3油标油标4绝缘筒绝缘筒5下接线端子下接线端子6基座基座7主轴主轴8框架框架9断路弹簧断路弹簧图图5-3少油断少油断路器内部剖面路器内部剖面结构结构1铝帽铝帽2油气分离器油气分离器3上接线端上接线端子子4油标油标5插座式静插座式静触头触头6灭弧灭弧室室7动触头动触头8中间滚动中间滚动触头触头9下接下接线端子线端子10转轴转轴11拐拐臂臂12基座基座13下支柱绝下支柱绝缘子缘子14上上支柱绝缘子支柱绝缘子15断路弹簧断路弹簧16绝缘筒绝缘筒17逆止阀逆止阀18绝缘油绝缘油20图5-2和图5-3分别为SN10-10型少油断路器外形图和内二、二、高压隔离开关选择高压隔离开关选择由于隔离开关主要是用于电气隔离而不能分断正常负荷电由于隔离开关主要是用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此，只需要选择额定电压和额定电流，流和短路电流，因此，只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。成套开关柜生产厂商一般都提供的校验动稳定和热稳定。成套开关柜生产厂商一般都提供的开关柜方案号及柜内设备型号供用户选择，用户也可以自开关柜方案号及柜内设备型号供用户选择，用户也可以自己指定设备型号。开关柜柜内高压隔离开关有的带接地刀己指定设备型号。开关柜柜内高压隔离开关有的带接地刀,有的不带接地刀。有的不带接地刀。1 1、用途、用途、用途、用途没有灭弧装置和灭弧能力。没有灭弧装置和灭弧能力。没有灭弧装置和灭弧能力。没有灭弧装置和灭弧能力。不能接通和切断负荷电流。不能接通和切断负荷电流。不能接通和切断负荷电流。不能接通和切断负荷电流。1 1）隔离高压电源；）隔离高压电源；）隔离高压电源；）隔离高压电源；2 2）倒闸操作；）倒闸操作；）倒闸操作；）倒闸操作；3 3）接通或者断开较小电流。）接通或者断开较小电流。）接通或者断开较小电流。）接通或者断开较小电流。2 2、类型、类型、类型、类型组成：动触头、静触头、组成：动触头、静触头、组成：动触头、静触头、组成：动触头、静触头、支柱绝缘子和传动机构等支柱绝缘子和传动机构等支柱绝缘子和传动机构等支柱绝缘子和传动机构等组成。组成。组成。组成。类型很多，有户外、户内，类型很多，有户外、户内，类型很多，有户外、户内，类型很多，有户外、户内，单柱式、双柱式和三柱式单柱式、双柱式和三柱式单柱式、双柱式和三柱式单柱式、双柱式和三柱式等。等。等。等。21二、高压隔离开关选择 由于隔离开关主要是用于电气隔离而不能分高压隔离开关的型号表示和含义如下：高压隔离开关的型号表示和含义如下：图图5-4GN8-10型高压隔离开关外形结构型高压隔离开关外形结构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22高压隔离开关的型号表示和含义如下：图5-4 GN8-1三、高压负荷开关三、高压负荷开关 1 1、用途、用途、用途、用途具有简单的灭弧装置，不能切断短路电流。具有简单的灭弧装置，不能切断短路电流。具有简单的灭弧装置，不能切断短路电流。具有简单的灭弧装置，不能切断短路电流。在高压配电装置中，负荷开关是专门用于接通和断在高压配电装置中，负荷开关是专门用于接通和断在高压配电装置中，负荷开关是专门用于接通和断在高压配电装置中，负荷开关是专门用于接通和断开负荷电流的电器设备；在装有脱扣器时，在过负开负荷电流的电器设备；在装有脱扣器时，在过负开负荷电流的电器设备；在装有脱扣器时，在过负开负荷电流的电器设备；在装有脱扣器时，在过负荷情况下，也能自动跳闸。荷情况下，也能自动跳闸。荷情况下，也能自动跳闸。荷情况下，也能自动跳闸。多数情况下，负荷开关和高压熔断器串联使用，借多数情况下，负荷开关和高压熔断器串联使用，借多数情况下，负荷开关和高压熔断器串联使用，借多数情况下，负荷开关和高压熔断器串联使用，借助熔断器切除短路电流。助熔断器切除短路电流。助熔断器切除短路电流。助熔断器切除短路电流。2 2、类型、类型、类型、类型类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。