高壓電器的定義與概述
高壓電器是電力系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種設備,但在我國由于缺乏明確的標準化定義,因此各種場合使用的這一術語,其含義有一定的出入。這兒介紹的是高等教科書中介紹的并為多數(shù)人認同的概念。
高壓電器概述
高壓電器是電力系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種設備,但在我國由于缺乏明確的標準化定義,因此各種場合使用的這一術語,其含義有一定的出入。這兒介紹的是高等教科書中介紹的并為多數(shù)人認同的概念。
1、高壓電器定義
國際上公認的高低壓電器的分界線交流是1kV(直流則為1500V)。為交流1kV以上為高壓電器,1kV及以下為低壓電器。高壓電器是在高壓線路中用來實現(xiàn)關合、開斷、保護、控制、調節(jié)、量測的設備。一般的高壓電器包括開關電器、量測電器和限流、限壓電器。但有時也把變壓器列入高壓電器(如電機工程學會中高壓電器分專委會)。
西安高壓電器研究所是1958年在規(guī)劃的西安開關整流器廠中央試驗室基礎上由一機部批準成立的,因該所當時明確為西安建設中的開關、電瓷、電容、絕緣和變壓器廠開展研究開發(fā)、試驗服務,涉及開關、變壓器、保護電器、量測電器等各專業(yè),因此定名為高壓電器研究所,該名稱一直延續(xù)至今。
2、高壓電器分類及功能
2.1開關電器
主要用來關合與開斷正常電路和故障電路,或用來隔離電源、實現(xiàn)安全接地的一種高壓電器設備。
1)高壓斷路器:不僅能關合、開斷正常的負荷電流(包括空變、空線、空纜等),也用來開合故障電流,且當發(fā)生短路故障(或其它異常運行狀態(tài)、欠壓、過流等)時可以實現(xiàn)自動分閘、自動重合閘。因此高壓斷路器是一種多功能的自動開關。
2)熔斷器:俗稱保險。當負荷電流過載到一定值,或出現(xiàn)故障電流時能自動熔斷而開斷。分為限流熔斷器及噴射式熔斷器。
3)負荷開關:能開合負荷電流(含容性、感性負載電流),有時能關合短路電流但不能開斷短路電流。
4)接觸器:只有一個休止位置,非手動操作就能關合、開斷及承載正常電流及規(guī)定的過載電流的開斷、關合位置。一般用來頻繁控制大型用電設備(如大電動機等)。
5)隔離開關:用來隔離電路或電源,在閉合位置時能承載正常電流及規(guī)定的短路電流,有時能開斷很小的電容電流及容量不大的變壓器的空載電流,有時能開合母線轉換電流。
6)接地開關:用來對設備或被檢修線路實現(xiàn)保護接地。
﹡有時要求負荷開關、接觸器、接地開關關合短路電流。
7)重合器:能夠按照預定的順序,在導電回路中進行開斷和重合操作,并在其后自動復位、分閘閉鎖或合閘閉鎖的自具(不需外加能源)控制保護功能的開關設備。
8)分段器:一種能夠自動判斷線路故障和記憶線路故障電流開斷的次數(shù),并在達到整定的次數(shù)后在無電壓或無電流下自動分閘的開關設備。
某些分段器可具有關合短路電流(自動重關合功能)及開斷、關合負荷電流的能力,但無開斷短路電流的能力。
2.2 量測電器
1)電流互感器:用來轉換和測量線路、母線的電流供計量與保護用。傳統(tǒng)的電流互感器是采用油紙絕緣電磁式,現(xiàn)在又有環(huán)氧澆注、SF6電流互感器,最新的有光電式電流互感器。為滿足機電一體化設備需要,現(xiàn)在已有線性功能的電流傳感器。
2)電壓互感器:用來測量線路、母線電壓,以供計量和繼電保護用。傳統(tǒng)電壓互感器是油紙絕緣電磁式。目前在高壓、超高壓范圍內則用重量輕、體積小的電容式電壓互感器,國際上已開發(fā)正在商品化的光電式互感器。
2.3 限流與限壓電器
1)電抗器:是一個扼流線圈,用來限制故障電流,用包裹絕緣導線繞制。目前也有用環(huán)氧澆注法制做,其體積小,絕緣強度和機械強度比較高。
2)阻波器:也是一種電感線圈,主要用于載波通訊,限制高頻載波進入變電所。
3)避雷器:用來限制過電壓,使電力系統(tǒng)中電器設備免受大氣過電壓和內過電壓的危害,是一種泄能裝置。最簡單的有保護間隙,還有管形避雷器、閥式避雷器、磁吹避雷器。最新的有保護特性比較好的氧化鋅避雷器。
注:限流熔斷器也是一種快速限流(幅值)的保護電器。
3 高壓電器基本性能要求
處于電力系統(tǒng)中的各種戶內、戶外高壓電器,應能承受正常和異常電壓、電流作用,以及各種環(huán)境因素作用而不損壞。因而要求其具備各種性能如下。
3.1 電氣性能方面要求