1电力开关设备(高压)概论
高压电器设备课件
测量电器
测量电器用于监测高压电路中的电气 参数，如电流、电压、功率等。
电流互感器和电压互感器用于将高压 电路中的大电流、高电压转换为可测 量的低电流、低电压，功率表用于测 量电路中的功率消耗。
测量电器包括电流互感器、电压互感 器、功率表等。
控制电器
控制电器用于控制高压电路中设备的启动、停止、反向等操作。
定位故障。
故障处理流程
建立完善的故障处理流 程，明确故障处理步骤 和责任人，提高处理效
率。
故障预防措施
分析常见故障原因，采 取预防措施，降低故障
发生的概率。
故障记录与分析
对发生的故障进行记录 和分析，总结经验教训 ，不断完善设备维护管
理体系。
04
CATALOGUE
高压电器设备的安装与调试源自安装规范与要求轨道交通中的应用
总结词
高压电器设备在轨道交通中发挥着重要作用 ，保障列车的安全、可靠运行。
接触网设备
用于为列车提供电力，确保列车的正常运行 和加速。
牵引变压器
用于将高压电转换成适合列车使用的低压电 ，降低能耗和提高效率。
辅助变流器
用于为列车提供辅助电源，满足列车内部设 备和照明等需求。
06
CATALOGUE
THANKS
感谢观看
设备基础验收
确保设备基础平整、稳固，符 合设计要求，无裂缝、沉降等
现象。
设备开箱检查
核对设备清单，检查设备外观 是否完好，无损坏和锈蚀。
安装位置确定
根据设计图纸和现场情况，确 定设备的安装位置和方向，确 保满足运行和维修需求。
安装高度和间距
根据设备要求和规范，合理确 定设备安装高度和间距，确保 安全、稳定、便于操作和维护
高压电器基础知识
四、高压隔离开关及接地开关
隔离开关是一种没有专门灭弧装置的开关 设备，在分闸状态有明显可见的断口，在 合闸状态能可靠地通过正常工作电流，并 能在规定的时间内承载故障短路电流和承 受相应电动力的冲击。
1. 隔离开关的特点
在分闸状态有明显可见的断口 断口耐压比对地耐压高10－15%
合闸状态时可靠地通过正常工作电流及故 障短路电流 必要时加装附装式地刀，供检修时用
⑵机械性能参数
动作特性是断路器的重要性能，直接决定断路器的开断能 力。 主要参数有： 合闸时间、分闸时间、合分时间、同期、合闸速度、分闸 速度、开断时间、关合－开断时间 等； 其中开断时间包括分闸时间和燃弧时间，关合时间包括预 击穿时间和合闸时间。
⑶寿命性能参数
电寿命 对于40.5kV以上的断路器，需进行额定断路开断电流下的 连续开断能力试验（电寿命试验）。有E1级和E2级。选值 范围为（16，25，25），对于频繁操作的断路器，其开合 额定电流的次数应不低于其机械寿命次数。 机械寿命 M1级和M2级，M1级的SF6断路器的选值为5000次。 而M2级适用于特殊要求或频繁操作； M2级的断路器的选 值为10000或20000次。
高压电器基础知识
一、高压电器设备概述
二、高压开关设备电工术语
三、高压断路器 四、高压隔离开关
一、高压电气设备概述
电力系统（发电厂、变电所）中的高压电气设备，是指发 生、输送和分配电能的电气设备，如发电机、变压器、开 关电器（断路器、隔离开关等）、母线、电力电缆和输电 线路等。 高压开关是指额定电压1kV及以上主要用于开断和关合导 电回路的电器，主要包括高压断路器及高压隔离开关等。 其主要任务是：在正常工作情况下可靠地接通或断开电路； 在改变运行方式故障时时灵活地进行切换操作；在系统发 生时迅速切除故障部分，以保证非故障部分地正常运行； 在设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员地安全。
高压电器概论分析课件
降低了电器的体积和重量。
新型灭弧技术
02
新型灭弧技术的应用，提高了高压电器的灭弧速度和性能，减
小了电器的热负荷和开断容量。
