1、電氣設備Electrical Equipment第 十 章Chapter 107/16/20221132第一節(jié) 概述第二節(jié) 水輪發(fā)電機第三節(jié) 電力變壓器第四節(jié) 開關電器第五節(jié) 電壓互感器和電流互感器第六節(jié) 載流導體和絕緣子內容提綱第七節(jié) 電氣設備的防雷保護和接地7/16/20222132一、一次設備 直接參與生產、輸送和分配電能的電氣設備稱為一次設備1）能量轉換設備:發(fā)電機、變壓器、電動機、電容器2）開關設備：用于電路的接通和開斷。斷路器、熔斷器、 負荷開關、隔離開關3）載流導體：母線和電纜等4）互感器:電壓互感器和電流互感5）限流、限壓設備：電抗器和避雷器二、二次設備對電氣一次設備的工作狀況

2、進行監(jiān)測、控制和保護的輔助性電氣設備稱為二次設備。如電氣儀表、繼電器、自動控制設備、信號及控制電纜等。三、直流設備 監(jiān)視、測量、保護和操作的設備以及事故照明的直流電源（蓄電池、充電設備、整流裝置）。 (primary installations)(secondary installation)第一節(jié) 概述7/16/20223132 水斗式 沖擊式 斜擊式 雙擊式水輪機 混流式斜流式 反擊式軸流式貫流式 全貫流式 燈泡式半貫流式 軸伸式 豎井式第二節(jié) 水輪發(fā)電機7/16/20224132水輪機的主要類型一反擊式水輪機特點：轉輪是由若干個具有空間扭曲面的鋼性葉片組成（當壓力水流通過整個轉輪時，由于

3、彎曲葉道迫使水流改變其流動的方向和流速的大小，因而水流便以其勢能和動能給葉片以反作用力，并形成旋轉力矩使轉輪轉動）。轉輪完全浸于水中。葉片進口壓力葉片出口壓力。分類：按轉輪區(qū)分水流相對于主軸的方向不同分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機。7/16/20225132 1.混流式水輪機（HL）特點：a.水流流經轉輪時，以輻向從四周進入轉輪而以軸向流出轉輪。b. 適用水頭范圍廣，結構簡單，運行穩(wěn)定，效率高。c. 單機容量幾十幾十萬KW。d. 葉片數1020片（通常1419片）e. 靠活動導葉控制流量。適用條件：適用水頭范圍30700m。7/16/202261327/16/202271327/16

4、/20228132 2.軸流式水輪機（ZZ，ZD）特點：a. 水流流經轉輪時軸向進入又依軸向流出，故稱軸流式b. 分為定漿式與轉漿式兩種，定漿式在運行時葉片固定不動，結構簡單；轉漿式運行時葉片是可以轉動的，并和活動導葉保持協(xié)聯關系，使水輪機保持較高的效率。c. 單機容量一般幾十KW十幾萬KW7/16/20229132d. 葉片數38片，常用46片。葛洲壩17萬機組4片，12.5萬千瓦5片。e. 流量控制：定漿式只用活動導葉控制，而轉漿式由活動導葉和漿葉共同控制。適用范圍：a. 定漿式多用在負荷變化不大，水頭和流量比較固定的小型電站上，適用范圍350m。b. 轉漿式多應用在大中型電站上，負荷變化

5、較大，應用水頭范圍為380m。7/16/2022101327/16/2022111327/16/2022121327/16/2022131323斜流式水輪機（XL）特點：a. 水流流經轉輪時傾斜于軸向，故稱斜流式。b. 轉輪的葉片可以轉動，葉片軸線與主軸軸線斜交，高效區(qū)較寬廣。c. 裝置較多葉片，一般為814片（適應水頭有所提高）d. 容量：以禮河一級毛家村電站，單機容量為8000KW。7/16/202214132適用范圍：適用水頭范圍為40120m（世界上水頭最高的日本向川為113.4m）7/16/2022151327/16/2022161324貫流式水輪機（GD，GZ）特點：a. 主軸裝置

6、成水平或傾斜，不設置蝸殼，水流直貫轉輪。b. 不僅水流流經轉輪是軸向的，而且水流從建筑物進口到出口全部是軸向的，可以認為當軸流式機組裝成水平臥軸時，不設蝸殼，水流直貫轉輪而成為貫流式。7/16/202217132c. 構造簡單，造價低，過水能力大。d. 按發(fā)電機裝置方式不同分為全貫流式與半貫流式。全貫流式發(fā)電機轉子安裝在轉輪外緣，優(yōu)點為水力損失小，過流量大，結構緊湊，但密封困難。半貫流式又分為軸伸式、豎井式和燈泡式，前二種發(fā)電機安裝、運行及檢修方便，但水頭低，效率也低，機組容量不大，適合小型水電站。燈泡式結構緊湊，流道平直，過流量大，適用于大容量機組。e. 容量為幾十KW幾萬KW。f.葉片數4

