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高低壓開(kāi)關(guān)柜

發(fā)布者:超級管理員 來(lái)源:本站 發(fā)布時(shí)間:2024-08-30 已訪(fǎng)問(wèn):37 次
開(kāi)關(guān)柜是指按一定的方案將一次設備、二次設備組裝而成的成套配電裝置,主要用來(lái)對線(xiàn)路、設備實(shí)施控制、保護。開(kāi)關(guān)柜按進(jìn)出線(xiàn)電壓等級可分高壓開(kāi)關(guān)柜(固定式和手車(chē)式)和低壓開(kāi)關(guān)柜(固定式和抽屜式)。


高壓開(kāi)關(guān)柜的結構大體類(lèi)似,主要分為母線(xiàn)室、斷路器室、二次控制室(儀表室)、饋線(xiàn)室,各室之間一般有鋼板隔離。低壓開(kāi)關(guān)柜主要根據元器件的安裝方式進(jìn)行分類(lèi)。


KYN28A-12鎧裝中置式高壓開(kāi)關(guān)柜


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GGD低壓固定式開(kāi)關(guān)柜


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MNS低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜


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KYN61-40.5鎧裝移開(kāi)式金屬封閉開(kāi)關(guān)柜


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GCK低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜


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內部元器件包括:母線(xiàn)(匯流排)、斷路器、常規繼電器、綜合繼電保護裝置、計量?jì)x表、隔離刀、指示燈、接地刀等。


1、進(jìn)線(xiàn)柜
又叫受電柜,是用來(lái)從電網(wǎng)上接受電能的設備(從進(jìn)線(xiàn)到母線(xiàn)),一般安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。


2、出線(xiàn)柜
也叫饋電柜或配電柜,是用來(lái)分配電能的設備(從母線(xiàn)到各個(gè)出線(xiàn)),一般也安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。


3、母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )
也叫母線(xiàn)分斷柜,是用來(lái)連接兩段母線(xiàn)的設備(從母線(xiàn)到母線(xiàn)),在單母線(xiàn)分段、雙母線(xiàn)系統中常常要用到母線(xiàn)聯(lián)絡(luò ),以滿(mǎn)足用戶(hù)選擇不同運行方式的要求或保證故障情況下有選擇的切除負荷。


4、PT柜
電壓互感器柜,一般是直接裝設到母線(xiàn)上,以檢測母線(xiàn)電壓和實(shí)現保護功能。內部主要安裝電壓互感器PT、隔離刀、熔斷器和避雷器等。


5、隔離柜
是用來(lái)隔離兩端母線(xiàn)用的或者是隔離受電設備與供電設備用的,它可以給運行人員提供一個(gè)可見(jiàn)的端點(diǎn),以方便維護和檢修作業(yè)。由于隔離柜不具有分斷、接通負荷電流的能力,所以在與其配合的斷路器閉合的情況下,不能夠推拉隔離柜的手車(chē)。在一般的應用中,都需要設置斷路器輔助接點(diǎn)與隔離手車(chē)的聯(lián)鎖,防止運行人員的誤操作。


6、電容器柜
也叫補償柜,是用來(lái)作改善電網(wǎng)的功率因數用的,或者說(shuō)作無(wú)功補償,主要的器件就是并聯(lián)在一起的成組的電容器組、投切控制回路和熔斷器等保護用電器。一般與進(jìn)線(xiàn)柜并列安裝,可以一臺或多臺電容器柜并列運行。電容器柜從電網(wǎng)上斷開(kāi)后,由于電容器組需要一段時(shí)間來(lái)完成放電的過(guò)程,所以不能直接用手觸摸柜內的元器件,尤其是電容器組;在斷電后的一定時(shí)間內(根據電容器組的容量大小而定,如:1分鐘),不允許重新合閘,以免產(chǎn)生過(guò)電壓損壞電容器。作自動(dòng)控制功能時(shí),也要注意合理分配各組電容器組的投切次數,以免出現一組電容器損壞,而其他組卻很少投切的情況。


