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安(ān)徽明清電(diàn)力開關櫃知識總結

時間:2015-04-30 浏覽:2305

開關櫃是指按一定的線(xiàn)路方案将一次設備、二次設備組裝(zhuāng)而成的成套配電(diàn)裝(zhuāng)置,是用(yòng)來對線(xiàn)路、設備實施控制、保護的,分(fēn)固定式和手車(chē)式,而按進出線(xiàn)電(diàn)壓等級又(yòu)可(kě)以分(fēn)高壓開關櫃(固定式和手車(chē)式)和低壓開關櫃(固定式和抽屜式)。開關櫃的結構大體(tǐ)類似,主要分(fēn)為(wèi)母線(xiàn)室、斷路器室、二次控制室(儀表室)、饋線(xiàn)室,各室之間一般有(yǒu)鋼闆隔離。

内部元器件包括:母線(xiàn)(彙流排)、斷路器、常規繼電(diàn)器、綜合繼電(diàn)保護裝(zhuāng)置、計量儀表、隔離刀(dāo)、指示燈、接地刀(dāo)等。

從應用(yòng)角度劃分(fēn):

(1)進線(xiàn)櫃:又(yòu)叫受電(diàn)櫃,是用(yòng)來從電(diàn)網上接受電(diàn)能(néng)的設備(從進線(xiàn)到母線(xiàn)),一般安(ān)裝(zhuāng)有(yǒu)斷路器、CT、PT、隔離刀(dāo)等元器件。

(2)出線(xiàn)櫃:也叫饋電(diàn)櫃或配電(diàn)櫃,是用(yòng)來分(fēn)配電(diàn)能(néng)的設備(從母線(xiàn)到各個出線(xiàn)),一般也安(ān)裝(zhuāng)有(yǒu)斷路器、CT、PT、隔離刀(dāo)等元器件。

(3)母線(xiàn)聯絡櫃:也叫母線(xiàn)分(fēn)斷櫃,是用(yòng)來連接兩段母線(xiàn)的設備(從母線(xiàn)到母線(xiàn)),在單母線(xiàn)分(fēn)段、雙母線(xiàn)系統中(zhōng)常常要用(yòng)到母線(xiàn)聯絡,以滿足用(yòng)戶選擇不同運行方式的要求或保證故障情況下有(yǒu)選擇的切除負荷。

(4)PT櫃:電(diàn)壓互感器櫃,一般是直接裝(zhuāng)設到母線(xiàn)上,以檢測母線(xiàn)電(diàn)壓和實現保護功能(néng)。内部主要安(ān)裝(zhuāng)電(diàn)壓互感器PT、隔離刀(dāo)、熔斷器和避雷器等。

(5)隔離櫃:是用(yòng)來隔離兩端母線(xiàn)用(yòng)的或者是隔離受電(diàn)設備與供電(diàn)設備用(yòng)的,它可(kě)以給運行人員提供一個可(kě)見的端點,以方便維護和檢修作(zuò)業。由于隔離櫃不具(jù)有(yǒu)分(fēn)斷、接通負荷電(diàn)流的能(néng)力,所以在與其配合的斷路器閉合的情況下,不能(néng)夠推拉隔離櫃的手車(chē)。在一般的應用(yòng)中(zhōng),都需要設置斷路器輔助接點與隔離手車(chē)的聯鎖,防止運行人員的誤操作(zuò)。

(6)電(diàn)容器櫃:也叫補償櫃,是用(yòng)來作(zuò)改善電(diàn)網的功率因數用(yòng)的,或者說作(zuò)無功補償,主要的器件就是并聯在一起的成組的電(diàn)容器組、投切控制回路和熔斷器等保護用(yòng)電(diàn)器。一般與進線(xiàn)櫃并列安(ān)裝(zhuāng),可(kě)以一台或多(duō)台電(diàn)容器櫃并列運行。電(diàn)容器櫃從電(diàn)網上斷開後,由于電(diàn)容器組需要一段時間來完成放電(diàn)的過程,所以不能(néng)直接用(yòng)手觸摸櫃内的元器件,尤其是電(diàn)容器組;在斷電(diàn)後的一定時間内(根據電(diàn)容器組的容量大小(xiǎo)而定,如:1分(fēn)鍾),不允許重新(xīn)合閘,以免産(chǎn)生過電(diàn)壓損壞電(diàn)容器。作(zuò)自動控制功能(néng)時,也要注意合理(lǐ)分(fēn)配各組電(diàn)容器組的投切次數,以免出現一組電(diàn)容器損壞,而其他(tā)組卻很(hěn)少投切的情況。

