高压配电装置的运行维护PPT课件

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1、任务2.1 高压配电装置的运行维护知识目标：了解高压开关的结构及工作原理；v掌握高压开关的功能及操作要求；v了解高压开关柜运行维护方法；v了解高压开关柜日常巡视检查项目；能力目标：v会查表看各种高压开关电器的型号；v能简单的操作高压开关电器，并对其进行维护；v能查找分析高压开关柜常见故障。第1页/共58页一 任务描述v 电力系统中用到大量的开关，这些开关装在不同的柜子了，这就是开关柜。单个开关设备放在开关柜里，具有五防功能。二 任务分析v 开关电器主要包括各种高低压开关，对其选择，主要通过环境条件，电气条件及开断能力来选择，如何对其维护操作关系到电力系统安全、可靠的运行。任务2.1 高压配电装

2、置的运行维护第2页/共58页二次电路二次电路二次设备二次设备GMTTWLQ一次电路一次电路一次设备一次设备一一 概概 述述1. 供配电系统的电气设备供配电系统的电气设备用于发电、输电、变电、配电和用于发电、输电、变电、配电和用电用电的的所有设备，包括发电机、变压器、控制所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护电器、测量仪表、电力线路电器、保护电器、测量仪表、电力线路和用电设备等和用电设备等 担负输送、变换和分配电能任务的电担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路，也叫一次电路。一次路称为主电路，也叫一次电路。一次电路中的所有电气设备称为一次设备电路中的所有电气设备称为一次设备 用用来控

3、制、指示、监测和保护来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，称为二一次电路运行的电路，称为二次电路。二次电路中的所有电次电路。二次电路中的所有电气设备称为二次设备气设备称为二次设备 知识准备第3页/共58页2. 常用的高压和低压一次设备（也称为高压电器和低压电器）按其在常用的高压和低压一次设备（也称为高压电器和低压电器）按其在一次电路中的功能再进行分类一次电路中的功能再进行分类 ：分分 类类 功功 能能 例例变换设备变换设备 变换电压或电流变换电压或电流变压器、互感器变压器、互感器控制设备控制设备 控制一次电路通、断控制一次电路通、断高低压开关电器高低压开关电器保护设备保护设备 过电流保护

4、、过电压保护等过电流保护、过电压保护等熔断器、避雷器熔断器、避雷器补偿设备补偿设备 补偿无功功率以提高功率因数补偿无功功率以提高功率因数并联电容器并联电容器成套设备成套设备按一次电路接线方案，将有关按一次电路接线方案，将有关的一次设备及二次设备组合为的一次设备及二次设备组合为一体的电气装置一体的电气装置高压开关柜、低高压开关柜、低压开关柜、动力压开关柜、动力和照明配电箱和照明配电箱第4页/共58页二二 熔断器熔断器(Fuse)(Fuse) 熔断器熔断器: :一种当所在电路的电流超过规定值并一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体熔化而分断电流、断经一定时间后，使其熔体熔化而分断电

5、流、断开电路的一种保护电器。开电路的一种保护电器。 功能：短路保护、（有的）过负荷保护功能：短路保护、（有的）过负荷保护 特点及应用：熔断器结构简单、价格低廉、维特点及应用：熔断器结构简单、价格低廉、维护方便，但其容量小、保护特性较差，因而仅护方便，但其容量小、保护特性较差，因而仅使用在使用在35kV35kV及以下电压等级的小容量且不太重及以下电压等级的小容量且不太重要的电气装置中要的电气装置中 符号：符号：金属熔件（熔体）金属熔件（熔体）、支持熔件的外壳支持熔件的外壳、灭弧装置灭弧装置、绝缘底座。绝缘底座。v组成：组成：第5页/共58页(1) (1) 型号： X限流式 熔断器1 高压熔断器高

