第八章-组合电器和成套电器-中学物理课件.ppt

1、2023-5-7（P.220229）2023-5-7（1）熟悉低压组合电器和成套电器）熟悉低压组合电器和成套电器（2）掌握高压成套电器）掌握高压成套电器（3）了解高压组合电器）了解高压组合电器2023-5-7低压成套电器低压成套电器高压成套电器高压成套电器高压组合电器高压组合电器2023-5-7(1)重点：重点：低压成套电器低压成套电器 高压成套电器高压成套电器(2)难点：难点：高压组合电器高压组合电器2023-5-7 从基本概念出发，掌握低压组合电器、低压从基本概念出发，掌握低压组合电器、低压成套电器、高压成套电器和高压组合电器的成套电器、高压成套电器和高压组合电器的基基本工作原理及本工作原

2、理及方法。方法。2023-5-7 根据设计要求、将两种或两种以上电器元件有根据设计要求、将两种或两种以上电器元件有机地组合为一体的装置。机地组合为一体的装置。其中各电器元件仍保持原有的其中各电器元件仍保持原有的技术性能和结构技术性能和结构特点特点，但安排合理，且有些部件还可以通用，故，但安排合理，且有些部件还可以通用，故整个装置结构紧凑、外形尺寸和安装尺寸较小，整个装置结构紧凑、外形尺寸和安装尺寸较小，同时各电器元件之间能很好地同时各电器元件之间能很好地协调配合协调配合。2023-5-7 因此，采用组合电器能缩小占地面积和空间，减少因此，采用组合电器能缩小占地面积和空间，减少现场安装工作量，降

3、低投资额，提高运行的安全性与现场安装工作量，降低投资额，提高运行的安全性与可靠性。可靠性。成套电器是以成套电器是以支架和面板支架和面板作为基本结构。集中装设作为基本结构。集中装设测量仪表、信号和监督装置、保护装置以及配电电器测量仪表、信号和监督装置、保护装置以及配电电器或控制电器等的成套设备，它被用于或控制电器等的成套设备，它被用于。2023-5-7 同一组合电器或成套电器中的同一组合电器或成套电器中的。从工作电压来看，组合电器和成套电器有低压和高压之分。从工作电压来看，组合电器和成套电器有低压和高压之分。组合电器或成套电器有敞开式和封闭式。组合电器或成套电器有敞开式和封闭式。2023-5-7

4、 低压组合电器品种很多，已在第二篇介绍过，低压组合电器品种很多，已在第二篇介绍过，不再赘述，此处仅介绍低压成套电器。不再赘述，此处仅介绍低压成套电器。低压成套电器主要分为低压成套电器主要分为和和两类。两类。2023-5-7 配电屏供配电屏供用，它以支架和面板用，它以支架和面板为基本结构，通常设有刀开关、熔断器、断路器、为基本结构，通常设有刀开关、熔断器、断路器、互感器、测量仪表和信号装置等。互感器、测量仪表和信号装置等。控制屏主要用来控制屏主要用来，它也是以支架和面板为基，它也是以支架和面板为基本结构，并装设刀开关、断路器、保护和控制继本结构，并装设刀开关、断路器、保护和控制继电器、测量仪表和

5、信号装置等。电器、测量仪表和信号装置等。2023-5-7一、固定安装开启式成套开关设备一、固定安装开启式成套开关设备 这是一种供发电厂、变电站以及工矿企业这是一种供发电厂、变电站以及工矿企业作作动力、配电或照明用动力、配电或照明用的成套装置。的成套装置。产品的绝缘电压为产品的绝缘电压为500V，主电路的额定工作电，主电路的额定工作电压为交流压为交流(频率频率50Hz)380V，辅助电路的额定工作，辅助电路的额定工作电压为交流电压为交流220V、380V和直流和直流110V、220V。2023-5-7 目前的统一设计产品有目前的统一设计产品有PGL1及及PGL2两个系列。两个系列。它们的主电路均