(7)計量櫃:主要用(yòng)來作(zuò)計量電(diàn)能(néng)用(yòng)的(千瓦時),又(yòu)有(yǒu)高壓、低壓之分(fēn),一般安(ān)裝(zhuāng)有(yǒu)隔離開關、熔斷器、CT、PT、有(yǒu)功電(diàn)度表(傳統儀表或數字電(diàn)表)、無功電(diàn)度表、繼電(diàn)器、以及一些其他(tā)的輔助二次設備(如負荷監控儀等)。

(8)GIS櫃:又(yòu)叫封閉式組合電(diàn)器櫃,它是将斷路器、隔離開關、接地開關、CT、PT、避雷器、母線(xiàn)等封閉組合在金屬殼體(tǐ)内,然後以絕緣性能(néng)和滅弧性能(néng)良好的氣體(tǐ)(一般用(yòng)六氟化硫SF6)作(zuò)為(wèi)相間和對地的絕緣措施,适用(yòng)于高電(diàn)壓等級和高容量等級的電(diàn)網中(zhōng),用(yòng)作(zuò)受配電(diàn)及控制。

(9)斷路器:

正常工(gōng)作(zuò)情況下,斷路器處于合閘狀态(特殊應用(yòng)除外),接通電(diàn)路。當進行自動控制或保護控制操作(zuò)時,斷路器可(kě)以在綜保裝(zhuāng)置控制下進行電(diàn)路的分(fēn)斷或接通操作(zuò)。斷路器不僅可(kě)以通斷正常的負荷電(diàn)流,而且能(néng)夠承受一定時間的短路電(diàn)流(數倍甚至幾十倍的正常工(gōng)作(zuò)電(diàn)流),并可(kě)以分(fēn)斷短路電(diàn)流,切除故障線(xiàn)路和設備。所以說,斷路器的主要功能(néng)就是分(fēn)斷和接通電(diàn)路(包括分(fēn)斷和接通正常電(diàn)流、分(fēn)斷短路電(diàn)流)。

由于在分(fēn)斷和接通電(diàn)路的過程中(zhōng),斷路器的動觸頭與靜觸頭之間不可(kě)避免的要産(chǎn)生電(diàn)弧。為(wèi)了保護觸頭,減少觸頭材料的損耗和可(kě)靠分(fēn)斷電(diàn)路,必須采取措施來盡快熄滅電(diàn)弧,其中(zhōng)一種就是采用(yòng)不同的滅弧介質(zhì)填充到斷路器的動、靜觸頭間。按滅弧介質(zhì)的不同斷路器可(kě)以分(fēn)為(wèi):油斷路器(多(duō)油、少油)、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器、空氣斷路器等。我們在工(gōng)程中(zhōng)經常接觸到的高低壓開關櫃裏的主要一次設備就是斷路器。

由于斷路器的動、靜觸頭一般都是被包在充滿滅弧介質(zhì)的容器中(zhōng),所以斷路器的分(fēn)、合狀态不可(kě)以直接判斷,一般是通過斷路器的輔助器件(如分(fēn)合位指針等)來判别。

(10)隔離刀(dāo):

隔離刀(dāo)(或稱隔離開關)由于有(yǒu)明顯的斷口可(kě)以識别接通或分(fēn)斷,主要是用(yòng)來隔離高壓電(diàn)源的,以保證線(xiàn)路和設備的安(ān)全檢修,能(néng)分(fēn)斷的電(diàn)流很(hěn)小(xiǎo)(一般隻有(yǒu)幾個安(ān)培)。由于沒有(yǒu)專門的滅弧裝(zhuāng)置,所以它不能(néng)用(yòng)來分(fēn)斷故障電(diàn)流和正常工(gōng)作(zuò)電(diàn)流,不允許帶負荷進行分(fēn)斷操作(zuò)

(11)熔斷器:

熔斷器是一種簡單的電(diàn)路保護電(diàn)器,其原理(lǐ)是當流經熔斷器的電(diàn)流達到或超過定值一定時間後,本身的熔體(tǐ)熔化,切斷電(diàn)路。其動作(zuò)原理(lǐ)簡單,安(ān)裝(zhuāng)方便,一般不單獨使用(yòng),主要用(yòng)來配合其他(tā)電(diàn)器使用(yòng)。

主要動作(zuò)特點:

一是電(diàn)流要達到一定值,該值在熔斷器出廠前已經做好,無法更改;