23三、高压负荷开关 1、用途 2、类型23图5-5 FN3-10RT户内内压气式气式负荷开关外形荷开关外形结构构1主主轴 2上上绝缘子兼气缸子兼气缸 3连杆杆 4下下绝缘子子5框架框架 6RN1型熔断器型熔断器 7下触座下触座 8闸刀刀 9弧弧动触触头 10绝缘喷嘴嘴（内有弧静触（内有弧静触头）11主静触主静触头12上触座上触座 13断路断路弹簧簧 14绝缘拉杆拉杆 15热脱扣器脱扣器高压负荷开关型号的表示和含义如下高压负荷开关型号的表示和含义如下 24图5-5 FN3-10RT户内压气式负荷开关外形结构高压四、高压熔断器四、高压熔断器 1 1、用途、用途、用途、用途串联在电路中，当电路发生过负荷或者短路故障时，串联在电路中，当电路发生过负荷或者短路故障时，串联在电路中，当电路发生过负荷或者短路故障时，串联在电路中，当电路发生过负荷或者短路故障时，故障电流超过熔体的额定电流。熔体被迅速加热熔故障电流超过熔体的额定电流。熔体被迅速加热熔故障电流超过熔体的额定电流。熔体被迅速加热熔故障电流超过熔体的额定电流。熔体被迅速加热熔断，从而切断电流，防止故障扩大。断，从而切断电流，防止故障扩大。断，从而切断电流，防止故障扩大。断，从而切断电流，防止故障扩大。2 2、类型、类型、类型、类型组成：熔体、支持金属体的触头和保护外壳三部分组成：熔体、支持金属体的触头和保护外壳三部分组成：熔体、支持金属体的触头和保护外壳三部分组成：熔体、支持金属体的触头和保护外壳三部分组成。组成。组成。组成。类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。类型很多，有户外、户内等。25四、高压熔断器 1、用途 2、类型25高压熔断器型号表示含义高压熔断器型号表示含义图5-6 熔管内部熔管内部结构剖面构剖面图1管帽管帽 2瓷瓷管管 3工作熔体工作熔体 4指示熔体指示熔体 5锡球球6石英砂填料石英砂填料 7熔断指示器熔断指示器（熔断后（熔断后弹出状出状态）图5-7 RN1及及RN2型熔断器外形型熔断器外形1瓷熔管瓷熔管 2金属管帽金属管帽 3弹性触座性触座 4熔断指示熔断指示器器 5接接线端子端子 6瓷瓷绝缘子子 7底坐底坐26高压熔断器型号表示含义图5-6 熔管内部结构剖面图图5-五、高压开关柜五、高压开关柜 1 1、用途、用途、用途、用途属于成套设备配电装置。它是由制造厂家按照一定属于成套设备配电装置。它是由制造厂家按照一定属于成套设备配电装置。它是由制造厂家按照一定属于成套设备配电装置。它是由制造厂家按照一定接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、接线方式将同一回路的开关电器、母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等都装配在封闭的金属柜中并保护电器和辅助设备等都装配在封闭的金属柜中并保护电器和辅助设备等都装配在封闭的金属柜中并保护电器和辅助设备等都装配在封闭的金属柜中并成套供应的。成套供应的。成套供应的。成套供应的。2 2、类型、类型、类型、类型类型很多，常用的高压成套设备有手车式和固定式类型很多，常用的高压成套设备有手车式和固定式类型很多，常用的高压成套设备有手车式和固定式类型很多，常用的高压成套设备有手车式和固定式开关柜。开关柜。开关柜。开关柜。27五、高压开关柜 1、用途 2、类型27六、重合闸和分段器六、重合闸和分段器 1 1、重合闸、重合闸、重合闸、重合闸新型智能化开关电器，它在开断能力上与断路器相新型智能化开关电器，它在开断能力上与断路器相新型智能化开关电器，它在开断能力上与断路器相新型智能化开关电器，它在开断能力上与断路器相似，但是比普通断路器有多次重合闸能力，在保护似，但是比普通断路器有多次重合闸能力，在保护似，但是比普通断路器有多次重合闸能力，在保护似，但是比普通断路器有多次重合闸能力，在保护和控制方面智能化程度高。和控制方面智能化程度高。和控制方面智能化程度高。和控制方面智能化程度高。2 2、分段器、分段器、分段器、分段器广泛应用于配电线路的分支线路或区段线路上，用来广泛应用于配电线路的分支线路或区段线路上，用来广泛应用于配电线路的分支线路或区段线路上，用来广泛应用于配电线路的分支线路或区段线路上，用来隔离永久性故障。不能开断短路电流，必须与后备保隔离永久性故障。不能开断短路电流，必须与后备保隔离永久性故障。不能开断短路电流，必须与后备保隔离永久性故障。不能开断短路电流，必须与后备保护开关重合器（断路器）配合使用。护开关重合器（断路器）配合使用。护开关重合器（断路器）配合使用。