电气开关及运行基础知识讲义一[1]
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电气开关及运行基础知 识讲义一
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2020/11/28
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•一次系
•系
统
统
•二次系统
•一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用
的系统，称为一次系统.
•二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、
控制的系统，称为二次系统。
•一次设备
•电气设备 •二次设
•电气一次系统的设备备称为一次设备，电气二次 系统的设备，称为二次设备。
25℃。 •③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
电弧的基本知识
•一、什么是电弧
• 电弧实际上也就是开关两个触头之 间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿， 形成的一个气体导电通道。
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•带负荷拉刀闸
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•电气一次设备
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•①生产和转换电能的设备 •②开关电器。用来接通或断开电路。 •③限流电器 •④载流导体 •⑤补偿设备 •⑥仪用互感器 •⑦防御过电压设备 •⑧绝缘子 •⑨接地装置
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
高低压电器
•电气设备的额定参数
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•一、高压断路器
•（一）高压断路器的用途
•高压断路器在电网中起两方面的作用：一是
控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电
气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作
电流）；二是保护作用，即在电气设备或电力
线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳
闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从
•断路器基本结构示意图
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•（三）高压断路器的类型
•按安装地点分 •户内高压断路器 •户外高压断路器
•按灭弧介质 及灭弧原理
•六氟化硫（SF6）断路器
•真空断路器 •油断路器
•多油断路器 •少油断路器
•压缩空气断路器等。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•二、电气设备的额定电流
•电气设备的额定电流是指周围介质在额 定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连 接的长期发热温度不超过极限值所允许长 期通过的最大电流值。
•我国采用的周围介质额定温度如下： •①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、
互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。 •②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为
通常在220千伏及以上线路断路器上使用。
• 5. 提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。
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高压开关电器
• ① 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工 作电流的开关电器，如高压负荷开关。 • ② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流的开关电器，如高压熔断器。 • ③ 既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开 和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压 断路器。 • ④ 不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电 气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。
•二、电弧的危害
•1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并 未真正断开。 •2.电弧温度极高, 很容易烧坏开关触头；触头附 近的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开 关电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。
• 3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电 动力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形， 就很容易造成飞弧短路和伤人。
•类型
•支柱式（或称瓷柱式）
•按结构布置分•罐式 •六氟化硫全封闭组合式
•有双压式
•按其灭弧方式分
•单压式
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•特点
•六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比 其它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路 器的体积小、开断容量大、开断性能优异、 电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不 检修，有的还提出20年不检修）、无噪音 公害、无火灾危险。
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•三、熄灭交流电弧的方法
• 1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多
断口结构等。
• 2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、
冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。
• 3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介
质绝缘强度。
• 4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。
•额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏
及以上的电气设备称为高压设备。
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•一般我们习惯上称
•220/380伏及以下为低 压
•将3千伏～35千伏称为中压
•110千伏、220千伏称为高压
•330千伏、500千伏称为超高压
•700千伏、1000千伏称为特高压
•一、电气设备的额定电压
•额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级， 是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作 时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证 可靠长期运行。
•第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压
•第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 •第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
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SF6全封闭组合电器GIS
n 外壳：封闭带电部分并接地、内充一定压力SF6气体，屏蔽及固定设备。常用 铝合金、不锈钢或无磁铸钢材料做成。
n 母线：汇集电能、分配电能、传输电能。多由铝合金管制成，两端插入触头 座内；三相母线可以做成三相共箱的，多用于110kV及以下GIS设备；也可以 做成三相离相的，多用于220kV及以上GIS设备。母线表面要求光洁度高，没 有毛刺及凹凸不平之处。母线由优质环氧树脂盆形绝缘子或母线绝缘子支撑。
电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正
常运行（断开短路电流）。
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•（二）高压断路器的基本结构
•高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、 绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分
•1-通断元件； •2-绝缘支撑元件； •3-操动机构； •4-基座
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•一次系
•系
统
统
•二次系统
•一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用
的系统，称为一次系统.