二是電(diàn)流達到一定值後要經過一定的時間,該時間也是廠家做好的,無法更改,但是類型很(hěn)多(duō),包括延時動作(zuò)、快速動作(zuò)、超快速動作(zuò)等;

三是動作(zuò)後本體(tǐ)損壞,不能(néng)重複使用(yòng),必須更換;

熔斷器是否熔斷可(kě)以通過熔斷指示器判别,也可(kě)通過熔體(tǐ)外觀上判别;常用(yòng)的保險絲、保險管都屬于該類電(diàn)器範圍。

(12)負荷開關:

負荷開關具(jù)有(yǒu)簡單的滅弧裝(zhuāng)置,滅弧介質(zhì)一般采用(yòng)空氣,可(kě)以接通和分(fēn)斷一定的電(diàn)流和過電(diàn)流,但是不能(néng)分(fēn)斷短路電(diàn)流,不能(néng)用(yòng)來切斷短路故障。所以絕對不允許單純用(yòng)負荷開關來替代斷路器;如果要采用(yòng)負荷開關,必須與前面提到的高壓熔斷器配合使用(yòng)(實際上往往用(yòng)熔斷器和負荷開關串聯使用(yòng),用(yòng)作(zuò)簡單的過負荷保護,以降低工(gōng)程造價)。

負荷開關與隔離刀(dāo)類似,都有(yǒu)明顯的斷開間隙,可(kě)以很(hěn)容易的判别電(diàn)路是處于接通還是斷開狀态

(13)變壓器:

簡單的說,變壓器就是利用(yòng)交變電(diàn)磁場來實現不同電(diàn)壓等級轉換的設備(實際上是電(diàn)能(néng)的轉換),其變換前後的電(diàn)壓不發生頻率上的變化。按照其用(yòng)途可(kě)以分(fēn)很(hěn)多(duō)種,如電(diàn)力變壓器、整流變壓器、調壓器、隔離變壓器,以及CT、PT等。我們在工(gōng)程現場經常遇到的是電(diàn)力變壓器。

與變壓器相關的一些主要的技(jì )術參數包括:

1、額定容量:指額定工(gōng)作(zuò)條件下變壓器的額定輸出能(néng)力(等于U×I,單位為(wèi)kVA);

2、額定電(diàn)壓:空載、額定分(fēn)接下,端電(diàn)壓的值(即一次、二次側電(diàn)壓值);

3、空載損耗:空載條件下,變壓器的損耗(也叫鐵耗);

4、空載電(diàn)流:空載條件下,一次側線(xiàn)圈流過的電(diàn)流值;

5、短路損耗:一次側通額定電(diàn)流,二次短路時所産(chǎn)生的損耗(主要是線(xiàn)圈電(diàn)阻産(chǎn)生的);

6、分(fēn)接(抽頭)的概念:為(wèi)适合電(diàn)網運行需要,一般的變壓器高壓側都有(yǒu)抽頭,這些抽頭的電(diàn)壓值都是用(yòng)額定電(diàn)壓的百分(fēn)比表示的,即所謂的分(fēn)接電(diàn)壓。例如,高壓10kV的變壓器具(jù)有(yǒu)±5%的抽頭,就是說該變壓器可(kě)以運行在三個電(diàn)壓等級:10.5kV(+5%)、10kV(額定)、9.5kV(-5%)。一般來說,有(yǒu)載調壓變壓器的抽頭數(分(fēn)接點)較多(duō),如7分(fēn)接點(±3×2.5%)和9分(fēn)接點(±4×2%)等。由于不能(néng)夠完全保證分(fēn)接開關的同步切換,所以有(yǒu)載調壓變壓器一般不能(néng)夠并聯運行。

7、有(yǒu)功負荷:

電(diàn)力系統中(zhōng)産(chǎn)生機器能(néng)或熱能(néng)的負荷。但是負載中(zhōng)純阻性的負荷隻消耗有(yǒu)功功率,如電(diàn)熱、電(diàn)爐、照明等電(diàn)力負荷完全是有(yǒu)功負荷。而異步電(diàn)動機、同步電(diàn)動機的負載中(zhōng)既消耗有(yǒu)功功率,同時又(yòu)消耗無功功率,其中(zhōng)作(zuò)功産(chǎn)生機器能(néng)的部分(fēn)屬有(yǒu)功負荷。有(yǒu)功負荷要由發電(diàn)機有(yǒu)功功率來供應。

8、無功負荷:

