高压电器及成套配电装置全解
10KV主高低压设备技术规范全解
四、采购清单：主要设备清单（图纸另附）序号名称型号.规格. 单位数量备注一配电变压器11#2#配电变压器SC(B)10-2000/10,D.yn11，10±2*2.5%/0.4,Uk=6%台2变压器由厂家配供，外壳防护等级IP40，干变防护罩及内部底板由变压器生产厂家提供，母线铜排等附件由低压柜厂提供，温控器带通讯接口2 3#4#配电变压器SC(B)10-1000/10,D.yn11，10±2*2.5%/0.4,Uk=6%台2变压器由厂家配供，外壳防护等级IP40，干变防护罩及内部底板由变压器生产厂家提供，母线铜排等附件由低压柜厂提供，温控器带通讯接口二10KV高压开关柜1 进线柜UniGear ZS1-12或NxAirs-12或PIX-12 台 4以图纸为准2 计量柜台 23 PT、避雷器柜台 14 分段柜台 15 隔离柜台 16 出线柜台 67 PT、避雷器兼出线柜台 28 微机保护装置DMR200-L 台11 三低压配电屏1 次总柜 MDmaxSJ或Sivacon-8PT或BLokset 台 4以图纸为准2 分段柜台 23 出线柜台284 发电机开关柜台 25 无功补偿柜（300kvar）台 46 无功补偿柜(200kvar) 台 4 四母线桥及电缆竖井1 柜间母线桥桥内3*TMY-5*125*5+TMY-3*125*5具 1具体以实测为准2 柜间母线桥桥内3*TMY-2*100*5+TMY-100*5具 13 电缆竖井具4 具体尺寸及位置现场调整六直流电源及信号箱1 小型成套电源装置PM1-A2GP-40AH/110v 台 21 信号箱台 2（1）包括但不限于招标文件及其基本技术要求范围内相应设备制造前的准备（包括现场踏勘、技术核对等）、设备（包括备品备件、专用工具）、技术资料、设计、制造、检验、包装、技术资料、发货、运输、装卸至现场指定地点、配合指导安装调试、技术指导培训、质保期及维保服务和招标文件所要求的相关服务等全部内容。
高低压成套配电装置知识
高低压成套配电装置知识高低压成套配电装置,又称成套开关设备或开关柜。
是以开关设备为主体，将其它各种电器元件按一定主接线要求组装为一体而构成的成套电气设备，它用于配电系统，作接受与分配电能之用。
对线路进行控制、测量、保护及调整。
主要有高、低压开关柜，箱变等1. 开关柜的特点(a) 开关柜作为封闭式半封闭式，对电器元件及辅助件保护性好，能有效地防止灰尘、雨水、动物随意进入而影响供电的质量。
(b) 开关柜独立性好，能有效的防止因电路等故障使事故扩大。
(c) 开关柜联锁比效比较可靠、全面、安全性能高。
(d) 便于运输和安装。
(e) 能与微机结合，实现自动化管理。
(f) 开关柜为金属外壳，从强度和刚度都能满足要求，而且壳体都可确保安全可靠接地。
2. 开关柜的分类(a) 按柜体的结构特点分为开启式和封闭式两种。
开启式柜体结构简单，造价低，一次元件之间一般不隔开，母线外露。
封闭式的则将一次电器元件用隔板分隔成不同的小室，较开启式的安全，可以防止事故的扩大，但造价要高。
(b) 按一次电器元件固定的特点分为固定式和手车式。
固定式柜体一次元件安装完后，位置是不动的，但检修较为不便，而手车式的柜体断路器及操动机构全部在手车上（有时包括互感器、仪表等），检修断路器及机构等元件时，可将手车推出柜外，所以比较安全、方便、缺点是增加活动触头使回路电阻增加。
(c) 按电压等级分为低压、及高压开关柜(d) 按使用环境可分为户内式与户外式，以及一般环境型与特殊环境型（即矿用、温热带、高原型）3. 柜体3.1柜体外形尺寸的允许偏差见表7（等于JB/T6753.4中4.1表1的A级）表7 柜体外形尺寸的允许偏差3.2结构间隙差结构间隙指结构外表的结构要素之间如门与门、门与其它结构要素之间形成的同一间隙或平行间隙。
其差值见表8表8 结构间隙差3.3面板、侧板、门板等板类构件平面度的一般公差，为任意平方米小于3mm。
面板通常小于1.5mm。
3第三章高压电器及成套配电装置
第一节 高压电器相关知识
高压电器中的电弧 电弧电流的本质是离子导电，即触头之间的正离子（ 带正电）在触头间电场力的作用下向负极运动，负离子（ 带负电）和自由电子在触头间电场力的作用下向正极运动 而形成的电流。 触头断开后，触头之间如果有电弧存在，则电路实际 上并没有被切断，直到触头间电弧熄灭后电路才能真正断 开。 当电感（或电容）性负载所占比例较大（即电压和电 流相位差较大时），恢复电压增加较快，不利于灭弧。对 于纯阻性负载，恢复电压等于电源电压，则有利于灭弧。