6、各有数十种方案，其中包括：它们的主电路均各有数十种方案，其中包括：电缆受电或馈电、架空受电或馈电、架空受电或电缆受电或馈电、架空受电或馈电、架空受电或联络、馈电、联络、照明、馈电及照明等多种形联络、馈电、联络、照明、馈电及照明等多种形式。式。2023-5-72023-5-7 随着主电路方案的不同，内部装设的元件也不随着主电路方案的不同，内部装设的元件也不一样。一样。有刀开关或刀形转换开关、熔断器、熔断器式有刀开关或刀形转换开关、熔断器、熔断器式刀开关、电流互感器、电压互感器等电器元件的刀开关、电流互感器、电压互感器等电器元件的一种或几种以及母线。一种或几种以及母线。它们安装在它们安装在焊制的屏

7、柜内。焊制的屏柜内。在屏的上方有可开启的小门，其上有各种在屏的上方有可开启的小门，其上有各种。在屏的正下方也有可开启的小门，。在屏的正下方也有可开启的小门，。2023-5-7 主母线安装在骨架上方的绝缘柜上，其上还设主母线安装在骨架上方的绝缘柜上，其上还设有防护罩，以防金属件掉落在母线上酿成短路事有防护罩，以防金属件掉落在母线上酿成短路事故。故。这类屏柜可独立使用，也可组合使用，以满足这类屏柜可独立使用，也可组合使用，以满足不同的需要。不同的需要。因因电器元件和母线电器元件和母线不同，不同，PGL1系列产品的分系列产品的分断能力达断能力达15kA，PGL2系列产品可达系列产品可达30kA。两系

8、列产品有两系列产品有2023-5-7PGL1/2型交流低压配电屏型交流低压配电屏 2023-5-7二、抽出式成套开关设备二、抽出式成套开关设备 抽出式成套开关设备的抽出式成套开关设备的结构结构采用采用。它含以异型钢和钢板弯制组装的它含以异型钢和钢板弯制组装的、以及以及。典型产品有典型产品有GCK1系列电动机控制中心和系列电动机控制中心和GCL系系列动力中心，它们的主电路有数十种方案以供用户列动力中心，它们的主电路有数十种方案以供用户选择。选择。2023-5-71、GCK1系列电动机控制中心系列电动机控制中心 它是交流（它是交流（50Hz）380V系统的配电及异步电动系统的配电及异步电动机的控制

9、设备，可作工矿企业和大型建筑设施的机的控制设备，可作工矿企业和大型建筑设施的配电装置。配电装置。电动机控制中心按其使用特征分为电动机控制中心按其使用特征分为和和两大类。两大类。2023-5-72023-5-72、GCL1系列动力中心系列动力中心 这是额定电压至交流（这是额定电压至交流（50Hz）660V的的成套开关设备。成套开关设备。2023-5-7三、无功功率补偿装置三、无功功率补偿装置 无功功率补偿装置是能根据电网负荷的功率因无功功率补偿装置是能根据电网负荷的功率因数值、以数值、以1060s的时间间隔的时间间隔、使电网的无功功率消耗维持最低值的一种电工装使电网的无功功率消耗维持最低值的一种

10、电工装置。置。因此，采用无功功率补偿装置可以使电网的功因此，采用无功功率补偿装置可以使电网的功率因数经常保持在率因数经常保持在。降低变压器乃至整个电网的功率损耗、降低变降低变压器乃至整个电网的功率损耗、降低变压器所需容量，最终实现节约能源、降低成本和压器所需容量，最终实现节约能源、降低成本和提高电网供电质量。提高电网供电质量。2023-5-7PGJ1无功功率自动补偿屏无功功率自动补偿屏2023-5-7 控制器中的控制器中的相位检测单元相位检测单元测量主电路的电压与电流之测量主电路的电压与电流之间的相位差，后者与设定的功率因数值进行比较。将信号间的相位差，后者与设定的功率因数值进行比较。将信号取

11、出放大后，输送到延时电路，然后执行单元动作。（通取出放大后，输送到延时电路，然后执行单元动作。（通过接触器投、切电容器组）过接触器投、切电容器组）主电路中设有电抗器是针对电容器组投入时将出现主电路中设有电抗器是针对电容器组投入时将出现。2023-5-7 2023-5-7 高压成套电器基本上都是成套配电装置，它是按照高压成套电器基本上都是成套配电装置，它是按照规定的一次及二次接线方案。规定的一次及二次接线方案。将各种开关电器和其他电气设备组装在一个或若干将各种开关电器和其他电气设备组装在一个或若干个金属柜内形成的装置。由于它是以个金属柜内形成的装置。由于它是以为主体，为主体，故又称高压开关柜。故

