精选发电厂及变电站电气设备第4章

电气设备及载流导体 第四章 第1 页共 35 页 4 第章电气设备及载流导体 教学要求：掌握高、低压开关电器的结构特点、工作原理、电气参数及其应用，重点掌握断路器的工作原理； 掌握互感器的作用、结构、接线方式及准确度等级；掌握母线、电缆、绝缘子、限流电器的工作原理、结构及应用。 4.1高压开关电器 4.1.1 概述 在电力系统的各类电力装置中，主要电力元件如发电机、变压器、线路、母线等，在改变运行 方式或停电检修时，需要进行正常的投入与切出；在出现故障时则须迅速分断短路电流，切除故障 电路，以保证系统或装置的其他部分的正常工作。这种直接用于正常投切和故障切除电路的电气一 次设备称为开关电器。 开关电器的分类有以下三种方式： 1．按电压高低分类 开关电器按使用电压的高低分为高压开关电器和低压开关电器两类，后者用于1kV及以下电力 网络中。 2．按安装场所分类 开关电器按安装场所分为户内式和户外式两类，其中低压开关电器除少数例外，多为户内式； 110kV及以上的开关电器主要是户外式。 3．按功能分类 根据开关电器在开断和关合电路中所担负的任务的不同，分为以下几类：断路器、隔离开关、 负荷开关、熔断器。 将高压负荷开关和熔断器装配在一起的组合式开关电器，具有类似高压断路器的功能，在某些 电路中可代替断路器使用。 4.1.2 高压断路器 4.1.2.1 高压断路器的用途 高压断路器是高压电器中最重要的部分，是电力系统一次设备中控制和保护的关键电器，受它 控制和保护的电路，无论在空载、负载或短路故障状态，都应可靠地动作。 总的来讲，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；二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，继电 保护自动装置发出跳闸信号，启动断路器，将故障部分设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中 无故障部分的正常运行。 4.1.2.2 高压断路器的基本要求 由于断路器在电路中担负特别重要的任务，必须满足以下基本要求： 1．工作可靠。断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作，并能在正常和故障情况下准确 无误地完成关合和开断电路和的指令，其拒动或误动都将造成严重的后果。 2．具有足够的开断能力。断路器的开断能力是指能够安全切断最大短路电流的能力，它主要决