第二节 高压断路器 SF6断路器： 使用寿命长、检修周期长、检修工作量小、不存在 燃烧和爆炸的危险。 SF6是一种无色、无味、无毒、不可燃、易液化 ，对电气设备不腐蚀的气体。 SF6气体绝缘性和灭弧能力强，它的绝缘强度是 空气的2.33倍，灭弧能力是空气的100倍。 SF6气体在电弧高温下会分解成低氟化物，电弧 过零后，很快再结合成SF6气体。某些SF6断路器 检修年限可达20年以上。
第一节 高压电器相关知识
与固体介质接触
第二节 高压断路器
断路器用于在正常运行时接通或断开电路， 故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路 ，特殊情况（如自动重合到故障线路上时）下可 靠地接通短路电流。 断路器的工作状态（断开或闭合）是由它的 操动机构控制的。
第二节 高压断路器
断路器的运行维护 （1）投入运行：新安装或大修后的断路器，投入运行前必 须验收合格才能施加运行电压。 （2）正常巡视：一般有人值班的变电所和升压变电所每天 巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确 定，通常每月不少于2次。 （3）油断路器巡视检查：油位在正常允许的范围之内，油 色透明无碳黑悬浮物。 （4）SF6断路器的巡视检查：每日定时记录SF6气体压力 和温度。 （5）真空断路器的巡视检查：应检查真空灭弧室无异常。
高压电器及成套配电装置ppt课件
－
就形成了电弧。
静触头 阳极区 弧柱区 阴极区 动触头
第一节
高压电器相关知识
电弧的本质：电弧的实质是一种气体放电(离子导电）现象。
1）电弧的形成： ① 热电子发射
当断路器的动、静触头分离时，触头间的接触压力及接 触面积逐渐缩小，接触电阻增大，使接触部位剧烈发热，导 致阴极表面温度急剧升高而发射电子 ，形成热电子发射。
电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。 （P52）
电力系统在运行中 ，如发生短路会流过非常大的电流。其 电流值远大于额定电流 ，并取决于短路点距电源的电气距离 。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最 大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短 路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影 响和后果。
高压电器相关知识
1、开关电器中电弧的产生与熄灭
当用开关电器开断电流时，如果电路电压不低于10—20伏， 电流不小于80～100mA，电器的触头间便会产生电弧。(P53)
◆触头的周围原本是空气或其它绝缘质，
为什么在动静触头分离瞬间会变成导电
＋
的电弧呢？ ◆原因就在于在绝缘介质中出现了大量的
自由电子。
大量自由电子由阴极到阳极的定向运动
② 强电场发射 开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触
头间的电场强度就非常大 ，使触头内部的电子在强电场作用 下被拉出来 ，就形成强电场发射。
第一节
高压电器相关知识
③ 热游离 弧柱中气体分子在高温作用下产生剧烈热运动，动能很大的
中性质点互相碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象 称为热游离。弧柱导电就是靠热游离来维持的。
④ 碰撞游离
从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动， 在运动过程中不断地与中性质点（原子或分子）发生碰撞。当高 速运动的电子积聚足够大的动能时，就会从中性质点中打 出一个或多个电子，使中性质点游离，这一过程称为碰撞游离。
高压电气及成套配电装置(共72张PPT)
进行“事故特巡”检查，判断断路器本身有无故障。
第36页，共72页。
第二节 高压断路器
五、断路器运行维护
3）断路器有下列情形之一者，应申请立即处理：
⑦断路器对故障分闸强行送电后，无论成功与否，均应对断路器外 观进行仔细检查。
第12页，共72页。
第二节 高压断路器
一、用途、类型和主要技术数据
2、高压断路器的类型 （2）真空断路器：是利用真空作为绝缘介质和灭弧介质
的。
（3）六氟化硫断路器：采用优质绝缘性能和灭弧性 能的SF6气体作为灭弧介质。
第13页，共72页。
第二节 高压断路器
一、用途、类型和主要技术数据
3、高压断路器的主要参数
1）每日定时记录SF6 气体压力和温度。
2）断路器各部分及管道无异声及异味，管道夹头正常。
3）管道无裂痕，无放电声和电晕放电。
4）引线连接部位无过热、引线驰度适中。 5）断路器分、合闸指示正确，并与当时实际运行工况相符。
6）接地完好。 7）环境条件良好，断路器的附近无杂物。
