摘要:一次線路表示的是變電所電能輸送和分配的電路,通常也稱主電路。根據通信局(站)市電引入的情況和局(站)對電源可靠性要求的不同,可以有不同的一次線路方案,如圖2-5所示。圖2-5(a)所示為一路市電引入時通常采用的一次線路,圖2-5(b)所示為兩路市電引入時通常采用的一次線路方案之一,圖2-5(c)所示為主要設備符號在圖2-5(b)中,局(
一次線路表示的是變電所電能輸送和分配的電路,通常也稱主電路。根據通信局(站)市電引入的情況和局(站)對電源可靠性要求的不同,可以有不同的一次線路方案,如圖2-5所示。圖2-5(a)所示為一路市電引入時通常采用的一次線路,圖2-5(b)所示為兩路市電引入時通常采用的一次線路方案之一,圖2-5(c)所示為主要設備符號在圖2-5(b)中, 局(站)變電所母線采用單母線制,采用兩路或以上進線時,用高壓隔離開關分斷單母線。當任意一路進線或變壓器發生故障時,另一路進線或變壓器給全部負荷繼續供電,操作靈活性較好,供電可靠性較高。

圖2-5 典型一次線路方案
4.常用高壓電器及設備
常用的高壓電器包括:高壓溶斷器、高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關和互感器等。
(1)高壓熔斷器
高壓熔斷器在高壓電路中是一種最簡單的保護電器。在配電W絡中常用來保護配電線路和配電設備。即當網絡中發生過載或短路故障時,可以用熔斷器自動地切斷電路,從而達到保護電氣設備的目的。
高壓熔斷器的分類。按熔管的安裝情況,可分為固定式和自動跌落式;按開斷電流的性質,可分為限流式和無限流式。限流式是指當短路電流尚未達到最大值前,就能完成熔斷間隙、產生電弧和熄滅電弧的全過程,可以限制短路電流的增長,降低對電路中電氣設備動穩定性、熱穩定性的要求。
高壓熔斷器的型號。戶內式高壓熔斷器常見型號有RN卜RN2、RN3>RN4>RN“RN6等;戶外高壓跌落式熔斷器常見的型號有RW3、RW4、RW7、RWn、RW10等。其中,R表示熔斷器,N表示戶內式,W表示戶外式。
高壓熔斷器的工作原理。如戶內式高壓熔斷器RN,型常用作高壓電力線路和配電變壓器的過載和短路保護,其熔絲裝在填充有石英砂的熔管中。當通過過載電流或短路電流時,熔絲熔斷,同時出現電弧,利用石英砂對電弧的冷命和去游離作用,使短路電流尚未升到最大值前,將電弧熄滅,屬于限流型。RN2的結構與1基本相同,但體積稍小,專門用作電壓互感器的短路保護。戶外式高壓熔斷器(跌落式熔斷器)既可作為6-1OkV配電線路和配電變壓器的過載和短路保護,又可以在一定條件下,直接用絕緣勾棒來操作其熔管的開合,以斷開或接通小容量的空載變壓器、空載線路的小負載電流。戶外式高壓培斷器一般由瓷絕緣子、接觸導電系統和熔管3部分組成,在正常運行時,靠熔絲使培管上的活動關節緊鎖,熔管處于合闡狀態;熔絲熔斷后,管內產生電弧,管內襯的消弧管在電弧作用下,分解出大量氣體,在電流過零時產生強烈的去游離作用而熄滅電弧,由于熔絲熔斷,活動關節釋放,熔管”跌落“.
