第三章

高壓電器及成套配電裝置常用的高壓電器設(shè)備：1.斷路器2.隔離開關(guān)3.負(fù)荷開關(guān)4.熔斷器5.電容器高壓電器設(shè)備作用：控制或保護(hù)高壓電器應(yīng)用范圍：1.發(fā)電廠2.變電所3.配電間第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識一、電力系統(tǒng)短路的基本概念1.短路的概念：電力系統(tǒng)中相與相之間或相與地之間（對中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)而言）通過金屬倒替、電弧、或其它較小阻抗聯(lián)結(jié)而形成的非正常狀態(tài)2.三相電力系統(tǒng)短路類型：（1）三相短路（2）兩相短路（3）兩相接地短路（4）單相接地短路三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的90％。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。

在短路后約半個周波（0.01秒）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產(chǎn)生很大的電動力，其大小可用來校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時機(jī)械應(yīng)力的動穩(wěn)定性。

從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。

二、高壓電器中的電弧1.開關(guān)電器中電弧的產(chǎn)生與熄滅（1）電?。弘娀‰娏鞅举|(zhì)時離子導(dǎo)電，即電極之間的正離子（帶正電）在電極電場力的作用下向負(fù)極運(yùn)行哦那個、負(fù)離子（帶負(fù)電）和自由電在在電極間電場力的作用下向正極運(yùn)動而形成的電流。（2）恢復(fù)電壓：恢復(fù)電壓是指電弧暫時熄滅后外電路施加在觸頭（電極）間的電壓。（3）擊穿電壓：擊穿電壓是指觸頭（電極）間產(chǎn)生電弧的最小電壓。二、高壓電器中的電弧1.開關(guān)電器中電弧的產(chǎn)生與熄滅（4）電弧熄滅的要求：

介質(zhì)

恢復(fù)電壓小于介質(zhì)擊穿電壓。交流電系統(tǒng)中，可以利用電流過零點(diǎn)來加速電弧熄滅，因?yàn)殡娏鬟^零點(diǎn)時產(chǎn)生的能量（熱能）為零，離子濃度、溫度都低。第一節(jié)高壓電器相關(guān)知識（5）影響電弧熄滅的因素：

A.物理因素：溫度：高溫離子活躍不利于滅??；反之低溫利于滅弧離子濃度：濃度高，利于電流，不流于滅弧；反之，利于滅??；距離（電弧長度）：距離長，電場強(qiáng)度相對小，擊穿電壓高，利于滅??；反之，不利于滅弧。B.恢復(fù)電壓影響因素電源電壓：電壓電源高，不利于滅弧，原因恢復(fù)電壓快電路中感性（或容性）負(fù)載與電阻性負(fù)載所占的比例：比例高，不利于滅弧電弧電流的變化率：變化率高，產(chǎn)生高的電壓，不利于滅弧。第二節(jié)高壓斷路器一、高壓斷路器的用途、類型和主要技術(shù)參數(shù)高壓斷路器的用途高壓斷路器在高壓電路中起控制作用，是重要元器件之一，是在正?；蚬收锨闆r下接通或斷開高壓電路的專用電器。家用低壓斷路器工廠用高壓斷路器第二節(jié)高壓斷路器一、高壓斷路器的用途、類型和主要技術(shù)參數(shù)說明：（1）正常情況下接通或斷開高壓電路，是指正常電路的操作。（2）故障情況下斷開：是由于斷路器具有滅弧能力，可以切斷故障電路。（3）故障情況下接通：是指在一些特定情況下，如為減少由于臨時接地造成停電時間過長設(shè)立的重合閘系統(tǒng)，需要斷路器在可能故障沒有消除的情況下將電路接通，若故障沒有消除，斷路器具有再次快速斷開并不再重合的功能。第二節(jié)高壓斷路器2.高壓斷路器的類型備注種類分類方式能、不能能否自動重合閘手力儲能、電磁、液壓、彈簧、氣動、電磁操作機(jī)構(gòu)（1）油斷路器含多油和少油斷路器，正逐步淘汰。（2）空氣式斷路器也正在淘汰真空斷路器、六氟化硫斷路器、油斷路器、磁吹斷路器、空氣斷路器、產(chǎn)氣斷路器滅弧原理或介質(zhì)戶內(nèi)式戶外式安裝地點(diǎn)第二節(jié)高壓斷路器3.高壓斷路器的主要參數(shù)（2）額定電流額定電壓是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，斷路器長期允許通過的最大工作電流。也就是說在額定電壓下，在規(guī)定環(huán)境溫度時長期通過此電流時，斷路器無損傷，且各部分發(fā)熱不超過長期工作時最高允許發(fā)熱溫度。