护开关重合器（断路器）配合使用。28六、重合闸和分段器 1、重合闸 2、分段器28第四节第四节互感器互感器一、分类一、分类 电压互感器、电流互感器电压互感器、电流互感器电压互感器、电流互感器电压互感器、电流互感器二、作用二、作用 1 1）隔离高压电路；（互感器原边和副边没有电的联）隔离高压电路；（互感器原边和副边没有电的联）隔离高压电路；（互感器原边和副边没有电的联）隔离高压电路；（互感器原边和副边没有电的联系只有磁的联系）系只有磁的联系）系只有磁的联系）系只有磁的联系）2 2）变换电压、变换电流；）变换电压、变换电流；）变换电压、变换电流；）变换电压、变换电流；3 3）简化结构降低成本，有利于大规模生产。）简化结构降低成本，有利于大规模生产。）简化结构降低成本，有利于大规模生产。）简化结构降低成本，有利于大规模生产。三、应用三、应用电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器二次侧不准短路二次侧不准短路二次侧不准短路二次侧不准短路。电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器二次回路不准开路二次回路不准开路二次回路不准开路二次回路不准开路。29第四节 互感器一、分类 电压互感器、电流互感器二、作用 1高压电流互感器二次侧线圈一般有一至数个不等,其中一个二次线圈用于测量,其他二次线圈用于保护。电流互感器的主要性能如下：(1)准确级准确级的含义是：在额定频率下，二次负荷为额定负荷的25100之间，功率因数为0.8时，各准确级的电流误差和相位误差不超过规定的限值。电流互感器测量线圈的准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别（数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为级和10级两种。在上述条件下，0.1级，其电流误差为0.1，保护用电流互感器5、10级的电流误差分别为和，其复合误差分别为5和10。四、电流互感器选择四、电流互感器选择30四、电流互感器选择30(2)变流比与二次额定负荷变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择。电流互感器的每个二次绕组有多种规格可供用户选择。电流互感器的每个二次绕组都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额都规定了额定负荷，二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值，否则会影响精确度。定负荷值，否则会影响精确度。(3)线圈铁芯特性线圈铁芯特性 测量用的电流互感器的铁芯在一次电测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和路短路时易于饱和,以限制二次电流的增长倍数，保护仪以限制二次电流的增长倍数，保护仪表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证灵敏度要求。要求。31(2)变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流有多电流互感器的选择与校验主要有以下几方面：电流互感器的选择与校验主要有以下几方面：1.电流互感器型号的选择电流互感器型号的选择根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。2.电流互感器额定电压的选择电流互感器额定电压的选择电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。3.电流互感器变比选择电流互感器变比选择电流互感器一次侧额定电流有电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。一般。一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流定电流I1N不小于线路中的计算电流不小于线路中的计算电流Ic。保护用的电流互。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。