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  电气成套设备及元件知识汇总_电力/水利_工程科技_专业资料。电气成套设备及元件知识汇总 开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、 二次设备组装而成的成 套配电装置,是用来对线路、设备实施控制、保护的,分固定式和手车 式, 而按进出线电压等级又可以分高压开关柜( 电气成套设备及元件知识汇总 开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、 二次设备组装而成的成 套配电装置,是用来对线路、设备实施控制、保护的,分固定式和手车 式, 而按进出线电压等级又可以分高压开关柜(固定式和手车式)和低压 开关柜(固定式和抽屉式)。开关柜的结构大体类似,主要分为母线室、 断路器室、二次控制室(仪表室)、馈线室,各室之间一般有钢板隔离。 内部元器件包括:母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护 装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。 从应用角度划分: (1)进线柜:又叫受电柜,是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母 线),一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。 (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),一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。 (3)母线联络柜:也叫母线分断柜,是用来连接两段母线的设备(从母线 到母线),在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络,以满足 用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。 (4)PT 柜:电压互感器柜,一般是直接装设到母线上,以检测母线电压 和实现保护功能。内部主要安装电压互感器 PT、隔离刀、熔断器和避雷 器等。 (5)隔离柜: 是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电 设备与供电设备用的,它可以给运行人员提供一个可 见的端点,以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具 有分断、接通负荷电流的能力,所以在与其配合的断 路器闭合的情况下,不能够推拉隔离柜的手车。在一 般的应用中,都需要设置断路器辅助接点与隔离手车 的联锁,防止运行人员的误操作。 (6)电容器柜: 也叫补偿柜, 是用来作改善电网的功率 因数用的,或者说作无功补偿,主要的器件就是并联 在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等 保护用电器。一般与进线柜并列安装,可以一台或多 台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后,由 于电容器组需要一段时间来完成放电的过程,所以不 能直接用手触摸柜内的元器件, 尤其是电容器组;在断 电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定, 如:1 分钟),不允许重新合闸,以免产生过电压损坏 电容器。作自动控制功能时,也要注意合理分配各组 电容器组的投切次数,以免出现一组电容器损坏,而 其他组却很少投切的情况。 (7)计量柜: 主要用来作计量电能用的(千瓦时), 又有 高压、低压之分,一般安装有隔离开关、熔断器、CT、 PT、 有功电度表(传统仪表或数字电表)、 无功电度表、 继电器、 以及一些其他的辅助二次设备(如负荷监控仪 等)。 (8)GIS 柜:又叫封闭式组合电器柜,它是将断路器、 隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭 组合在金属壳体内,然后以绝缘性能和灭弧性能良好 的气体(一般用六氟化硫 SF6)作为相间和对地的绝缘 措施,适用于高电压等级和高容量等级的电网中,用 作受配电及控制。 (9)断路器: 正常工作情况下, 断路器处于合闸状态(特 殊应用除外), 接通电路。 当进行自动控制或保护控制 操作时,断路器可以在综保装置控制下进行电路的分 断或接通操作。 断路器不仅可以通断正常的负荷电流, 而且能够承受一定时间的短路电流(数倍甚至几十倍 的正常工作电流), 并可以分断短路电流, 切除故障线 路和设备。所以说,断路器的主要功能就是分断和接 通电路(包括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过程中,断路器的动触头与 静触头之间不可避免的要产生电弧。