•二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、
控制的系统，称为二次系统。
•一次设备
•电气设备 •二次设
•电气一次系统的设备备称为一次设备，电气二次 系统的设备，称为二次设备。
25℃。 •③埋设地下的电力电缆的额定泥土温度为25℃。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
电弧的基本知识
•一、什么是电弧
• 电弧实际上也就是开关两个触头之 间空气（或其它绝缘介质）局部被击穿， 形成的一个气体导电通道。
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•带负荷拉刀闸
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•电气一次设备
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•①生产和转换电能的设备 •②开关电器。用来接通或断开电路。 •③限流电器 •④载流导体 •⑤补偿设备 •⑥仪用互感器 •⑦防御过电压设备 •⑧绝缘子 •⑨接地装置
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
高低压电器
•电气设备的额定参数
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•一、高压断路器
•（一）高压断路器的用途
•高压断路器在电网中起两方面的作用：一是
控制作用，即根据电网运行的需要，将部分电
气设备或线路投入或退出运行（开闭正常工作
电流）；二是保护作用，即在电气设备或电力
线路发生故障时，继电保护或自动装置发出跳
闸信号，使断路器断开，将故障设备或线路从
•断路器基本结构示意图
电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•（三）高压断路器的类型
•按安装地点分 •户内高压断路器 •户外高压断路器
•按灭弧介质 及灭弧原理
•六氟化硫（SF6）断路器
•真空断路器 •油断路器
•多油断路器 •少油断路器
•压缩空气断路器等。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•二、电气设备的额定电流
•电气设备的额定电流是指周围介质在额 定环境温度时，其绝缘和载流导体及其连 接的长期发热温度不超过极限值所允许长 期通过的最大电流值。
•我国采用的周围介质额定温度如下： •①电力变压器和大部分电器(如断路器、隔离开关、
互感器等)的额定周围空气温度取为40℃。 •②敷设在空气中的母线、电缆和绝缘导线等为
通常在220千伏及以上线路断路器上使用。
• 5. 提高弧隙介质压力：有利于加强正负离子复合。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
高压开关电器
• ① 仅用来在正常工作情况下，断开和闭合正常工 作电流的开关电器，如高压负荷开关。 • ② 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电 流的开关电器，如高压熔断器。 • ③ 既用来断开和闭合正常工作电流，也用来断开 和闭合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压 断路器。 • ④ 不要求断开或闭合电流，只用来对被检修的电 气设备隔离电压的开关电器，如隔离开关等。
•二、电弧的危害
•1.开关电器开断电路时，触头虽已分开，但实际并 未真正断开。 •2.电弧温度极高, 很容易烧坏开关触头；触头附 近的绝缘物也会遭受破坏；还会引起短路故障、开 关电器爆炸、形成火灾等危害电力系统的安全运行。
• 3.电弧是一束能导电的气体，它的质量很轻，在电 动力、热力作用下能迅速移动、伸长、弯曲和变形， 就很容易造成飞弧短路和伤人。
•类型
•支柱式（或称瓷柱式）
•按结构布置分•罐式 •六氟化硫全封闭组合式
•有双压式
•按其灭弧方式分
•单压式
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•特点
•六氟化硫气体的绝缘性能和灭弧性能比 其它灭弧介质明显的优越，六氟化硫断路 器的体积小、开断容量大、开断性能优异、 电寿命长、检修间隔时间长（一般10年不 检修，有的还提出20年不检修）、无噪音 公害、无火灾危险。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
•三、熄灭交流电弧的方法
• 1.迅速拉长电弧：提高断路器的分闸速度，采用多
断口结构等。
• 2.吹弧：利用气体或绝缘油吹动电弧，使电弧拉长、
冷却，这是高压断路器的主要熄弧手段。
• 3.采用真空：减少碰撞游离的可能性，迅速恢复介
质绝缘强度。
• 4.弧隙并联电阻：主要用来提高断路器的熄弧能力。
•额定电压为1000伏以下电气设备称为低压设备，1000伏
及以上的电气设备称为高压设备。
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•一般我们习惯上称
•220/380伏及以下为低 压
•将3千伏～35千伏称为中压
•110千伏、220千伏称为高压
•330千伏、500千伏称为超高压
•700千伏、1000千伏称为特高压
•一、电气设备的额定电压
•额定电压就是国家规定的电气设备标准的电压等级， 是电气设备设计时所依据的电压值。在这一电压下工作 时，电气设备的技术经济性能能够达到最佳状态，保证 可靠长期运行。
•第一类额定电压是指100伏及以下的额定电压
•第二类额定电压是指100～1000伏之间的额定电压 •第三类额定电压是指1000伏及其以上的电压等级。
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电气开关及运行基础知识讲义一[1]
SF6全封闭组合电器GIS
n 外壳：封闭带电部分并接地、内充一定压力SF6气体，屏蔽及固定设备。常用 铝合金、不锈钢或无磁铸钢材料做成。
n 母线：汇集电能、分配电能、传输电能。多由铝合金管制成，两端插入触头 座内；三相母线可以做成三相共箱的，多用于110kV及以下GIS设备；也可以 做成三相离相的，多用于220kV及以上GIS设备。母线表面要求光洁度高，没 有毛刺及凹凸不平之处。母线由优质环氧树脂盆形绝缘子或母线绝缘子支撑。
电网中迅速切除，确保电网中无故障部分的正
常运行（断开短路电流）。
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•（二）高压断路器的基本结构
•高压断路器的基本结构：主要包括电路通断元件、 绝缘支撑元件、操动机构及基座等几部分
•1-通断元件； •2-绝缘支撑元件； •3-操动机构； •4-基座
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