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开关柜有哪些电气元件构成?电气元件效果详解

2017-10-13 13:42分类:电工考证知识 阅读:

 

开关柜的首要作用是在电力体系进行发电、输电、配电和电能改换的进程中,进行开合、操控和维护用电设备。开关柜内的部件首要有断路器、阻离隔关、负荷开关、操作组织、互感器以及各种维护设备等构成。开关柜的分类办法许多,如经过断路器设备办法能够分为移开式开关柜和固定式开关柜;或依照柜体构造的纷歧样,可分为翻开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜;依据电压等级纷歧样又可分为高压开关柜,中压开关柜和低压开关柜等。首要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿公司和居处小区、高层修建等各种纷歧样场合。

内部元器材包含:母线(汇流排)、断路器、惯例继电器、归纳继电维护设备、计量外表、阻隔刀、指示灯、接地刀等。

从运用视点差异:

(1)进线柜:又名受电柜,是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线),通常设备有断路器、CT、PT、阻隔刀等元器材。

(2)出线柜:也叫馈电柜或配电柜,是用来分配电能的设备(从母线到各个出线),通常也设备有断路器、CT、PT、阻隔刀等元器材。

(3)母线联络柜:也叫母线分断柜,是用来联接两段母线的设备(从母线到母线),在单母线分段、双母线体系中常常要用到母线联络,以满意用户挑选纷歧样作业办法的恳求或确保缺陷状况下有挑选的切除负荷。

(4)PT柜:电压互感器柜,通常是直接装设到母线上,以查看母线电压和结束维护功用。内部首要设备电压互感器PT、阻隔刀、熔断器和避雷器等。

(5)阻隔柜:是用来阻隔两头母线用的或许是阻隔受电设备与供电设备用的,它能够给作业人员供给一个可见的端点,以便当维护和修补作业。由于阻隔柜不具有分断、接通负荷电流的才调,所以在与其协作的断路器闭合的状况下,不行以推拉阻隔柜的手车。在通常的运用中,都需求设置断路器辅佐接点与阻隔手车的联锁,避免作业人员的误操作。

(6)电容器柜:也叫赔偿柜,是用来作改善电网的功率因数用的,或许说作无功赔偿,首要的器材即是并联在一同的成组的电容器组、投切操控回路和熔断器等维护用电器。通常与进线柜并排设备,能够一台或多台电容器柜并排作业。电容器柜从电网上断开后,由于电容器组需求一段时刻来结束放电的进程,所以不能直接用手接触柜内的元器材,分外是电容器组;在断电后的一守时刻内(依据电容器组的容量巨细而定,如:1分钟),不容许从头合闸,避免发作过电压损坏电容器。作自动操控功用时,也要留神合理分配各组电容器组的投切次数,避免呈现一组电容器损坏,而其他组却很少投切的状况。

(7)计量柜:首要用来作计量电能用的(千瓦时),又有高压、低压之分,通常设备有阻离隔关、熔断器、CT、PT、有功电度表(传统外表或数字电表)、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅佐二次设备(如负荷监控仪等)。

(8)GIS柜:又名封闭式组合电器柜,它是将断路器、阻离隔关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内,然后以绝缘功用和灭弧功用超卓的气体(通常用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘办法,适用于高电压等级和高容量等级的电网中,用作受配电及操控。

(9)断路器:正常作业状况下,断路器处于合闸状况(分外运用在外),接通电路。当进行自动操控或维护操控操作时,断路器能够在综保设备操控下进行电路的分断或接通操作。断路器不只能够通断正常的负荷电流,而且能够接受一守时刻的短路电流(数倍乃至几十倍的正常作业电流),并能够分断短路电流,切除缺陷线路和设备。所以说,断路器的首要功用即是分断和接通电路(包含分断和接通正常电流、分断短路电流)。由于在分断和接通电路的进程中,断路器的动触头与静触头之间不行避免的要发作电弧。为了维护触头,削减触头资料的损耗和牢靠分断电路,有必要选用办法来赶快暂停电弧,其间一种即是选用纷歧样的灭弧介质填充到断路器的动、静触头间。按灭弧介质的纷歧样断路器能够分为:油断路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器、空气断路器等。咱们在工程中常常接触到的凹凸压开关柜里的首要一次设备即是断路器。由于断路器的动、静触头通常都是被包在充溢灭弧介质的容器中,所以断路器的分、合状况不行以直接差异,通常是经过断路器的辅佐器材(如分合位指针等)来差异。

(10)阻隔刀:阻隔刀(或称阻离隔关)由于有显着的断口能够辨认接通或分断,首要是用来阻隔高压电源的,以确保线路和设备的安全修补,能分断的电流很小(通常只需几个安培)。由于没有专门的灭弧设备,所以它不能用来分断缺陷电流和正常作业电流,不容许带负荷进行分断操作。

