第二章-高壓斷路器的構造及工作原理

1、2.4高壓斷路器高壓斷路器 高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關設備，高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關設備，它有完善的滅弧裝置，因此，不僅能在正常時通斷負荷電它有完善的滅弧裝置，因此，不僅能在正常時通斷負荷電流，而且能在出現(xiàn)短路故障時在保護裝置作用下切斷短路流，而且能在出現(xiàn)短路故障時在保護裝置作用下切斷短路電流。電流。 按其采用的滅弧介質劃分：按其采用的滅弧介質劃分：油斷路器油斷路器SF6斷路器斷路器真空斷路器真空斷路器多油：油量多一些，其油作為滅弧介質，又作多油：油量多一些，其油作為滅弧介質，又作為絕緣介質。為絕緣介質。因油量多、體積大，斷流容量小、運行維護較因油量多、體積大

2、，斷流容量小、運行維護較困難，現(xiàn)困難，現(xiàn)已淘汰已淘汰。少油：油量較少，僅作為滅弧介質少油：油量較少，僅作為滅弧介質一、高壓斷路器的型號表示和含義：一、高壓斷路器的型號表示和含義：I型：斷流容量型：斷流容量300MVA II型：型：500MVA III型：型：750MVA例如：例如：S N 10 10 I少油、戶內、設計序號：少油、戶內、設計序號：10、額定電壓、額定電壓10kV、I型型二、高壓斷路器的基本結構：二、高壓斷路器的基本結構：主要零部件：開關本體主要零部件：開關本體的底架、底座的底架、底座功能：整臺產品的基礎功能：整臺產品的基礎開斷元件：開斷元件：主要零部件：主要零部件： 主滅弧室主

3、滅弧室 主觸頭系統(tǒng)主觸頭系統(tǒng) 主導電回路主導電回路 輔助滅弧室輔助滅弧室 輔助觸頭系統(tǒng)輔助觸頭系統(tǒng) 并聯(lián)電阻并聯(lián)電阻功能：功能： 開斷及關合電力線路，安全隔離電源開斷及關合電力線路，安全隔離電源支持絕緣件：支持絕緣件：主要零部件：主要零部件： 瓷柱瓷柱 瓷套管瓷套管 絕緣管等構成的支柱本體絕緣管等構成的支柱本體 拉緊絕緣子等拉緊絕緣子等功能：功能： 保證開斷元件有可靠的對地絕緣，承受開斷元件的操保證開斷元件有可靠的對地絕緣，承受開斷元件的操作力及各種外力作力及各種外力傳動元件：傳動元件：主要零部件：主要零部件： 各種連桿各種連桿 齒輪齒輪 拐臂拐臂 液壓管道液壓管道 壓縮空氣管道等壓縮空氣管道

4、等功能：功能： 將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部將操作命令及操作功傳遞給開斷元件的觸頭和其它部件件操作機構：操作機構：主要零部件：主要零部件： 彈簧、液壓、電磁、氣動及手動機構的本體及彈簧、液壓、電磁、氣動及手動機構的本體及 其配件其配件功能：功能： 為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現(xiàn)各種規(guī)定的為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現(xiàn)各種規(guī)定的操作操作三、高壓斷路器的技術要求及其基本參數(shù)三、高壓斷路器的技術要求及其基本參數(shù)(一一)開斷、關合電路方面開斷、關合電路方面1.開斷短路故障開斷短路故障標志高壓斷路器開斷短路故障能力的主要參數(shù)是：標志高壓斷路器開斷短路故障能力的主要參數(shù)是：額

5、定電壓額定電壓 (kV)： 斷路器銘牌上所標明的該斷路器正常工作電壓的有效值。斷路器銘牌上所標明的該斷路器正常工作電壓的有效值。 對于三相設備，一般指線電壓。對于三相設備，一般指線電壓。 在斷路器的技術參數(shù)中，常有在斷路器的技術參數(shù)中，常有最高工作電壓最高工作電壓的標定，其的標定，其值高出額定電壓約值高出額定電壓約15%，如額定電壓，如額定電壓10kV的斷路器，可以的斷路器，可以長期工作在長期工作在11.5kV的線電壓下。的線電壓下。 但國際上開關所標明的額定電壓往往就是其所允許的最但國際上開關所標明的額定電壓往往就是其所允許的最高工作電壓，為了與國際接軌，目前我國也以斷路器所允高工作電壓，為