7、6片g. 流量控制與軸流式相同。適用范圍：適用于水頭小于20m。7/16/2022181327/16/2022191327/16/202220132二沖擊式水輪機特點：壓力水流從噴嘴中射出后全部轉換成動能，沖動轉輪變成機械能，完全利用水流動能。轉輪工作時，水流不充滿過流流道，在大氣壓下工作。水輪機一般沒有尾水管，只設集水槽，利用水頭是上游水位與噴嘴高程差。分類： 按射流沖擊轉輪的方式不同分為水斗式、斜擊式、雙擊式三種。7/16/2022211327/16/2022221321水斗式水輪機（CJ）（又稱培爾頓（Pelton水輪機）特點：由噴嘴出來的射流沿圓周切線方向沖擊轉輪上水斗作功。適用范圍：

8、其應用水頭較高，小型水斗式用于水頭40250m，大型水斗式用于400450m以上，最高可達1770m。 7/16/2022231327/16/2022241322斜擊式水輪機（XJ）特點：噴嘴出來的射流，是沿著與轉輪平面成某角（約為22.5）的方向沖擊轉輪。適用范圍：中小型水電站，水頭在400m以下，出力達4000KW。圖1-13 斜擊式轉輪（a） 轉輪；(b)斜擊式轉輪進水示意圖1 管帽；2針閥；3輪葉；7/16/2022251323雙擊式水輪機（SJ）特點：由噴嘴出來的射流首先從轉輪外緣沖擊葉片，接著水流又自內緣再一次沖擊葉片，效率低。適用范圍：只適用于小型水電站，應用水頭10150m，出

9、力達300KW。7/16/2022261327/16/202227132本節(jié)總結： 水斗式 沖擊式 斜擊式 雙擊式水輪機 混流式斜流式 反擊式軸流式貫流式 全貫流式 燈泡式半貫流式 軸伸式 豎井式7/16/202228132水輪機按水流流經的順序一般主要由:進口設備 導水機構 轉輪 出水設備二 水輪機的基本結構 反擊式水輪機的結構反擊式水輪機有四個過流部件，它們的功用如下：引水室：將水引入轉輪前的導水機構，并使水流產生一定環(huán)量。導水機構：引導水流按一定方向進入轉輪，并通過改變導葉開度來改變流量，調整出力。此外，還用它來截斷水流，以便檢修與調相運行。7/16/202229132轉輪：將水流的機械

10、能轉換成固體機械能。尾水管：主要用來回收轉輪出口水流中的剩余能量，并將水流引向下游。1）混流式水輪機的結構水流在混流式水輪機中的過流部件依次為：蝸殼 座環(huán) 導葉 轉輪 尾水管7/16/2022301327/16/202231132蝸殼：a. 結構特點：混流式水輪機的引水室是圓形斷面的金屬蝸殼，蝸殼包角345。它的形狀如蝸牛的殼體，外接壓力鋼管，內接座環(huán)。當水頭很高時與座環(huán)一起整體鑄造，為了運輸的方便有時分24瓣，再在現場焊接。b. 作用：引導水流均勻對稱地進入導水葉片，并形成一定的環(huán)量。7/16/202232132座環(huán)：a. 結構特點：由上、下蝶形環(huán)和與蝶形環(huán)整體鑄造的固定導葉組成，固定導葉在

11、座環(huán)上、下環(huán)之間沿圓周均勻布置，數目一般為活動導葉的一半，座環(huán)蝶形邊外緣與蝸殼焊接，上內緣與頂蓋，下內緣與活動導葉底環(huán)相固定。b. 作用：座環(huán)用以承受軸向荷載，并把荷載傳遞給混凝土基礎。 7/16/202233132導葉（導水機構）a. 結構特點：導水機構是導葉及導葉的傳動零件一起組合起來的零部件總稱。導葉支承在位于頂蓋和底環(huán)內的軸套上。因而，導葉能繞本身的軸線旋轉，轉動機構則由轉臂、連桿、控制環(huán)組成。導葉沿圓周均勻布置于座環(huán)和轉輪之間的環(huán)形空間內。7/16/202234132b. 作用：主要是根據負荷的變化來調節(jié)水輪機的流量，以改變水輪機的輸出功率適應外界負荷的變化；另外引導水流按必須的方向