智能化技术
03
智能化技术的应用，实现了高压电器的远程监控、故障诊断和
自适应控制等功能，提高了高压电器的可靠性和稳定性。
高压电器在智能电网中的应用前景
智能电网是未来电力系统的发展方向，高压电器作为电力系统的重要元件，在智能 电网建设中具有广泛的应用前景。
高压电器在智能电网中可以实现远程监控、智能保护、状态监测等功能，提高电网 的运行效率和可靠性。
随着智能电网技术的发展，高压电器将不断更新换代，实现更加智能化、高效化的 应用。
高压电器行业面临的挑战与对策
市场竞争激烈
随着电力行业的快速发展，高压电器市场竞争日益激烈，企业需要加强技术创新和品牌建 设，提高产品附加值和市场竞争力。
开关用于保护风力发电机组免受过载电流的损害。
05
高压电器的维护与
检修
高压电器的日常维护
日常巡检
定期对高压电器进行外观检查，查看是否有异常 声音、气味或发热等现象。
清洁与除尘
保持高压电器表面清洁，定期清除电器内部的灰 尘和杂物。
紧固检查
检查并紧固所有连接螺栓和电线接头，确保连接 牢固可靠。
高压电器的定期检修
高压电器概论分析课 件
目录
CONTENTS
• 高压电器概述 • 高压电器的基本原理 • 高压电器的设计与制造 • 高压电器的应用场景与案例分析 • 高压电器的维护与检修 • 高压电器的发展前景与挑战
01
高压电器概述
高压电器的定义与分类
定义
高压电器是指用于处理、传输和 分配高电压、大电流的设备，通 常指工作电压在交流1000V或直 流1500V以上的电器。
1电力开关设备（高压）概论
1电力开关设备（高压）概论电力开关设备——高压开关设备高压电器（高压开关设备）课程主要内容一、概论二、高压开关设备的技术参数和使用条件三、电力系统的关合与开断四、真空开关设备五、六氟化硫开关设备六、成套开关设备七、高压开关设备试验及标准电力开关设备——高压开关设备高压电器（高压开关设备）概论电力开关设备——高压开关设备一、高压开关设备的定义、用途与分类电力开关设备——高压开关设备开关设备（switching device）：用作闭合（关合）或者开断一个或几个电路电流的器件。
? 机械开关设备：用可分离的触头来合、分一个或几个电路的的开关设备。
? 半导体开关设备：设计用半导体可控导电性来闭合（关合）电路电流的开关设备。
电力开关设备——高压开关设备定义高压开关设备是指电压在3kV及以上，频率50Hz或60Hz及以下的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备。
用途主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业、农业、居民等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。
电力开关设备——高压开关设备通常意义上的高压开关设备的电压范围是泛指额定电压3.6 kV及以上。
实际应用中中压开关设备的额定电压范围是3.6kV～63kV；高压开关设备的额定电压范围是72.5kV～252kV；超高压开关设备的额定电压范围是363kV～800kV；特高压开关设备的额定电压范围是1100kV及以上。
电力开关设备——高压开关设备开关行业的定位v开关行业是电力行业的主要装备制造业之一，也是机电产品工业之一，是国民经济的基础工业，是国家经济建设和人们日常生活中必不可少的能源和各种装备设备的供应商。
v相对于目前有些新兴的行业来说，开关行业是产生得比较早，已有百余年的历史，是一个较老的行业，但仍是国民经济和人民生活的基础行业。
高压开关简介
高压开关设备简介高压设备是指额定电压3.6KV及以上的电器设备，主要功能是在高压线路中用来实现关合、开断、控制、保护、调节和测量。
高压电器按其用途可分为开关电器、测量电器、限制电器和组合电器。
