【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開電路，要求高壓斷路器必須具有很完善的滅弧裝置和快速動(dòng)作的特性。高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)有：額定電壓、額定電流、額定開斷電流、額定峰值耐受電流(額定動(dòng)穩(wěn)定電流)、額定短時(shí)耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)、額定短路持續(xù)時(shí)間(額定熱穩(wěn)定時(shí)間)、額定短路關(guān)合電流(峰值)和動(dòng)作時(shí)間（分閘時(shí)間、燃弧時(shí)間與開斷時(shí)間） 。(1)額定電壓。斷路器的額定電壓是指其導(dǎo)電和載流 部分允許承受的(線)電壓等級(jí)。由于輸電線路首、末端等處的運(yùn)行電壓不同，所以斷路器所能承受的最高工作電壓高于額定電壓值的 10%～15%，例如斷路器的額定電壓為 10kV 時(shí)，其最高工作電壓為 kV。 (2)額定電流。斷路器的額定電流是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，當(dāng)斷路器的絕緣和載流部分不超過其長(zhǎng)期工作的最高允許溫度時(shí)，斷路器允許通過的最大電流值。(3)額定短路開斷電流。額定短路開斷電流簡(jiǎn)稱為額定開斷電流，它是指斷路器在頻率為 50Hz 的瞬態(tài)恢復(fù)電壓下，能夠開斷的最大短路電流值。 (4)額定峰值耐受電流(額定動(dòng)穩(wěn)定電流)。額定峰值耐受電流是表明斷路器能承受短路電流電動(dòng)力作用的性能，即斷路器在閉合狀態(tài)時(shí)能通過的不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流(峰值)。 (5)額定短時(shí)耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)。額定短時(shí)耐受電流是表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的性能。 額定短時(shí)耐受電流應(yīng)等于額定短路開斷電流值。 (6)額定短路持續(xù)時(shí)間(額定熱穩(wěn)定時(shí)間)。當(dāng)額定短時(shí)耐受電流通過斷路器的時(shí)間為額定短路持續(xù)時(shí)間， 斷路器的各部分溫度不超過短時(shí)所允許發(fā)熱的最高溫度， 并且不發(fā)生觸頭熔接或其他妨礙正常工作的異?，F(xiàn)象。額定短路持續(xù)時(shí)間一般為 2s。 (7)額定短路關(guān)合電流(峰值)。保證斷路器能關(guān)合短路而又不致于發(fā)生觸頭熔焊或其他損傷， 所允許接通的最大短路電流稱為額定短路關(guān)合電流。(8)動(dòng)作時(shí)間。斷路器的動(dòng)作時(shí)間包括分閘時(shí)間、燃弧時(shí)間和開斷時(shí)間。1)分閘時(shí)間。處于合閘狀態(tài)的斷路器，從分閘回路接受分閘命令(脈沖)瞬間起，直到所有滅弧觸頭均分離瞬間的時(shí)間間隔。2)燃弧時(shí)間。從首先分離主回路觸頭剛脫離電接觸起，到斷路器各極中觸頭間的電弧最終熄滅瞬間為止的時(shí)間間隔。3)開斷時(shí)間。從斷路器接受分閘命令瞬間起，到斷路器各極觸頭間的電弧最終熄滅瞬間為止的時(shí)間間隔。（1）高壓斷路器的種類繁多，具體構(gòu)造也不相同，但就其基本結(jié)構(gòu)而言，可分為電路通斷元件、絕緣支撐元件、基座、操動(dòng)機(jī)構(gòu)及其中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾部分。（2）斷路器中的電路通斷元件是關(guān)鍵部件，它承擔(dān)著接通或斷開電路的任務(wù)。斷路器的通斷由操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，分合閘操是作由操動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。電路通斷元件主要包括接線端子、導(dǎo)電桿、觸頭和滅弧室等，這些元件均安裝在絕緣支撐元件之上。 絕緣支撐元件，起著固定通斷元件的作用，并使其帶電部分之間或帶電部分與地之間絕緣。絕緣支撐元件安裝在斷路器的基座之上。