6、了與國際接軌，目前我國也以斷路器所允許的最高工作電壓標注額定電壓值。許的最高工作電壓標注額定電壓值。 eU額定開斷電流額定開斷電流 (kA，有效值，有效值)： (Rated Short-Circuit Breaking Current) 在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷在額定電壓下，斷路器能夠可靠開斷的最大電流為額定開斷電流。它主要表征斷路器熄滅大電流電弧的能力。電流。它主要表征斷路器熄滅大電流電弧的能力。 通常以觸頭分離瞬間短路電流交流分量有效值和直流分量通常以觸頭分離瞬間短路電流交流分量有效值和直流分量的百分數(shù)表示。如果直流分量不超過的百分數(shù)表示。如果直流分量不超過20

7、%，額定短路開斷電，額定短路開斷電流僅由交流分量有效值來表征。流僅由交流分量有效值來表征。 在電力線路不同地點出現(xiàn)短路故障時，短路電流的大小也在電力線路不同地點出現(xiàn)短路故障時，短路電流的大小也有很大的差別。有很大的差別。ekI 在在1、2、3、4處出現(xiàn)短路故障時，斷路器都應可靠地處出現(xiàn)短路故障時，斷路器都應可靠地開斷電路。顯然在斷路器開斷電路。顯然在斷路器DL的出線端子處的出線端子處1發(fā)生短路時，短發(fā)生短路時，短路電流路電流 最大。最大。 但是，近年來的實踐和理論表明，當短路但是，近年來的實踐和理論表明，當短路2(離斷路器幾離斷路器幾公里處公里處)出現(xiàn)短路故障時，其短電路電流雖然比出現(xiàn)短路故障

8、時，其短電路電流雖然比 小，但小，但斷路器開斷可能更加困難，這種故障稱為近區(qū)故障。斷路器開斷可能更加困難，這種故障稱為近區(qū)故障。1dI1dI額定斷流容量額定斷流容量 (MVA)： 由于開斷能力和額定電壓、開斷電流有關，因此，通常由于開斷能力和額定電壓、開斷電流有關，因此，通常采用一個綜合參數(shù)，即以額定斷流容量來表示斷路器的開采用一個綜合參數(shù)，即以額定斷流容量來表示斷路器的開斷能力。對于三相電路有：斷能力。對于三相電路有： 新的國家標準已取消這一術語，目前直接用額定開斷電新的國家標準已取消這一術語，目前直接用額定開斷電流表示。流表示。 選擇斷路器時，首先要校核的參數(shù)就是斷路器開斷短路選擇斷路器時

9、，首先要校核的參數(shù)就是斷路器開斷短路故障電路的能力。故障電路的能力。edSekeedIUS3 2.快速開斷快速開斷 標志斷路器開斷過程快慢的參數(shù)是：標志斷路器開斷過程快慢的參數(shù)是：開斷時間開斷時間 (s)： 從斷路器接到開斷信號到短路電流終止從斷路器接到開斷信號到短路電流終止(電弧熄滅電弧熄滅)的全部時間。的全部時間。 固有分閘時間固有分閘時間 ：斷路器接到分閘命令：斷路器接到分閘命令(分閘線圈通電分閘線圈通電)開開 始至觸頭剛剛分離這段時間。始至觸頭剛剛分離這段時間。 是操動機構動作時間是操動機構動作時間 燃弧時間燃弧時間 ：從觸頭剛分離開始至三相電弧完全熄滅為止。：從觸頭剛分離開始至三相電