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第二节 高压断路器
场力的作用下向负极运动、负离子和自由电子在触头间电场力的作 用下向正极运动而形成的电流。
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第一节 高压电器相关知识
二、高压电器中的电弧 2、加速电弧熄灭的方法 电弧熄灭的条件：游离作用<去游离作用
去游离的方式：复合和扩散
复合：两个带异号电荷的质点在一起异号电荷中和。
扩散：带电质点从弧柱中逸出的现象。
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第二节 高压断路器
第8章 高压组合电器和成套电器
本章内容
1
2
高压组合电器
高压成套电器
8.1 高压组合电器一、源自网供电单元新一代环网供电单元由SF6绝缘。
由三个间隔组成：两个环网进出间隔和一个变压器回
路间隔
一、环网供电单元
一、环网供电单元（续1）
二、 箱式变电站
箱式变电站就是一种把高压开关设备，配电变压器和
低压配电装置按一定线路方案排步成一体的预制型户内、
三、开关柜的分类与型式
以上三种类型的共同点是外壳均用金属壳体。间隔
式和铠装式均有隔室，但间隔式的隔室一般用绝缘板而
Ⅴ型站要高，因为Ⅲ型站和Ⅴ型站是将变压器安放在室内，
起到隔音的作用；另外，将Ⅲ型站和Ⅴ型站的集中电磁辐射 分解成多点辐射；由于不同容量箱变的土建基础不同，使箱 变的增容不便；当箱变过载后或用户增容时，土建要重建， 会有一个较长的停电时间，增加工程的难度。
（2）欧式箱变
箱变的接线形式
单台配变形式—两路10KV进线；单台变压器容量一 般在500KVA～800KVA；低压出线电缆一般为4～6路。 两台配变形式—两路10KV进线；两台变压器，每台 变压器的容量在500KVA～800KVA;低压出线电缆一般为8
① 防止误分、误合断路器； ② 防止带负荷推拉手车； ③ 防止误入带电间隔； ④ 防止带电挂接地线或合接地开关； ⑤ 防止接地开关在接地位置时送
三、开关柜的分类与型式
1.分类
铠装式开关柜 各室间用金属板隔离接地，如：KYN1-10型 间隔式开关柜
各室间用非金属板隔离，如JYN2-10型；
箱式固定型 具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式， 如XGN2-10型。
三、GIS（SF6全封闭式组合电器）
高压开关柜(成套开关柜)基本知识
高压开关柜基本知识1.开关柜（又称成套开关或成套配电装置）：它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。
2.高压开关设备：主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结（母线）、外壳、支持件等组成的总称。
3.开关柜防护要求中的“五防”：防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地开关、防止带接地分合断路器、防止误入带电间隔。
4.母排位置相序对应关系：表1-1相别漆色母线安装相互位置垂直水平引下线A相黄上远左B相绿中中中C相红下近右5.防护等级:外壳、隔板及其他部分防止人体接近带电部分和触及运动部件以及防止外部物体侵入内部设备的保护程度。
表1-2防护等级简称定义IP1X 防止直径大于50mm的物体1.防止直径大于50mm的固体进入壳内；2.防止人体某一大面积部分（如手）意外触及壳内带电部分或运动部件IP2X 防止直径大于12.5mm的物体1.防止直径大于12.5mm的固体进入壳内；2.防止手触及壳内带电部分或运动部件IP3X 防止直径大于2.5mm的物体1.防止直径大于2.5mm的固体进入壳内；2.防止厚度(直径)大于2.5mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件IP4X 防止直径大于1mm的物体1.防止直径大于1mm的固体进入壳内；2.防止厚度(直径)大于1mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件IP5X 防尘1.能防止灰尘进入达到影响产品的程度；2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件IP6X 尘密1.完全防止灰尘进入壳内；2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件二、开关柜的主要特点：1.有一、二次方案,这是开关柜具体的功能标志,包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。
