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变配电、高低压成套基础常识分析、总结1……成套销售、维修电工、运维电工、成套技术员必学

承接上接内容:维修电工技能必知:电容柜六大故障原因,任意一个都容易引起电容柜爆炸、起火;本文继续讲解:变配电、高低压成套基础常识分析、总结1:

开关柜是一种按照特定设计方案,将一次元件和二次元件组装而成的成套配电装置。其主要功能是对线路和设备进行控制与保护。根据安装方式的不同,开关柜可分为固定式和手车式;依据进出线电压等级,则可进一步划分为高压开关柜(包括固定式和手车式)以及低压开关柜(分为固定式及抽屉式)。

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在结构上,开关柜主要由母线室、断路器室、二次控制室(亦称仪表室)以及馈线室组成,各部分之间通常采用钢板作为隔离材料以确保安全。内部组件包括但不限于:汇流排(即母线)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀闸、状态指示灯及接地刀等关键电气元件。这些部件共同协作,确保电力系统的稳定运行与高效管理。从应用角度划分:

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1、 进线柜,亦称受电柜,是用于从电网接收电能的设备(从进线到母线),通常配备断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

2、出线柜,也称为馈电柜或配电柜,负责分配电能(从母线到各个出线),同样装备有断路器、CT、PT、隔离刀等元件。

3、母线联络柜,又称母线分断柜,用于连接两段母线(从母线到母线),在单母线分段、双母线系统中常见,以满足用户选择不同运行方式的需求或在故障情况下有选择性地切除负荷。

4、PT柜,即电压互感器柜,直接安装于母线上,用以检测母线电压并实现保护功能。内部主要装有电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

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5、隔离柜,用于隔离两端母线或隔离受电设备与供电设备,为运行人员提供一个可见的端点,便于维护和检修作业。由于隔离柜不具备分断、接通负荷电流的能力,因此在配合的断路器闭合时,不能推拉隔离柜的手车。一般需设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁,防止误操作。

6、电容柜,也称为补偿柜,用于改善电网的功率因数,即进行无功补偿。

主要器件包括并联的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。通常与进线柜并列安装,可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网断开后,由于电容器组需要时间放电,因此不能直接触摸柜内元器件,尤其是电容器组在断电后的一段时间内(根据容量大小而定,如1分钟),不允许重新合闸,以免产生过电压损坏电容器。自动控制时,也要注意合理分配各组电容器的投切次数,避免一组电容器频繁使用而其他组很少投切的情况。

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7、计量柜,主要用于计量电能(千瓦时),分为高压和低压两种类型,一般装有隔离开关、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(一般使用六氟化硫SF6),又称封闭式组合电器柜,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,采用绝缘性能和灭弧性能良好的气体(通常为六氟化硫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,在正常工作情况下处于合闸状态(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。断路器不仅能通断正常的负荷电流,还能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),并能分断短路电流,切除故障线路和设备。

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因此,断路器的主要功能是分断和接通电路(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地会产生电弧。为了保护触头,减少触头材料的损耗并可靠分断电路,必须采取措施尽快熄灭电弧,其中一种方法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。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、静触头通常被包在充满灭弧介质的容器中,所以断路器的分、合状态不能直接判断,一般是通过断路器的辅助器件(如分合位指针等)来判别。

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10、 隔离刀闸(或称隔离开关),由于有明显的断口可以识别接通或分断,主要用于隔离高压电源,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设定好,无法更改;二是电流达到一定值后要经过一定的时间,这个时间也是厂家预设的,无法更改,但有多种类型可供选择,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。

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12、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,但不能分断短路电流,不能用来切断短路故障。

因此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,可以很容易地判别电路是处于接通还是断开状态。

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13、变压器,简而言之,是一种利用交变电磁场实现电压等级转换的设备(实质上是电能的转换),在变换过程中电压的频率保持不变。根据其用途,变压器可分为多种类型,包括电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器以及CT、PT等。在工程现场,最常见的是电力变压器。

变压器的关键技术参数包括额定容量、额定电压、空载损耗、空载电流、短路损耗和分接(抽头)概念。额定容量指最大输出能力,额定电压是空载且处于额定分接时的端电压值,空载损耗为铁耗,空载电流是一次侧线圈在空载条件下的电流值,短路损耗由线圈电阻引起,分接概念涉及高压侧抽头以适应电网运行需求,有载调压变压器因无法保证分接开关同步切换通常不能并联运行。

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