6、压熔断器第6页/共58页(2)常用高压熔断器常用高压熔断器 RN1RN1、RN2RN2型户内高压管式熔断器型户内高压管式熔断器 冶金效应冶金效应熔丝并联：粗弧分细熔丝并联：粗弧分细石英砂：冷却灭弧石英砂：冷却灭弧指示器指示器“限流限流” 熔断器熔断器RNlRNl：高压线路和设备的短路保护，也能起：高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用过负荷保护的作用 RN2RN2：电压互感器一次侧短路保护（：电压互感器一次侧短路保护（0.5A0.5A）a.a.有填料式高压熔断器有填料式高压熔断器第7页/共58页 XRNTXRNT、XRNPXRNP型高压限流熔断器型高压限流熔断器 组成：瓷质熔管、丝状

7、或组成：瓷质熔管、丝状或片状熔体（片状熔体（纯铜或纯银 ）、）、高纯度石英砂、瓷芯柱、高纯度石英砂、瓷芯柱、撞击器等撞击器等撞击器：当出现短路故障熔丝熔断时，与撞击器相连接和熔体并联的高阻钨丝撞击器：当出现短路故障熔丝熔断时，与撞击器相连接和熔体并联的高阻钨丝（或康铜丝）流过大电流而熔断，撞击器迅速弹出（或康铜丝）流过大电流而熔断，撞击器迅速弹出, 驱动连锁电器（常用负荷开关）驱动连锁电器（常用负荷开关）的脱扣器而使开关跳闸或并发出熔断信号的脱扣器而使开关跳闸或并发出熔断信号第8页/共58页 RW10RW10户外式户外式熔断器熔断器 2-10A 2-10A 高压线路和设备的短路保护，也能起过负

8、荷保护高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用的作用 0.5A 0.5A 电压互感器一次侧短路保护电压互感器一次侧短路保护 RW10-35RW10-35户外式户外式熔断器熔断器 b.b.跌落式高压熔断器跌落式高压熔断器 RW4-10 RW4-10 户外高压跌开式熔断器户外高压跌开式熔断器第9页/共58页第10页/共58页 RW10-10FRW10-10F负荷型户外高压跌开式熔断器负荷型户外高压跌开式熔断器第11页/共58页第12页/共58页（1）型号）型号A 改进型 2 低压熔断器低压熔断器第13页/共58页a.插入式熔断器115A：铅丝作熔体20100A：铜丝作熔体结构简单，价格便宜

9、，更换熔体方便；分断能力不强；用于380及以下线路末端，配电支线或电气设备的短路保护RC1A5100（2）常用的低压熔断器第14页/共58页b.螺旋式熔断器铜熔丝，石英砂；500V及以下，200ARL1，RL5，RL6 机床电气控制设备中c.无填料管式熔断器500V, 额定电流：600A电力网或配电设备中RM10变截面锌片第15页/共58页a)a)熔体b)b)熔管C)C)熔断器d)d)绝缘操作手柄 d.有填料管式熔断器瓷管内填充石英砂，提高灭弧能力RT12、RT15， 500V，1000A以下第16页/共58页RT0型低压有填料封闭管式熔断器# #“限流限流”熔断器熔断器 # #保护性能好保护

10、性能好 断流能力大，应用广泛断流能力大，应用广泛* *熔体熔断后整个熔断体报废，不够经济。熔体熔断后整个熔断体报废，不够经济。第17页/共58页RT16（NT）、RT18型熔断器一种高分断能力熔断器，其结构与一种高分断能力熔断器，其结构与RT0RT0型相似。型相似。熔管为高强度陶瓷管，内装优质石英砂，熔体熔管为高强度陶瓷管，内装优质石英砂，熔体采用优质材料制成。主要特点为采用优质材料制成。主要特点为体积小，重量体积小，重量轻、功耗小、分断能力高、限流特性好。轻、功耗小、分断能力高、限流特性好。 RT16RT18RT18RT18圆筒帽形熔断器具有圆筒帽形熔断器具有体积小、密封好、分断能体积小、密