其中开关电器又可分为断路器、隔离开关、接地开关、负荷开关、熔断器、重合器、分段器等；测量电器可分为电流互感器和电压互感器；限制电器可分为电抗器（限制过电流）和避雷器（限制过电压）；组合电器是指将两种或两种以上的高压电器，按照电力系统的主接线要求组成一个有机的整体而各电器扔保持原功能的装置，可以分为封闭式组合电器（GIS）、敞开式组合电器、复合式组合电器（HGIS）。
高压断路器是电力系统中重要的电气设备之一，它使用数量多、范围广，应用在电力系统的各种电压等级中。
主要作用是在正常情况下，控制各种电气设备和电力线路的开断及投入；在电力系统发生故障时，与继电保护及自动装置配合，快速地切断电力系统中的故障电流，防止故障电流波及到整个电力系统中造成巨大的损失，以保持电力系统的正常运行。
因此，断路器各机构的工作可靠性，直接影响着整个电力系统的稳定。
1.1高压断路器概述1. 1. 1断路器分类自从1893年在美国诞生了世界第一台断路器以来，断路器的理论和制造技术己取得了长足的进步和发展。
通常，按照断路器所采用灭弧介质和灭弧方法的不同，可将断路器划分为如下几类：（1）油断路器：以绝缘油为灭弧介质。
进一步可细分为多油断路器和少油断路器。
现在各种断路器中，油断路器是最早出现的、历史最悠久的断路器。
在我国，油断路器是电力系统中使用最多的高压断路器。
油断路器是在绝缘油中切断电弧的，对大地的绝缘是靠支持绝缘件和绝缘油来保持的。
（2）真空断路器：在高度真空中进行灭弧的断路器，由美国Jennings公司于1955年推出。
使用安全，维护简单，噪声小，寿命长，占地面积小，但散热效果较差，提高额定电流也有困难。
（3）SF6断路器：以六氟化硫等惰性气体作为灭弧介质，由美国西屋公司于1956年推出。
第 一 章 高 压 电 器 概 述
第一章绪论第一节高压电器的分类及型号编制一、高压电器的分类高压电器是指额定电压3.6kV及以上的电器设备。
高压电器是在电力系统中用来实现控制、保护、调节和测量的设备。
高压电器按其用途通常可分为开关电器、测量电器、限制电器和组合电器。
1.1 开关电器主要用来关合和开断正常电路和故障电路，或用来隔离电源、实现安全接地的一种高压电器。
1.1.1 断路器（CB）能关合、承载、开断运行回路正常电流，也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电流（包括短路电流）的开关设备。
它是电力系统中最重要的控制和保护设备。
断路器有如下类型：油断路器（多油和少油）、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、磁吹断路器和（固体）产气断路器。
目前用得最多的是六氟化硫断路器。
气体作为灭弧及绝缘介质的断路器。
它广泛应用于中压、六氟化硫断路器是指以SF6高压及超高压领域，在断路器市场中占主导地位。
六氟化硫断路器按结构形式又可分为瓷柱式和落地罐式两种，按灭弧原理可分为压气式、自能式和旋弧式三种。
1.1.2 隔离开关（DS）是用来隔离及连接电路，但不起控制保护作用，保证系统检修、安全的开关电器。
在分闸位置时，触头间有安全的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能承载正常额定的电流及在短时的故障电流；必要时，还要求能开合母线转换电流、小电容电流（如开合短母线）和小电感电流（如开合电压互感器）。
1.1.3 接地开关（ES）用于将线路接地的一种开关电器，以实现对设备或被检修线路的保护接地。
在异常条件（例如短路）下，可在规定时间内承载现定的异常电流；但在正常回路条件下，不要求承载电流；特殊情况下，还应具有关合短路电流的能力。
接地开关可独立安装，也可与隔离开关组装在一起。