7、計量柜
主要用來(lái)作計量電能用的(千瓦時(shí)),又有高壓、低壓之分,一般安裝有隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、CT、PT、有功電度表(傳統儀表或數字電表)、無(wú)功電度表、繼電器、以及一些其他的輔助二次設備(如負荷監控儀等)。


8、GIS柜
又叫封閉式組合電器柜,它是將斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、CT、PT、避雷器、母線(xiàn)等封閉組合在金屬殼體內,然后以絕緣性能和滅弧性能良好的氣體(一般用六氟化硫SF6)作為相間和對地的絕緣措施,適用于高電壓等級和高容量等級的電網(wǎng)中,用作受配電及控制。


9、斷路器
正常工作情況下,斷路器處于合閘狀態(tài)(特殊應用除外),接通電路。當進(jìn)行自動(dòng)控制或保護控制操作時(shí),斷路器可以在綜保裝置控制下進(jìn)行電路的分斷或接通操作。斷路器不僅可以通斷正常的負荷電流,而且能夠承受一定時(shí)間的短路電流(數倍甚至幾十倍的正常工作電流),并可以分斷短路電流,切除故障線(xiàn)路和設備。
所以說(shuō),斷路器的主要功能就是分斷和接通電路(包括分斷和接通正常電流、分斷短路電流)。


由于在分斷和接通電路的過(guò)程中,斷路器的動(dòng)觸頭與靜觸頭之間不可避免的要產(chǎn)生電弧。為了保護觸頭,減少觸頭材料的損耗和可靠分斷電路,必須采取措施來(lái)盡快熄滅電弧,其中一種就是采用不同的滅弧介質(zhì)填充到斷路器的動(dòng)、靜觸頭間。
按滅弧介質(zhì)的不同斷路器可以分為:油斷路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器、空氣斷路器等。我們在工程中經(jīng)常接觸到的高低壓開(kāi)關(guān)柜里的主要一次設備就是斷路器。由于斷路器的動(dòng)、靜觸頭一般都是被包在充滿(mǎn)滅弧介質(zhì)的容器中,所以斷路器的分、合狀態(tài)不可以直接判斷,一般是通過(guò)斷路器的輔助器件(如分合位指針等)來(lái)判別。


10、隔離刀

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隔離刀(或稱(chēng)隔離開(kāi)關(guān))由于有明顯的斷口可以識別接通或分斷,主要是用來(lái)隔離高壓電源的,以保證線(xiàn)路和設備的安全檢修,能分斷的電流很小(一般只有幾個(gè)安培)。由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置,所以它不能用來(lái)分斷故障電流和正常工作電流,不允許帶負荷進(jìn)行分斷操作。


11、熔斷器

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熔斷器是一種簡(jiǎn)單的電路保護電器,其原理是當流經(jīng)熔斷器的電流達到或超過(guò)定值一定時(shí)間后,本身的熔體熔化,切斷電路。其動(dòng)作原理簡(jiǎn)單,安裝方便,一般不單獨使用,主要用來(lái)配合其他電器使用。主要動(dòng)作特點(diǎn):一是電流要達到一定值,該值在熔斷器出廠(chǎng)前已經(jīng)做好,無(wú)法更改;二是電流達到一定值后要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間,該時(shí)間也是廠(chǎng)家做好的,無(wú)法更改,但是類(lèi)型很多,包括延時(shí)動(dòng)作、快速動(dòng)作、超快速動(dòng)作等;三是動(dòng)作后本體損壞,不能重復使用,必須更換;熔斷器是否熔斷可以通過(guò)熔斷指示器判別,也可通過(guò)熔體外觀(guān)上判別;常用的保險絲、保險管都屬于該類(lèi)電器范圍。


12、負荷開(kāi)關(guān)