11、封好、分断能力高、指示灵敏、动作可力高、指示灵敏、动作可靠、安装方便靠、安装方便等优点。等优点。 第18页/共58页f.快速熔断器银、铝材料，石英砂灭弧RS系列硅元件、晶闸管 保护第19页/共58页g.自复式熔断器钠材料RZ1型只能限制故障电流，不能切断故障电流第20页/共58页三三 高压隔离开关高压隔离开关(High-voltage disconnector) 隔离电源, 安全检修 通断小电流：空载变压器、空载线路、电压互感器 、避雷器 倒闸操作： 具有明显可见的断开间隙 ； 无灭弧装置 QS第21页/共58页不带负荷负荷在隔离开关允许的操作范围第22页/共58页GN8-10GN8-10GN

12、19-12GN19-12第23页/共58页第24页/共58页第25页/共58页第26页/共58页: 通断负荷电流和过负荷电流 隔离电源, 安全检修(结构有明显可见的断开间隙 )：隔离开关+简单的灭弧装置：（一般）不能断开短路电流（与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切断短路电流）QL四四 高压负荷开关高压负荷开关(high-voltage load switch)第27页/共58页第28页/共58页 FN310RT型高压负荷开关 1主轴，2上绝缘子兼气缸，3连杆，4下绝缘子，5框架，6 RN1型高压熔断器，7下触座，8闸刀，9弧动触头，10绝缘喷嘴(内有弧静触头)，11主静触头，12上触座，13

13、断路弹簧，14绝缘拉杆，15热脱扣器1弧动触头，2绝缘喷嘴，3弧静触头，4接线端子，5气缸，6活塞，7上绝缘子，8主静触头，9电弧第29页/共58页作为分、合负载电流、过作为分、合负载电流、过载电流及关合短路电流之载电流及关合短路电流之用，与限流熔断器组合后用，与限流熔断器组合后的组合电器可以可靠开断的组合电器可以可靠开断直至短路电流的任何电流，直至短路电流的任何电流，负荷开关开断工作电流，负荷开关开断工作电流，熔断器开断短路电流，熔熔断器开断短路电流，熔断器通过其撞击器使负荷断器通过其撞击器使负荷开关分闸，联合开断工作开关分闸，联合开断工作电流与全短路电流之间的电流与全短路电流之间的任何过电

14、流。任何过电流。 FN12-12FN12-12型系列户内交流高压压气式负荷开关型系列户内交流高压压气式负荷开关第30页/共58页FN3-12 FN3-12 系列系列FN5-12FN5-12系列系列FN7-12FN7-12系列系列FZN16A-12FZN16A-12户内高压真空负荷开关户内高压真空负荷开关FLN36FLN36型户内高压六氟化硫负荷开关型户内高压六氟化硫负荷开关第31页/共58页五五 高压断路器高压断路器(high-voltage circuit-breaker)通断正常负荷电流自动跳闸，切除短路故障。：有完善灭弧装置无明显可见的断开间隙QF一般与高压隔离开一般与高压隔离开关配合一

15、起使用，关配合一起使用，按系统要求完成各按系统要求完成各自不同的功能自不同的功能 第32页/共58页SF6断路器K-压缩空气断路器C-磁吹断路器 G 改进型改进型 第33页/共58页油断路器油断路器多油断路器多油断路器少油断路器少油断路器真空断路器真空断路器SF6断路器断路器压缩空气断路器压缩空气断路器磁吹断路器磁吹断路器油作为灭弧和绝油作为灭弧和绝缘用缘用油只作灭弧介质用油只作灭弧介质用（目前在（目前在10、35kV电压等级中尚有使电压等级中尚有使用）用） 利用真空作为绝缘和灭弧介质利用真空作为绝缘和灭弧介质 利用利用SF6气体作灭弧和绝缘介质气体作灭弧和绝缘介质 利用磁场对电弧的作用而熄弧