12、進入轉輪形成環(huán)量（速度矩）。c. 主要參數：a0導葉開度：相鄰導葉之間的最小寬度；導葉高度b0；導葉軸分布直徑D0。7/16/202235132a.結構特點：是水輪機的核心部件，主要由上冠、下環(huán)和葉片組成，通過上冠與主軸聯接，上冠下部裝設油泄水錐，在轉輪的上冠與頂蓋之間，下環(huán)與基礎環(huán)之間裝有止漏裝置，上冠上還設有連通轉輪上方與轉輪下方的減壓孔，用來減小軸向水推力b. 作用：是水輪機把水流的機械能轉換成水輪機軸端機械能的部件，通過轉輪的旋轉才能帶動發(fā)電機工作，其泄水錐的作用是引導水流均勻流出轉輪減少葉片出流的旋渦。轉輪 7/16/2022361327/16/2022371327/16/20223

13、8132尾水管a. 結構特點：尾水管是彎肘形的擴散管，其斷面面積沿水流方向逐漸擴大。b. 作用：回收大部分轉輪出口動能；使轉輪出口形成靜力真空，利用轉輪底面至下游水位的距離；將水流平順地引入原河床（下游）。7/16/202239132一、變壓器的主要類型按繞組分為： 雙繞組變壓器 三繞組變壓器 自耦變壓器按相數分為： 單相變壓器 三相變壓器 多相變壓器第三節(jié) 電力變壓器7/16/202240132 升壓變壓器 降壓變壓器 隔離變壓器 (4)按冷卻方式： 油浸自冷變壓器 (3)按用途分為： 油浸水冷變壓器干式空氣自冷變壓器油浸風冷變壓器7/16/202241132電力變壓器電源變壓器環(huán)形變壓器接

14、觸調壓器控制變壓器三相干式變壓器7/16/202242132二、變壓器的結構1、一次繞組（原繞組）電源側2、二次繞組（副繞組）負載側3、變壓器鐵心 磁路部分W1W27/16/2022431327/16/2022441321.鐵心鐵心由心柱和鐵軛兩部分組成。心柱用來套裝繞組，鐵軛將心柱連接起來，使之形成閉合磁路。為減少鐵心損耗，鐵心用厚0.30-0.35mm的硅鋼片疊成，片上涂以絕緣漆，以避免片間短路。按照鐵心的結構，變壓器可分為心式和殼式兩種。7/16/202245132心式變壓器: 結構 心柱被繞組所包圍。 特點 心式結構的繞組和絕緣裝配比較容易， 所以電力變壓器常常采用這種結構7/16/2

15、02246132殼式變壓器: 結構 鐵心包圍繞組的頂面、底面和側面。 特點 殼式變壓器的機械強度較好，常用于低電壓、大電流的變壓器或小容量電訊變壓器。單相殼式變壓器7/16/202247132鐵心交疊：相鄰層按不同方式交錯疊放，將接縫錯開。偶數層剛好壓著奇數層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。7/16/202248132心式冷軋硅鋼片迭片7/16/202249132鐵心柱截面形狀：小型變壓器做成方形或者矩形；大型變壓器做成階梯形。容量大則級數多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。7/16/2022501322.繞組定義 變壓器的電路部分，用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線（銅或鋁）繞成。 一

16、次繞組 :輸入電能的繞組。 二次繞組:輸出電能的繞組。高壓繞組的匝數多,導線細；低壓繞組的匝數少，導線粗。從高,低壓繞組的相對位置來看,變壓器的繞組可分為同心式和交迭式。7/16/202251132同心式結構 同心式繞組的高、低壓繞組同心地套裝在心柱上。特點 同心式繞組結構簡單、制造方便，國產電力變壓器均采用這種結構。 交迭式結構 交迭式繞組的高、低壓繞組沿心柱高度方向互相交迭地放置。交迭式繞組用于特種變壓器中。特點7/16/2022521323.油/油箱/冷卻/安全裝置器身裝在油箱內，油箱內充滿變壓器油。 變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用：在變壓器繞組與繞組、繞組

17、與鐵心及油箱之間起絕緣作用。變壓器油受熱后產生對流，對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。 油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。 為了加快散熱，有的大型變壓器采用內部油泵強迫油循環(huán)，外部用變壓器風扇吹風或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置。 7/16/202253132變壓器運行時產生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。 儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質。 故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。 如果是嚴重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。 7

18、/16/202254132（開關電器分為高壓開關電器和低壓開關） 一、高壓開關電器（一） 高壓斷路器QF 正常時用來接通和斷開電路，故障時用來切斷故障電流，以免故障范圍蔓延。 按使用的滅弧介質不同，分為油、六氟化硫、真空和空氣斷路器等 1）作用3）分類2）基本要求 工作可靠、具有足夠的斷路能力、切斷時間盡量短、能自動重合閘、結構件、價低第四節(jié) 開關設備7/16/2022551324） 開關電器的技術參數額定電壓：開關在長期正常工作時具有最大經濟效益的電壓 額定電流：設計規(guī)范規(guī)定的標準環(huán)境溫度下，其發(fā)熱不超過絕緣允許所能通過的最大電流。 額定開斷電流：指開關工作在電網額定電壓下所能開斷的短路電流