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負荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,滅弧介質(zhì)一般采用空氣,可以接通和分斷一定的電流和過(guò)電流,但是不能分斷短路電流,不能用來(lái)切斷短路故障。所以絕對不允許單純用負荷開(kāi)關(guān)來(lái)替代斷路器;如果要采用負荷開(kāi)關(guān),必須與前面提到的高壓熔斷器配合使用(實(shí)際上往往用熔斷器和負荷開(kāi)關(guān)串聯(lián)使用,用作簡(jiǎn)單的過(guò)負荷保護,以降低工程造價(jià))。負荷開(kāi)關(guān)與隔離刀類(lèi)似,都有明顯的斷開(kāi)間隙,可以很容易的判別電路是處于接通還是斷開(kāi)狀態(tài)。


13、變壓器

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簡(jiǎn)單的說(shuō),變壓器就是利用交變電磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現不同電壓等級轉換的設備(實(shí)際上是電能的轉換),其變換前后的電壓不發(fā)生頻率上的變化。按照其用途可以分很多種,如電力變壓器、整流變壓器、調壓器、隔離變壓器,以及CT、PT等。我們在工程現場(chǎng)經(jīng)常遇到的是電力變壓器。

與變壓器相關(guān)的一些主要的技術(shù)參數包括:
①額定容量:指額定工作條件下變壓器的額定輸出能力(等于U×I,單位為KVA);
②額定電壓:空載、額定分接下,端電壓的值(即一次、二次側電壓值);
③空載損耗:空載條件下,變壓器的損耗(也叫鐵耗);
④空載電流:空載條件下,一次側線(xiàn)圈流過(guò)的電流值;
⑤短路損耗:一次側通額定電流,二次短路時(shí)所產(chǎn)生的損耗(主要是線(xiàn)圈電阻產(chǎn)生的);
⑥分接(抽頭)的概念:為適合電網(wǎng)運行需要,一般的變壓器高壓側都有抽頭,這些抽頭的電壓值都是用額定電壓的百分比表示的,即所謂的分接電壓。例如,高壓10KV的變壓器具有±5%的抽頭,就是說(shuō)該變壓器可以運行在三個(gè)電壓等級:10.5KV(+5%)、10KV(額定)、9.5KV(-5%)。一般來(lái)說(shuō),有載調壓變壓器的抽頭數(分接點(diǎn))較多,如7分接點(diǎn)(±3×2.5%)和9分接點(diǎn)(±4×2%)等。由于不能夠完全保證分接開(kāi)關(guān)的同步切換,所以有載調壓變壓器一般不能夠并聯(lián)運行。
⑦有功負荷:電力系統中產(chǎn)生機器能或熱能的負荷。但是負載中純阻性的負荷只消耗有功功率,如電熱、電爐、照明等電力負荷完全是有功負荷。而異步電動(dòng)機、同步電動(dòng)機的負載中既消耗有功功率,同時(shí)又消耗無(wú)功功率,其中作功產(chǎn)生機器能的部分屬有功負荷。有功負荷要由發(fā)電機有功功率來(lái)供應。
⑧無(wú)功負荷:在電力負載中不作功的部分。只在感性負載中才消耗無(wú)功功率。如:變壓器、電動(dòng)機、空調、冰箱等。所以在發(fā)電機輸出有功功率的同時(shí),還需要提供無(wú)功功率。無(wú)功功率不能滿(mǎn)足電網(wǎng)時(shí),系統的電壓將會(huì )下降,為了滿(mǎn)足用戶(hù)的需求,所以在變電所里要安裝無(wú)功補償器,來(lái)保持無(wú)功功率的平衡,這樣才能維持電壓水平。
⑨事故備用:電力系統中備用容量的組成部分之一。由于發(fā)電設備可能發(fā)生臨時(shí)性或永久性的故障而影響供電,所以系統必須設置一定數量的事故備用電源,來(lái)確保電力設施的安全.
⑩系統解列:為了防止系統失步和事故擴大,將完整的電力系統分解為幾個(gè)不再同步運行的獨立系統的一種措施。解列后某些局部系統可能會(huì )發(fā)生功率不足,頻率和電壓的下降因此需要切除部分負荷,來(lái)防止整個(gè)系統的穩定遭到破壞。