在電(diàn)力負載中(zhōng)不作(zuò)功的部分(fēn)。隻在感性負載中(zhōng)才消耗無功功率。如:變壓器、電(diàn)動機、空調、冰箱等。所以在發電(diàn)機輸出有(yǒu)功功率的同時,還需要提供無功功率。

無功功率不能(néng)滿足電(diàn)網時,系統的電(diàn)壓将會下降,為(wèi)了滿足用(yòng)戶的需求,所以在變電(diàn)所裏要安(ān)裝(zhuāng)無功補償器,來保持無功功率的平衡,這樣才能(néng)維持電(diàn)壓水平。

9、事故備用(yòng):

電(diàn)力系統中(zhōng)備用(yòng)容量的組成部分(fēn)之一。由于發電(diàn)設備可(kě)能(néng)發生臨時性或永久性的故障而影響供電(diàn),所以系統必須設置一定數量的事故備用(yòng)電(diàn)源,來确保電(diàn)力設施的安(ān)全.

10、系統解列:

為(wèi)了防止系統失步和事故擴大,将完整的電(diàn)力系統分(fēn)解為(wèi)幾個不再同步運行的獨立系統的一種措施。解列後某些局部系統可(kě)能(néng)會發生功率不足,頻率和電(diàn)壓的下降因此需要切除部分(fēn)負荷,來防止整個系統的穩定遭到破壞。

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

互感器實際上就是一種特殊的變壓器,主要用(yòng)來從電(diàn)氣上隔離一次回路與控制回路,從而擴大二次設備(儀表、綜保等)的使用(yòng)範圍。

采用(yòng)PT/CT可(kě)以避免一次回路的高電(diàn)壓/大電(diàn)流直接進入到二次控制設備(如:儀表、綜保裝(zhuāng)置等),也可(kě)以防止由于控制設備故障影響一次回路的運行。

1、電(diàn)流互感器(CT、AV)的特點是:一次側繞組N1粗而少、二次側繞組N2細而多(duō),二次側的額定電(diàn)流I2一般為(wèi)5A(根據N1I1=N2I2可(kě)以近似算出一次側電(diàn)流I1,或者根據一次側電(diàn)流I1選擇相應變比的電(diàn)流互感器)。由于CT在工(gōng)作(zuò)時一次繞組和二次繞組都是分(fēn)别串聯在一次回路與二次控制回路中(zhōng)的,根據變壓器的特性U1I1=U2I2可(kě)以得出,二次側在工(gōng)作(zuò)時的工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓,該電(diàn)壓在開路時非常大,故CT是絕對不允許開路的。按照用(yòng)途來劃分(fēn),通常可(kě)以分(fēn)為(wèi)保護和測量用(yòng)CT。測量CT在一次回路出現短路故障時,容易飽和,以限制二次電(diàn)流(二次繞組側電(diàn)流I2)過大,達到保護綜保裝(zhuāng)置的目的;而保護CT在一次回路出現短路故障時,不應出現保護現象,以保證綜保裝(zhuāng)置可(kě)靠動作(zuò)。

2.變比:變壓器高壓側繞組與低壓側繞組匝數之比稱為(wèi)變比,近似可(kě)用(yòng)高壓側與低壓側額定電(diàn)壓之比表示。

3、電(diàn)壓互感器(PT、AV)的特點是:一次繞組匝數N1多(duō),二次繞組匝數N2少,相當于一個降壓變壓器(二次側額定電(diàn)壓一般為(wèi)100V)。由于PT在工(gōng)作(zuò)時一次繞組和二次繞組都是分(fēn)别并聯在一次回路和二次控制回路電(diàn)壓線(xiàn)圈的,而由于電(diàn)壓線(xiàn)圈的阻抗很(hěn)大,所以PT二次側的電(diàn)流非常小(xiǎo),二次繞組近似于空負荷狀态;但二次繞組本身的阻抗是很(hěn)小(xiǎo)的,所以如果二次繞組短路,則将會導緻非常大的二次側電(diàn)流(N1I1=N2I2)。故PT的二次繞組絕對不能(néng)夠短路。

(16)手車(chē)/抽屜:

手車(chē)和抽屜分(fēn)别是高壓開關櫃和低壓開關櫃的一部分(fēn),分(fēn)别安(ān)裝(zhuāng)高壓斷路器和低壓斷路器及其繼電(diàn)器等元器件。由此劃分(fēn)出手車(chē)式開關櫃(高壓)和抽屜式開關櫃(低壓),他(tā)們與固定式開關櫃的功能(néng)是基本相同的,主要區(qū)别是方便了維護和檢修(手車(chē)和抽屜都可(kě)以通過機械操作(zuò)機構搖把來推進、拉出)。手車(chē)和抽屜一般都有(yǒu)工(gōng)作(zuò)(正常運行時)、試驗(試投運和現場試驗時)和退出(維護、檢修時)三種位置狀态。