1.1.4 负荷开关（LS）能在正常的导电回路条件或规定的过载条件下关合、承载和开断电流，也能在异常的导电回路条件（例如短路）下按规定的时间承载电流的开关设备。
负荷开关通常分为通用负荷开关和专用负荷开关两大类。
常用高压开关设备详细
典型案例分析
案例一
某110kV变电站高压开关设备选型与配置方案分析。
案例二
某500kV输电线路开关站高压开关设备选型与配置方案分析。
案例三
某大型工业园区配电系统高压开关设备选型与配置方案分析。
04
高压开关设备维护与 检修
日常维护与保养
01
02
03
每日检查
检查开关设备的外观、紧 固件、连接点等是否正常 ，确保没有异常情况。
负荷开关在切断电流时会产生电弧，因此需要配备灭弧装置。
03
重合器与分段器
重合器和分段器是用于自动控制和保护 电力系统中的设备，具有智能化的特点
。
重合器能够自动分闸和合闸，并在检测 到故障时自动跳闸，从而实现对电力系 统的保护。分段器则用于将电力系统中 的一部分线路进行隔离，以实现对故障
区域的隔离和控制。
耐压试验
对设备进行耐压试验，检查设备的绝缘性能是否 符合要求。
常见故障诊断与处理
断路器故障
如出现断路器无法正常分 合、触头过热等现象，应 立即停用设备，检查并更 换损坏的部件。
操作机构故障
如出现操作机构卡涩、失 灵等问题，应对操作机构 进行清洁、润滑或调整。
绝缘故障
如出现绝缘子破损、绝缘 电阻下降等现象，应立即 停用设备，检查并修复或 更换损坏的部件。
05
高压开关设备发展趋 势与展望
新材料的应用
高强度、轻质材料
采用高强度、轻质的材料，如碳纤维复合材料，以减小设备重量，提高设备的 机械性能和稳定性。
耐高温、耐腐蚀材料
研发新型的耐高温、耐腐蚀材料，以提高设备在极端环境下的工作能力和使用 寿命。
新技术的应用
智能传感器和执行器
高压电器设备技术知识概况
高压电器设备技术知识概况
高压电器设备是指用于输电、变电和配电系统的设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器和电压互感器等。
这些设备在电力系统中起着至关重要的作用，保障了电力系统的安全和稳定运行。
高压电器设备技术知识涉及电气工程、材料科学、机械工程和计算机科学等多个领域。
其中，最关键的技术知识包括高压绝缘技术、电磁场分析技术、故障诊断技术、智能控制技术等。
高压绝缘技术是高压电器设备技术中的重要组成部分，主要包括绝缘材料的研发和应用、绝缘结构的设计和制造等方面。
通过不断提高绝缘材料的绝缘性能和耐久性能，可以有效降低设备的绝缘故障率，提高设备的可靠性和安全性。
电磁场分析技术是在高压电器设备设计和制造过程中的关键技术之一。
通过电磁场分析技术，可以对设备内部的电场和磁场进行仿真和分析，找出设备中存在的电磁场分布不均匀和电磁干扰等问题，并提出相应的改进方案，保证设备的电磁兼容性和稳定性。
故障诊断技术是高压电器设备技术中的另一项重要技术。
通过运用先进的检测设备和故障诊断算法，可以及时发现电器设备中存在的故障和缺陷，快速定位故障位置，并提出有效的维修和改进措施，保证设备的正常运行。
智能控制技术是高压电器设备技术中的新兴技术，主要包括智
能继电保护、远程监控、自动化调整和故障诊断等方面。
通过引入智能控制技术，可以提高设备的自动化水平，减少人工干预，提高设备的可靠性和安全性。
总的来说，高压电器设备技术是一个综合性很强的领域，需要多学科的知识和技术的综合应用。
随着科学技术的不断进步和发展，相信高压电器设备技术将会迎来更加广阔的发展前景。
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一、高压开关设备的定义、用途与分类
二、电力系统对高压开关设备的要求
电能生产电能输送
电能使用
