第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的用途、技術參數、結構及工作原理復習舊課：1、交流電弧特性和熄滅方法2、電氣觸頭重點：高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的工作原理難點：高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的結構

引入新課：

4.1高壓開關電器4.1高壓開關電器4.1.1概述1、開關電器概念：直接用于正常投切和故障切除電路的電氣一次設備稱為開關電器。2、分類：（1）按電壓高低分類：高壓開關電器和低壓開關電器兩類（2）按安裝場所分類：戶內式和戶外式兩類（3）按功能分類：斷路器、隔離開關、負荷開關、熔斷器和組合式開關電器（高壓負荷開關＋熔斷器）4.1.2高壓斷路器

1、用途：①控制（操作）作用；②保護作用

2、基本要求：（1）工作可靠（2）具有足夠的開斷能力（3）動作快速（4）具有自動重合閘性能（5）結構簡單，經濟合理3、基本參數（1）額定電壓：指斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。最高電壓對于10~220kV的為1.15倍額定電壓，對于330kV及以上為1.1倍額定電壓。（2）額定電流：指斷路器的觸頭結構和導電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下允許通過的長期工作電流，其相應的發(fā)熱溫度不會超過國家標準。（3）額定開斷電流：指斷路器在額定電壓下能可靠開斷的最大短路電流的有效值。（4）額定開斷容量：斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量來表示，在三相電路中其大小等于額定電壓與額定開斷電流的倍（5）動穩(wěn)定電流：表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。其值由導電和絕緣等部件的機械強度決定。（6）熱穩(wěn)定電流：表明斷路器承受短路電流熱效應的能力。用通電時間（一般取4S）和最大電流有效值來綜合表示。（7）開斷時間：從操作機構跳閘線圈接通跳閘脈沖起，到三相電弧完全熄滅時止的一段時間稱為斷路器的開斷時間，它等于斷路器的固有分閘時間和熄弧時間之和，即4、操動機構（1）組成：操動部分：由動力機構、扣住機構、脫扣機構和自由脫扣機構等組成傳動部分：由拉桿、提升機構、緩沖機構等組成（2）分類：手動型、電磁型、液壓型、氣壓型和彈簧型等（3）基本要求：1）具有足夠的合閘功率2）能維持斷路器處在合閘位置，不因外界震動和其他原因產生誤分閘功率。3）有可靠的分閘裝置和足夠的分閘速度4）具有自由脫扣裝置5）要保證分、合動作準確、連續(xù)，即分后準備合、合后準備分。6）結構簡單、體積小、價格低廉。5、高壓斷路器的分類（1）油斷路器：可分為多油斷路器和少油斷路器（2）壓縮空氣斷路器（3）真空斷路器。（4）六氟化硫（）斷路器6、高壓斷路器的基本結構和滅弧過程（1）少油斷路器少油斷路器分為戶內式和戶外式。1）SN10系列戶內式少油斷路器:圖4－32）SW系列戶外式少油斷路器：圖4－5（2）斷路器1）斷路器的發(fā)展2）氣體的特點3）斷路器的滅弧裝置4.1.3隔離開關1、作用和分類作用：（1）隔離電源，保證安全；（2）倒閘操作；（3）接通或切斷小電流電路。分類：（1）按裝設地點的不同，分為戶內式和戶外式兩種。（2）按絕緣支柱數目分為單柱式、雙柱式和三柱式三種。（3）按動觸頭運動方式，可分為水平旋轉式、垂直旋轉式、擺動式和插入式等。（4）按有無接地閘刀，可分為無接地閘刀、一側有接地閘刀、兩側有接地閘刀三種。（5）按操動機構的不同，分為手動式，電動式、氣動式和液動式等。（6）按極數分為單極、雙極、三極三種。2、操作原則3、結構（1）戶內式隔離開關（2）戶外隔離開關1）單柱式隔離開關2）雙柱式隔離開關3）三柱式隔離開關4.1.4高壓熔斷器1、基本知識（1）基本構成和工作原理結構：熔斷器主要由金屬熔件（又稱熔體）、支持熔件的觸頭、滅弧裝置和絕緣底座等四部分構成。工作原理：熔斷器的工作過程由以下四個階段組成：