19、的有效值。 動穩(wěn)固性電流：表征開關的機械結構在開關切斷短路電流時所能承受最大電動力沖擊的能力。 t 秒熱穩(wěn)固電流 It：表征開關通過短路電流時承受短時發(fā)熱的能力。分閘時間t ：從發(fā)出分閘命令起至斷路器開斷三相電弧完全熄滅 合閘時間：從發(fā)出合閘命令起至斷路器接通7/16/202256132油斷路器分少油斷路器和多油斷路器 少油斷路器中油僅作滅弧介質，多油斷路器中油不僅作滅弧介質，還作為對地的絕緣介質。 1-帽蓋；2-注油螺釘；3-活門；4-上帽；5-上出線座；6-油標；7-靜觸座；8-逆止閥；9-彈簧片；10-絕緣套筒；11、16-壓圈；12-絕緣環(huán)；13-靜觸指；14-弧觸指；15-滅弧室；1

20、7-絕緣筒；18-下出線座；19-滾動觸頭；20-導電桿；21-螺栓；22-基座；23-油阻尼器；24-放油螺釘；25-合閘緩沖器；26-軸承座；27-轉軸；28-分閘限位器；29-絕緣拉桿；30-絕緣子；31-分閘彈簧；32-框架SN10-10I型斷路器的外形安裝圖及其結構原理圖7/16/202257132戶外少油斷路器7/16/202258132真空斷路器 用真空作絕緣和滅弧介質，動、靜觸頭間的開距小，熄弧時間很短，介質絕緣強度恢復快，觸頭磨損小，體積小，重量輕，無火災和爆炸危險且噪聲低。但容易因截流而引起過電壓。推車式真空斷路器背面ZW-12型真空斷路器7/16/202259132 用S

21、F6氣體作絕緣和滅弧介質，具良好絕緣和電氣性能，屬免維護產品。但SF6氣體一旦泄漏，與周圍介質生成氟化物有劇毒，故須進行漏氣監(jiān)視和報警。 室內六氟化硫斷路器內部動靜觸頭7/16/202260132（二）高壓隔離開關 （俗語稱閘刀，能造成明顯的空氣斷開點，沒有專門的滅弧裝置 ）作用：3）也可以用它來切合小電流電路，如電壓互感器、避雷器回路，無故障母線及直連在母線上的設備的電容電流，勵磁電流不超過2A的空載變壓器和電容電流不超過5A的無負荷線路等。1）隔離電源，把檢修部分和帶電部分隔離開來，以保證安全；2）它還可以用來倒閘操作，改變運行方式；QS（GK) 分類：按極數分單極、三極；按安裝地點分屋內

22、、屋外；按構造分轉動式、插入式；另帶接地刀、不帶接地刀7/16/202261132隔離開關技術參數額定電壓：隔離開關在長期工作時承受的工作電壓 最高工作電壓：能承受的超過額定電壓的電壓額定電流：長期通過的，其發(fā)熱不超過絕緣允許所能通過的最大電流t 秒熱穩(wěn)固電流 It：表征開關通過短路電流時承受短時發(fā)熱的能力極限通過峰值電流：所能承受的瞬時沖擊電流7/16/202262132GW5型戶外隔離開關 7/16/202263132 GN19-12（C）系列戶內式高壓隔離開關（在刀閘接觸處裝有磁鎖壓板，觸頭動、熱穩(wěn)定性好 7/16/202264132隔離開關7/16/202265132隔離開關的操作機構

23、 分為手力式和動力式兩類隔離開關主刀和接地刀間互相要實現連鎖：使主刀QS打開后才能合接地刀QSe，接地刀QSe打開后才能合主刀QS。高壓斷路器與隔離開關間應實現互相連鎖:打開電路時應先打開斷路器QF，然后打開隔離開關2QS,再打開隔離開關1QS。關合電路時應先合上隔離開關1QS，再合上隔離開關2QS，最后合上斷路器QF。7/16/202266132CS6型手動杠桿式 7/16/202267132（三）高壓負荷開關（只能開合負荷電流，不能切斷短路電流） 1）作用：用于切斷、關合線路負荷電流，空載線路、空載變壓器及電容器等，并能通過規(guī)定的短路電流。（有的分閘時有明顯斷口，可起隔離作用）2）分類：按

