供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備1供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備簡介供配電系統(tǒng)是將電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站（高壓配電變電站）出口到用戶端的這一段系統(tǒng)稱為配電系統(tǒng)。配電系統(tǒng)是由多種配電設(shè)備（或元件）和配電設(shè)施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)中常用電氣設(shè)備1電力變壓器電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。2互感器互感器（INSTRUMENTTRANSFORMER）又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。3高低壓開關(guān)設(shè)備高壓開關(guān)設(shè)備是指電力系統(tǒng)中運行的戶內(nèi)和戶外交直流開關(guān)設(shè)備。主要用于電力系統(tǒng)（包括發(fā)電廠、變電站、輸配電線路和工礦企業(yè)等用戶）的控制和保護(hù)，既可根據(jù)電網(wǎng)運行需要將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行，也可在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時將故障部分從電網(wǎng)快速切除，從而保證電網(wǎng)中無故障部分的正常運行及設(shè)備、運行維修人員的安全。因此，高壓開關(guān)設(shè)備是非常重要的輸配電設(shè)備，其安全、可靠運行對電力系統(tǒng)的安全、有效運行具有十分重要的意義。4高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用，高壓開關(guān)柜按作電壓等級在36KV550KV的電器產(chǎn)品，高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器，高壓操作機構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。5低壓開關(guān)柜低壓開關(guān)柜適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)，作為輸電、配電及電能轉(zhuǎn)換之用。2斷路器斷路器是屬于開關(guān)設(shè)備的一種。除了可以實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備共有的接通和斷開電路功能以外，斷路器一般還帶有短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能。一般還帶有滅弧裝置，電的產(chǎn)生、輸送、使用中，配電是一個極其重要的環(huán)節(jié)。斷路器則是其中廣泛使用的一種電氣設(shè)備。真空斷路器的名字來源于此種斷路器的滅弧方式，即滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空。其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點。由于此種斷路器采取了真空滅弧的方法，所以特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所。上圖為美國ABB公司生產(chǎn)的真空斷路器真空斷路器的主要包含三大部分真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構(gòu)、支架及其他部件。右圖為真空斷路器的結(jié)構(gòu)圖。其中真空斷路器的特色在于他的滅弧裝置真空滅弧室。按照開關(guān)型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場小型化真空滅弧室、內(nèi)封接式玻璃泡滅弧室，其基本結(jié)構(gòu)如下1氣密絕緣系統(tǒng)外殼由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動端蓋板、定端蓋板、不銹鋼波紋管組成的氣密絕緣系統(tǒng)是一個真空密閉容器。為了保證氣密性，除了在封接式要有嚴(yán)格的操作工藝，還要求材料本身透氣性和內(nèi)部放氣量小。2導(dǎo)電系統(tǒng)由定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿構(gòu)成。觸頭結(jié)構(gòu)大致有三種圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場觸頭、縱向磁場觸頭。目前采用縱磁場技術(shù)，此種滅弧室具有強而穩(wěn)定的電弧開斷能力。3屏蔽系統(tǒng)屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件，并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是A防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的內(nèi)壁，從而降低外殼的絕緣強度。B改善滅弧室內(nèi)部電場分布的均勻性，有利于降低局部場強，促進(jìn)真空滅弧室小型化。C冷凝電弧生成物，吸收一部分電弧能量，有助于弧后間隙介質(zhì)強度的恢復(fù)。真空斷路器的特點有1觸頭開距小，10KV真空斷路器的觸頭開距只有10MM左右，操作機構(gòu)的操作功就小，機械部分行程小，其機械壽命就長。2燃弧時間短，且與開關(guān)電流大小無關(guān)，一般只有半周波。3熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，對開斷近區(qū)故障性能較好。4由于疏通在開斷電流時磨損量較小，所以觸頭的電氣壽命長，滿容量開斷達(dá)3050次，額定電流開斷達(dá)5000次以上，噪音小適于頻繁操作。5體積小、重量輕。6適用于開斷容性負(fù)荷電流。真空斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)真空斷路器在我國近十年來得到了蓬勃的發(fā)展。產(chǎn)品從過去的ZN1ZN5幾個品種發(fā)展到數(shù)十多個型號、品種，額定電流達(dá)到5000A，開斷電流達(dá)到50KA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達(dá)35KV等級。上圖真空斷路器的銘牌80年代以前，真空斷路器處于發(fā)展的起步階段，技術(shù)上在不斷摸索，還不能制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直到1985年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。3變壓器變壓器（TRANSFORMER）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。是配電系統(tǒng)中至關(guān)重要的電氣設(shè)備。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫一次線圈，其余的繞組叫二次線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數(shù)不等的線圈構(gòu)成，如圖所示。變壓器的原理為鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內(nèi)渦流和磁滯損耗，鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成兩個線圈之間沒有電的聯(lián)系，線圈由絕緣銅線（或鋁線）繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈（或原線圈），另一個線圈接用電器稱為次級線圈（或副線圈）。實際的變壓器是很復(fù)雜的，不可避免地存在銅損（線圈電阻發(fā)熱）、鐵損（鐵心發(fā)熱）和漏磁（經(jīng)空氣閉合的磁感應(yīng)線）等，為了簡化討論這里只介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是忽略漏磁通，忽略原、副線圈的電阻，忽略鐵心的損耗，忽略空載電流（副線圈開路原線圈線圈中的電流）。例如電力變壓器在滿載運行時（副線圈輸出額定功率）即接近理想變壓器情況。變壓器主要的參數(shù)有1工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計和使用，這種頻率稱工作頻率。2額定功率在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。3額定電壓指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。4電壓比指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。5空載電流變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于50HZ電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。變壓器的簡單結(jié)構(gòu)圖國產(chǎn)的干式變壓器6空載損耗指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是