16、利用磁场对电弧的作用而熄弧利用压缩空气吹弧利用压缩空气吹弧现基本无应用断路器断路器第34页/共58页1. 真空断路器35KV35KV及以下（a）基本结构落地式落地式悬挂式悬挂式第35页/共58页（b）真空灭弧室第36页/共58页2. SF6断路器110KV110KV及以上（a）基本结构（b）灭弧装置110KV及以上（压气式）第37页/共58页10-35KV（旋弧式）110-220KV（自能式）第38页/共58页第39页/共58页六、高压一次设备的选择与校验六、高压一次设备的选择与校验 1. 高压一次设备选择的一般条件高压一次设备选择的一般条件 正常工作条件正常工作条件 环境条件环境条件 ：位置

17、：位置( (室内或室外室内或室外) )、环境温度、海拔高度以及有无防尘、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等防腐、防火、防爆等 电气要求电气要求 ：电压、电流、频率等：电压、电流、频率等 断流能力断流能力 短路故障条件短路故障条件 动稳定度动稳定度 热稳定度热稳定度 第40页/共58页电器名称电器名称额定电额定电压压额定电额定电流流断流能断流能力力短路电流较验短路电流较验其他其他动稳定动稳定热稳定热稳定高压断路器高压断路器操作性操作性能能高压负荷开高压负荷开关关操作性操作性能能高压隔离开高压隔离开关关操作性操作性能能高压熔断器高压熔断器保护特保护特性性电流互感器电流互感器准确度准

18、确度电压互感器电压互感器准确度准确度表表4-34-3 部分高压一次设备的选择校验项目部分高压一次设备的选择校验项目 第41页/共58页2. 高压断路器的选择与校验高压断路器的选择与校验 除了按电气条件选择额定电压和额定电流及除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，高压按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，高压断路器的选择还应注意以下几点：断路器的选择还应注意以下几点： 按短路电流或短路容量选择断流能力按短路电流或短路容量选择断流能力 )3(kocII )3(kocSS 按短路冲击电流选择短路关合能力按短路冲击电流选择短路关合能力 )3(shmciI 操作性能的要

19、求。有频繁操作要求的线路或设备，配置的断路器应选择操作性能的要求。有频繁操作要求的线路或设备，配置的断路器应选择真空断路器或真空断路器或SF6SF6断路器。断路器。 第42页/共58页3. 高压负荷开关的选择与校验高压负荷开关的选择与校验 除了按电气条件选择额定电压和额定电流及除了按电气条件选择额定电压和额定电流及按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，注意按短路条件校验动稳定性和热稳定性外，注意以下几点：以下几点： 断流能力按切断最大可能的过负荷电流来校验断流能力按切断最大可能的过负荷电流来校验 max.OLocII 应当具有等于其额定峰值耐受电流的额定短路关合电流，以保证负荷开关误应当具有等于

20、其额定峰值耐受电流的额定短路关合电流，以保证负荷开关误投到短路回路时不致损坏。投到短路回路时不致损坏。 与限流熔断器配合使用的负荷开关，可不进行动稳定性和热稳定性的校验。与限流熔断器配合使用的负荷开关，可不进行动稳定性和热稳定性的校验。 30max.35 . 1IIOL 第43页/共58页4. 高压隔离开关的选择与校验高压隔离开关的选择与校验 高压隔离开关按照表高压隔离开关按照表4-34-3项目进行选择与校验。项目进行选择与校验。但：高压隔离开关不允许负荷操作，只作隔离电源用，因此不校验其但：高压隔离开关不允许负荷操作，只作隔离电源用，因此不校验其断流能力。断流能力。第44页/共58页5. 高

21、压熔断器的选择与校验高压熔断器的选择与校验 按表按表4-34-3项目进行选择与校验时，应注意以下几点：项目进行选择与校验时，应注意以下几点：对于对于一般一般的高压熔断器，其额定电压必须的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于大于或等于电网的额定电压；电网的额定电压； 对于对于高压限流熔断器高压限流熔断器，则只能用在，则只能用在等于等于其额定电压的电网中。其额定电压的电网中。 同一熔管可配置不同额定电流的熔体，但熔管的额定电流应大于或等于熔体同一熔管可配置不同额定电流的熔体，但熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。的额定电流。 熔体额定熔体额定电流选择电流选择:保护电力线路：保护电力线路：AI