1）熔斷器的熔件因過載和短路而加熱到熔化溫度；2）熔件的熔化和氣化；3）觸頭之間的間隙擊穿，產生電??；4）電弧熄滅，電路被斷開?；疽螅?）有良好和穩(wěn)定的導電性能，能長期安全地通過允許電流而不發(fā)生誤熔斷。2）有較低的熔點。熔點高不僅使正常工作溫度偏高，對觸頭、金屬材料和絕緣材料均不利，而且延長了加熱熔化的時間，不利于熔斷器的快速動作。3）有利于滅弧。（2）熔件材料:鉛錫合金、鉛、鋅、銅、銀200oC、327oC、420oC、1080oC、960oC（3）分類①按安裝地點分：戶內式和戶外式；②按使用電壓分：高低熔斷和低壓熔斷器；③按滅弧方法及結構特點的不同分：瓷插式、封閉產氣式、封閉填料式和產氣縱吹式等；④按限流特性分為限流式和非限流式。（4）技術參數1）熔斷器的額定電壓2）熔斷器的額定電流3）熔體額定電流4）熔斷器的開斷電流（5）保護特性圖4－182、高壓熔斷器的結構（1）戶內高壓熔斷器鍍銀康銅絲焊小錫球石英砂填充＜7.5A固定于瓷芯熔斷指示器RN1：電力線路和配電變壓器RN2：電壓互感器（2）外高壓熔斷器1）RW系列跌落式熔斷器2）RW型限流熔斷器4.1.5高壓負荷開關1、用途及類型（1）用途（2）類型2、結構（1）戶內式負荷開關（2）戶外式負荷開關新課小結：斷路器、隔離開關、熔斷器和負荷開關的作用、分類及工作原理。作業(yè)：第4章電氣設備及載流導體教學目的：了解高壓斷路器、隔離開關和負荷開關的用途、技術參數、結構及工作原理

