1、湖南工业大学电气学院第五章第五章 变电所的一次系统变电所的一次系统电力工程基础* 1河北科技大学电气工程系第五章 变电所的一次系统n5.1 概述n5.2 高低压开关电器n5.3 高低压保护电器和限流电器 n5.4 电力变压器 n5.5 互感器n5.6 高低压成套配电装置n5.7 电气主接线n5.8 电气设备的选择n5.9 变电所的总体布置Date 2河北科技大学电气工程系5.1 概述一、电气设备概述 n 一次系统（一次回路） ：n 二次系统（二次回路） ：担负电能的输送和分配任务的系统。对一次系统进行监视、控制、测量和保护作用的系统。一次系统中的所有电气设备，称为一次设备。二次系统中的所有电气
2、设备，称为二次设备。Date 3河北科技大学电气工程系一次设备按其功能可分为以下几类：变换设备： 如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。开关设备： 如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备： 如熔路器、避雷器、电抗器等。无功补偿设备： 如电力电容器、静止补偿器等。成套配电装置： 如高压开关柜、低压配电屏等。5.1 概述Date 4河北科技大学电气工程系二、开关电器的灭弧原理1电弧的产生：是触头间中性质点被游离的结果。 高电场发射热电发射碰撞游离热游离产生电弧的游离方式有：5.1 概述2电弧的熄灭电弧熄灭的条件：使触头间电弧中的 去游离率大于游离率， 即使离子消失的速度大于离子产生的速度。 D
3、ate 5河北科技大学电气工程系去游离的主要方式有：复合： 指正、负带电质点重新结合为中性质点。扩散： 指电弧中的带电质点向周围介质扩散开去。5.1 概述3交流电弧的基本特性n 伏安特性： 如图 5-1所示。 UA 燃忽电压UB 熄弧电压图 5-1 交流电弧的伏安特性图中：Date 6河北科技大学电气工程系对熄弧能力较强的断路器：电流过零后，如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙击穿，电弧将会重燃；称为 电击穿 ，如果暂态恢复电压低于弧隙介质强度，电弧就不会重燃，电路开断成功。对熄弧能力较弱的断路器：在电流过零瞬间，如果输入能量大于散失能量，电弧就会重燃，称为 热击穿 ；如果散失能量大于
4、输入能量，弧隙温度将继续下降，电弧将会熄灭。5.1 概述n 近阴极效应： 交流电弧过零的瞬间，阴极附近在极短的时间内立即出现大约 150V 250V的介质强度。当触头两端外加交流电压小于 150V时，电弧将会熄灭。Date 7河北科技大学电气工程系4开关电器中常用的灭弧方法速拉灭弧法；冷却灭弧法；吹弧灭弧法（图 5-2）；5.1 概述图 5-2 吹弧方式a）横吹 b）纵吹1 电弧 2 触头Date 8河北科技大学电气工程系长弧切短灭弧法（图 5-3）；粗弧分细灭弧法；狭缝灭弧法（图 5-4）；采用新型介质（ SF6、真空）灭弧。 5.1 概述图 5-3 长弧切短灭弧原理 图 5-4 狭缝灭弧原理Date 9河北科技大学电气工程系5.2 高低压开关电器一、高压断路器1. 高压断路器的用途（功能）2. 对高压断路器的基本要求绝缘应安全可靠；有足够的动稳定性和热稳定性；有足够的开断能力； 动作速度快，熄弧时间短。 u结构特点：具有 相当完善的灭弧结构。不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。Date 10河北科技大学电气工程系