24、安裝地點分戶內、戶外式；按滅弧方式分產氣式、壓氣式、壓縮空氣式、油浸式、真空式、SF6式；還分可帶熔斷器和不帶熔斷器3）技術參數：額定電壓、最大工作電壓、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流、額定關合電流峰值（SF6還有額定工作壓力、最低工作壓力、年漏氣率等）7/16/2022681324）型號表達式7/16/202269132NXA36kV, 630ANXB12.24kV, 630ANXBD12.24kV, 630ASECTOS柱上SF6負荷開關7/16/202270132SECTOS柱上SF6負荷開關配電網絡7/16/202271132二低壓開關電器通斷電壓在500V以下的交直流電路的開關電器，它包括刀

25、開關、自動空氣開關低壓斷路器、接觸器、磁力啟動器、低壓熔斷器等（一）刀開關 最簡單的低壓開關，只能手動操作，所以適于不頻繁地通斷電路。一般刀開關與熔斷器配合使用。 按極數分，有單極、雙極、三極；按滅弧結構可分為帶滅弧罩的和不帶滅弧罩的；按操作方式分為直接手柄操作和用杠桿操作的；按用途分為單投的和雙投的；按接線方式可分為板前接線和板后接線。 （2）分類（1）作用7/16/202272132（3）型號表達式7/16/202273132刀開關 鐵殼開關膠蓋瓷底開關 熔斷器式刀開關 鐵殼開關7/16/202274132（二）接觸器 用來遠距離通斷負荷電路的低壓開關，廣泛用于平繁起動和控制電動機的電路。

26、 分交流接觸器（CJ系列）和直流接觸器（CZ系列）。 （1）作用（2）分類 CJ10接觸器 接觸器簡單結構示意圖 交流接觸器實物7/16/202275132（三）磁力起動器 （1）作用（由交流接觸器和熱繼電器組成，又稱電磁開關） 用于遠距離控制交流電動機的起停或可逆運轉，并兼有失壓和過載保護作用。 （2）應用電路 磁力起動器控制電動機的電路 7/16/202276132（四）低壓斷路器（又名自動空氣開關或自動開關） 用于不頻繁地通斷電路或起停電動機，并能起過載、短路和失壓保護（是性能最完善的低壓開關電器） （1）作用（2）分類按結構型式不同，分為萬能式和塑料外殼式兩類 （3）型號表達式7/16

27、/202277132DW15萬能式低壓斷路器7/16/202278132（一）高壓熔斷器（最簡單的保護電器） （1）作用：起過載或短路保護作用Fu（RD)（2）分類：（分戶內型和戶外型 ）（3）型號表達式 三熔斷器7/16/202279132 RN2型，電流為0.5A的用于保護335KV的電壓互感器 RW1035、RXWO35型為限流型，其額定電流為0.5A的用于保護電壓互感器 跌落式熔斷器（俗語稱為鴨嘴型），無限流作用，過電壓較低，開斷電流時會排出大量氣體，響聲很大，用于戶外。 RN2型熔斷器外型 （4）技術參數額定電壓：熔斷器長期工作時能承受的工作電壓 額定電流：熔斷器殼體和載流部分允許長

28、期通過的最大工作電流熔件額定電流：熔件允許長期通過而不熔斷的電流極限通過峰值電流：所能承受的瞬時沖擊電流7/16/202280132RN2型熔斷器外型 XRN型熔斷器外型 RXWO35型為限流型熔斷器 RW710型跌落式熔斷器 7/16/202281132 XRNT12型熔斷器外型 HPRWG7型跌落式熔斷器 7/16/202282132（二）低壓熔斷器在交直流低壓配電系統(tǒng)中起過載和短路保護。（1）作用（2）型號表達式RT型、RL型熔斷器一旦熔斷有顯示。 NT、NGT系列為有填料的熔斷器產品，其中NGT型可用于半導體器件及其成套裝置的保護。7/16/202283132RM型 RT0型 RL1型

29、 RC1A型RC型 7/16/202284132 第五節(jié) 互感器2、轉換大電流、高電壓為小電流（5A，1A，0.5A）、低電壓（100V或對地 ）供二次設備使用。 互感器： 電流互感器（轉換電流）電壓互感器（轉換電壓）互感器的作用：1、將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)隔開,并將二次側一點可靠接地。7/16/2022851322、電流互感器的額定變比 （由于磁磁電流和損耗的存在）一次匝數一、電流互感器（一）電流互感器的原理1、一次繞組串聯接入一次電路，二次設備繞組與二次回路串聯，互感器二次側接近于短路狀態(tài)。7/16/202286132（二）電流互感器的準確級通常定義二次側所測電流的數值 與一次側電流 誤差的