復習舊課：斷路器、隔離開關、熔斷器和負荷開關的作用、分類及工作原理。

重點：互感器的工作原理及接線方式

難點：誤差分析

引入新課：

4.2互感器（一）

4.2互感器（一））4.2.1互感器的作用用：圖4－26廣泛應用于電電壓等級的交交流電路中，，是一、二次次設備之間的重要聯聯絡元件，其其作用：（1）變壓或變流流，正確反應應一次系統(tǒng)的的運行狀態(tài)；；（2）隔離高壓，，保證工作人人員安全；（3）使二次元件件標準化、小小型化，方便便遙測；（4）安裝方便，，便于實現集集中管理和遠遠方監(jiān)控測量量。4.2.2電流互感器工作特點：圖圖4－271）一次繞組串串聯在電路中中，并且匝數數很少；故一一次繞組中的電流流完全取決于于被測電路的的負荷電流，，而與二次電流流大小無關；；2）電流互感器器二次繞組所所接儀表的電電流線圈阻抗抗很小，所以正常情況況下，電流互互感器在近于于短路的狀態(tài)態(tài)下運行。3）運行中的電電流互感器二二次回路不允允許開路，，否則會在開路路的兩端產生生高電壓危及及人身安全或使電流互感感器發(fā)熱損壞壞。（開路的危害害：∵，，∴＝＝0時危害：（1）φ↑↑→ｄφ／ｄｔ↑↑→→ｅ2↑↑103～104V，將危及二次元元件和人身安安全；（2）φ↑↑→鐵芯飽和→磁磁滯渦流↑↑↑→熱燒毀；；（3）剩磁→測量量不準確。）2、誤差采用繼電保護護的方法分析析（1）電流誤差：：（2）相位誤差：：－與之間的的夾角3、準確度等級級和額定容量量（1）電流互感器的的準確度等級級：表4－110％誤差曲線是是指在保證電電流互感器誤誤差不超過10％的條件下，一一次電流倍數數n與電流互感器器允許最大二二次負載阻抗的關系曲線。。（2）電流互感器的的額定容量：：由于電流互感感器的二次電電流為標準值值，故其容量量也常用額定二二次阻抗來表表示。4、接線圖4-29電流互感器的的常見接線方方式（a）單相接線：：測一相電流流，用于三相相對稱電路。。圖4-29（a）（b）完全星形接接線：測三相相電流，用于于不對稱或380／220V電路。圖圖4-29（b）（c）不完全星形形接線：廣泛泛用于小接地地短路電流系系統(tǒng)。圖4-29（d）（d）兩相差接線線：用于勵磁磁或自動裝置置中。5、分類和結構構（1）電磁式電流流互感器的分分類1）按安裝地點點可分為戶內內式和戶外式式2）按安裝方式式可分為穿墻墻式、支持式式和裝入式3）按絕緣可分分為干式、澆澆注式、油浸浸式等4）按一次繞組組匝數可分為為單匝和多匝匝式（2）電磁式電流流互感器的結結構（3）光電式電流流互感器特點點與原理介紹紹優(yōu)點：1）優(yōu)良的絕絕緣性能以及及便宜的價格格2）不含鐵芯芯，消除了磁磁飽和及鐵磁磁諧振等問題題3）抗電磁干干擾性能好，，低壓邊無開開路高壓危險險4）動態(tài)范圍圍大，測量精精度高，頻率率響應范圍寬寬5）體積小、重重量輕6）適應了電電力計量和和保護數字字化、微機機化和自動動化發(fā)展的潮流流（4）混合式光光纖電流互互感器的工工作原理：：新課小結：：電流互感感器的原理理、作用、、分類、誤誤差及接線線。作業(yè)：第4章電氣氣設備及載載流導體教學目的：：了解高壓壓斷路器、、隔離開關關和負荷開開關的用途、技技術參數、、結構及工工作原理復復習舊課課：電流互感器器的原理、、作用、分分類、誤差差及接線。重重點：互感感器的工作作原理及接接線方式難難點點：誤誤差分析析引入新課：：4.2互感器（二）4.2互感器（二）4.2.2電壓互感器器1、工作特點點（1）二次負荷小小且恒定：：僅幾十～～幾百伏安安（2）二次阻抗抗大，接近近空載，不不影響一次次系統(tǒng)（3）運行中的的電流互感感器二次回回路不允許許短路2、誤差（1）電壓誤差差：（2）相位誤差差與之之間的夾夾角（3）準確等級級和額定容容量1）準確等級級：0.2、0.5、1、3表4－22）額定容量量：是指對對應于最高高準確級的的容量最大容量3、接線（1）臺單相雙雙繞組－／／－接線圖圖4-34(a)、(b)35kV及以下測某某一相對地地電壓和相相間電壓。。