电力工程基础第5章.ppt

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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

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