斷路器長期工作的環(huán)境溫度按照40攝氏度計(jì)算。常用的斷路器的額定電壓等級為200、400、630、1250、2000、3150A…..（3）額定開斷電流是指在額定電壓下斷路器能夠可靠開斷的最大短路電流值，是表明斷路器滅弧能力的技術(shù)參數(shù)。常用的開斷電流為6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA…..

第二節(jié)高壓斷路器3.高壓斷路器的主要參數(shù)（4）關(guān)合電流關(guān)合電流是指保證斷路器能可靠關(guān)合而又不會發(fā)生觸頭熔焊或其它損傷時，斷路器允許接通的最大短路電流?？疾鞌嗦菲髂蜋C(jī)械破損和防止熔焊的能力。第二節(jié)高壓斷路器3.高壓斷路器的主要參數(shù)某廠ZN63A-12真空斷路器的技術(shù)參數(shù)第二節(jié)高壓斷路器二.真空斷路器真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、噪音小、無可燃物、維護(hù)量低、可頻繁操作真空斷路器（小車式）真空滅弧室第二節(jié)高壓斷路器二.真空斷路器1.真空滅弧室1.排氣管保護(hù)罩

2.排氣管密封刀口

3.環(huán)氧樹脂填料

4.定端蓋版

5.定導(dǎo)電桿

6.屏蔽罩7.玻殼（或陶瓷殼）

8.定觸頭座

9.靜觸頭10.動觸頭

11.動觸頭座

12.動導(dǎo)電桿

13.波紋管

14.均壓罩

15.動端蓋版

16.導(dǎo)向套絕緣滅弧室絕緣外殼：玻璃泡陶瓷泡玻璃泡：易加工，有一定機(jī)械強(qiáng)度、易焊接、透明；受沖擊能力差陶瓷泡：機(jī)械強(qiáng)度高；焊接困難，不透明；今年工藝提高，成品率提高，應(yīng)用廣泛屏蔽罩：金屬圓筒。作用：吸收金屬蒸汽，提高弧隙的擊穿電壓；防止金屬蒸汽噴濺到絕緣外殼上，降低外殼的絕緣強(qiáng)度。波紋管：鉻-鎳-鈦不銹鋼材料，起密封作用，其壽命決定了斷路器的機(jī)械壽命。第二節(jié)高壓斷路器二.真空斷路器1.真空滅弧室真空滅弧室是用密封在真空中的一對觸頭來實(shí)現(xiàn)電力電路的接通與分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件，是利用高真空座絕緣介質(zhì)。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時，動、定觸頭在分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上，表現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā)，同時形成極高的電場強(qiáng)度，導(dǎo)致劇烈的場致發(fā)射和間隙的擊穿，產(chǎn)生了真空電弧，當(dāng)工作電流接近零時，同時觸頭間距的增大，真空電弧的等離子體很快（約幾微秒）向四周擴(kuò)散，電弧電流過零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)?，開斷結(jié)束。第二節(jié)高壓斷路器三.SF6(六氟化硫）斷路器1.SF6氣體SF6氣體在斷路器中的作用：絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)（1）SF6氣體無色、無味、無毒、不可燃、不爆、易液化、對電氣設(shè)備不腐蝕。