22、NFE5 .0. 30.)3 . 11 . 1(IINFE NCNFEII.)55. 143. 1( 保护电力变压器：保护电力变压器： TNNFEII.1.)25 . 1( 保护电力电容器：保护电力电容器： 保护电压互感器：保护电压互感器： 断流能力校验断流能力校验 非限流式熔断器：非限流式熔断器：)3(shocII 限流式熔断器：限流式熔断器：)3(kocII 第45页/共58页七七 高压开关柜高压开关柜 按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置的一种高压成套配电装置 高压开关设备高压开关设备 保护电器保护电器 监测仪表和母线

23、监测仪表和母线 绝缘子绝缘子 应用应用 用于用于6 610kV10kV供配电系统中受电及配电的控制、监测和保护。供配电系统中受电及配电的控制、监测和保护。35kV35kV系统现也系统现也已开始大量采用已开始大量采用 发电厂和变配电所中控制和保护发电机、变压器、高压线路发电厂和变配电所中控制和保护发电机、变压器、高压线路 大型高压交流电动机的起动和保护大型高压交流电动机的起动和保护第46页/共58页高压开关柜N户内型W户外型K铠装式J间隔式X箱 式H环网式一次线路方案编号额定电压（kV）结构型式G固定式Y移开式操作机构D电磁式T弹簧式设计序号安装地点第47页/共58页1. 固定式高压开关柜固定式

24、高压开关柜 柜内所有电器部件都固定安装在不能移动的柜内所有电器部件都固定安装在不能移动的台架上台架上优点：构造简单，制造成本低，安装方便优点：构造简单，制造成本低，安装方便不足：内部主要设备发生故障或需要检修时，不足：内部主要设备发生故障或需要检修时，必须中断供电，直到故障消失或检修结束后才必须中断供电，直到故障消失或检修结束后才能恢复供电能恢复供电应用：企业中小型变配电所和负荷不是很重要应用：企业中小型变配电所和负荷不是很重要的场所的场所常用系列：常用系列：GG-1AGG-1A（F F）、）、KGNKGN、XGNXGN、HXGNHXGN第48页/共58页2. 手车式（移开式）高压开关柜手车式

25、（移开式）高压开关柜 将某些主要电器设备（如高压断路器、电压将某些主要电器设备（如高压断路器、电压互感器或避雷器等）固定安装在可移动的手互感器或避雷器等）固定安装在可移动的手车上，另一部分电器设备则装置在固定的台车上，另一部分电器设备则装置在固定的台架上架上价格较高价格较高当手车上安装的电器设备发生故障或需检修、当手车上安装的电器设备发生故障或需检修、更换时，可以随同手车一起移出柜外，再推更换时，可以随同手车一起移出柜外，再推入同类备用手车，即可恢复供电入同类备用手车，即可恢复供电主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所电可靠性要求较高

26、的场所主要新产品有主要新产品有JYN系列、系列、KYN等系列等等系列等 高压开关柜高压开关柜第49页/共58页(1)GG-1A(F)(1)GG-1A(F)型固定式高压开关柜型固定式高压开关柜12001200* *12001200* *28002800，3-10kV3-10kV单母线系统单母线系统GG-1A(F)-10s-07GG-1A(F)-10s-07(2)GBC-35(F)(2)GBC-35(F)型手车式高压开关柜型手车式高压开关柜18001800* *20002000* *29002900，35kV35kV单母线系统单母线系统GBC-35(F)-04GBC-35(F)-04(3)JYN2