为了保护触头, 减少触头材料的损耗和可靠分断电路,必须采取措施 来尽快熄灭电弧,其中一种就是采用不同的灭弧介质 填充到断路器的动、静触头间。按灭弧介质的不同断 路器可以分为: 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。我们在工程中 经常接触到的高低压开关柜里的主要一次设备就是断 路器。 由于断路器的动、静触头一般都是被包在充满灭弧介 质的容器中,所以断路器的分、合状态不可以直接判 断,一般是通过断路器的辅助器件(如分合位指针等) 来判别。 (10)隔离刀:隔离刀(或称隔离开关)由于有明显的断 口可以识别接通或分断, 主要是用来隔离高压电源的, 以保证线路和设备的安全检修, 能分断的电流很小(一 般只有几个安培)。 由于没有专门的灭弧装置, 所以它 不能用来分断故障电流和正常工作电流,不允许带负 荷进行分断操作 (11)熔断器:熔断器是一种简单的电路保护电器,其 原理是当流经熔断器的电流达到或超过定值一定时间 后,本身的熔体熔化,切断电路。其动作原理简单, 安装方便,一般不单独使用,主要用来配合其他电器 使用。 主要动作特点: 一是电流要达到一定值,该值在熔断器出厂前已经做 好,无法更改; 二是电流达到一定值后要经过一定的时间,该时间也 是厂家做好的,无法更改,但是类型很多,包括延时 动作、快速动作、超快速动作等; 三是动作后本体损坏,不能重复使用,必须更换; 熔断器是否熔断可以通过熔断指示器判别,也可通过 熔体外观上判别;常用的保险丝、 保险管都属于该类电 器范围。 (12)负荷开关:负荷开关具有简单的灭弧装置,灭弧 介质一般采用空气,可以接通和分断一定的电流和过 电流,但是不能分断短路电流,不能用来切断短路故 障。所以绝对不允许单纯用负荷开关来替代断路器; 如果要采用负荷开关,必须与前面提到的高压熔断器 配合使用(实际上往往用熔断器和负荷开关串联使用, 用作简单的过负荷保护,以降低工程造价)。 负荷开关与隔离刀类似,都有明显的断开间隙,可以 很容易的判别电路是处于接通还是断开状态 (13)变压器:简单的说,变压器就是利用交变电磁场 来实现不同电压等级转换的设备(实际上是电能的转 换), 其变换前后的电压不发生频率上的变化。 按照其 用途可以分很多种,如电力变压器、整流变压器、调 压器、隔离变压器,以及 CT、PT 等。我们在工程现场 经常遇到的是电力变压器。 与变压器相关的一些主要的技术参数包括: 1、 额定容量: 指额定工作条件下变压器的额定输出能 力(等于 U×I,单位为 kVA); 2、额定电压:空载、额定分接下,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、短路损耗:一次侧通额定电流,二次短路时所产生 的损耗(主要是线、分接(抽头)的概念:为适合电网运行需要,一般的 变压器高压侧都有抽头,这些抽头的电压值都是用额 定电压的百分比表示的,即所谓的分接电压。例如, 高压 10kV 的变压器具有±5%的抽头, 就是说该变压器 可以运行在三个电压等级: 10.5kV(+5%)、 10kV(额定)、 9.5kV(-5%)。 一般来说, 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。由于不能够完全保证分接开关的同步切换, 所以有载调压变压器一般不能够并联运行。 7、有功负荷:电力系统中产生机器能或热能的负荷。 但是负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率,如电热、 电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动 机、同步电动机的负载中既消耗有功功率,同时又消 耗无功功率, 其中作功产生机器能的部分属有功负荷。 有功负荷要由发电机有功功率来供应。 8、无功负荷:在电力负载中不作功的部分。只在感性 负载中才消耗无功功率。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同时,还需要 提供无功功率。 无功功率不能满足电网时,系统的电压将会下降,为 了满足用户的需求,所以在变电所里要安装无功补偿 器, 来保持无功功率的平衡, 这样才能维持电压水平。 9、事故备用:电力系统中备用容量的组成部分之一。 由于发电设备可能发生临时性或永久性的故障而影响 供电,所以系统必须设置一定数量的事故备用电源, 来确保电力设施的安全. 10、系统解列:为了防止系统失步和事故扩大,将完 整的电力系统分解为几个不再同步运行的独立系统的 一种措施。 解列后某些局部系统可能会发生功率不足, 频率和电压的下降因此需要切除部分负荷,来防止整 个系统的稳定遭到破坏。 (15)PT(TV)/CT(AV): 互感器实际上就是一种特殊的变压器,主要用来从电 气上隔离一次回路与控制回路, 从而扩大二次设备(仪 表、综保等)的使用范围。 