12、又称高压开关柜。高压开关柜结构紧凑、占地面积小、安装工作量小、高压开关柜结构紧凑、占地面积小、安装工作量小、使用和维修方便、且有多种接线方案以供选择，故用使用和维修方便、且有多种接线方案以供选择，故用户使用尤感便利。户使用尤感便利。2023-5-7 上图是一成套装置的组合方案，有两路馈电线，上图是一成套装置的组合方案，有两路馈电线，并有供电计量、电压监视和防雷保护等性能。并有供电计量、电压监视和防雷保护等性能。2023-5-7高压开关柜中包含部件及其作用高压开关柜中包含部件及其作用真空断路器：用来开断短路电流，保护下级设备真空断路器：用来开断短路电流，保护下级设备 接地开关：开关检修时候接地接

13、地开关：开关检修时候接地 电流互感器：为了给继电器提供电流保护信号，也可用做电流互感器：为了给继电器提供电流保护信号，也可用做 测电流测电流 电压互感器：可提供电压也可测电压电压互感器：可提供电压也可测电压 复合开关：打开闭合回路复合开关：打开闭合回路 熔断器：开断短路电流熔断器：开断短路电流 母线母线 馈线馈线 五防连锁装置五防连锁装置 避雷器避雷器 带电指示器带电指示器风扇风扇-大电流通风不足时候使用大电流通风不足时候使用 隔离开关隔离开关 2023-5-7按断路器安装方式分为按断路器安装方式分为移开式移开式(手车式手车式)和固定式和固定式 (1)移开式或手车式移开式或手车式(用用Y/C表

14、示表示)：表示柜内表示柜内的主要电器元件的主要电器元件(如如:断路器断路器)是安装在可抽出的手是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性车上的，由于手车柜有很好的互换性,因此可以因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有:隔隔离手车、计量手车、断路器手车、离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电手车、电容器手车和所用变手车等，如容器手车和所用变手车等，如KYN28A-12。(2)固定式固定式(用用G表示表示):表示柜内所有的电器表示柜内所有的电器元件元件(如如:断路器或负荷开关等断路器或负荷开关等)均为固定式安装均为固定式安装的，固定式开关柜

15、较为简单经济的，固定式开关柜较为简单经济 2023-5-7一、一、GG1A型固定开启式开关柜型固定开启式开关柜 GG1A型高级开关柜适用于交流型高级开关柜适用于交流50Hz、310kV三相电力系统，供变、配电站作为接受和分三相电力系统，供变、配电站作为接受和分配电能用。配电能用。操作方式有操作方式有操作机构和操作机构和操作机构操作机构两种。两种。它以它以为主要元件，其它还有为主要元件，其它还有隔离开关、接地开关、真空断路器、熔断器、避隔离开关、接地开关、真空断路器、熔断器、避雷器等。雷器等。可以凭借这些电器组成上百种主电路方案。可以凭借这些电器组成上百种主电路方案。2023-5-7 GG1A（

16、F1）和）和GG1A（F2）型有强制性）型有强制性机械闭锁的功能。机械闭锁的功能。F是指带有防误的功能。是指带有防误的功能。高压开关柜的高压开关柜的“五防五防”防止误分、误合断路器；防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带负荷分、合隔离开关；防止误入带电间隔；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带电挂接地线或合接地开关；防止带接地线或接地开关合闸时合隔离开关。防止带接地线或接地开关合闸时合隔离开关。2023-5-7 GG-1A(F)ZD-1000/25 必须注意必须注意，使用非防误开关柜时，应通过机械，使用非防误开关柜时，应通过机械或电器的联锁，以保证隔离开关先于

17、断路器合闸、或电器的联锁，以保证隔离开关先于断路器合闸、而后于断路器分闸的顺序。而后于断路器分闸的顺序。2023-5-72023-5-7GCS型低压抽出式开关柜型低压抽出式开关柜2023-5-7 该该装装置适置适用用于于发、供电系统中的配电、电发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿适用的低压成套配动机集中控制、无功功率补偿适用的低压成套配电装置。电装置。2023-5-7 高压组合电器高压组合电器按绝缘结构按绝缘结构大体上分为大体上分为和和两大类。两大类。开启式组合电器按主体元件的不同分为以开启式组合电器按主体元件的不同分为以为主为主体的和以体的和以为主体的两类，将电流互感器、电压互