10、弧完全熄滅為止。 表明斷路器滅弧能力的大小。表明斷路器滅弧能力的大小。 低速動作斷路器低速動作斷路器 0.12s中速動作斷路器中速動作斷路器 = 0.080.12s高速動作斷路器高速動作斷路器 0.08sgtgftrhtgtgtgt3.關合短路故障關合短路故障預伏故障：電力系統(tǒng)中的電器設備或輸電線路有可能在未預伏故障：電力系統(tǒng)中的電器設備或輸電線路有可能在未投入運行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)。投入運行前就已存在絕緣故障，甚至處于短路狀態(tài)。 在這種預伏故障狀態(tài)下關合電路，將發(fā)生斷路器關合短在這種預伏故障狀態(tài)下關合電路，將發(fā)生斷路器關合短路的嚴重情況。出現(xiàn)關合短路電流時在斷路器的動靜觸頭

11、路的嚴重情況。出現(xiàn)關合短路電流時在斷路器的動靜觸頭還沒有接觸閉合下，觸頭間隙即可被擊穿而形成電弧。由還沒有接觸閉合下，觸頭間隙即可被擊穿而形成電弧。由于短路電流強大的電動力，可使動觸頭因受阻力作用而不于短路電流強大的電動力，可使動觸頭因受阻力作用而不能與靜觸頭吻合，造成持續(xù)燃燒著的電弧。能與靜觸頭吻合，造成持續(xù)燃燒著的電弧。 因此，斷路器應具有足夠的關合短路電流的能力。因此，斷路器應具有足夠的關合短路電流的能力。 標志關合短路電流能力的參數(shù)是：標志關合短路電流能力的參數(shù)是：額定短路關合電流額定短路關合電流 (kA，峰值，峰值)(Making Current) 斷路器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性

12、能條件下，能保斷路器在額定電壓以及規(guī)定的使用和性能條件下，能保證正常關合的最大短路證正常關合的最大短路峰值峰值電流。電流。egi合閘時間：在額定操作電壓下，從斷路器合閘線圈通電開合閘時間：在額定操作電壓下，從斷路器合閘線圈通電開始至主觸頭剛接觸為止。始至主觸頭剛接觸為止。4.自動重合閘自動重合閘 對于瞬時性故障采用自動重合閘是提高供電可靠性的對于瞬時性故障采用自動重合閘是提高供電可靠性的有利措施。采用自動重合閘的斷路器，其重合間隔時間一有利措施。采用自動重合閘的斷路器，其重合間隔時間一般為般為1s左右。左右。5.分合各種空載、負載電路分合各種空載、負載電路 分合這些電路的主要問題是產生過電壓。

13、標志這方面分合這些電路的主要問題是產生過電壓。標志這方面分合能力的主要參數(shù)是額定電壓分合能力的主要參數(shù)是額定電壓 ，分合架空輸電線路，分合架空輸電線路和電纜的長度（和電纜的長度（km）以及變壓器、電容器組的容量等。）以及變壓器、電容器組的容量等。6.允許分合次數(shù)允許分合次數(shù) 一般斷路器允許空載分合次數(shù)（也稱機械壽命）為一般斷路器允許空載分合次數(shù)（也稱機械壽命）為2000次。次。eU(二二)一般電氣性能方面一般電氣性能方面 1.電壓電壓 高壓斷路器除了要能長期承受相應的最大工作電壓外，高壓斷路器除了要能長期承受相應的最大工作電壓外，還應耐受高于額定電壓的各種過電壓作用，而不會導致絕還應耐受高于額

14、定電壓的各種過電壓作用，而不會導致絕緣的損壞。緣的損壞。 標志這方面性能的參數(shù)是：工頻試驗電壓、全波和截波標志這方面性能的參數(shù)是：工頻試驗電壓、全波和截波沖擊試驗電壓、操作波試驗電壓。沖擊試驗電壓、操作波試驗電壓。 2.電流電流(1)額定電流額定電流 (A，有效值，有效值): 斷路器在閉合狀態(tài)下導電系統(tǒng)能長期通過的電流。在額斷路器在閉合狀態(tài)下導電系統(tǒng)能長期通過的電流。在額定頻率下通過這一電流時，各個金屬部位和絕緣的溫升不定頻率下通過這一電流時，各個金屬部位和絕緣的溫升不能超過國家標準中規(guī)定的數(shù)值。額定電流在某種程度上決能超過國家標準中規(guī)定的數(shù)值。額定電流在某種程度上決定了導體及觸頭的尺寸。定了

