高压电器及成套配电装置ppt课件.ppt

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1、第四章高压电器及成套配电装置进网电工培训在电力系统中，高压开关电器是最重要的电气设备之一，其所承担的任务是：1、在正常工作情况下可靠地接通或开断电路；2、在改变运行方式时灵活地切换操作；3、在系统发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；4、在设备检修时隔离带电部分以保证工作人员的安全。第三章高压电器及成套配电装置第一节高压电器相关知识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第三章高压电器及成套配电装置第一节高压电器相关知识第一节高压电器

2、相关知识一、电力系统短路基本概念“短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。（P52）电力系统在运行中，如发生短路会流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。第一节高压电器相关知识三相系统中发生的短路有4种基本类型：（P52)三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短。其中，除三相短路时，三相回路依旧对

3、称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。第一节高压电器相关知识各种短路故障示意图和代表符号第一节高压电器相关知识1）由于在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大，大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘烧毁，而且能使金属熔化。引起可燃物燃烧发生灾。短路电流的主要危害：（53）2）短路电流通过电气设备时，在相间会产生很大的电动力作用于导体之上，可造成设备的变形和损坏。3）在短路处一般会有电弧产生，高温电

4、弧可烧毁故障设备或烧伤周围的人员，也可引起可燃物燃烧而发生灾。第一节高压电器相关知识4）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。造成短路的主要原因有：⑴线路老化，绝缘破坏而造成短路；⑵电源过电压，造成绝缘击穿；⑶小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；⑷人为的多种乱拉乱接造成；⑸室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；⑹线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。第一节高压电器相关知识二、高压电器中的电弧什么是电弧电弧是一种气体游离的放电现象。三部分组成：阴极区、阳

5、极区和弧柱区＋－静触头阳极区弧柱区阴极区动触头电弧的气体放电是自持放电，维持电弧稳定燃烧的电压很低。电弧是一束游离的气体，质量极轻，容易变形。在气体或液体的流动作用下，或在电动力的作用下，电弧能迅速移动、伸长或弯曲。第一节高压电器相关知识1、开关电器中电弧的产生与熄灭当用开关电器开断电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80～100mA，电器的触头间便会产生电弧。(P53)＋－静触头阳极区弧柱区阴极区动触头◆触头的周围原本是空气或其它绝缘质，为什么在动静触头分离瞬间会变成导电的电弧呢？◆原因就在于在绝缘介质中出现了大量的自由电子。

6、大量自由电子由阴极到阳极的定向运动就形成了电弧。第一节高压电器相关知识1）电弧的形成：①热电子发射当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导致阴极表面温度急剧升高而发射电子，形成热电子发射。②强电场发射开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来，就形成强电场发射。电弧的本质：电弧的实质是一种气体放电(离子导电）现象。第一节高压电器相关知识③热游离从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动，在运动过程中不断地与

7、中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。④碰撞游离弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。第一节高压电器相关知识第一节高压电器相关知识2）电弧的特征：①电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。②电弧的能量集中，温度极高，亮度很强。③电弧是一种自持放电现象。④电弧是一束游离的的气体。3）电弧的危害：①电弧的存在延长了开关电器开断故

8、障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。第一节高压电器相关知识②电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。