(17)接地刀(dāo):

接地刀(dāo)(也叫接地開關)主要:一是用(yòng)來在線(xiàn)路和設備檢修時,為(wèi)确保人員安(ān)全進行接地用(yòng)的;二是可(kě)以用(yòng)來人為(wèi)地造成系統的接地短路,達到控制保護的目的。

第一個作(zuò)用(yòng)很(hěn)好理(lǐ)解,不做介紹。第二個作(zuò)用(yòng)是這樣的:接地刀(dāo)通常是接在降壓變壓器的高壓側,當受電(diàn)端發生故障或者變壓器内部故障時,接地刀(dāo)開關應自動閉合,造成接地短路故障,迫使送電(diàn)端(上端)斷路器迅速動作(zuò),切斷故障,所以說這是個人為(wèi)的接地短路故障,目的就是保證送電(diàn)端的斷路器能(néng)夠快速動作(zuò)。

(18)主令電(diàn)器:

主令電(diàn)器是一種機械操作(zuò)的控制電(diàn)器,對各種電(diàn)氣系統發出控制指令,用(yòng)于系統内各種信号的轉化和傳輸等,常用(yòng)的轉換開關、按鈕、旋轉開關、位置開關以及信号燈等都屬于主令電(diàn)器的範圍。

(19).接觸器:

接觸器是一種用(yòng)于遠(yuǎn)距離頻繁接通和開斷交直流主電(diàn)路及大容量控制電(diàn)路的電(diàn)器,主要控制對象是電(diàn)動機、照明、電(diàn)容器組等,分(fēn)交流接觸器和直流接觸器。與斷路器相比,不同之處在于:動作(zuò)頻率非常高(因此要求其電(diàn)氣壽命和機械壽命足夠長(cháng));有(yǒu)較高的的開斷和接通容量,但是一般用(yòng)在1kV及以下的電(diàn)壓等級中(zhōng),無法與斷路器的幾十千伏、幾百千伏相比。

( 20).繼電(diàn)器:

繼電(diàn)器是用(yòng)來在控制回路中(zhōng)控制其他(tā)電(diàn)器(一般是一次電(diàn)氣主設備)動作(zuò)或在主電(diàn)路中(zhōng)作(zuò)為(wèi)保護用(yòng)以及作(zuò)信号轉換用(yòng)的電(diàn)器,隻适用(yòng)于遠(yuǎn)距離的分(fēn)斷、接通小(xiǎo)容量控制回路,比如:交流/直流電(diàn)流繼電(diàn)器、電(diàn)壓繼電(diàn)器、時間繼電(diàn)器、中(zhōng)間繼電(diàn)器、熱繼電(diàn)器等。

(21). 試驗

常見試驗包括:

1、型式試驗:對按照某一設計要求而制造的一個或多(duō)個器件或設備所進行的試驗,用(yòng)以檢驗這一設計要求是否符合一定的規範。

2、常規試驗:也叫出廠試驗,對每個器件或設備在制造中(zhōng)或完工(gōng)後所進行的試驗,用(yòng)以判明器件或設備是否符合某項标準。

3、介質(zhì)試驗:是檢驗介質(zhì)電(diàn)氣特性的各種試驗的總稱,包括:絕緣、靜電(diàn)、耐壓等。

抽樣試驗:對一批産(chǎn)品中(zhōng)随機抽取的若幹樣品進行試驗,也是用(yòng)來判明樣品是否符合某項标準的。

4、壽命試驗:确定産(chǎn)品在規定條件下可(kě)能(néng)達到的壽命的試驗,或者是為(wèi)評價分(fēn)析産(chǎn)品的壽命特征而進行的試驗,屬破壞性試驗。

5、耐受試驗:在包括一定時間内為(wèi)一定目的所采取的特定運行等規定條件下,對産(chǎn)品進行的試驗,如反複操作(zuò)、短路、過電(diàn)壓、振動、沖擊等,屬破壞性試驗。

6、投運試驗:在現場對産(chǎn)品所進行的試驗,用(yòng)以證明安(ān)裝(zhuāng)是正确的,産(chǎn)品運行是正常的。


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