注意：該氣體密度比大氣重，防止在封閉環(huán)境造成窒息傷害。（2）SF6氣體絕緣性和滅弧能力強(qiáng)，可使斷路器結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、減少占地。（3）SF6氣體自身性能穩(wěn)定，檢修周期長。（4）SF6氣體與水或其它雜質(zhì)混合后，在電弧作用下會分解為低氟化合物和低氟氧化物。對金屬有腐蝕，產(chǎn)生的部分氣體有毒。在使用時，要嚴(yán)格控制水和雜質(zhì)的含量（防止產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和降低絕緣水平）。（5）SF6斷路器應(yīng)該設(shè)有氣體檢漏設(shè)備和氣體回收裝置。保護(hù)環(huán)境。第二節(jié)高壓斷路器三.SF6(六氟化硫）斷路器2.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)SF6斷路器在結(jié)構(gòu)上可分為支柱式和罐式（含GIS）支柱式斷路器特點(diǎn)（相比較罐式）：價(jià)格便宜，安裝方便，工藝簡單，體積小（單個斷路器）罐式斷路器：設(shè)備中心低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗震性能好，防污性能好（母線全封閉），占地少（設(shè)備單元），多用于多震、污染嚴(yán)重，土地昂貴的地方。第二節(jié)高壓斷路器三.SF6(六氟化硫）斷路器2.SF6斷路器的結(jié)構(gòu)（1）支柱式SF6斷路器滅弧過程（p62）在接到分?jǐn)嗝顣r，動觸頭帶動壓氣缸運(yùn)動，在缸體內(nèi)建立壓力，當(dāng)噴口被打開時，高壓SF6氣體吹動電弧，使電弧熄滅。該過程中，高溫造成的SF6氣體分解，有利于氣缸內(nèi)壓力建立，增強(qiáng)滅弧能力，電弧熄滅后，低氟化合物重新結(jié)合成SF6氣體，使SF6氣體在封閉的斷路器內(nèi)循環(huán)使用。（2）對斷路器SF6氣體的要求水分會造成絕緣降低；同時水分與SF6氣體在高溫下產(chǎn)生有嚴(yán)重腐蝕性的氟化物和低氟氧化物（有毒），會腐蝕部件，威脅人身安全。因此，對斷路器中SF6氣體要求：新裝斷路器投運(yùn)前必須復(fù)測氣體含水量和漏氣率：滅弧室內(nèi)含水量小于150ppm，其它氣室小于250ppm；氣體年漏氣量小于1%。運(yùn)行中斷路器應(yīng)定期測量SF6氣體含水量，斷路器新裝或大修后，每3個月測量一次，待含水量穩(wěn)定后可每年測量一次。第二節(jié)高壓斷路器四.斷路器操作機(jī)構(gòu)

2.斷路器操作機(jī)構(gòu)的分類分類原則：按照合閘能源取得方式進(jìn)行分類。斷路器操作機(jī)構(gòu)的種類：電磁操作機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低、工藝要求低、可靠性高缺點(diǎn)：合閘功率大、配大功率直流電源、機(jī)構(gòu)笨重、耗材多彈簧操作機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：需要的電源容量小，電源要求低缺點(diǎn)：工藝要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)件要求強(qiáng)度高、安裝調(diào)試?yán)щy第二節(jié)高壓斷路器

2.斷路器操作機(jī)構(gòu)的分類分類原則：按照合閘能源取得方式進(jìn)行分類。液壓操作機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：體積小、操作功大、動作平穩(wěn)、無噪音、速度快、電源容量要求小缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝要求高、動作受溫度影響手動操作機(jī)構(gòu)：不推薦，盡量避免氣動操作機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性查，逐步淘汰液壓操作機(jī)構(gòu)第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）1.斷路器投入運(yùn)行的要求：新裝和大修的斷路器，投運(yùn)前按照規(guī)范驗(yàn)收。新裝的斷路器，依照《電器裝置安裝工程及施工驗(yàn)收規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定2.斷路器正常運(yùn)行巡視檢查（通用檢查項(xiàng)目）p68走、看、聽、測第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