(2)高壓斷路器
高壓斷路器在高壓電路屮是一種很重要的開關設備,在規定的條件下,它可以分合正常的負載電流:在繼電保護裝置的作用下,可以切斷故障電流;在自動裝置的控制下,還可以實現自動重合閘。高壓斷路器是具有控制與保護雙重作用的高壓電器,具有可靠完善的滅弧裝置,滿足安全可靠、斷流容量高和動作迅速等基本要求》
高壓斷路器的分類。根據高壓斷路器所采用的滅弧介質不同,通常將斷路器分為:少油斷路器、多油斷路器、固體產氣斷路器、磁吹斷路器、六氟化硫斷路器等幾種。
高壓斷路器的型號。少油斷路器的常見型號有:SN10-10/300,SN.o-10/500等;真空斷路器有:ZN1-10,ZN3-IO、ZN4-10>ZN5-10等;六氟化硫斷路器有:LNrl0/1250-25等。其中,S表示少油、D表示多油、Z表示真空、L表示六氟化硫、K表示空氣;N表示戶內、W表示戶外。
高壓斷路器的主要技術參數。主要技術參數有:額定電壓(kV)、較高工作電壓(kV)、額定電流(A)、額定斷開電流(A)、斷流容量(MVA)、合閘時間(s)、分閘時間(s)以及動穩定電流(極限通過電流)、熱穩定電流等。其中,熔斷器在一定時間內通過短路電流時,不會因發熱而造成觸頭熔焊或機械損壞,這個電流值就稱為一定時間(Is、4s、5s、10s)的第2章交直流供電系統I17熱穩定電流:動穩定電流是指斷路器在合閘位置時,所允許通過的最大短路電流,當斷路器通過這一電流時,不會因電動力作用而發生任何損壞。
高壓斷路器的工作原理。如SNurlO型高壓少油斷路器的基本結構冇框架、傳動機械及油箱。油箱外部用絕緣筒包裹,內部下端為基座,導電桿的轉軸和傳動機構裝在基座內,基座上又固定著滾動觸頭。油箱上端是鋁W,帽下部為瓣形靜觸頭,帽上部為油氣分離室,油箱中部是滅弧室。一旦斷路器觸頭斷開時,傳動桿因分閘彈簧放松而使導電動觸桿迅速下移,
導電動觸桿與靜觸頭間便產生電弧。由于絕緣油因高溫而氣化,滅弧室內氣壓隨之升高,迫使靜觸頭的小鋼球壓住中心口,于是油和氣相混合以橫吹的方式冷卻電弧。當斷路器合閘時上出線端、靜觸頭、導電動觸桿、中間滾動觸頭、下出線端組成導電通路。
(3)高壓隔離開關
高壓隔離開關是一種沒有專門滅弧裝罝的開關設備,不能用其來分斷負栽電流和短路電流。高壓隔離開關的觸頭一般都裸露在空氣中,在分閘狀態有明顯的斷開點,在合閘狀態能可靠地通過正常負載電流和短路故陣電流。在高IE電路中,高壓隔離開關常和高壓斷路器串聯使用,是一種應用極為廣泛的高壓電器,其主要用途有:隔離電源,將被檢修的設備或線路與帶電的設備或線路隔離開,形成明顯的斷點,以保證工作人員的安全;倒換母線。可以利用隔離開關分合負載電路,進行工作母線與備用母線的切換操作:分合一定長度的空載線路和一定容錄的空載變壓器。
隔離開關無特,殊的滅弧裝置,因此它的接通或切斷不允許在有負荷電流的情況下進行,
否則斷開隔離開關的電弧會燒毀設備,其至造成短路故障。所以須要接通或斷開隔離開關時應先將高壓電路中斷路器分斷之后才能進行。隔離開關用于隔離檢修設備與高壓電源。當電氣設備檢修時,操作隔離開關時須檢修的設備與同電壓的其他部分呈現明顯的隔離。
高壓隔離開關的分類。按絕緣支柱的數H不同可分為單柱式、雙柱式和三柱式;按極數不同可分為單極式和三極式;按使用的特性不同可分為母線型和穿墻袞管型;按有無接地閘刀可分為無接地閘刀和有接地閘刀。
高壓隔離開關的型號。常用的戶內式高壓隔離開關有:GN2-10、GN6-10、GNg-10、GNl9-10、GNa-lO等,戶外式高壓隔離開關有:GWI:10、GW9-10等。其中,G表示隔離開關,N表示戶內式,W表示戶外式。
(4)高壓負荷開關
高壓負荷開關能在額定電壓和額定電流下分合電路,由于高壓負荷開關只有按額定電流設計的簡單滅弧裝置,所以其不能切斷短路電流=高壓負荷開關是一種介于高壓炮斷器和高壓隔離開關之間的一種電器,在性能上與高熔斷器相近,在結構上與高壓隔離開關相似。
高壓負荷開關常見型號有:FN2-10、FNj-10和FW5-10等。其中,F表示負荷開關,N表示戶內式,W表示戶外式。
(5)電流互感器與電壓互感器
①電流互感器。利用電流互感器的二次線圈可以測量高壓電M中電流、功率或安裝過電流繼電保護裝罝。在測量應用中電流力:感器把一次大電流按比例地變換為二次小電流;在繼電保護應用中,將接有繼電器的一次系統和高壓一次系統隔離:另外,利用電流互感器二次側不同的接線方式取得保護裝置所必須的相電流和各種電流的組合。