30、最大百分值：電流互感器的準確級就是其最大允許電流誤差的百分值電磁式的電流互感器原理類似于變壓器。實驗室，校準計量及重要場合0.2級：0.5級：計費1級：一般計量、監(jiān)視、監(jiān)控一般測量及保護作用3級、10級及保護級7/16/202287132（三） 電流互感器分類及型號 電流互感器種類繁多： 依整體結構分 依絕緣結構分 依安裝地點分 以上各特點一般在型號上都有所反映 7/16/202288132例如：LFCD-10/400，400/5，D/3表示：電流互感器，多匝、瓷絕緣戶內式，用于差動保護；10kV電壓級，額定電流比為400/5，帶有兩個二次繞組，一個用作差動保護（D級），另一個用作一般測量（3

31、級）。 型號：/額定電流 A額定電壓 kV設計序號使用特點：D或C差動保護用；B-過電流保護；J-加大容量；Q-加強型；X-適用配電箱；W-戶外用絕緣方式：C-瓷絕緣；Z-環(huán)氧樹脂澆注絕緣；L-電纜型；G-改進型；W-戶外式；S-速飽和的。結構特點：A-穿墻式：B-支持式；C-瓷箱式；D-單匝貫穿式；J-接地保護；Z-支柱式；F-復匝貫穿式；M-母線式；Q-線圈式；R-裝入式 互感器代號：L-電流互感器7/16/202289132（四）電流互感器接線及注意事項（a） 單相式接線： 這種接線僅反映三相電流平衡系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可作為一般測量和過負荷保護等。（b） 不完全星形接線：用于中性點不接地三

32、相三線系統(tǒng)中，可用于功率電能及電流測量。 注意事項：二次側絕對不允許開路！ 7/16/202290132（c） 兩相電流差接線：常用于6-10kV（中性點不接地）系統(tǒng)中，受電元件的過電流保護（如電動機）。（d） 三相星形接線：適用范圍及用途廣泛?？梢詼y各相電流，監(jiān)視各相負荷不對稱情況。 注意事項：二次側絕對不允許開路！ 防止過電壓7/16/202291132 二、 電壓互感器 （一）、電壓互感器原理 一次繞組并接于一次系統(tǒng)，二次側各儀表也為并聯關系，互感器二次側接近于開路狀態(tài)，因為所接負載均為高阻抗電壓表等。2、電容式電壓互感器 實際上是一個電容分壓器 1、電磁式電壓互感器電壓互感器的額定變化

33、7/16/202292132(二)電壓互感器的準確級和額定容量 定義二次側電壓 與 誤差的百分值為 類似電流互感器，電壓互感器的準確級，也有0.2、0.5、1.0、3或10級。2、額定容量 （二次側）當二次負荷 ，互感器的誤差增大，不能保證其精度。電壓互感器按照長期發(fā)熱的允許條件（安全角度考慮），還規(guī)定了它的最大（極限）容量。 1、 準確等級 在額定一次電壓和二次負荷功率因數下，最高精度所允許的最大二次負荷容量。7/16/202293132（三）、分類及型號種類繁多可分以上各特點一般在外形上有所反映 ；7/16/202294132油浸、三相、三繞組7/16/202295132/使用環(huán)境：GY-

34、高原型；TH-濕熱帶用額定電壓kV設計序號使用特點：J-有接地保護用輔助線圈；W-五柱式；B-有補償線圈絕緣方式：C-瓷絕緣；Z-環(huán)氧樹脂澆注絕緣：J-油浸絕緣；G-干式；R-電容分壓式結構特點：C-串級結構；D-單相；S-三相 互感器代號：J-電壓互感器（電磁式）型號：設備的特點一般在型號上也能反映 7/16/202296132一、載流導體（一）母線 1. 用途及類別（1）用途 母線（也稱匯流排）是匯集和分配電流的裸導體， 是發(fā)電機、變壓器和配電裝置等大電流回路的導體，也 泛指用于各種電氣設備連接的導線。（2）類別： 軟母線：LGJ 硬母線：圓形、管形、矩形、槽形等（3）材料： 母線的材料有

35、銅、鋁和鋼三種。 性能比較：電阻率、機械強度、防腐、價格等第六節(jié) 載流導體和絕緣子7/16/2022971322. 布置和排列布置：排列（平排、豎排、三角排）、放置（平放、立放） 與裝配；排列：母線的排列應按設計規(guī)定，如無設計規(guī)定時， 應按下述要求排列。 （1）垂直布置的母線： 由上向下：A，B，C相； （2）水平布置的母線： 由內向外（面對母線）： A，B，C相的排列； （3）引下線排列： 由左向右（面對母線）： A，B，C相的排列； （4）各種不同電壓配電裝置的母線，其相位的配置應相互一致。7/16/2022981323 . 母線的定相與著色 刷漆的目的： （1）為了便于識別相序； （2）