4.电流互感器准确度选择及校验电流互感器准确度选择及校验准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选0.20.5级，测量用的电流互感器的准确度选级，测量用的电流互感器的准确度选1.03.0级。级。32电流互感器的选择与校验主要有以下几方面：32五、电压互感器选择五、电压互感器选择电压互感器的二次绕组的准确级规定为电压互感器的二次绕组的准确级规定为0.1、0.2、0.5、1、3五个级别，保护用的电压互感器规定为五个级别，保护用的电压互感器规定为3P级和级和6P级，用于级，用于小电流接地系统电压互感器（如三相五芯柱式）的零序绕组小电流接地系统电压互感器（如三相五芯柱式）的零序绕组准确级规定为准确级规定为6P级。级。电压互感器的一二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短电压互感器的一二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。路动稳定和热稳定。电压互感器的选择如下：电压互感器的选择如下：1按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号；按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号；2电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压；电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压；3按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度计量用电压互感器准确度选计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选级以上，测量用的准确度选1.03.0级，保护用的准确度为级，保护用的准确度为3P级和级和6P级。级。33五、电压互感器选择电压互感器的二次绕组的准确级规定为0.1 电流互感器型号的表示和含义如下：电流互感器型号的表示和含义如下：34电流互感器型号的表示和含义如下：34图5-8 LMZ1-0.5型型电流互感流互感器外形器外形结构构1铭牌牌 2一次母一次母线穿孔穿孔 3铁芯，外芯，外绕二次二次绕组，树脂脂浇注注4安装板安装板 5二次接二次接线端子端子图5-9 LQZ-10型型电流互感器外流互感器外形形结构构1一次接一次接线端子端子 2一次一次绕组（树脂脂浇注）注）3二次接二次接线端子端子 4铁芯芯 5二次二次绕组 6警告牌（上写有警告牌（上写有“二次二次侧不得开路不得开路”等字等字样）35图5-8 LMZ1-0.5型电流互感器外形结构图5-9第五节第五节母线、支柱绝缘子和穿墙套母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择管选择 一、用途和选型一、用途和选型 1 1、硬母线、硬母线、硬母线、硬母线用来汇集和分配电流，又称汇流排，简称母线。用来汇集和分配电流，又称汇流排，简称母线。用来汇集和分配电流，又称汇流排，简称母线。用来汇集和分配电流，又称汇流排，简称母线。通常采用铜、铝和钢。通常采用铜、铝和钢。通常采用铜、铝和钢。通常采用铜、铝和钢。表面着色涂料可以增加热辐射能力，有利于散热和防表面着色涂料可以增加热辐射能力，有利于散热和防表面着色涂料可以增加热辐射能力，有利于散热和防表面着色涂料可以增加热辐射能力，有利于散热和防腐。腐。腐。腐。交流母线：交流母线：交流母线：交流母线：A-A-黄色，黄色，黄色，黄色，B-B-绿色，绿色，绿色，绿色，C-C-红色。红色。红色。红色。中性线：接地中性线：接地中性线：接地中性线：接地-紫色，不接地紫色，不接地紫色，不接地紫色，不接地-蓝色。蓝色。蓝色。蓝色。直流母线：正极直流母线：正极直流母线：正极直流母线：正极-红色，负极红色，负极红色，负极红色，负极-蓝色。蓝色。蓝色。蓝色。36第五节 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 一、用途和选型 1、2 2、架空导线（软母线）、架空导线（软母线）、架空导线（软母线）、架空导线（软母线）在屋外配电装置中常用，称软母线。