3.油斷路器巡視檢查

油斷路器巡視檢查項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。２本體無油跡、無銹蝕、無放電、無異音。３套管、瓷瓶完好，無斷裂、裂紋、損傷放電現(xiàn)象4引線連接部位無發(fā)熱變色現(xiàn)象5放油閥關(guān)閉嚴(yán)密，無滲漏６絕緣油油位在正常范圍內(nèi)，油色正常７位置指示器與實(shí)際運(yùn)行方式相符8連桿、轉(zhuǎn)軸、拐臂無裂紋、變形9端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)注齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密10接地螺栓壓接良好，無銹蝕。11基礎(chǔ)及其它無下沉、傾斜，無鳥窩第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

4.SF6斷路器的巡視檢查序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2套管、瓷瓶無斷裂、裂紋、損傷、放電現(xiàn)象3分、合閘位置指示器與實(shí)際運(yùn)行方式相符。4軟連接及各導(dǎo)流壓接點(diǎn)壓接良好，無過熱變色、斷股現(xiàn)象5控制、信號電源正常，無異常信號發(fā)出6SF6氣體壓力表或密度表在正常范圍內(nèi)，并記錄壓力值7端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)志齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密8各連桿、傳動機(jī)構(gòu)無彎曲、變形、銹蝕，軸銷齊全9接地螺栓壓接良好，無銹蝕。10基礎(chǔ)無下沉、傾斜第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）5.真空斷路器的巡視檢查

真空斷路器巡視檢查項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)志牌名稱、編號齊全、完好。2滅弧室無放電、無異音、無破損、無變色。3絕緣子無斷裂、裂紋、損傷、放電等現(xiàn)象。4絕緣拉桿完好、無裂紋。5各連桿、轉(zhuǎn)軸、拐臂無變形、無裂紋，軸銷齊全。6引線連接部位接觸良好，無發(fā)熱變色現(xiàn)象。7位置指示器與運(yùn)行方式相符8端子箱電源開關(guān)完好、名稱標(biāo)注齊全、封堵良好、箱門關(guān)閉嚴(yán)密9接地螺栓壓接良好，無銹蝕。10基礎(chǔ)無下沉、傾斜第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

6.彈簧機(jī)構(gòu)巡視檢查彈簧機(jī)構(gòu)巡視檢查項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)序號檢查項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1機(jī)構(gòu)箱開啟靈活無變形、密封良好，無銹跡、無異味、無凝露等。２儲能電源開關(guān)位置正確3儲能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常4行程開關(guān)無卡澀、變形5分、合閘線圈無冒煙、異味、變色6彈簧完好，正常7二次接線壓接良好，無過熱變色、斷股現(xiàn)象8加熱器（除潮器）正常完好，投（停）正確9儲能指示器指示正確第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

7.斷路器特殊巡視(一)設(shè)備新投運(yùn)及大修后，巡視周期相應(yīng)縮短，72小時以后轉(zhuǎn)入正常巡視。（二）根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況安排夜間巡視，夜間巡視應(yīng)閉燈進(jìn)行。(三)遇有下列情況，應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行特殊巡視：1設(shè)備負(fù)荷有顯著增加；2設(shè)備經(jīng)過檢修、改造或長期停用后重新投入系統(tǒng)運(yùn)行；3設(shè)備缺陷近期有發(fā)展；4惡劣氣候、事故跳閘和設(shè)備運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)可疑現(xiàn)象；5法定節(jié)假日和上級通知有重要供電任務(wù)期間。第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