15、導體及觸頭的尺寸。 eI(2)額定峰值耐受電流或動穩(wěn)定電流額定峰值耐受電流或動穩(wěn)定電流 (kA，峰值，峰值) (Peak Withstand Current)是斷路器在閉合位置所能允許通過的最大電流峰值。表征是斷路器在閉合位置所能允許通過的最大電流峰值。表征開關導電部分及支持絕緣部分的機械強度，在通過這一電開關導電部分及支持絕緣部分的機械強度，在通過這一電流后開關不應損壞且能繼續(xù)正常工作。流后開關不應損壞且能繼續(xù)正常工作。(3)額定短時耐受電流或熱穩(wěn)定電流額定短時耐受電流或熱穩(wěn)定電流 (kA，有效值，有效值) 是在規(guī)定的短時間內，斷路器在閉合位置所能耐受的電流。是在規(guī)定的短時間內，斷路器在閉合

16、位置所能耐受的電流。流過這一電流期間，斷路器的溫升，不應超過標準規(guī)定的流過這一電流期間，斷路器的溫升，不應超過標準規(guī)定的短時發(fā)熱允許溫度。短時發(fā)熱允許溫度。 dwireI額定電流額定電流額定短路開斷電流額定短路開斷電流額定熱穩(wěn)定電流額定熱穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流額定短路關合電流額定短路關合電流 除額定電流外，額定動穩(wěn)電流、額定關合電流、額定開除額定電流外，額定動穩(wěn)電流、額定關合電流、額定開斷電流、額定熱穩(wěn)電流都是斷電流、額定熱穩(wěn)電流都是同一短路電流同一短路電流在不同工況下或在不同工況下或不同時刻出現(xiàn)的電流峰值或有效值，但各有其特指的表征不同時刻出現(xiàn)的電流峰值或有效值，但各有其特指的

17、表征含義。含義。egidwireIekIeI幾個電流之間的關系為：幾個電流之間的關系為：reekdwegIIii reekekdwIIIi55. 255. 228 . 1 都以短路發(fā)生后約半個工頻周期處出現(xiàn)的沖擊電流峰值表示都以短路發(fā)生后約半個工頻周期處出現(xiàn)的沖擊電流峰值表示為沖擊系數(shù)8 . 1(三三)自然環(huán)境方面自然環(huán)境方面1.海拔高度海拔高度 海拔高度對高壓電器主要有兩方面的影響：海拔高度對高壓電器主要有兩方面的影響：(1)對外部絕緣的影響。對外部絕緣的影響。(2)對電器發(fā)熱溫度的影響對電器發(fā)熱溫度的影響2.環(huán)境溫度環(huán)境溫度3.濕度濕度4.地震地震5.污穢污穢6.風力風力7.覆冰覆冰四、少

18、油斷路器四、少油斷路器1.SN10-10少油斷路器少油斷路器1-鋁帽鋁帽2-上接線端子上接線端子3-油標油標4-絕緣筒絕緣筒5-下接線端子下接線端子6-基座基座7-主軸主軸8-框架框架9-斷路彈簧斷路彈簧外形結構圖外形結構圖DL在合閘位置時，在合閘位置時，形成的導電回為：形成的導電回為：上接線端子上接線端子靜觸頭靜觸頭導電桿導電桿中間觸頭中間觸頭下接端子下接端子分閘時，導電桿與靜觸頭分開，分閘時，導電桿與靜觸頭分開，導電回路即被切斷而你生電弧，導電回路即被切斷而你生電弧，油在高溫下蒸發(fā)分解成大量氣體，油在高溫下蒸發(fā)分解成大量氣體，油壓增高。隨著動觸頭繼續(xù)下移，油壓增高。隨著動觸頭繼續(xù)下移，在滅