三、高压开关设备的原理与构成
电力开关设备——高压开关设备
Ø 开关电弧是等离子体的一种形式，属低温等离子体。
高压开关电 器中电弧的熄灭就是要积极地利用电弧等离子体的温度控制来实 现，对于高电压大电流电路来说、只有产生电弧、才能实现对电 弧等离子体的温度控制。
对于高压开关电器而言，希望它反有如 下特件；
（1）电导率的变化范围尽可能大，即要在导体与完全绝缘体之间变化； （2）电导率的变化速度尽可能快。
Ø 前一项特性在本质上决定于等离子体的材料，因此，引进新的灭 弧介质是取得技术进步的关键。
后一项特性虽然也在较大程度上 决定于等离子体的材料，但更易于受到等离子体控制方法的影 响，作为开关电器核心部分的灭弧室的作用正在于对电弧等离子 体的控制，加速其电导率的变化。
Ø 现代断路器技术简单来说是尽可能造成导电性高的电弧、导通大 电流，并在短时间内“冷却”变换成绝缘性能高的气体间隙。
电力开关设备——高压开关设备
开关元件的性能比较
有触点开关元件 （1）阻抗转换比 （断开时与导通时的 阻抗比） （2）耐电压程度 （3）承受过载能力 （4）元件本身的功 率损耗 1010～1014 无触点开关元件 104～107
单断口可达550kV 强 小
每个元件只达15kV 弱 大
电力开关设备——高压开关设备
高压开关设备的共同性问题
u开关设备在功能和结构上的共性
要有带电和导电部分； 要有绝缘部分，带电部分与地及其它极间的隔离； 导体与触头的电连接部分； 触头的运动与机构。
u从运行角度的共同要求
电的作用；热的作用；机械作用；大气环境的作用。
电力开关设备——高压开关设备
除熔断器外，具有故障或负荷切除功能的高压开关元件由 合分单元、绝缘支撑单元、传动单元、基座和操动机构五部分 组成。
电力开关设备——高压开关设备
电力开关设备——高压开关设备
电力开关设备——高压开关设备
四、高压开关设备的发展趋势
电力开关设备——高压开关设备
1、国产高压开关设备已全面无油化，实现了以真空 开关和SF6断路器为代表的产品升级换代。
v40.5kV及以下电压等级产品中，真空开关占绝大多数，其
中12kV占95%以上， 40.5kV占75%以上。
v72.5kV及以上电压等级几乎全部为SF6产品。
v 近 年 来 ， 随 着 环保 要 求的 提 高，真空断路器向高压领域发 展，已有72.5-126kV产品问世 并投入运行。
电力开关设备——高压开关设备
2、为满足特高压输电的需要，发展特高压开关设备。
1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程
晋东南站：平高电气股份有限公司 南阳站：新东北电气（沈阳）高压开关有限公司 荆门站：西安西开高压电气股份有限公司 关键问题：绝缘结构、灭弧室、大功率操动机构 目前已发展1100kV-6300A-63kA GIS用断路器
电力开关设备——高压开关设备
3、交流金属封闭开关设备和控制设备（开关柜） 的小型化是其技术发展的一个重要方向。
按其绝缘结构分为空气绝缘、复合绝缘和气体绝缘三类。
电力开关设备——高压开关设备
固体绝缘的中压开关设备是未来的发展方向
真空灭弧室、主导电回路、绝缘支撑等有机地结合为一个固 封集成极柱，免维护结构。
电力开关设备——高压开关设备
4、高压开关设备的智能化技术迅速发展
智能化开关电器内涵由3个要素组成： ①开关电器完成基本职能过程中的智能感知、判断与执 行功能； ②运行过程中开关电器的智能状态监测与寿命评估； ③运行过程中对电网和环境的友好，对电网的友好表现 在低的操作过电压和电磁骚扰水平，对环境的友好主要表 现在SF6替代介质的应用
电力开关设备——高压开关设备
谢谢大家！
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