（2）單臺單相相雙繞組ＶＶ／Ｖ接線線圖圖4-34(c)35kV及以下測線線、對中電電壓，但ＵＵCA誤差大；（3）三臺單相相三繞組ＹＹ0／Ｙ0／＞接線圖圖4-34(d)萬能接線，，它廣泛用用于3～220kV系統(tǒng)。4、分類和結結構（1）電磁式電壓壓互感器的的分類電壓互感器器按其特征征分類如下下：1）根據安裝裝地點的不不同，可分分為戶內式式和戶外式式；2）根據相數數的不同，，可分為單單相式和三三相式，只只有20kV以下才有三三相式；3）按每相繞繞組數的不不同，可分分為雙繞組組和三繞組組式；4）按絕緣方方式的不同同，可分為為干式、澆澆注式、油油浸式、氣體絕緣等等。（2）電磁式電電壓互感器器的結構1）澆注絕緣緣電壓互感感器2）油浸式電電壓互感器器3）六氟化硫硫氣體絕緣緣式電壓互互感器（3）電電容容式式電電壓壓互互感感器器的的原原理理與與特特點點新課課小小結結：：電電壓壓互互感感器器的的原原理理、、作作用用、、分分類類、、誤誤差差及接接線線。。作業(yè)業(yè)：：第4章電電氣氣設設備備及及載載流流導導體體教學學目目的的：：了了解解母母線線、、電電纜纜及及絕絕緣緣子子的的用途途、、技技術術參參數數、、結結構構及及布置置復復習習舊舊課課：：電電壓壓互互感感器器的的原原理理、、作作用用、、分類類、、誤誤差差及及接接線線。。重重點：：難難點點：：電電纜纜的的結結構構引入入新新課課：：4.3.1母線線4.3.2電力力電電纜纜4.3.3絕緣緣子子4.3.1母線線4.3.1.1用途途及及類類別別1、用用途途：：母母線線（（也也稱稱匯匯流流排排））是是匯匯集集和和分分配配電電流流的的裸裸導導體體，，是發(fā)發(fā)電電機機、、變變壓壓器器和和配配電電裝裝置置等等大大電電流流回回路路的的導導體體，，也也泛指指用用于于各各種種電電氣氣設設備備連連接接的的導導線線。。2、類類別別：：軟軟母母線線：：LGJ-S硬母母線線：：圓圓形形、、管管形形、、矩矩形形、、槽槽形形等等3、材材料料：：母母線線的的材材料料有有銅銅、、鋁鋁和和鋼鋼三三種種。。性能能比比較較：：電電阻阻率率、、機機械械強強度度、、防防腐腐、、價價格格、、含含量量、、連接接等等“以以鋁鋁代代銅銅””4.3.1.2布置置和和排排列列截面面形形狀狀：：布置置：：排排列列（（平平排排、、豎豎排排、、三三角角排排））、、放放置置（（平平放放、、立放））與裝裝配；；母線的的排列列應按按設計計規(guī)定定，如如無設設計規(guī)規(guī)定時時，應按下下述要要求排排列。。（1）垂直直布置置的母母線。。由上上向下下：A，B，C相；（2）水平平布置置的母母線。。由內內向外外（面面對母母線））：A，B，C相的排排列；；（3）引下下線排排列。。由左左向右右（面面對母母線））：A，B，C相的排排列；；（4）各種種不同同電壓壓配電電裝置置的母母線，，其相位位的配配置應應相互互一致致。4.3.1.3母線的的定相相與著著色刷漆的的目的的：（1）為了了便于于識別別相序序、（2）防止止腐蝕蝕；（3）提高高母線線表面面散熱熱效果果（可可增加加載流量量12%~15%）。母線應應按下下列規(guī)規(guī)定刷刷漆著著色：：（1）三相相交流流母線線：A相——黃色，，B相——綠色，，C相——紅色；；（2）直流流母線線：正正極——赭色，，負極——藍色。。（3）交流流中性性點匯匯流母母線和和直流流均壓壓匯流流母線線，不接地地者刷刷白色色，接接地者者刷紫紫色帶帶黑色色橫條條。軟母線線不宜宜著相相色漆漆。4.3.2電力電電纜4.3.2.1用途與與特點點1、用途途：2、特點點：（1）電纜纜結構構緊湊湊，占占用空空間小小，走走向和和布置置極為為靈活方方便；；（2）現場場施工工簡便便；（3）運行行可靠靠行高高；（4）雖然然電纜纜單價價較貴貴，但但由于于其基基礎和和土建建工程程較省，，故綜綜合工工程費費用不不一定定超出出母線線；（5）載流流量小小。