36、防止腐蝕； （3）提高母線表面散熱效果（可增加載流量2%15%）。 母線應按下列規(guī)定刷漆著色： （1）三相交流母線：A相黃色 B相綠色 C相紅色 （2）直流母線：正極赭色 負極藍色 （3）交流中性點匯流母線和直流均壓匯流母線， 不接地者刷白色，接地者刷紫色帶黑色橫條。 軟母線不宜著相色漆。7/16/202299132（二）架空線路的導線 導線是線路的主體，擔負著輸送電能的功能。 導線材質有銅、鋁和鋼。銅線的導電性能最好。 架空線路一般采用多股絞線。絞線又有銅絞線(TJ)、鋁絞線(LJ)和鋼芯鋁絞線(LGJ)。通常采用鋁絞線。在機械強度要求較高和35KV及以上的架空線路上，則多采用鋼芯鋁絞線。其

37、橫截面結構如圖所示。7/16/2022100132 架空線路的結構和敷設 架空線路由導線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成，見下圖。為了防雷，有的架空線路上還在電桿頂端架避雷線（架空地線）。為了加強電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或板樁。7/16/2022101132 敷設架空線路，要嚴格遵守有關技術規(guī)程的規(guī)定。 導線在電桿上的排列方式，如圖所示。7/16/2022102132 架空線路的檔距（又稱“跨距”），是指同一條線路兩相鄰電桿之間的水平距離，如圖所示，廠區(qū)架空線路的檔距，低壓為25-40m，高壓（10KV及以上）為35-50m。 導線的弧垂（又稱“弛垂”），是指架空線路一個檔距內

38、導線最低點與兩端電桿上導線固定點間的垂直距離，如圖所示。7/16/20221031327/16/2022104132（三） 電力電纜1.用途與特點（1）用途：發(fā)電機、變壓器和配電裝置等大電流回路的導體，也 泛指用于各種電氣設備連接的導線（2）特點： （1）電纜結構緊湊，占用空間小，走向和布置極為 靈活方便； （2）現場施工簡便； （3）運行可靠性高； （4）雖然電纜單價較貴，但由于其基礎和土建工程 較省，故綜合工程費用不一定超出母線； （5）載流量小。2. 一般結構 導電芯線、絕緣層、密封護套和保護層等主要部分組成。7/16/2022105132橡膠聚氯乙稀交聯聚乙烯礦物絕緣電纜線路特點：運行

39、可靠、美觀、維護工作 量小，但造價高，故障時 不易排除。單根或幾根絞繞的絕緣導線三相統(tǒng)包絕緣（對地）高壓電纜采用，使各相分布電容及電容電流均衡。導線:絕緣層:屏蔽層:結構保護層敷設：直接埋地敷設、利用電纜溝、利用電纜橋架室內敷設、 利用管道（鋼管、塑料管、混凝土管）、 利用電纜隧道、海底水中等。保護絕緣層和屏蔽層鎧裝層:外護套:內護層: 外護層防止較重的外部機械損傷（需要時）保護鎧裝層、防腐應遵守GB50217-94電力工程電纜設計規(guī)范7/16/20221061323.電力電纜的類型 按電壓高低分：高壓電纜和低壓電纜（1000V及以下）。 按使用環(huán)境分：空氣中敷設電纜、直埋電纜與水下電纜等。

40、按電纜芯數分：單芯、雙芯、三芯、四芯電力電纜。 按芯線的材料分：銅芯電纜與鋁芯電纜。 按密封護套材料分：鉛包、鋁包、塑料包或橡套電纜。 按保護層分：裸鋼帶、鋼絲鎧裝電纜和帶麻被層的鋼帶、 鋼絲鎧裝電纜4.電纜三頭 電纜戶內頭、戶外頭和中間頭的總稱為電纜三頭。 基本要求： （1）導體連接好 （2）絕緣可靠 （3）密封良好 （4）足夠的機械強度 （5）結構簡單、體積小、重量輕、省材料、成本低 、工藝簡單、維護方便并兼顧造型的美觀。7/16/2022107132二、 絕緣子1. 作用和要求（1）作用：用來支持和固定帶電導體，并與地絕緣，或作為帶電導體之間的絕緣。（2）要求：具有足夠的機械強度和電氣強

41、度，并能在惡劣環(huán)境條件（高溫、潮濕、多塵埃、污穢等）下安全運行。2. 分 類（1）按裝設地點絕緣子可分：戶內、戶外式；（2）按用途分：電站絕緣子、電器絕緣子和線路絕緣子。（3）按結構可分為支柱絕緣子（針式、實心棒式）、套管絕緣子（由瓷套，中部金屬法蘭盤及導電體等三部分組成）。7/16/2022108132 線路絕緣子 絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來將導線固定在電桿上，并使導線與電桿絕緣。下圖是高壓線路絕緣子的外形結構。支柱絕緣子穿墻套管 高壓絕緣子包括高壓套管，它們的基本用途是在電力系統(tǒng)或電氣設備中將不同電位的導電體在機械上固定起來。針式絕緣子懸式絕緣子串懸式絕緣子7/16/202210913