(11)熔断器:熔断器是一种简略的电路维护电器,其原理是当流经熔断器的电流抵达或跨过定值一守时刻后,本身的熔体熔化,堵截电路。其动作原理简略,设备便当,通常不独自运用,首要用来协道其他电器运用。首要动作特征:一是电流要抵达必定值,该值在熔断器出厂前现已做好,无法更改;二是电流抵达必定值后要经过必定的时刻,该时刻也是厂家做好的,无法更改,但是类型许多,包含延时动作、活络动作、超活络动作等;三是动作后本体损坏,不能重复运用,有必要替换;熔断器是不是熔断能够经过熔断指示器差异,也可经过熔体外观上差异;常用的稳妥丝、稳妥管都归于该类电器计划。

(12)负荷开关:负荷开关具有简略的灭弧设备,灭弧介质通常选用空气,能够接通和分断必定的电流和过电流,但是不能分断短路电流,不能用来堵截短路缺陷。所以必定不容许单纯用负荷开关来代替断路器;假定要选用负荷开关,有必要与前面说到的高压熔断器协作运用(实习上通常用熔断器和负荷开关串联运用,用作简略的过负荷维护,以降低工程造价)。负荷开关与阻隔刀相似,都有显着的断开空位,能够很简略的差异电路是处于接通仍是断开状况。

(13)变压器:简略的说,变压器即是运用交变电磁场来结束纷歧样电压等级改换的设备(实习上是电能的改换),其改换前后的电压不发作频率上的改动。依照其用处能够分许多种,如电力变压器、整流变压器、调压器、阻隔变压器,以及CT、PT等。咱们在工程现场常常遇到的是电力变压器。

(14)与变压器有关的一些首要的技术参数包含:

1、额外容量:指额外作业条件下变压器的额外输出才调(等于U×I,单位为kVA);

2、额外电压:空载、额外分接下,端电压的值(即一次、二次侧电压值);

3、空载损耗:空载条件下,变压器的损耗(也叫铁耗);

4、空载电流:空载条件下,一次侧线圈流过的电流值;

5、短路损耗:一次侧通额外电流,二次短路时所发作的损耗(首要是线圈电阻发作的);

6、分接(抽头)的概念:为适宜电网作业需求,通常的变压器高压侧都有抽头,这些抽头的电压值都是用额外电压的百分比标明的,即所谓的分接电压。例如,高压10kV的变压用具有±5%的抽头,即是说该变压器能够作业在三个电压等级:10.5kV(+5%)、10kV(额外)、9.5kV(-5%)。通常来说,有载调压变压器的抽头数(分接点)较多,如7分接点(±3×2.5%)和9分接点(±4×2%)等。由于不行以彻底确保分接开关的同步切换,所以有载调压变压器通常不行以并联作业。

7、有功负荷:电力体系中发作机器能或热能的负荷。但是负载中纯阻性的负荷只耗费有功功率,如电热、电炉、照明等电力负荷完满是有功负荷。而异步电动机、同步电动机的负载中既耗费有功功率,一同又耗费无功功率,其间作功发作机器能的有些属有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率来供给。

8、无功负荷:在电力负载中不作功的有些。只需理性负载中才耗费无功功率。如:变压器、电动机、空调、冰箱等。所以在发电机输出有功功率的一同,还需求供给无功功率。无功功率不能满意电网时,体系的电压将会降低,为了满意用户的需求,所以在变电所里要设备无功赔偿器,来坚持无功功率的平衡,这么才调坚持电压水平。

9、事端备用:电力体系中备用容量的构成有些之一。由于发电设备或许发作暂时性或耐久性的缺陷而影响供电,所以体系有必要设置必定数量的事端备用电源,来确保电力设备的安全.

10、体系解列:为了避免体系失步和事端拓宽,将无缺的电力体系分化为几个不再同步作业的独立体系的一种办法。解列后某些有些体系或许会发作功率短少,频率和电压的降低因而需求切除有些负荷,来避免悉数体系的安稳遭到损坏。

(15)PT(TV)/CT(AV):

互感器实习上即是一种分外的变压器,首要用来从电气上阻隔一次回路与操控回路,然后拓宽二次设备(外表、综保等)的运用计划。选用PT/CT能够避免一次回路的高电压/大电流直接进入到二次操控设备(如:外表、综保设备等),也能够避免由于操控设备缺陷影响一次回路的作业。

