工厂供电(变配电系统主要电气设备)

电力系统

由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和用户联系起来来的一个发电变电、输电、配电和用电的整体，叫作电力系统。

发电厂中三相交流发电机产生的电压，一般为6KV至15KV。除供给发电厂附近区域使用外，都要通过升压变压器将电压升高到35KV以上，由高压输电线输送到用电地区，再通过降压变压降低380／220V，供给用户使用。

1、变配电所的作用

变电所的作用是从电力系统接受电能、变换电压和分配电能。 配电所的作用是从电力系统接受电能和分配电能。 前者装有变换电压用的电力变压器，而后者没有。

2、变配电所类型

变电所可以分为升压变电所和降压变电所两大类型。

变电所通常由高压配电室、变压器室和低压配电室组成。此外，还有高压电容器室（提高功率因数用）和值班室。

变电所还可分为露天变电所和室内变电所两种。电压在35KV以上和供电容量的多数采用露天变电所。变压器及附属设备安装在户外电杆上或台上。供电容量大的大多采用室内变电所，以便维护管理。

1、高压隔离开关

高压隔离开关是具有明显可见断口的开关，其作用是切断高压，使变压器检修安全、方便。该开关没有灭弧能力仅限于用来通断有电压而无负载的线路或通断较小的电流。

高压隔开关和母线的正常运行规定 1）高压离开关允许操作的范围 ①通断空载母线的电容电流。 ②通断与断路器并联的旁路电容 ③通断正常运行的电压互感器和避雷器。 ④通断系统无接地时的变压器中性点及消弧线圈。 ⑤通断励磁电流不超过2A的的空载变压器。

⑥通断电容电流不超过5A的空载线路，电压在20KV以上的应用三联隔离开关。

⑦通断10KV及以下，10A以下的环路电流。

2）隔离开关应满足安装地点的负荷电流工作电压的要求。

3）对GW4、GW5型隔离开关的引出线接头，应加强监视，防止过热。 4）母线的相色应与实际相位相同，并且涂刷明显的颜色。 5）母线与隔离开关长期允许的工作温度一般不超过70℃（环境温度按＋25℃计）。为便于监视各个接头，应贴示温腊片。若构架较高不便贴膜片，监视者应定期用红外线测温仪进行测试。

2、高压负荷开关

高压负荷开关能用来接通和断开高压电路中的负载电流，但不能断开短路和过载等故障电流。

3、高压熔断器

它用于小功率输配电线路和配电变压器的短路过载保护、分为户户内式、户外式；固定式、自动跌落式；有有限流作用式、无限流作用式。

限流式熔断器能在短路电流未达到最大值之前将电弧熄灭，从而限制了短路电流。其熔体的结构是，把熔丝缠在有棱的瓷芯上（或绕成螺旋形），然后装在管内，管内充以石英砂，管的两端盖上铜帽，铜帽的顶端有指示器。熔体熔断时产生的电弧在石英砂的去游离和冷却作用下很快熄灭（同时指示器弹出），无游离气体排出，故它被广泛用地室内。 跌落式熔断器是利用熔丝本身的机械拉力，将熔体上的活动关节（动触头）锁紧，以保持合间状态。熔丝熔断时在熔体管内产生电弧，管内壁在电弧的作用下产生大量高压气体，将电弧喷出、拉长而熄灭。熔丝熔断后，拉力消失，熔体管自动跌落有的跌落式熔断器有自动重合功能，它有两只熔管，一只常用，一只备用。当常用管熔断跌落后，备用管在重合机构的作用下0．3S内自动合同。跌落式熔断器熔断时会喷出大量的游离气体，同时能发生爆炸声响，故只能用于户外，它可以兼作隔离开关使用。

4、高压断路器

断路器除了具有负荷开关的功能外，还能自动切断矩路电流，有的还能自动重合闸，起到了控制和保护两个方面的作用。它分为油式、空气式、真空式六化硫式吹応固体产握式，油断路器（油开关）的使用最为广泛。油路器有多油、少油之分。多油开关的触头全部浸没在绝缘油里，油的作用是灭到和保持触头与外売之间的象，一般用电单位多使用少油开关（油量为多油开关的十分之一），油只起灭弧作用。它主要依靠油在电弧作用下产生的气体横吹灭弧，从防止爆炸和着火的角度来看，少油开关比较安全。少油开关的外壳是带电的，安装时必须保证足够的安全距离。