一个开关柜有一个确定的主回路(一次回路)方案和一个辅助回路(二次回路)方案，当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。
高压成套配电装置的分类及基本介绍
3、主接线方案
七、GFC—3BQ(F)型高压开关柜 1、概述 GFC—3BQ(F)型高压开关柜是由 GFC—3B(F)型高压开关柜派生的
全工矿加强绝缘型产品，能在较恶劣的环境下正常使用，并具有防止误 操作断路器，防止带负荷推拉手车，防止带电挂接地线，防止带地线送 电及防止误入带电间隔的功能。可用于 3~10kV 交流 50Hz 单母线系统 中，作为接受和分配电能之用。该型开关柜为户内型，系不靠墙安装。
各种不同类型的手车上装ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ主回路隔离动触头和和辅助回路插头， 手车与柜体的电气连接靠主回路动静触头和二次插头座的配合实现。
2、技术数据
3、电气主回路方案
4、外形及安装尺寸
八、GFC—15A(F)、GFC—15A(F)Z 防误型手车式高压开关柜
7
1、概述 GFC—15A(F)、GFC—15A(F)Z 防误型手车式高压开关柜适用于户 内三相交流 50Hz、额定电压 3~10kV 系统中，作为发电厂、变电所中控 制发电机、变压器、受电、馈电以及厂用电的主要用柜，亦适用于各种 工矿企业中作为交流高压电动机及电容器的切合和保护之用，对于带有 旁路母线的开关柜，在断路器发生故障的情况下，可通过旁路电源立即 送电。 型号含义： G F C — 15 A (F) P
高压成套配电装置的分类及基本介绍
一、GG—1A(F)型固定式开关柜
1、概述 GG—1A(F)型高压开关柜具有闭锁防误操作装置，适用于 3~10kV、 三相交流 50Hz，作为发电厂、变电所、厂矿企业等受电、馈电和大容 量高压电机起动保护之用，适用于户内靠墙或离墙安装。 开关柜派生型式 I 型为防误型一般闭锁方案、II 型为防误型简易闭 锁方案。开关柜可配装 ZN28 等真空断路器或 SN10 少油断路器，选用 CT17、CD17 或 CT8、CD10 操动机构，性能可靠。 型号含义如下： G G — 1 A (F)—
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真空断路器
▪ (2）：真空断路器一一真空断路器是利用 ‘真空’作绝缘介质和灭弧介质的一种断路 器,所谓的“真空”可以理解为一种压强低于 10⁻⁴ mm汞柱密封容器，其空间内气体分子 极为稀少，将开关的动、定触头安装在一个 “真空”的密封容器中，（又称真空灭弧室） 而制成的一种断路器
▪ 触头间的恢复电压大于触头间的介质击穿电压，电 弧将重燃，反之触头间的恢复电压小于触头间的介 质击穿电压，电弧将彻底熄灭。
第二节 高压断路器
▪ 1：用途：断路器是高压开关设备中最重要、 最复杂的一种，既能切换正常负载，又可排 除短路故障，同时承担着控制和保护双重任 务
▪ 2：类型：有高压断路器的类型很多，一般可 接下列方法分类： 按安装地点分可分为户内 式和户外式两种，按灭弧原理和灭弧介质可 分为油断器、真空断路器、六氟化硫（FS6） 断路器等。
高压电器及成套配电装置
概述: 高压电器是电力系统中的重要设备。在电力系统中,在 各行各业生产以及民用生活中广泛使用。在电能的生产、输送 和分配过程中，高压电器在电力系统中,起到控制、保护和测 量的作用。高压电器性能的优劣直接影响到电力系统的稳定和 安全运行。高压电器的正确使用和运行维护，对企业经济效益
电弧的产生：
具体过程为：当开关电器用来开断电路时，触头在分离过程中，由于动、 静触头间的接触压力在触头刚分离时，由于触头的开距很小，开距间电 场强度很高，负极的触头在高温和接触面积不断下降和减少，接触电阻 迅速增大，开距间的温度将急剧升高，另一方面在强电场的作用下，将 发生热电子发射和强电场发射。由负极发射出的电子在电场力的具体过 程为：当开关电器用来开断电路时，触头在分离过程中，由于动、静触 头间的接触压力在触头刚分离时，由于触头的开距很小，开距间电场强 度很高，负极的触头在高温和接触面积不断下降和减少，接触电阻迅速 增大，开距间的温度将急剧升高. 在高速运动的电子流向正极的过程中， 不断与气体分子碰撞，当积累足够大的动能时，可使中性气体分子分离 成自由负电子和正离子，这一过程称为碰撞游离。 由此连续不断的碰撞 游离，具有很大的电导，在外加电场作用下，气体介质开始被击穿，而 形成弧光放电。弧光放电时，其温度高达5000---13000度.