18、感器、为主体的两类，将电流互感器、电压互感器、电缆头等元件与之共同组合而成。电缆头等元件与之共同组合而成。组合电器是将各组成元件的组合电器是将各组成元件的高压带电部位密封高压带电部位密封于接地金属外壳内，于接地金属外壳内，壳内充以绝缘性能良好的气体、油或固壳内充以绝缘性能良好的气体、油或固体绝缘介质，各组成元件（一般包括断路器、隔离开关、接体绝缘介质，各组成元件（一般包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电缆终地开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电缆终端等）按接线要求，依次连接和组成一个整体。端等）按接线要求，依次连接和组成一个整体。2023-5-7

19、在农村电网中便有由在农村电网中便有由组成的组合电器。它用于户外，工作电压为组成的组合电器。它用于户外，工作电压为，有有50-200A的负荷电流开断能力、的负荷电流开断能力、200MVA的额定的额定开断容量。在其熔断器的一侧设有开断容量。在其熔断器的一侧设有灭弧室灭弧室，以分，以分合合熔断器额定电流及以下的负荷电流。熔断器额定电流及以下的负荷电流。高压负荷开关高压负荷开关-熔断器组合电器熔断器组合电器 2023-5-7 在环网供电单元和箱式变电站中在环网供电单元和箱式变电站中,高压负荷开关高压负荷开关熔断器组合电器熔断器组合电器将越来越多地取代传统的高压断路器将越来越多地取代传统的高压断路器,这

20、是因为这种组合电器不仅造价低这是因为这种组合电器不仅造价低,而且保护变压器和而且保护变压器和电缆的功能比断路器更好。负荷开关用来开合负荷电电缆的功能比断路器更好。负荷开关用来开合负荷电流流,以限流熔断器作短路保护以限流熔断器作短路保护,将控制与保护两种功能将控制与保护两种功能分开。分开。现在现在,国内有一些厂家在制造负荷开关一熔断器组国内有一些厂家在制造负荷开关一熔断器组合电器时合电器时,没有在负荷开关和熔断器之间设置联动装置没有在负荷开关和熔断器之间设置联动装置,这是很危险的。这是很危险的。2023-5-7 农村电网中还有农村电网中还有高压熔断器、负荷开关和隔离高压熔断器、负荷开关和隔离开关

21、开关组成的组合电器，它具有以下功能：组成的组合电器，它具有以下功能：（1）当保护范围内出现故障时，可动熔断管的）当保护范围内出现故障时，可动熔断管的熔丝会熔断并灭弧，切除故障；熔丝会熔断并灭弧，切除故障；（2）分闸时先由灭弧室切除电流，然后拉开可）分闸时先由灭弧室切除电流，然后拉开可动熔断管；动熔断管；（3）合闸时先合上可动熔断管，再由灭弧室接）合闸时先合上可动熔断管，再由灭弧室接通电流。通电流。此产品工作电压为此产品工作电压为。2023-5-7 以以隔离开关隔离开关为主体的高压组合电器适用于为主体的高压组合电器适用于及以上的场所。及以上的场所。以以断路器断路器为主体的高压组合电器适用于工作电

22、为主体的高压组合电器适用于工作电压为压为的场所。的场所。组合电器有专用的电流互感器。组合电器有专用的电流互感器。下面介绍两种产品。下面介绍两种产品。2023-5-7一、一、FN-10型型SF6负荷开关环网柜负荷开关环网柜 这是一种将所有高压回路密封在金属壳内、以这是一种将所有高压回路密封在金属壳内、以SF6气体为灭弧和绝缘介质、采用气体为灭弧和绝缘介质、采用手动储能弹簧手动储能弹簧操操动机构的高压组合电器动机构的高压组合电器。本产品适用于本产品适用于输配电网络、尤输配电网络、尤其是环网供电网络，作为关合和切断额定电流及其是环网供电网络，作为关合和切断额定电流及关合额定短路电流的配电开关。关合额

23、定短路电流的配电开关。它是将它是将负荷开关和熔断器负荷开关和熔断器组合在一起，以保护组合在一起，以保护容量值为容量值为2000kVA及以下的变压器回路。及以下的变压器回路。2023-5-7 采用采用ABB 公司最新型的三工位公司最新型的三工位 SF6 负荷开关负荷开关 集合闸、分闸、接地于一体的多功能中压开关设集合闸、分闸、接地于一体的多功能中压开关设备，在一个全密封的、具有加强结构的环氧树脂外壳备，在一个全密封的、具有加强结构的环氧树脂外壳内充内充0.05MPa的的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，用最气体作为灭弧和绝缘介质，用最少的元件实现三种功能，少的元件实现三种功能，2023-5-7 二、