19、弧室內油氣混合物對電弧進行在滅弧室內油氣混合物對電弧進行橫吹和附加縱吹，使電弧熄滅。橫吹和附加縱吹，使電弧熄滅。圖2.13 SN10-10少油斷路器滅弧過程：從動、靜觸頭分開產生電弧到第一吹弧道打開，稱為封滅弧過程：從動、靜觸頭分開產生電弧到第一吹弧道打開，稱為封閉泡階段。在此階段電弧處在靜止的氣泡中，冷卻作用差，電弧難閉泡階段。在此階段電弧處在靜止的氣泡中，冷卻作用差，電弧難以熄滅。動觸頭繼續(xù)向下運動，第一、第二、三吹弧道相繼打開，以熄滅。動觸頭繼續(xù)向下運動，第一、第二、三吹弧道相繼打開，滅弧室內的高壓氣體經吹弧道向外排出，對電弧橫向吹拂，使電弧滅弧室內的高壓氣體經吹弧道向外排出，對電弧橫向

20、吹拂，使電弧強力冷卻與去游離。強力冷卻與去游離。滅弧室由幾種不同形狀滅弧室由幾種不同形狀的滅弧片疊裝而成的滅弧片疊裝而成斷路器的主軸斷路器的主軸1通通過連桿過連桿5與操動機與操動機構的主軸構的主軸2連接在連接在一起。操動機構一起。操動機構接到分、合閘信接到分、合閘信號后，在外界能號后，在外界能源作用下，使主源作用下，使主軸軸2轉動，再通過轉動，再通過連桿連桿5帶動斷路器帶動斷路器主軸主軸1和導電桿完和導電桿完成斷路器的分、成斷路器的分、合閘操作。合閘操作。2.SW-110型斷路器型斷路器 SW-110型斷路器由三個獨立的型斷路器由三個獨立的Y形單元組成，每個形單元組成，每個Y形形單元構成一相的

21、斷路單元。單元構成一相的斷路單元。1-底架底架2-提升桿提升桿3-支持套管支持套管5-中間機構箱中間機構箱6-滅弧室滅弧室3.六氟化硫六氟化硫(SF6)斷路器斷路器一、氣體特性：一、氣體特性：SF6由由F原子與原子與S原子結合而成，分子結構是個完全對稱的八原子結合而成，分子結構是個完全對稱的八面體，面體，S原子居中，六個角上是原子居中，六個角上是F原子，原子，F(xiàn)與與S原子間以共價原子間以共價鍵聯(lián)結。鍵聯(lián)結。(S+3F2SF6+Q)物理性能：物理性能：無色、無臭、無毒、不可燃的惰性氣體；無色、無臭、無毒、不可燃的惰性氣體；化學性能：化學性能：在常溫下是極為穩(wěn)定的氣體，其惰性遠遠超過在常溫下是極為

22、穩(wěn)定的氣體，其惰性遠遠超過氮氣；氮氣；絕緣性能：絕緣性能：在三個大氣壓時，它與變壓器油的絕緣強度相在三個大氣壓時，它與變壓器油的絕緣強度相等，壓力越高，絕緣性能越好。在均勻電場及相同壓力下，等，壓力越高，絕緣性能越好。在均勻電場及相同壓力下，它的絕緣性能為空氣它的絕緣性能為空氣23倍；倍；滅弧性能：滅弧性能：SF6具有很強的滅弧能力，在自由開斷的情況下，具有很強的滅弧能力，在自由開斷的情況下，它的滅弧能力要比空氣大約它的滅弧能力要比空氣大約100倍。倍。(二二)六氟化硫斷路器的典型結構六氟化硫斷路器的典型結構瓷瓶支持敞開式結構，如圖所示。瓷瓶支持敞開式結構，如圖所示。滅弧室被密封在瓷套管滅弧室