為了防止電流互感器的絕緣損壞而使。次線圈竄入高壓,危及人身和設備的安全,電流互感器的二次線圈必須有一點接地。電流互感器在運行過程中,二次線圈回路不能開路。否則將會使鐵芯激磁的磁通量驟然變大,于是鐵芯損耗大了許多倍,使鐵芯飽和并嚴重發熱。同時在二次側開路處產生極高的電勢,造成人員或儀表事故。
電流互感器的一次線圈匝數很少,貫穿式電流互感器一次線圈有的只有一匝。根據不同的需要,電流互感器的二次線圈可以作多個獨立線圈,分繞在單獨的鐵芯上。常用的電流互感器接線方式有:三相完全星型接線、兩相不完全星型接線和兩相電流差接線等。
②電壓互感器。利用電壓互感器一次線圈與高壓線路并聯,二次線圈與測量儀表電壓線圈或繼電器電壓線圈相連,可以測量高壓線路電壓或安裝過壓繼電保護裝置。電壓互感器的作用與電流互感器的作用相似,可以把系統的一次電壓按比例地變換為數值較低的二次電壓,以供給儀表、保護等二次回路,同時,也將系統的一次高壓與二次設備隔離開來,保證人員和設備的安全。
電壓互感器的結構有單相式和三相式。電壓互感器的二次回路必須有一點接地,以免一、二次繞組絕緣擊穿時,在二次繞組上產生高電壓。電壓互感器二次繞組均不能短路運行,否則很大的短路電流將危及二次回路的設備和安全,所以在高壓側和低壓二次繞組回路中,都需要采用熔斷器進行保護。
電壓互感器的接線有多種方案,如下:
①Yo/Yo接法:由3個單相電壓互感器組成,各相有獨立的電磁系統,可以測量3個線電壓和3個相電壓,也可供給三相電度表和繼電器等。
②V-V接法:由兩個單相電壓互感器組成,常用于中性點不接地系統,可以測童3個線電壓和相對系統中性點的相電壓,而不能拿測量相對地的電壓。
③Yo/Yo/A接法:由一個三相五柱式電壓互感器組成。一次繞組和二次基本繞組接成星型,且中性點接地,可以測量線電壓和相電壓;輔助二次繞組接成開口三角形,供接地保護裝置和接地信號(絕緣監察)繼電器用。
(6)高壓開關柜
高壓開關柜是將髙壓電器、測量儀表、保護裝置及輔助設備等,按照一定的接線方式,有機地組合在一起的成套高壓配電設備。高壓開關柜一般是一個柜,必要時用兩個柜構成一個電路,通常一個柜就是一個間隔。在使用時,可以根據設計的主電路方案,選用生產廠家定型的、適合各種電路間隔的單個開關柜,然后組合起來,便構成成套的高壓配電裝置。
高壓開關柜有固定式開關柜和手車式開關柜,通信局(站)目前大多采用國產GG-1A型高壓開關及派生改進產品。GG-1A型高壓開關有著較高的安全性和可靠性,具有:防止誤分、誤合斷路器;防止帶負荷分合隔離開關:防止帶電掛地線:防止帶地線合閘;防止誤入帶電間隔等防護措施。
GG-1A高壓開關柜為開啟式,柜內用薄鋼板隔開,上部為油斷路器室,下部為隔離開關室,主母線水平置于頂部支柱絕緣子上。柜前面板為薄鋼板,柜后無保護板。髙壓主電路及二次電路設備按一定的線路方案組裝在柜內。近年國內高壓電氣技術發展迅速,GG-1A高壓開關柜內電氣設備不斷更新,如采用SNlir10的I、II、III型斷路器,JDZB型澆注絕緣電壓互感器,LA、LDZJ,,LDZ或LDZi電流互感器,CT8、CT7或CD1電磁操作機構等分別取代傳統產品。與此同時研制出KGN-10型、KYN-10等新型開關柜,其質量符合國際電工委員會(1ntemadonalElectrotechnicalCommission,IEC)298各項指標。
(7)配電變壓器
變壓器主要起變換電壓的作用,在10kV電力系統中所應用的變壓器都是降壓變壓器,
因10kV系統屬于高壓配電系統,所以在此系統運行的變壓器通常稱為配電變壓器。
變壓器的種類很多,用途較廣,有著多種不同的分類方法。根據變壓器的冷卻介貭及冷卻方式可分為油浸式和干式兩種。油浸式變壓器的冷卻方式又有自然冷卻、風冷、水冷和強迫油循環風冷等。
配電變壓器的最基本部件是鐵芯和繞組,根據結構和運行的需要,配電變壓器還設有油箱、冷卻裝置、絕緣套管及調壓裝置等部件。
變壓器的主要技術參數如下:
①額定容量Se:變壓器在額定工作狀態下,二次的輸出能力,單位用kVA表示。
②額定電壓Ue:變壓器在空載狀態下,原邊、副邊繞組的標稱電壓,對于三相變壓器是指線電壓。
③額定電流Ie:在允許的環境溫度和變壓器額定容量下,原邊、副邊繞組允許長期通過的電流值,三相變壓器指線電流值。
④空載電流I.(%):變壓器副邊繞組開路,在原邊繞組施加額定電壓時,流過原邊繞組中的電流,通常用額定電流的百分數表示。空載電流的大小決定于變壓器的容量、磁路結構、硅鋼片的質量等因素。
⑤其他:變壓器的其他技術參數還包括空載損耗、短路損耗、電壓比、接線組別、溫升等。
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