24、二、LF-110型全封闭式组台电器型全封闭式组台电器 这是一种这是一种SF6全封闭式组合电器，它一般含断路全封闭式组合电器，它一般含断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、电缆头、出线套等。线、电缆头、出线套等。各电器元件按各电器元件按电站主线路电站主线路依次连接，其高压带依次连接，其高压带电部分则密封于充有电部分则密封于充有SF6气体气体的金属外壳中。的金属外壳中。对于对于110kV以上的变电站，采用以上的变电站，采用SF6全封闭组合全封闭组合电器后，占地面积和空间可缩小电器后，占地面积和空间可缩小90。它适用于大城市及工业密集地区的变电站

25、、地它适用于大城市及工业密集地区的变电站、地下设施的变电站、环境恶劣地区的变电站以及地下设施的变电站、环境恶劣地区的变电站以及地势险峻的山区变电站。势险峻的山区变电站。2023-5-7三、三、SF6高压复合电器高压复合电器 SF6全封闭式组合电器是根据用户一次主电路全封闭式组合电器是根据用户一次主电路的要求而设计和生产的，故属单个生产性质，产的要求而设计和生产的，故属单个生产性质，产量低，成本高。量低，成本高。有鉴于此，可将有鉴于此，可将两种或两种以上高压电器按一两种或两种以上高压电器按一次主电路要求组合成几种标准形式的次主电路要求组合成几种标准形式的SF6全封闭式全封闭式复合电器。复合电器。

26、2023-5-7 于是，用户可以凭借这些产品，按一次主电路于是，用户可以凭借这些产品，按一次主电路要求自行组合。要求自行组合。这种产品既具有这种产品既具有SF6全封闭式组合电器的优点，全封闭式组合电器的优点，又容易变更主电路方案和扩建、改建，同时还能又容易变更主电路方案和扩建、改建，同时还能降低成本、节省投资费用降低成本、节省投资费用(据统计，对于据统计，对于500kV电电压等级的电站可节省投资压等级的电站可节省投资30左右。左右。因此，因此，。2023-5-7 目前我国目前我国550kv超高压开关站主要有两大超高压开关站主要有两大类：类：气体绝缘金属封闭开关设备（气体绝缘金属封闭开关设备（G

27、IS）和常规）和常规敞开式开关设备。敞开式开关设备。GIS具有占地面积小，运行可具有占地面积小，运行可靠性高，抗污秽及搞震能力强等特点，大多数电靠性高，抗污秽及搞震能力强等特点，大多数电站都倾向于采站都倾向于采GIS，但由于，但由于GIS价格昂贵，不能满价格昂贵，不能满足一些用户的需要。足一些用户的需要。敞开式开关设备价格比敞开式开关设备价格比GIS便宜得多，但占便宜得多，但占地面积很大而且带电部分外露较多，限制了它在地面积很大而且带电部分外露较多，限制了它在电站面积狭小环境条件恶劣的地方使用。电站面积狭小环境条件恶劣的地方使用。2023-5-7 ZHW-550型型SF6复合电器复合电器以气体

28、绝缘金属封闭开以气体绝缘金属封闭开关设备（关设备（GIS）技术为基础设计的，其基本元件是由）技术为基础设计的，其基本元件是由气体绝缘金属封闭开关设备（气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）用断路器、隔离）用断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器、充气开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器、充气.套管组成，可与敞开式电压互感器、避雷器、架空母套管组成，可与敞开式电压互感器、避雷器、架空母线配合使用，构成的线配合使用，构成的新型开关站新型开关站，做为电力系统的，做为电力系统的控控制、保护测量及检修之用制、保护测量及检修之用，具有占地面积小，运行可，具有占地面积小，运行可靠性高，搞污秽能强，价格适中的特点。靠性高，搞污秽能强，价格适中的特点。2023-5-7ZHW-550型型SF6复合电器复合电器 2023-5-7第八章第八章 组合电器和成套电器组合电器和成套电器结束结束