第四節(jié) 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的主要用途是隔離電壓、切換電路或拉合小電流回路（例如電壓互感器與避雷器回路等） 。隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它沒有特殊的滅弧裝置，不能用來接通或斷開有負(fù)荷電流或短路電流的電路，否則會(huì)在其觸頭間形成電弧，危及人身和設(shè)備的安全，造成誤拉合隔離開關(guān)的惡性事故。電氣設(shè)備停電檢修時(shí),通常用隔離開關(guān)將需要停電部分與其他帶電工作部分可靠地隔離(絕緣)，以保證工作人員安全。隔離開關(guān)的觸頭全部敞露在空氣之中，斷開點(diǎn)明顯可見，隔離開關(guān)斷開后，其動(dòng)靜觸頭之間的擊穿電壓必須大于每相對(duì)接地的擊穿電壓，以便使電路中意外出現(xiàn)高電壓時(shí)，相對(duì)地先于斷開點(diǎn)間擊穿，從而保證檢修人員的安全。隔離開關(guān)在結(jié)構(gòu)上沒有特殊的滅弧裝置、不能用于接通或斷開有負(fù)荷電流與短路電流的電路，倒閘操作中要求斷路器斷開電路后才允許拉開隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的參數(shù)選擇的情況如下：技術(shù)條件主要有：正常工作條件下的電壓，電流，頻率，機(jī)械荷載，短路的穩(wěn)定性有動(dòng)穩(wěn)定 和熱穩(wěn)定和持續(xù)時(shí)間，承受過電壓能力和操作性能等，其選擇的項(xiàng)目和短路器基本一致。其具體要求如下；1） 操作機(jī)械在 8000A 以下者用手動(dòng)，8000A 以上的用電動(dòng)，對(duì)于室外的 220kV 以下的隔離開關(guān) 和接地刀閘用手動(dòng)， 330kV 及其以上的用氣動(dòng)，電動(dòng)。2） 關(guān)于接地閘刀，每段母線上設(shè) 12 組接地閘刀，63kV 以上的斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路 隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地閘刀，35kV 以上的接地閘刀安裝處的動(dòng)穩(wěn)定情況進(jìn)行校驗(yàn)。 電流互感器的一次繞組串聯(lián)接入被測(cè)電路之內(nèi)，電流互感器一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路中電流的大小，與電流互感器二次電流無關(guān)。電流互感器二次繞組所接的負(fù)荷是儀表和繼電器的電流線圈，這些負(fù)荷的阻抗值都很小，故電流互感器二次繞組正常工作時(shí)近于短路狀態(tài)。 電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定變比KNI，其值為： 　IN1 N2 KNI＝━━━≈━━━━ 　IN2 N1。電流互感器正常工作時(shí)，二次回路近于短路狀態(tài)。這時(shí)二次電流所產(chǎn)生的二次繞組磁動(dòng)勢(shì) F2 對(duì)一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F1有去磁作用，因此合成磁勢(shì) F0＝F1F2 不大，合成磁通 φ0 也不大，二次繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E2 的數(shù)值最多不超過幾十伏。因此，為了減少電流互感器的尺寸和造價(jià)，互感器鐵心的截面是根據(jù)電流互感器在正常工作狀態(tài)下合磁磁通 φ0 很小而設(shè)計(jì)的。使用中的電流互感器如果發(fā)生二次回路開路，二次繞組磁動(dòng)勢(shì) F2 等于零，一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F1 仍保持不變，且全部用于激磁，合成磁勢(shì) F0=F1，這時(shí)的 F0 較正常時(shí)的合成磁勢(shì)(F1F2)增大了許多倍，使得鐵心中的磁通急劇地增加而達(dá)到飽和狀態(tài)。由于鐵心飽和致使磁通波形變?yōu)槠巾敳?