23、被密封在瓷套管1內，內，并固定在支持瓷瓶上。并固定在支持瓷瓶上。斷路器出線端和靜觸頭座斷路器出線端和靜觸頭座2相連，動觸桿相連，動觸桿3通過通過傳動機構傳動機構4、連桿、連桿5和和斷路器的操作箱斷路器的操作箱14相連接。相連接。操作箱內裝有氣動操作操作箱內裝有氣動操作機構。機構。支持瓷瓶不僅起支持滅支持瓷瓶不僅起支持滅弧室的作用，而且使高壓弧室的作用，而且使高壓電導電部分和斷路器機座電導電部分和斷路器機座絕緣。絕緣。滅弧室內由主動、靜頭滅弧室內由主動、靜頭6、7組成主導組成主導電回路，以及由輔助動、靜觸頭電回路，以及由輔助動、靜觸頭8、9組成的弧觸頭回路，前者僅通過電流，組成的弧觸頭回路，前者

24、僅通過電流，而電弧的燃燒與熄滅是在輔助觸頭上，而電弧的燃燒與熄滅是在輔助觸頭上，這樣可以提高主觸頭的載流能力和使這樣可以提高主觸頭的載流能力和使用壽命。用壽命。13-密度繼電器密度繼電器可以直接反映氣體的泄漏情況?？梢灾苯臃从硽怏w的泄漏情況。在發(fā)生氣體泄漏密度降低時發(fā)出信號，在發(fā)生氣體泄漏密度降低時發(fā)出信號，真實的反映氣體的泄漏情況真實的反映氣體的泄漏情況 1 1安全閥安全閥 22箱體箱體 33觀察窗觀察窗 44箱蓋箱蓋 55操作機構操作機構 66車架車架 77電流互感器電流互感器 88絕緣套管絕緣套管 99隔離觸指隔離觸指1010氣壓表氣壓表4.真空斷路器真空斷路器七、熔斷器與高壓負荷開關七

25、、熔斷器與高壓負荷開關1.熔斷器熔斷器 熔斷器是一種最簡單的保護電器，串接在電路中使用。熔斷器是一種最簡單的保護電器，串接在電路中使用。當電路中通過短路電流或過載電流時，利用熔體產生的熱當電路中通過短路電流或過載電流時，利用熔體產生的熱量使其本身熔斷，從而切斷電路。量使其本身熔斷，從而切斷電路。 它不能用以正常切斷或接通電路，而必須和其它電器配它不能用以正常切斷或接通電路，而必須和其它電器配合使用；當熔斷器熔體熔化后必須更換，需短時停電。合使用；當熔斷器熔體熔化后必須更換，需短時停電。基本結構：基本結構： 金屬熔體、支持熔體的觸頭裝置和外殼金屬熔體、支持熔體的觸頭裝置和外殼參數(shù)和型號：參數(shù)和型

26、號：額定電壓、額定電流、熔體的額定電流、極限分斷能力額定電壓、額定電流、熔體的額定電流、極限分斷能力熔體的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。熔體的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。型號表示方式：型號表示方式：2.高壓負荷開關高壓負荷開關 有簡單的滅弧裝置和明顯的斷開點，可通斷負荷電流和有簡單的滅弧裝置和明顯的斷開點，可通斷負荷電流和過負荷電流，有隔離開關的作用，但不能斷開短路電流。過負荷電流，有隔離開關的作用，但不能斷開短路電流。 負荷開關常與熔斷器一起使用，借助熔斷器來切除故障負荷開關常與熔斷器一起使用，借助熔斷器來切除故障電流。電流。八、直流快速開關八、直流快速開關 由前面分析知，直流電弧

27、是非線性電阻，其電弧的熄滅由前面分析知，直流電弧是非線性電阻，其電弧的熄滅過程和交流電弧不同，其電弧電流在時間上不過零點，屬過程和交流電弧不同，其電弧電流在時間上不過零點，屬于非周期變化，要使直流電弧熄滅較為困難。于非周期變化，要使直流電弧熄滅較為困難。 除了在直流開關中加強各種熄弧措施外，最有效的方法除了在直流開關中加強各種熄弧措施外，最有效的方法是采用固有動作時間很小的快速開關，加速斷開短路的過是采用固有動作時間很小的快速開關，加速斷開短路的過負荷電流。負荷電流。 為了說明直流開關快速動作的必要性，可從對直流牽引為了說明直流開關快速動作的必要性，可從對直流牽引網短路電流增長特性的分析中得到