27、-10(3)JYN2-10型手车式高压开关柜型手车式高压开关柜840840* *15001500* *22002200，3-10kV3-10kV单母线系统单母线系统3. 我国我国3-35kV高压开关柜发展阶段高压开关柜发展阶段 第50页/共58页检查电缆头是否有电晕、放电现象检查电缆头是否有电晕、放电现象REF542运行状态正常、测量数据正确运行状态正常、测量数据正确REF542有无报警信号有无报警信号状态指示器指示正确状态指示器指示正确各种仪表指示正常各种仪表指示正常4. 高压开关柜巡视高压开关柜巡视第51页/共58页八八 气体绝缘全封闭组合电器气体绝缘全封闭组合电器 1.SF1.SF6 6

28、全封闭组合电器全封闭组合电器 (Gas-insulated swithgear，简称GIS)一座变电所中除变压器以外的一次设备经优化设计有机地组合成一个整体，一座变电所中除变压器以外的一次设备经优化设计有机地组合成一个整体，并全部封闭在充以一定压力的并全部封闭在充以一定压力的SF6SF6气体并接地的金属外壳内气体并接地的金属外壳内. .优点：集成度高，占地少；不受外界环境条件影响，可靠性高；无触电及优点：集成度高，占地少；不受外界环境条件影响，可靠性高；无触电及火灾危险，安全性能好；不会发生噪声和无线电干扰；维护方便，检修周火灾危险，安全性能好；不会发生噪声和无线电干扰；维护方便，检修周期长等

29、。期长等。缺点：制造工艺要求高；金属耗量大，价格昂贵；若发生故障，损失将缺点：制造工艺要求高；金属耗量大，价格昂贵；若发生故障，损失将十分严重。十分严重。应用应用: :起始电压为起始电压为60kV60kV，主要用于布置场地特别狭窄地区（如狭谷、地下、，主要用于布置场地特别狭窄地区（如狭谷、地下、城区变电所）城区变电所）第52页/共58页运行在中国天生桥水电站的550kV GIS 运行在中国福建水口电站的550kV HGIS 第53页/共58页2. 柜式气体绝缘金属封闭开关设备柜式气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜 C-GIS ) 用于用于101035kV35kV或更高电压输配电系统以接受或分配电

30、能并对系统实行控或更高电压输配电系统以接受或分配电能并对系统实行控制、保护、测量、监视、通讯等功能的新型开关设备制、保护、测量、监视、通讯等功能的新型开关设备. . 优点：不受外界环境，如凝露、污秽、海拔高度、化学物质、小动物等优点：不受外界环境，如凝露、污秽、海拔高度、化学物质、小动物等的影响，无锈蚀、氧化程度很低，可靠性较高；占地面积少，可实现小的影响，无锈蚀、氧化程度很低，可靠性较高；占地面积少，可实现小型化；结构模块化，组合灵活；一次主接线可得到简化；二次部分功能型化；结构模块化，组合灵活；一次主接线可得到简化；二次部分功能增强，利于实现信息化等。增强，利于实现信息化等。 应用应用:

31、:适用于地铁工程、机场、水运码头、工作环境潮湿且狭小的工适用于地铁工程、机场、水运码头、工作环境潮湿且狭小的工矿企业、多尘多沙地区、建筑物密集的市区等矿企业、多尘多沙地区、建筑物密集的市区等. . 第54页/共58页XGN46-40.5XGN46-40.5（Z Z）型）型C-GISC-GIS进线柜进线柜 ABB-SafeRingABB-SafeRing充气柜充气柜 第55页/共58页电缆头清洁无放电现象电缆头清洁无放电现象雷雨天气时避雷器是否有动作纪录雷雨天气时避雷器是否有动作纪录控制柜的表计指示正确控制柜的表计指示正确控制柜的报警指示器有无报警控制柜的报警指示器有无报警开关、刀闸的位置指示正确开关、刀闸的位置指示正确气体压力正常气体压力正常3. 巡视项目巡视项目第56页/共58页布置任务：学生讨论分析，选择港院变电所的主要高压开关电气设备型号，并说明每种设备的操作注意事项及日常运行维护项目。 第57页/共58页感谢您的观看！第58页/共58页