电弧熄灭方法：
▪ （1）：气体吹动电弧—是利用温度较低的气体、吹动电弧，吹动电弧 的气流会使电弧温度降低，并带有大量电质子点，从而提高了弧隙的介 质击穿电压，使电弧加速熄灭。接照吹动电弧气体的方向不同，吹动电 弧的方法可分为：纵向吹动（纵吹）和横向吹动（横吹）两种。 纵吹： 为气体吹动方向与电弧轴向平行的吹弧方式。 横吹：为气体吹动方向与 电弧轴向相互垂直的吹动方式。
▪ （4）：关合电流：（kA）是指断路器在短路故障情况下进行操作时， 都能保证断路器可靠关合,不会发生触头熔焊及电动力损害机械，开关所 允许通过的最大短路电流
一、真空断路器的特点
▪ 具有体积小、重量轻、 噪音小、无可燃物、维 护工作量少等突出的优 点。尤其适用于频繁操 作及故障较多的场合。
真空断路器的组成结构
六氟化硫断路器
▪ (3）：六氟化硫断路器：六氟化硫（SF₆）断 路器是采用具有优质绝缘性能和灭弧性能的 SF₆气体作为灭弧介质的断路器。其优点：绝 缘性能好，灭弧性能强、不可燃、体积小
高压断路器的主要参数
▪ （1）：额定电压：（kv）是指断路器正常工作时能承受的最高工作电 压,它决定于断路器的绝缘水平。常用断路器的额定电压等级： （kv） 3、 6、 12、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ24、40.5、72.5、126、„（kv）
▪ （2）：拉长电弧（或将长弧分成几个短弧）— 采用加快触头之间的分 离速度（或分成多个断口）等措施，使电弧的长度迅速拉长、电弧表面 积迅速增大，从而提高触头间的介质击穿强度，加速电弧熄灭.
▪ （3）：电弧与固体介质接触：当电弧与优质固体灭弧介质（如石英砂 等）接触时，固体介质能使电弧迅速冷却，使触头间的带电质子点急剧 减少，迅速提高介质击穿电压，从而达到加速电弧熄灭的目的。
和社会效益上具有重大的意义。
第一节 开关电器中的电弧
▪ 开关电器中电弧的产生与熄灭 1 电弧是一个客观存在的物理现象，它有利有
弊。利：在工程上电弧焊接和电弧冶炼技术 是直接利用电弧的特性来进行生产，为人类 利用。 弊：在开关电器中，当接通或断开电 路时，触头间产生的电弧是有害的，要求电 弧被尽快熄灭。
油断路器
▪ (1）：油断路器一一采用绝缘油作为灭弧介质的断路器，称 为油断路器。它可分为多油断路器和少油断路器。 A：多油 断路器一一多油断路器中的绝缘油除作灭弧介质使用外，还 作为触头断开后触头之间的主绝缘以及带电部分与接地外壳\ 之间的主绝缘使用。 优点：加工工艺要求不高、耐用、价格 较低。 缺点：用油量多、金属耗材量大、体积较大、易发生 火灾或爆炸
真空灭弧室
– 特点：整个寿命期内真空有保证
▪ ①瓷壳好，质地细腻，光滑无杂 色，如玉石与航空陶瓷共用，减 少漏气的可能；
▪ ②真空电弧冶炼触头含气量特低， 在触头烧蚀时，释放出来的气体 造成真空度下降的影响大大降低。
▪ 开断原理先进，31.5kA以下采用 杯状横磁场，31.5kA以上采用纵 磁场。触头的平面较规则，电场 分布极佳，所需开距小，即可达 到断口耐压的要求，开断的截流 质低
▪ （2）：额定电流：（A）是指断路器在规定的环境温度下，开关长期允 许通过的最大工作电流（有效值）。我国规定环境温度为﹢40℃。常用 断路器的额定电流等级为： 200A、 400A、 630A、 1000A、 1250A、 1600A、 2000A、 3150A„„ 。
▪ （3）：额定开断电流：（kA）是指断路器在额定电压下断路器能够可 靠开断的最大短路电流值，它是表明断路器灭弧能力的技术参数。