，因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通的變化率 dφ/dt，所以這時(shí)二次繞組內(nèi)將感應(yīng)出很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e2。二次繞組開路時(shí)二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e2 是尖頂?shù)姆钦也?，其峰值可達(dá)數(shù)千伏之高，這對(duì)工作人員和二次設(shè)備以及二次電纜的絕緣都是極危險(xiǎn)的。(普通電壓表僅能測(cè)量電壓的平均值，故尖頂?shù)姆钦也妷悍涤闷胀妷罕聿荒軠y(cè)出，應(yīng)該用示波器測(cè)量。)另一影響是，因鐵心內(nèi)磁通的劇增，引起鐵心損耗增大，造成嚴(yán)重發(fā)熱也會(huì)使電流互感器燒毀。第三個(gè)影響是因鐵心剩磁過大，使電流互感器的誤差增加。因此，使用中的電流互感器二次回路是不允許開路的，在電流互感器二次回路內(nèi)也不允許安裝熔斷器。使用中電流互感器的二次儀表或繼電器因工作需要必須斷開時(shí)，應(yīng)先將電流互感器二次繞組短接后，再斷開其二次儀表或繼電器電流線圈。同理，恢復(fù)二次儀表或繼電器的工作時(shí)，應(yīng)先接入二次儀表或繼電器電流線圈，然后再拆除原有的短接線，即保持使用中的電流互感器二次回路處于近似短路工作狀態(tài)。由于電流互感器的一、二次繞組中存在著損耗，使得一、二次電流在數(shù)值上或相位上有差異，即測(cè)量誤差。測(cè)量誤差一般用變比誤差和角誤差表示。 1)變比誤差(△I%)。變比誤差是指用電流互感器測(cè)出的電流 KNII2 和實(shí)際電流 I1 之差與實(shí)際電流 I1 之比的百分值。電流互感器變比誤差與合成磁動(dòng)勢(shì) F0、一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F二次繞組磁動(dòng)勢(shì) F2 以及二次負(fù)荷的相位角有關(guān)。運(yùn)行中的電流互感器 F0 為確定值，所以電流互感器誤差將隨一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F1 和副邊電流 I2 的大小而變化。當(dāng)一次通過電流比額定值小得多時(shí)，由于 F1 較小，變比誤差較大；當(dāng)一次通過電流逐漸增大到(～)IN1 時(shí)由于 F1 增大，變比誤差則減??；一次通過的電流再繼續(xù)增大時(shí)，因電流互感器鐵心磁路的飽和，造成誤差的迅速增大；二次負(fù)荷中的感性負(fù)荷相對(duì)增加時(shí)，因 ψ2 的加大使變比誤差亦增大；二次總負(fù)荷增加時(shí)，因 I2 的減小而使變比誤差增大。 2)角誤差(δ)。角誤差是指電流互感器一次電流 I1 與反向二次電流I2 之間的夾角 δ 值。當(dāng)一次側(cè)通過電流較額定值小得多時(shí)，由于一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F1 較小，角誤差會(huì)增大；當(dāng)一次側(cè)電流逐漸增加到(～)IN1 時(shí)，由于一次繞組磁動(dòng)勢(shì) F1 的增大，使角誤差減??；當(dāng)一次側(cè)電流再繼續(xù)增大時(shí)，由于鐵心飽和， 又會(huì)使角誤差迅速增大；如果二次感性負(fù)荷增加時(shí)，由于 ψ2 的加大，使角誤差反而減小。3)電流互感器的額定容量。電流互感器二次繞組之外所接的全部阻抗為其二次負(fù)荷。電流互感器正常工作時(shí)，因二次繞組處在近于短路狀態(tài)，故二次負(fù)荷應(yīng)包括它所連接的全部測(cè)量?jī)x表和繼電器電流線圈的阻抗、二次電纜的電阻和接頭的接觸電阻等幾部分。電流互感器的額定容量(SN)是指電流互感器在二次側(cè)電流為額定電流、誤差不超過規(guī)定值的條件下，二次繞組所允許輸出的最大容量。 電流互感器額定容量也可以用阻抗表示，該阻抗稱為額定二次負(fù)荷，兩者關(guān)系為：SN＝IN2ZN式中 SN─電流互感器的額定容量，VA； IN2─電流互感器的二次額定電流,A； ZN─電流互感器的二次額定負(fù)荷，Ω。 由于電流互感器的誤差與二次負(fù)荷的大小有關(guān)， 因此同一臺(tái)電流互感器處在不同準(zhǔn)確度級(jí)下工作時(shí)，便有不同的額定容量。