在屋外配电装置中常用，称软母线。在屋外配电装置中常用，称软母线。在屋外配电装置中常用，称软母线。通常有铜、铝和钢心绞线，一般都是裸导线。通常有铜、铝和钢心绞线，一般都是裸导线。通常有铜、铝和钢心绞线，一般都是裸导线。通常有铜、铝和钢心绞线，一般都是裸导线。3 3、电力电缆、电力电缆、电力电缆、电力电缆结构：导体、绝缘层和保护层。结构：导体、绝缘层和保护层。结构：导体、绝缘层和保护层。结构：导体、绝缘层和保护层。37 2、架空导线（软母线）3、电力电缆37二、截面的选择二、截面的选择1 1、按导体长期发热允许电流选择；、按导体长期发热允许电流选择；、按导体长期发热允许电流选择；、按导体长期发热允许电流选择；2 2、按经济电流密度选择；、按经济电流密度选择；、按经济电流密度选择；、按经济电流密度选择；3 3、按机械强度选择；、按机械强度选择；、按机械强度选择；、按机械强度选择；4 4、按允许电压损失选择；、按允许电压损失选择；、按允许电压损失选择；、按允许电压损失选择；5 5、按热稳定校验；、按热稳定校验；、按热稳定校验；、按热稳定校验；6 6、按动稳定校验。、按动稳定校验。、按动稳定校验。、按动稳定校验。38二、截面的选择1、按导体长期发热允许电流选择；38一、用途和类型一、用途和类型 两者都是母线结构的重要组成部分，用来固定和支持两者都是母线结构的重要组成部分，用来固定和支持两者都是母线结构的重要组成部分，用来固定和支持两者都是母线结构的重要组成部分，用来固定和支持母线，使带电导体间及导体与地之间有足够的距离和母线，使带电导体间及导体与地之间有足够的距离和母线，使带电导体间及导体与地之间有足够的距离和母线，使带电导体间及导体与地之间有足够的距离和绝缘强度。绝缘强度。绝缘强度。绝缘强度。二、选择条件二、选择条件第六节第六节 高压绝缘子与穿墙套管高压绝缘子与穿墙套管39一、用途和类型 两者都是母线结构的重要组成部分，用来固定和支一、刀闸开关一、刀闸开关 串接在低压线路上的保护电器，当线路过负荷或短路串接在低压线路上的保护电器，当线路过负荷或短路串接在低压线路上的保护电器，当线路过负荷或短路串接在低压线路上的保护电器，当线路过负荷或短路故障时，利用熔片通过电流时产生的热量使熔片本身故障时，利用熔片通过电流时产生的热量使熔片本身故障时，利用熔片通过电流时产生的热量使熔片本身故障时，利用熔片通过电流时产生的热量使熔片本身熔断，从而切断故障线路。熔断，从而切断故障线路。熔断，从而切断故障线路。熔断，从而切断故障线路。二、低压熔断器二、低压熔断器 只能用于手动接通或者断开低压电路较小的正常工作只能用于手动接通或者断开低压电路较小的正常工作只能用于手动接通或者断开低压电路较小的正常工作只能用于手动接通或者断开低压电路较小的正常工作电流。电流。电流。电流。第七节第七节 低压开关电器低压开关电器40一、刀闸开关 串接在低压线路上的保护电器，当线路过负荷或短路三、低压空气开关三、低压空气开关 用来远距离接通或者开断负荷电流并适用于频繁启动用来远距离接通或者开断负荷电流并适用于频繁启动用来远距离接通或者开断负荷电流并适用于频繁启动用来远距离接通或者开断负荷电流并适用于频繁启动及控制电机的低压开关。有交流和直流接触器。及控制电机的低压开关。有交流和直流接触器。及控制电机的低压开关。有交流和直流接触器。及控制电机的低压开关。有交流和直流接触器。四、接触器四、接触器 既可切断负荷电流，又可切断短路电流，广泛用作低既可切断负荷电流，又可切断短路电流，广泛用作低既可切断负荷电流，又可切断短路电流，广泛用作低既可切断负荷电流，又可切断短路电流，广泛用作低压配电变电所的总负荷开关、大负荷电力线路和大功压配电变电所的总负荷开关、大负荷电力线路和大功压配电变电所的总负荷开关、大负荷电力线路和大功压配电变电所的总负荷开关、大负荷电力线路和大功率电动机的控制开关等。但没有灭弧装置。率电动机的控制开关等。但没有灭弧装置。率电动机的控制开关等。但没有灭弧装置。率电动机的控制开关等。但没有灭弧装置。41三、低压空气开关 用来远距离接通或者开断负荷电流并适用于频繁小小 结结本章重点讲述了变电所常用高压电气设备选择校验的一般原则及具体选择方法，对低压电气设备则主要讲述了低压熔断器和低压断路器的选择。除了掌握电气设备选择的一般原则和方法，还应掌握各设备选择的特殊性。42小 结42结束结束43结束43