（一）油断路器的正常运行规定

（1）油断路器装置必须满足安装地点短路容量和负荷要求。 （2）油断路器允许断路故障的次数按制造厂规定。

（3）运行中油断路器油面在环境温度为20℃时，油位应保持在油位计的1/2处或两条红线间，冬季约在1/4处，夏季约约在3/4处，套管油面一般在1/2处。若低于上列数值时，应设法补油。油断路器有漏油，且油标无油时，应禁止带负荷给该断路器补油。

（4）室外多油断路器在每年第一次气温降到＋5℃时，应进行一次放油，检查是否有水。

（5）油断路器的绝缘油应使用45#成25#（华北地区）a

（6）手动操作机构的油断路器，合运电时，操作必列迅速。电电动操作机构的油断路器，禁止用手动合间送电。

（二）油断路器的异常情况处理

1．油断路器发现下列情况之一时，应停电进行处理检查。 （1）在正常运行情况下，油箱温度不断高。 （2）因漏油使油面降低看不见油面时。 （3）油箱内有响声或放电声。 （4）瓷绝缘管有严重裂纹和放电声。

（5）油断路器放油时，发现有较多炭质或水份。 （6）导线接头过热，并有继续上升的趋势。

2．断路器掉闸失灵，可以从电气回路和机械部分去找故障，如断路器掉闸失灵原因未找到，则该断路器禁止运行。 电气回路故障：

（1）直流电压过低或储能装置容量不足。

（2）操作回路熔断器和跳闸回路元件（如操作手柄、辅助接点、继电器线圈等）接触不良或断线。

（3）跳闸线圈断线。

（4）断路器低电压跳闸不合格。 （5）手车式断路器连锁接点接触不良。 机械部分故障：

（1）跳闸顶杆卡住或脱落。

（2）三连板三点过低，分间锁钩或合闻进刀深度大。 （3）合闸缓冲偏移，滚轮及缓冲杆卡住。

3．断路器合闸失灵或合闸时发生跳跃，应停止操作，进行检查。

电气回路故障：

（1）合电压过低，电池或硅整流容量不足。

（2）合闸电源熔断器及回路元件（如操作手柄，辅助开关接点、跳跃闭锁继电器接点等）接触不良或断线。

（3）合间接触器线圈断线或接点接触不良。 （4）操作手柄返回过早。 机械部分故障：

（1）合间接触器机构卡住或轴助开关拉杆不合适，使接点点接不上。 （2）跳阑后机构未复原。 （3）合闸铁心卡住。

（4）三连板三点过高，分间锁钩啮合不牢。 （5）合闸托架与滚轴位置不正。 （6）大轴窜动或锁子脱落。

4．凡断路器跳闸后，须及时在“断路器自动跳闸记录簿”上记录时间、保护动作情况、断路器外观检查情况、跳间累计次数（经分析未切断故障电流的断路器跳闸，不统计累计次数）。电容器断路器故障跳闸累计次数只记入过流速断动作的跳闸次数，并安排故障检修。

高压电容器断路器跳闸，应查明原因，消除故障后再试送电。 （三）真空断路器

1．真空断路器合闸电时发生跳跃现象，应立即终止该断路器操作，在未查明原因并消除缺陷前，不得强行试送电，并应检查所配氧化锌避雷器动作情况。

2．真空断路器分闸操作时，发现屏藏置内壁有红色或乳白色辉光时，应申请停电检测并处理。

3．新投人或新更换真空开关管的真空断路器，用作作电容器组投切时，应做投切试验，证明重燃率低于1％，方可投人运行。

4．真空断路器允许开断次数应按制造厂规定。

5．真空断路器每年应对真空开关管进行耐压及直空度测试，不合格者及时更换。

思考与练习

1．试画出电流互感器的各种不同接线方式，并叙述其应用特点？ 2．试画出电压互感器的各种不同接线方式，并叙述其应用特点？ 3．高压隔离开关允许操作的范国有哪些？

4．10KV变配电所常用哪些继电保护？过电流保护是按什么原则进行整定的？ 5．气体继电器在使用中应注意哪些事项？ 6．电力变压器通常应装设哪些继电保护？

7．短路电流的计算方法有哪几种？熟悉它们的计算公式和注意事项？ 8．什么是短路电流的电动力效应？校验动稳定性的条件是什么？ 9．什么是短路电流允的热效应？校验热稳定性的条件？

10．对照DH型重合闸装置接线圈讲清各元件作用，并分析其工作原理？ 11．电力变压器并联运行的条件是什么？