28、解答。網短路電流增長特性的分析中得到解答。 直流牽引網是含電感直流牽引網是含電感L和電阻和電阻R的路，特別是在近處短路的路，特別是在近處短路時，時，R很小，如網壓為很小，如網壓為U，穩(wěn)態(tài)短路電流則極大。，穩(wěn)態(tài)短路電流則極大?？杀磉_為：可表達為：它是按指數(shù)曲線增長的。它是按指數(shù)曲線增長的。 短路電流的增長迅速，為了避免對電氣設備的損壞，短路電流的增長迅速，為了避免對電氣設備的損壞，并改善直流開關的熄弧條件，必須在其在到危險值這前快并改善直流開關的熄弧條件，必須在其在到危險值這前快速斷路。速斷路。)1 (tLRdeRUI曲線曲線1穩(wěn)態(tài)短路電流曲線穩(wěn)態(tài)短路電流曲線曲線曲線2快速開關的電流整定值和全分

29、斷時間的關系曲線快速開關的電流整定值和全分斷時間的關系曲線 -快速開關的電流整定值快速開關的電流整定值T全分斷時間全分斷時間其中其中T包括：包括：t1電流達到整定值所需的時間；電流達到整定值所需的時間；t2開關斷路的固有時間，它由快速開關的結構所決定；開關斷路的固有時間，它由快速開關的結構所決定；t3電弧燃燒時間，它與熄弧措施和結構所決定。電弧燃燒時間，它與熄弧措施和結構所決定。zdI變壓器常用于儀器測量用途，以使電壓或電流匹配儀表變壓器常用于儀器測量用途，以使電壓或電流匹配儀表和其它儀器的量程，例如，大多數(shù)電力系統(tǒng)的測量儀器，和其它儀器的量程，例如，大多數(shù)電力系統(tǒng)的測量儀器，電壓以電壓以01

30、20V有效值為量程，電流以有效值為量程，電流以05A有效值為有效值為量程。由于電力系統(tǒng)的線量程。由于電力系統(tǒng)的線-線電壓高達線電壓高達110kV，電流可能，電流可能為數(shù)十為數(shù)十kA，就需要一些方法，將這些信號以精確而又，就需要一些方法，將這些信號以精確而又低量級的形式，提供給測量儀器。低量級的形式，提供給測量儀器。一個通用的方法是采用專用變壓器：一個通用的方法是采用專用變壓器：電壓互感器電壓互感器電流互感器電流互感器九、互感器九、互感器互感器在電力系統(tǒng)中的作用是：互感器在電力系統(tǒng)中的作用是：將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妼⒁淮位芈返母唠妷汉痛箅娏髯優(yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰?/p>

31、流，使測量儀表和繼電器標準化、小型化，電壓壓和小電流，使測量儀表和繼電器標準化、小型化，電壓為為100V、100/ V，電流為，電流為5A或或1A； 使二次系統(tǒng)設備與高壓側隔離，且互感器二次側均接地，使二次系統(tǒng)設備與高壓側隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身的安全。從而保證了設備和人身的安全。3(一一)電壓互感器電壓互感器工作原理與工作狀態(tài)：工作原理與工作狀態(tài)： 電壓互感器的工作原理、基本結構、繞組的連接方式都電壓互感器的工作原理、基本結構、繞組的連接方式都與電力變壓器相同。與電力變壓器相同。一次側繞組并聯(lián)在線路上，一次側繞組并聯(lián)在線路上，儀表的電壓線圈與二次繞組并聯(lián)儀表的電壓線圈