14、PT(TV)/CT(AV)互感器

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互感器實(shí)際上就是一種特殊的變壓器,主要用來(lái)從電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)的使用范圍。采用PT/CT可以避免一次回路的高電壓/大電流直接進(jìn)入到二次控制設備(如:儀表、綜保裝置等),也可以防止由于控制設備故障影響一次回路的運行。


①電流互感器(CT、AV)的特點(diǎn)是:一次側繞組N1粗而少、二次側繞組N2細而多,二次側的額定電流I2一般為5A(根據N1I1=N2I2可以近似算出一次側電流I1,或者根據一次側電流I1選擇相應變比的電流互感器)。由于CT在工作時(shí)一次繞組和二次繞組都是分別串聯(lián)在一次回路與二次控制回路中的,根據變壓器的特性U1I1=U2I2可以得出,二次側在工作時(shí)的工作電壓,該電壓在開(kāi)路時(shí)非常大,故CT是絕對不允許開(kāi)路的。按照用途來(lái)劃分,通??梢苑譃楸Wo和測量用CT。測量CT在一次回路出現短路故障時(shí),容易飽和,以限制二次電流(二次繞組側電流I2)過(guò)大,達到保護綜保裝置的目的;而保護CT在一次回路出現短路故障時(shí),不應出現保護現象,以保證綜保裝置可靠動(dòng)作。


②變比:變壓器高壓側繞組與低壓側繞組匝數之比稱(chēng)為變比,近似可用高壓側與低壓側額定電壓之比表示。3、電壓互感器(PT、AV)的特點(diǎn)是:一次繞組匝數N1多,二次繞組匝數N2少,相當于一個(gè)降壓變壓器(二次側額定電壓一般為100V)。由于PT在工作時(shí)一次繞組和二次繞組都是分別并聯(lián)在一次回路和二次控制回路電壓線(xiàn)圈的,而由于電壓線(xiàn)圈的阻抗很大,所以PT二次側的電流非常小,二次繞組近似于空負荷狀態(tài);但二次繞組本身的阻抗是很小的,所以如果二次繞組短路,則將會(huì )導致非常大的二次側電流(N1I1=N2I2)。故PT的二次繞組絕對不能夠短路。


15、手車(chē)/抽屜
手車(chē)和抽屜分別是高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓開(kāi)關(guān)柜的一部分,分別安裝高壓斷路器和低壓斷路器及其繼電器等元器件。由此劃分出手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜(高壓)和抽屜式開(kāi)關(guān)柜(低壓),他們與固定式開(kāi)關(guān)柜的功能是基本相同的,主要區別是方便了維護和檢修(手車(chē)和抽屜都可以通過(guò)機械操作機構搖把來(lái)推進(jìn)、拉出)。手車(chē)和抽屜一般都有工作(正常運行時(shí))、試驗(試投運和現場(chǎng)試驗時(shí))和退出(維護、檢修時(shí))三種位置狀態(tài)。


16、接地刀

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接地刀(也叫接地開(kāi)關(guān))主要:一是用來(lái)在線(xiàn)路和設備檢修時(shí),為確保人員安全進(jìn)行接地用的;二是可以用來(lái)人為地造成系統的接地短路,達到控制保護的目的。第一個(gè)作用很好理解,不做介紹。第二個(gè)作用是這樣的:接地刀通常是接在降壓變壓器的高壓側,當受電端發(fā)生故障或者變壓器內部故障時(shí),接地刀開(kāi)關(guān)應自動(dòng)閉合,造成接地短路故障,迫使送電端(上端)斷路器迅速動(dòng)作,切斷故障,所以說(shuō)這是個(gè)人為的接地短路故障,目的就是保證送電端的斷路器能夠快速動(dòng)作。


17、主令電器
主令電器是一種機械操作的控制電器,對各種電氣系統發(fā)出控制指令,用于系統內各種信號的轉化和傳輸等,常用的轉換開(kāi)關(guān)、按鈕、旋轉開(kāi)關(guān)、位置開(kāi)關(guān)以及信號燈等都屬于主令電器的范圍。