4.3.2.2一般結結構導電芯芯線、、絕緣緣層、、密封封護套套和保保護層層等主主要部部分組組成。。4.3.2.3電力電電纜的的類型型按電壓壓高低低分：：高壓壓電纜纜和低低壓電電纜（（1000V及以下下）。。按使用用環(huán)境境分：：空氣氣中敷敷設電電纜、、直埋埋電纜纜與水水下電電纜等等。按電纜纜芯數數分：：單芯芯、雙雙芯、、三芯芯、四四芯電電力電電纜。。按芯線線的材材料分分：銅銅芯電電纜與與鋁芯芯電纜纜。按密封封護套套材料料分：：鉛包包、鋁鋁包、、塑料料包或或橡套套電纜纜。按保護護層分分：裸裸鋼帶帶、鋼鋼絲鎧鎧裝電電纜和和帶麻麻被層層的鋼鋼帶、、鋼絲鎧鎧裝電電纜等等。4.3.2.4電纜三三頭電纜戶戶內頭頭、戶戶外頭頭和中中間頭頭的總總稱為為電纜纜三頭頭?；疽螅海海?）導體體連接接好（2）絕緣緣可靠靠（3）密封封良好好（4）足夠夠的機機械強強度（5）結構構簡單單、體體積小小、重重量輕輕、省省材料料、成成本低低、、工藝簡簡單、、維護護方便便并兼兼顧造造型的的美觀觀。4.3.3絕緣子子4.3.3.1作用和和要求求1、作用用：用用來支支持和和固定定帶電電導體體，并并與地地絕緣緣，或作為為帶電電導體體之間間的絕絕緣。。2、要求求：具具有足足夠的的機械械強度度和電電氣強強度，，并能能在惡習習劣環(huán)環(huán)境（（高溫溫、潮潮濕、、多塵塵埃、、污穢穢等））下安全全運行行。4.3.3.2分類1、按裝裝設地地點絕絕緣子子可分分：戶戶內、、戶外外式；；2、按用用途分分：電電站絕絕緣子子、電電器絕絕緣子子和線路絕絕緣子子。4.3.3.3支柱絕絕緣子子1.戶內支支柱絕絕緣子子1）外膠膠裝2）內膠膠裝3）聯合合膠裝裝2.戶外支支柱絕絕緣子子戶外支支柱絕絕緣子子：針針式、、實心心棒式式。4.3.3.4套管絕絕緣子子由瓷套套，中中部金金屬法法蘭盤盤及導導電體體等三三部分分組成成新課小小結：：母線線、電電纜及及絕緣緣子的的用途途、技技術參參數、、結構及及布置置作業(yè)：：第4章電電氣氣設備備及載載流導導體教學目目的：：了解解限流流電抗抗器和和分裂裂變壓壓器的用途途、結結構、、布置置和參參數等等。復習舊舊課：：母線線、電電纜及及絕緣緣子的的用途途、技術參參數、、結構構及布置重點：難點點：限限流電電抗器器和分分裂變變壓器器的參參數與結構構引入新新課：：4.4限流電電器4.4限流電電器4.4.1限流電電抗器器：4.4.1.1電抗器器的類類型與與用途途電網中中所采采用的的電抗抗器是是指具具有一一定電電抗值值的自自感線線圈，，有串聯聯電抗抗器、、并聯聯電抗抗器、、限流流電抗抗器和和消弧弧線圈圈四種種。限流電電抗器器分三三種：：混凝凝土柱柱式電電抗器器(NKS或NKSL)、分裂電電抗器器(FK)和油浸浸電抗抗器(XKSL)。4.4.1.2限流電電抗器器的結結構與與布置置1、混凝凝土柱柱式電電抗器器常做成成空心心的混混凝土土結構構這種電電抗器器都做做成單單相。。組成成三相相組時時有下下列四四種排排列方方式，，即垂直直排列列、水水平排排列、、兩重重一并并排列列、品品字形形排列列。如圖4-45所示。。三相垂垂直排排列和和兩重重一并并排列列時，，B相繞組組繞向向要與與A、C相相反反，這這樣可可以減減少相相間支支撐絕絕緣子子的拉拉伸力力。因因為支撐絕絕緣子子的抗抗壓能能力比比抗拉拉伸能能力大大得多多。2、分裂裂電抗抗器帶中間間抽頭頭的混混凝土土柱式式電抗抗器稱稱分裂裂電抗抗器。。3、油浸浸式限限流電電抗器器35kv的限流流電抗抗器，，一般般做成成夾裝裝、油油浸式式、戶戶外裝裝置，，在油箱箱內壁壁加磁磁分路路或電電磁屏屏蔽，，以減減少箱箱壁的的損耗耗和發(fā)發(fā)熱。。4.4.1.3普通電電抗器器的參參數及及應用用電抗器器主要要參數數有額額定電電壓、