32、與二次繞組并聯(lián)要求將一次側的高壓，要求將一次側的高壓，變換為測量儀表需要的電壓變換為測量儀表需要的電壓(100V)，則則PT相當于一個降壓變壓器，相當于一個降壓變壓器，N1N2一次繞組多而細，二次繞組少而粗。一次繞組多而細，二次繞組少而粗。特點：特點：容量小，類似一臺小容量變壓器；容量小，類似一臺小容量變壓器；額定變壓比：額定變壓比： 其中原繞組額定電壓是電網額定電壓，已標準化，副繞其中原繞組額定電壓是電網額定電壓，已標準化，副繞組額定電壓則統(tǒng)一設計為組額定電壓則統(tǒng)一設計為100V，所以，所以Ke也標準化。也標準化。三相三相PT為一、二次側線電壓之比。為一、二次側線電壓之比。二次負荷恒定，在理

33、想條件下可認為電壓互感器是電壓源。二次負荷恒定，在理想條件下可認為電壓互感器是電壓源。21eeeUUK 電壓互感器的誤差：電壓互感器的誤差：1.電壓誤差：電壓誤差：電壓誤差能引起所有儀表和繼電器產生誤差。電壓誤差能引起所有儀表和繼電器產生誤差。2.角誤差：角誤差：原邊電壓相量原邊電壓相量 與旋轉過與旋轉過180的副邊電壓相量的副邊電壓相量 之間的之間的夾角夾角 稱為角誤差。稱為角誤差。角誤差對功率型儀表和繼電器及反映相位保護裝置都有影角誤差對功率型儀表和繼電器及反映相位保護裝置都有影響。響。%100112 UUUKUe1 U2 U 電壓互感器在正常運行中，電壓互感器在正常運行中，其副繞組所接測

34、量儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，其副繞組所接測量儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，二次電流很小，二次電流很小，電壓互感器副邊工作在近似開路狀態(tài)，電壓互感器副邊工作在近似開路狀態(tài)，相當于變壓器副邊空載運行。相當于變壓器副邊空載運行。 通常通常0.1、0.2級互感器用于實驗室精密測量，級互感器用于實驗室精密測量，0.5級用級用于供電給瓦時計，于供電給瓦時計，1級和級和3級用于一般測量儀表。級用于一般測量儀表。電壓互感器使用注意事項：電壓互感器使用注意事項：電壓互感器在工作時，其一、二次側不得短路。電壓互感器在工作時，其一、二次側不得短路。一次側短路時會造成供電線路短路；一次側短路時會造成供電線路短

35、路；二次回路中，由于阻抗較大近于開路狀態(tài)，發(fā)生短路時，二次回路中，由于阻抗較大近于開路狀態(tài)，發(fā)生短路時，將在副繞組中流過一個很大的短路電流，有可能造成電壓將在副繞組中流過一個很大的短路電流，有可能造成電壓互感器燒損?；ジ衅鳠龘p。因此，應在一、二次側裝設熔斷器進行短路保護。因此，應在一、二次側裝設熔斷器進行短路保護。電壓互感器二次側有一端必須接地。電壓互感器二次側有一端必須接地。目的是為了防止一、二次繞組的絕緣擊穿時，一次側的高目的是為了防止一、二次繞組的絕緣擊穿時，一次側的高壓竄入二次回路中，危及設備及人身安全，通常將公共端壓竄入二次回路中，危及設備及人身安全，通常將公共端接地。接地。 隨著電網電壓的提高，電磁式電壓互感器的體積將越來隨著電網電壓的提高，電磁式電壓互感器的體積將越來越大，造價也越來越高，因此需尋求其他型式的電壓互感越大，造價也越來越高，因此需尋求其他型式的電壓互感器來代替電磁式電壓互感器。器來代替電磁式電壓互感器。 電容式電壓互感器：電容式電壓互感器：體積小，重量輕，制造簡單，造價低。體積小，重量輕，制造簡單，造價低。在在110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)中得到廣泛應用。及以上中性點直接接地系統(tǒng)中得到廣泛應用。其實質：電容分壓器其實質：電容分壓器型號：型號：(二二)電流互感器電流互感器一次側繞組串聯(lián)在線路