高压电器概论西安交大

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1、课程名称：高压电器使用教材：尚振球，郭文元.高压电器.机械工业出版社参考书目：张冠生.电器理论基础.机械工业出版社徐国政等.高压断路器原理和应用.清华大学出版社王章启等.电力开关技术.华中科技大学出版社授课学时：30学时授课教师：闫静高压电器概论主要高电压设备发电机（电磁，绝缘，机械）；变压器、互感器、电抗器（电磁，绝缘）；开关设备（灭弧，绝缘，机械）；电容器（绝缘，材料）；线路和外绝缘（绝缘，污秽）；FACTS设备（电力电子）高压直流设备（电力电子）。高压电器的定义、分类与用途定义高压电器是指在额定电压3000V及以上的电力系

2、统中，用于关合和开断电路、限制电路中的电压或电流以及进行电压或电流变换的电器。根据电力系统安全、可靠和经济运行的需要，高压电器能开断和关合正常线路和故障线路，隔离高压电源，起控制、保护和安全隔离的作用。分类高压电器按结构形式分为单极式和三极式；按使用场所分为户内式和户外式；按用途和功能又分为开关电器、限制电器、变换电器和组合电器。使用中以后一种分类方式常见。开关电器（switchingdevice）：用作闭合（关合）或者开断一个或几个电路电流的器件。机械开关电器：用可分离的触头来合、分一个或几个电路的的开关电器。半导体开关电器：设计用半导体

3、可控导电性来闭合（关合）电路电流的开关电器。(1)开关电器：主要有高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关和接地开关。高压断路器又称高压开关，能接通、分断承载线路正常电流，也能在规定的异常电路条件下（例如短路）和一定时间内接通、分断承载电流的机械式开关电器。机械式开关电器是用可分触头接通和分断电路的电器的总称。高压隔离开关用于将带电的高压电工设备与电源隔离，一般只具有分合空载电路的能力，当在分断状态时，触头具有明显可见的断开位置，以保证检修时的安全。高压熔断器俗称高压保险丝，用于开断过载或短路状态下的电路。高压负荷开关用于接通或断

4、开空载、正常负载和过载下的电路，通常与高压熔断器配合使用。接地开关用于将高压线路人为地造成对地短路。通常装在降压变压器的高压侧,当用电端发生故障,但故障电流不很大，不足以使送电端的断路器动作时，接地短路器能自动合闸，造成人为接地扩大故障电流，使送电端断路器动作而分闸，切断故障电流。。接触器，手动操作除外，只有一个休止位置，能关合、承载及开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。重合器，能够按照预定的顺序，在导电回路中进行开断和重合操作，并在其后自动复位、分闸闭锁或合闸闭锁的自具（不需外加能源）控制保护功能的开关设备。分段器，一种能够自动

5、判断线路故障和记忆线路故障电流开断的次数，并在达到整定的次数后在无电压或无电流下自动分闸的开关设备。(2)限制电器：主要有电抗器、避雷器。电抗器：依靠线圈的感抗起阻碍电流变化作用的电器。电抗器可按用途、按有无铁心和按绝缘结构分类。按用途分为3种。①限流电抗器:串联在电力电路中，用来限制短路电流的数值。②并联电抗器：一般接在超高压输电线的末端和地之间，用来防止输电线由于距离很长而引起的工频电压过分升高，还涉及系统稳定、无功平衡、潜供电流、调相电压、自励磁及非全相运行下的谐振状态等方面。③消弧电抗器：又称消弧线圈，接在三相变压器的中性点和地之间

6、，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，来补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易持续起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。按有无铁心可分为2种。①空心式电抗器:线圈中无铁心，其磁通全部经空气闭合。②铁心式电抗器：其磁通全部或大部分经铁心闭合。铁心式电抗器工作在铁心饱和状态时，其电感值大大减少，利用这一特性制成的电抗器叫饱和式电抗器。按绝缘结构又可分为2种。①干式电抗器：其线圈敞露在空气中，以纸板、木材、层压绝缘板、水泥等固体绝缘材料作为对地绝缘和匝间绝缘。②油浸式电抗器：其线圈装在油箱中，以纸、纸板和变压器油作为对地绝缘和匝间绝缘

7、。避雷器：一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线和地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；当电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。(3)变换电器：又称互感器。按比例变换电压或电流的设备。分为电压互感器和电流互感器两大类。互感器的功能是：将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V或100/□V）或标准小电流(5A或1A，均指额定值)，以便

8、实现测量仪表、保护设备和自动控制设备的标准化、小型化。此外，互感器还可用于隔离开高电压系统，以保证人身和设备的安全。(4)组合电器：将两种或两种以上的电器，按接线要求组成一个整体