42、2高壓線路盤形懸式瓷絕緣子（普通型）外觀圖高壓線路瓷橫擔絕緣子外觀圖高壓線路蝶式瓷絕緣子外觀圖7/16/2022110132目 的：掌握防雷保護的措施，保護接地、保護 接零的工作原理；了解接地系統(tǒng)；了解影響 接地電阻的因素及降低方法。 一、電氣設備的防雷保護 1.過電壓 電力系統(tǒng)中的各種絕緣在運行中除了受長期工作電壓的作用外，還會受到各種比工作電壓高得多的過電壓的作用。所謂過電壓就是指電系統(tǒng)中出現的對絕緣有危險的電壓升高和電位升高。通常過電壓可以作如下分類：第七節(jié) 電氣設備的防雷保護與接地7/16/2022111132 暫時過電壓 內部過電壓 諧振過電壓 操作過電壓電力系統(tǒng)過電壓 直接雷過電壓

43、 雷電過電壓 感應雷過電壓外部過電壓大氣過電壓7/16/2022112132輸電線路經常遭受雷擊。國內外的運行統(tǒng)計表明，高壓輸電的總跳閘次數中，雷電引起的次數占40-70。 7/16/2022113132雷電的放電過程 包括三個階段先導放電主放電 產生閃電和雷聲，但僅有30%的電荷復合掉余輝放電 70%的電荷在此階段復合雷電放電的種類直擊雷感應雷傳導雷7/16/2022114132直擊雷直擊雷：雷直接擊于被擊物上，被擊物可能是建筑物、樹木或人等。雷電流：雷流過低接地電阻（小于30歐）被擊物時的電流。我國測得的最大雷電流幅值為300kA。7/16/2022115132感應雷感應雷：由于電磁感應形

44、成的電壓升高。感應雷幅值一般不超過500kV，對110kV及以上的線路不能構成威脅。感應雷也是造成低壓電器設備損壞的主要雷害之一。7/16/2022116132傳導雷傳導雷：又稱入侵波（雷電侵入波）。是雷擊于導線后，雷電流沿導線傳播、并入侵被保護設備。傳導雷是造成低壓電器設備損壞的主要雷害之一。7/16/20221171327/16/20221181322.防雷設備 避雷針（單支、多支）、避雷線（一根、兩根）、避雷器（閥型避雷器、氧化鋅避雷器、管型避雷器、角型間隙） （1）避雷針是一種引雷裝置，它改變了空間電場，改變了先導發(fā)展的路徑，引雷于自身，使周圍被保護物受到保護。一百五十多年前發(fā)明的避雷

45、針今天仍被廣泛使用 。提前放電避雷針 提前放電避雷針在歐洲普遍采用。相對于傳統(tǒng)的避雷針來講，該種避雷針不等雷電場強增加到一定的程度就能夠提前放電，保護半徑更大，降低了每次接閃時的雷電流脈沖強度，減少了雷電感應引起的二次效應，更為安全。 7/16/2022119132避雷針的基本構成： 一個獨立避雷針由接閃器、接地引下線和接地裝置組成。接閃器是指避雷針最上端12m長的一段，一般由直徑不小于12mm的圓鋼或直徑不小于20mm的焊接鋼管制成。接地引下線是連接接閃器和接地裝置的一段導體，采用直徑不小于8mm的圓鋼或截面積不小于48mm2、厚度不小于4mm的扁鋼制作。接地裝置是接地體和接地線的總和，是為

46、了降低接地電阻而完成的接地整體。接地體包括垂直接地體和水平接地體，垂直接地體一般采用長度為2.5m的角鋼、鋼管或圓鋼，埋地深度不小于0.5m，兩垂直接地體之間的間距不小于5m；水平接地體采用扁鋼或圓鋼用于連接垂直接地體，采用扁鋼時截面積不小于100mm2、厚度不小于4mm，采用圓鋼時截面積不小于10mm。7/16/20221201320.22-220kV 交流系統(tǒng)用瓷套式無間隙金屬氧化物避雷器 220kV 110kV 66kV 35kV 10kV 6kV 0.22-0.5kV7/16/2022121132線路型避雷器的應用 為了減小線路的雷擊事故，提高供電可靠性，自1980年開始，國外開展了應用避雷器來降低線路雷擊事故的研究，并已成功應用到輸電線路上。 110kV的氧化鋅避雷器7/16/2022122132二、電氣設備的接地 所謂接地，既將電氣設備的某些部分用導線（接地線）與埋在土壤中或水中的金屬導體（接地體）相連接。按照接地的作用，電氣設備的接地主要有三種形式： 工作接地 工作接地是為了使電氣裝置正常