1、电流互感器(CT、AV)的特征是:一次侧绕组N1粗而少、二次侧绕组N2细而多,二次侧的额外电流I2通常为5A(依据N1I1=N2I2能够近似算出一次侧电流I1,或许依据一次侧电流I1挑选相应变比的电流互感器。由于CT在作业时一次绕组和二次绕组都是别离串联在一次回路与二次操控回路中的,依据变压器的特性U1I1=U2I2能够得出,二次侧在作业时的作业电压,该电压在开路时十分大,故CT是必定不容许开路的。依照用处来差异,通常能够分为维护和丈量用CT。丈量CT在一次回路呈现短路缺陷时,简略丰满,以绑缚二次电流(二次绕组侧电流I2)过大,抵达维护综保设备的意图;而维护CT在一次回路呈现短路缺陷时,不该呈现维护景象,以确保综保设备牢靠动作。

2.变比:变压器高压侧绕组与低压侧绕组匝数之比称为变比,近似可用高压侧与低压侧额外电压之比标明。3、电压互感器(PT、AV)的特征是:一次绕组匝数N1多,二次绕组匝数N2少,恰当于一个降压变压器(二次侧额外电压通常为100V)。由于PT在作业时一次绕组和二次绕组都是别离并联在一次回路和二次操控回路电压线圈的,而由于电压线圈的阻抗很大,所以PT二次侧的电流十分小,二次绕组近似于空负荷状况;但二次绕组本身的阻抗是很小的,所以假定二次绕组短路,则将会致使十分大的二次侧电流(N1I1=N2I2)。故PT的二次绕组必定不行以短路。

(16)手车/抽屉:手车和抽屉别离是高压开关柜和低压开关柜的一有些,别离设备高压断路器和低压断路器及其继电器等元器材。由此差异出手车式开关柜(高压)和抽屉式开关柜(低压),他们与固定式开关柜的功用是底子相同的,首要差异是便当了维护和修补(手车和抽屉都能够经过机械操作组织摇把来推动、拉出)。手车和抽屉通常都有作业(正常作业时)、实验(试投运和现场实验时)和退出(维护、修补时)三种方位状况。

(17)接地刀:接地刀(也叫接地开关)首要:一是用来在线路和设备修补时,为确保人员安全进行接地用的;二是能够用来人为地构成体系的接地短路,抵达操控维护的意图。榜首个作用极好了解,不做介绍。第二个作用是这么的:接地刀通常是接在降压变压器的高压侧,当受电端发作缺陷或许变压器内部缺陷时,接地刀开关应自动闭合,构成接地短路缺陷,迫使送电端(上端)断路器活络动作,堵截缺陷,所以说这是自个为的接地短路缺陷,意图即是确保送电端的断路器能够活络动作。

(18)主令电器:主令电器是一种机械操作的操控电器,对各种电气体系宣告操控指令,用于体系内各种信号的转化和传输等,常用的改换开关、按钮、旋转开关、方位开关以及信号灯等都归于主令电器的计划。

(19).接触器:接触器是一种用于远间隔一再接通和开绝交直流主电路及大容量操控电路的电器,首要操控政策是电动机、照明、电容器组等,分沟通接触器和直流接触器。与断路器比照,纷歧样的本地在于:动作频率十分高(因而恳求其电气寿数和机械寿数满意长);有较高的的开断和接通容量,但是通常用在1kV及以下的电压等级中,无法与断路器的几十千伏、几百千伏比照。

(20).继电器:继电器是用来在操控回路中操控其他电器(通常是一次电气主设备)动作或在主电路中作为维护用以及作信号改换用的电器,只适用于远间隔的分断、接通小容量操控回路,比方:沟通/直流电流继电器、电压继电器、时刻继电器、基地继电器、热继电器等。

(21). 实验

多见实验包含:1、型式实验:对依照某一计划恳求而制作的一个或多个器材或设备所进行的实验,用以查验这一计划恳求是不是契合必定的规范。

2、惯例实验:也叫出厂实验,对每个器材或设备在制作中或竣工后所进行的实验,用以判冥具材或设备是不是契合某项规范。

3、介质实验:是查验介质电气特性的各种实验的总称,包含:绝缘、静电、耐压等。抽样实验:对一批商品中随机抽取的若干样品进行实验,也是用来判明样品是不是契合某项规范的。

4、寿数实验:断定商品在规矩条件下或许抵达的寿数的实验,或许是为评估剖析商品的寿数特征而进行的实验,属损坏性实验。

5、耐受实验:在包含一守时刻内为必定意图所选用的特定作业等规矩条件下,对商品进行的实验,如重复操作、短路、过电压、振荡、冲击等,属损坏性实验。

6、投运实验:在现场对商品所进行的实验,用以证实设备是准确的,商品作业是正常的。

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