7.斷路器特殊巡視(四)特殊巡視項(xiàng)目1大風(fēng)天氣：引線擺動情況及有無搭掛雜物；2雷雨天氣：瓷套管有無放電閃絡(luò)現(xiàn)象；3大霧天氣：瓷套管有無放電，打火現(xiàn)象，重點(diǎn)監(jiān)視污穢瓷質(zhì)部分；4大雪天氣：根據(jù)積雪溶化情況，檢查接頭發(fā)熱部位，及時處理懸冰；5溫度驟變：檢查注油設(shè)備油位變化及設(shè)備有無滲漏油等情況；6節(jié)假日時：監(jiān)視負(fù)荷及增加巡視次數(shù)；7高峰負(fù)荷期間：增加巡視次數(shù)，監(jiān)視設(shè)備溫度，觸頭、引線接頭，特別是限流元件接頭有無過熱現(xiàn)象，設(shè)備有無異常聲音；8短路故障跳閘后：檢查隔離開關(guān)的位置是否正確，各附件有無變形，觸頭、引線接頭有無過熱、松動現(xiàn)象，油斷路器有無噴油，油色及油位是否正常，測量合閘保險(xiǎn)絲是否良好，斷路器內(nèi)部有無異音；9設(shè)備重合閘后：檢查設(shè)備位置是否正確，動作是否到位，有無不正常的音響或氣味；10嚴(yán)重污穢地區(qū)：瓷質(zhì)絕緣的積污程度，有無放電、爬電、電暈等異?，F(xiàn)象。第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）

8.斷路器正常維護(hù)工作(1)合閘后檢查合閘熔絲是否正常，若更換時應(yīng)核對容量是否符合要求。(2)配合停電機(jī)會，進(jìn)行檢查轉(zhuǎn)動部位，清掃。(3)不帶電部位的定期清掃(4)依照規(guī)定對機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤滑(5)冬季應(yīng)檢查加熱裝置是否正常。（6）值班人員發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時匯報(bào)，并作好記錄。第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）9.斷路器操作(一)一般規(guī)定1斷路器投運(yùn)前，應(yīng)檢查接地線是否全部拆除，防誤閉鎖裝置是否正常。2操作前應(yīng)檢查控制回路和輔助回路的電源，檢查機(jī)構(gòu)已儲能。3檢查油斷路器油位、油色正常；真空斷路器滅弧室無異常；SF6斷路器氣體壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)；各種信號正確、表計(jì)指示正常。4長期停運(yùn)超過6個月的斷路器，在正式執(zhí)行操作前應(yīng)通過遠(yuǎn)方控制方式進(jìn)行試操作2－3次，無異常后方能按操作票擬定的方式操作。5操作前，檢查相應(yīng)隔離開關(guān)和斷路器的位置；應(yīng)確認(rèn)繼電保護(hù)已按規(guī)定投入。6操作控制把手時，不能用力過猛，以防損壞控制開關(guān)；不能返回太快，以防時間短斷路器來不及合閘。操作中應(yīng)同時監(jiān)視有關(guān)電壓、電流、功率等表計(jì)的指示及紅綠燈的變化。7操作開關(guān)柜時，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的程序進(jìn)行，防止由于程序錯誤造成閉鎖、二次插頭、隔離擋板和接地開關(guān)等元件損壞。第二節(jié)高壓斷路器五.斷路器的運(yùn)行維護(hù)（掌握p68-p72）9.斷路器操作8斷路器（分）合閘動作后，應(yīng)到現(xiàn)場確認(rèn)本體和機(jī)構(gòu)（分）合閘指示器以及拐臂、傳動桿位置，保證開關(guān)確已正確（分）合閘。同時檢查開關(guān)本體有、無異常。9斷路器合閘后檢查：(1)紅燈亮，機(jī)械指示應(yīng)在合閘位置；(2)送電回路的電流表、功率表及計(jì)量表是否指示正確；(3)電磁機(jī)構(gòu)電動合閘后，立即檢查直流盤合閘電流表指示，若有電流指示，說明合閘線圈有電，應(yīng)立即拉開合