采用 PT/CT 可以避免一次回路的高电压/大电流直接 进入到二次控制设备(如:仪表、综保装置等),也可 以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行。 1、电流互感器(CT、AV)的特点是:一次侧绕组 N1 粗 而少、二次侧绕组 N2 细而多,二次侧的额定电流 I2 一般为 5A(根据 N1I1=N2I2 可以近似算出一次侧电流 I1, 或者根据一次侧电流 I1 选择相应变比的电流互感 器)。由于 CT 在工作时一次绕组和二次绕组都是分别 串联在一次回路与二次控制回路中的,根据变压器的 特性 U1I1=U2I2 可以得出,二次侧在工作时的工作电 压, 该电压在开路时非常大, 故 CT 是绝对不允许开路 的。 按照用途来划分, 通常可以分为保护和测量用 CT。 测量 CT 在一次回路出现短路故障时, 容易饱和, 以限 制二次电流(二次绕组侧电流 I2)过大,达到保护综保 装置的目的;而保护 CT 在一次回路出现短路故障时, 不应出现保护现象,以保证综保装置可靠动作。 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定电压之比表示。 3、电压互感器(PT、AV)的特点是:一次绕组匝数 N1 多,二次绕组匝数 N2 少,相当于一个降压变压器(二 次侧额定电压一般为 100V)。西门子家居电气排行榜。由于 PT 在工作时一次绕 组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制回 路电压线圈的,而由于电压线圈的阻抗很大,所以 PT 二次侧的电流非常小,二次绕组近似于空负荷状态; 但二次绕组本身的阻抗是很小的,所以如果二次绕组 短路,则将会导致非常大的二次侧电流(N1I1=N2I2)。 故 PT 的二次绕组绝对不能够短路。 (16)手车/抽屉: 手车和抽屉分别是高压开关柜和低压 开关柜的一部分,分别安装高压断路器和低压断路器 及其继电器等元器件。 由此划分出手车式开关柜(高压) 和抽屉式开关柜(低压),他们与固定式开关柜的功能 是基本相同的, 主要区别是方便了维护和检修(手车和 抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、 拉出)。 手 车和抽屉一般都有工作(正常运行时)、 试验(试投运和 现场试验时)和退出(维护、检修时)三种位置状态。 (17)接地刀:接地刀(也叫接地开关)主要:一是用来 在线路和设备检修时, 为确保人员安全进行接地用的; 二是可以用来人为地造成系统的接地短路,达到控制 保护的目的。 第一个作用很好理解,不做介绍。第二个作用是这样 的:接地刀通常是接在降压变压器的高压侧,当受电 端发生故障或者变压器内部故障时,接地刀开关应自 动闭合,造成接地短路故障,迫使送电端(上端)断路 器迅速动作,切断故障,所以说这是个人为的接地短 路故障, 目的就是保证送电端的断路器能够快速动作。 (18)主令电器: 主令电器是一种机械操作的控制电器, 对各种电气系统发出控制指令,用于系统内各种信号 的转化和传输等,常用的转换开关、按钮、旋转开关、 位置开关以及信号灯等都属于主令电器的范围。 (19).接触器: 接触器是一种用于远距离频繁接通和开 断交直流主电路及大容量控制电路的电器,主要控制 对象是电动机、照明、电容器组等,分交流接触器和 直流接触器。与断路器相比,不同之处在于:动作频 率非常高(因此要求其电气寿命和机械寿命足够长); 有较高的的开断和接通容量,但是一般用在 1kV 及以 下的电压等级中,无法与断路器的几十千伏、几百千 伏相比。 (20).继电器: 继电器是用来在控制回路中控制其他电 器(一般是一次电气主设备)动作或在主电路中作为保 护用以及作信号转换用的电器,只适用于远距离的分 断、接通小容量控制回路,比如:交流/直流电流继电 器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电 器等。 (21). 试验 常见试验包括: 1、 型式试验: 对按照某一设计要求而制造的一个或多 个器件或设备所进行的试验,用以检验这一设计要求 是否符合一定的规范。 2、常规试验:也叫出厂试验,对每个器件或设备在制 造中或完工后所进行的试验,用以判明器件或设备是 否符合某项标准。 3、 介质试验: 是检验介质电气特性的各种试验的总称, 包括:绝缘、静电、耐压等。 抽样试验:对一批产品中随机抽取的若干样品进行试 验,也是用来判明样品是否符合某项标准的。 4、 寿命试验: 确定产品在规定条件下可能达到的寿命 的试验,或者是为评价分析产品的寿命特征而进行的 试验,属破坏性试验。 5、 耐受试验: 在包括一定时间内为一定目的所采取的 特定运行等规定条件下,对产品进行的试验,如反复 操作、短路、过电压、振动、冲击等,属破坏性试验。 6、投运试验:在现场对产品所进行的试验,用以证明 安装是正确的,产品运行是正常的。

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