18、接觸器

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接觸器是一種用于遠距離頻繁接通和開(kāi)斷交直流主電路及大容量控制電路的電器,主要控制對象是電動(dòng)機、照明、電容器組等,分交流接觸器和直流接觸器。與斷路器相比,不同之處在于:動(dòng)作頻率非常高(因此要求其電氣壽命和機械壽命足夠長(cháng));有較高的的開(kāi)斷和接通容量,但是一般用在1KV及以下的電壓等級中,無(wú)法與斷路器的幾十千伏、幾百千伏相比。


19、繼電器

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繼電器是用來(lái)在控制回路中控制其他電器(一般是一次電氣主設備)動(dòng)作或在主電路中作為保護用以及作信號轉換用的電器,只適用于遠距離的分斷、接通小容量控制回路,比如:交流/直流電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、熱繼電器等。


20、生產(chǎn)設備
常見(jiàn)開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)設備包括:
①鈑金設備:數控沖床、剪板機、折彎機。這三件是鈑金制作的基本工具,主要用來(lái)制作開(kāi)關(guān)柜柜體。鈑金加工精度對高壓手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜、低壓抽屜式開(kāi)關(guān)柜的影響較大。


AMADA鈑金柔性生產(chǎn)系統


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②焊接:激光焊機、CO2保護焊、點(diǎn)焊機。焊接設備在開(kāi)關(guān)柜的制作過(guò)程中使用較少,主要用在固定柜柜體的制作中。

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③噴塑設備:開(kāi)關(guān)柜柜體表面進(jìn)行靜電噴塑處理。靜電噴塑是采用靜電吸附的方法使粉末涂料吸附在金屬表面經(jīng)高溫固化后表面形成的保護膜的全套工序。靜電噴塑不需稀料,施工對環(huán)境無(wú)污染,對人體無(wú)毒害;涂層外觀(guān)質(zhì)量?jì)?yōu)異,附著(zhù)力及機械強度強;噴涂施工固化時(shí)間短。噴塑設備主要有酸洗、脫脂、磷化、靜電噴涂、固化等工序,分別采用不同的設備,目前使用較多的是噴塑生產(chǎn)線(xiàn)。


Nordson噴塑生產(chǎn)線(xiàn)


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④母線(xiàn)加工設備:母線(xiàn)加工設備主要用于對開(kāi)關(guān)柜內及柜間銅母線(xiàn)進(jìn)行裁剪、沖孔、折彎操作,現采用多工位母線(xiàn)加工機較多。


多工位數控母線(xiàn)加工機


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⑤組裝設備:組裝設備是開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)工人使用的組裝設備,除一般電工工具外,還有風(fēng)批、剝線(xiàn)機、壓接機等。


21、試驗
常見(jiàn)試驗包括:
①型式試驗:對按照某一設計要求而制造的一個(gè)或多個(gè)器件或設備所進(jìn)行的試驗,用以檢驗這一設計要求是否符合一定的規范。
②常規試驗:也叫出廠(chǎng)試驗,對每個(gè)器件或設備在制造中或完工后所進(jìn)行的試驗,用以判明器件或設備是否符合某項標準。如防護等級試驗。


防護等級試驗儀


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③介質(zhì)試驗:是檢驗介質(zhì)電氣特性的各種試驗的總稱(chēng),包括:絕緣、靜電、耐壓等。抽樣試驗:對一批產(chǎn)品中隨機抽取的若干樣品進(jìn)行試驗,也是用來(lái)判明樣品是否符合某項標準的。
④壽命試驗:確定產(chǎn)品在規定條件下可能達到的壽命的試驗,或者是為評價(jià)分析產(chǎn)品的壽命特征而進(jìn)行的試驗。
⑤耐受試驗:在包括一定時(shí)間內為一定目的所采取的特定運行等規定條件下,對產(chǎn)品進(jìn)行的試驗,如反復操作、短路、過(guò)電壓、振動(dòng)、沖擊等,屬破壞性試驗。

⑥投運試驗:在現場(chǎng)對產(chǎn)品所進(jìn)行的試驗,用以證明安裝是正確的,產(chǎn)品運行是正常的。


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