例如某電流互感器二次額定電流為 5A，工作在 級(jí)時(shí)，其額定容量為 30VA()；當(dāng)工作在 1 級(jí)時(shí)，其額定容量為 60VA()。4)電流互感器的接線。常用電氣儀表和繼電器，接入電流互感器有三種接線方式，(a)單相式；(b)三相式；(c )兩相式單相式接線，適用于三相對(duì)稱電路，由于三相對(duì)稱負(fù)荷的三相電流大小相同、相位互差 120176。，所以只測(cè)量一相電流便可以監(jiān)測(cè)三相電流，故僅在 C 相裝設(shè)電流互感器。三相式接線，適用于三相四線制系統(tǒng)中。由于三相四線制系統(tǒng)中，三相電流的大小與相位均可能不相同，所以在三相上裝設(shè)電流互感器，分別測(cè)量三相電流。所示接線圖為兩相式接線，適應(yīng)用在三相三線制系統(tǒng)中。由于在三相三線制系統(tǒng)中三相電流的關(guān)系為IA+IB+IC=0,所以 IB=(IA+IC),即通過公共線上的電流表中的電流為IB。顯然，不完全星形接線可以測(cè)量三相三線制系統(tǒng)中的三相電流（即 IA、IB 和 IC） 。（1）電流互感器的二次額定電流有兩種 1A 和 5A，一般強(qiáng)電系統(tǒng)取5A（2）電流互感器的型式選擇，一般 35kV 及以上的配電裝置采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立的電流互感器。（3）一次電流的選擇，當(dāng) CT 用于測(cè)量時(shí)，應(yīng)比回路中的正常工作電流大 1/3 左右，保證測(cè)量?jī)x表 的最佳工作。（4）進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定校驗(yàn)。第五節(jié) 電壓互感器的選擇 。電壓互感器的一次繞組并聯(lián)接入被測(cè)電路之中， 一次繞組所承受的電壓將隨被測(cè)電路電壓變動(dòng)而變化。它的二次繞組并聯(lián)接入儀表和繼電器的電壓線圈(阻抗很大)， 又由于二次額定電壓通常為 100V 或 100/√3V，所以二次回路電流很小，故電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)它的二次回路近于開路狀態(tài)。 運(yùn)行中的電壓互感器二次繞組基本維持在額定電壓值上下，如果二次回路中發(fā)生短路，必然會(huì)造成很大的短路電流。為了及時(shí)切斷二次側(cè)的短路電流，在電壓互感器二次回路內(nèi)必須安裝熔斷器或小型空氣自動(dòng)開關(guān)。電壓互感器一、二次額定電壓之比，稱為電壓互感器的額定變比 KNV，其值為： UN1 KNV＝━━━━ 　 UN2（1）變比誤差(△U％)。變比誤差是用電壓互感器測(cè)量出的電壓KNVU2 和實(shí)際電壓 U1 之差與實(shí)際電壓 U1 之比的百分值表示。運(yùn)行中的電壓互感器的變比誤差與二次負(fù)荷等因素有關(guān)，二次負(fù)荷愈大時(shí)，變比誤差愈大；一次電壓接近額定值時(shí)，變比誤差減少，當(dāng)一次電壓超過 倍額定電壓后，由于鐵心的飽和而使變比誤差增大。（2）角誤差(d)。角誤差是指電壓互感器一次電壓 U1 與反向二次電壓U2 之間的夾角 δ 值。(3) 電壓互感器的額定容量。電壓互感器的額定容量是指在最高準(zhǔn)確度級(jí)工作時(shí)它所容許的二次最大負(fù)荷。電壓互感器的額定容量一般用伏安表示。同一只電壓互感器在不同準(zhǔn)確度級(jí)工作時(shí)，其額定容量不同。 例如某電壓互感器在 級(jí)工作時(shí)，額定容量為 150VA；在 級(jí)工作時(shí)，額定容量則為 500VA。 電壓互感器的二次負(fù)荷一般僅考慮二次所接電壓表和繼電器電壓線圈所消耗的功率。如果二次電纜較長(zhǎng)，需要精確測(cè)量時(shí)，應(yīng)考慮電壓互感器二次導(dǎo)線上的電壓損失。 (4)電壓互感器的接線。電壓互感器的接線方式較多，僅介紹發(fā)電廠和變電站中應(yīng)用較廣泛的幾種典型接線，分析比較接線圖之后可以看出：不同額定電壓的互感器接入被測(cè)電路方式不同。在低壓 380V 電路中，一次繞組與被測(cè)電路之間經(jīng)熔斷器連接，熔斷器既是一次繞組的保護(hù)元件，又是控制電壓互感器是否接入電路的控制元件。3～35kV 電壓互感器一次繞組需經(jīng)隔離開關(guān)接入被測(cè)電路,而且在電壓互感器的一次繞組與隔離開關(guān)之間安裝