高低壓配電柜是指按一定的線路方案將一次設(shè)備、二次設(shè)備組裝而成的成套配電裝置,是用來對線路、設(shè)備實施控制、保護的,分固定式和手車式,而按進出線電壓等級又可以分高壓高
高低壓配電柜是指按一定的線路方案將一次設(shè)備、二次設(shè)備組裝而成的成套配電裝置,是用來對線路、設(shè)備實施控制、保護的,分固定式和手車式,而按進出線電壓等級又可以分高壓高低壓配電柜(固定式和手車式)和低壓高低壓配電柜(固定式和抽屜式)。高低壓配電柜的結(jié)構(gòu)大體類似,主要分為母線室、斷路器室、二次控制室(儀表室)、饋線室,各室之間一般有鋼板隔離。
內(nèi)部元器件包括:母線(匯流排)、斷路器、常規(guī)繼電器、綜合繼電保護裝置、計量儀表、隔離刀、指示燈、接地刀等。
從應用角度劃分:
( 1 )進線柜:又叫受電柜,是用來從電網(wǎng)上接受電能的設(shè)備(從進線到母線),一般安裝有斷路器、 CT 、 PT 、隔離刀等元器件。
( 2 )出線柜:也叫饋電柜或配電柜,是用來分配電能的設(shè)備(從母線到各個出線),一般也安裝有斷路器、 CT 、 PT 、隔離刀等元器件。
( 3 )母線聯(lián)絡(luò)柜:也叫母線分斷柜,是用來連接兩段母線的設(shè)備(從母線到母線),在單母線分段、雙母線系統(tǒng)中常常要用到母線聯(lián)絡(luò),以滿足用戶選擇不同運行方式的要求或保證故障 J 清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(shè)到母線上,以檢測母線電壓和實現(xiàn)保護功能。內(nèi)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:是用來隔離兩端母線用的或者是隔離受電設(shè)備與供電設(shè)備用的,它可以給運行人員提供一個可見的端點,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。在一般的應用中,都需要設(shè)置斷路器輔助接點與隔離手車的聯(lián)鎖,防止運行人員的誤操作。
( 6 )電容器柜:也叫補償柜,是用來作改善電網(wǎng)的功率因數(shù)用的,或者說作無功補償,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。一般與進線柜并列安裝,可以一臺或多臺電容器柜并列運行。電容器柜從電網(wǎng)上斷開后,由于電容器組需要一段時間來完成放電的過程,所以不能直接用手觸摸柜內(nèi)的元器件,尤其是電容器組,在斷電后的一定時間內(nèi)(根據(jù)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)生過電壓損壞電容器。作自動控制功能時,也要注意合理分配各組電容器組的投切次數(shù),以免出現(xiàn)一組電容器損壞,而其他組卻很少投切的情況。
( 7 )計量柜:主要用來作計量電能用的(千瓦時),又有高壓、低壓之分,一般安裝有隔離開關(guān)、熔斷器、 cT 、 PT 、有功電度表(傳統(tǒng)儀表或數(shù)字電表)、無功電度表、繼電器、以及一些其他的輔助二次設(shè)備(如負荷監(jiān)控儀等)。
( 8 ) G 工 s 柜:又叫封閉式組合電器柜,它是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、 cT 、 PT 、避雷器、母線等封閉組合在金屬殼體內(nèi),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。當進行自動控制或保護控制操作時,斷路器可以在綜保裝置控制下進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心奈,而且能夠承受一定時間的短路電流(數(shù)倍甚至幾十倍的正常工作電流),并可以分斷卿各電流,切除故障綁各和設(shè)備。所以說,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程中,斷路器的動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、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)常接觸到的高低壓高低壓配電柜里的主要一次設(shè)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,所以斷路器的分、合狀態(tài)不可以直接判斷,一般是通過斷路器的輔助器件(如分合位指針等)來判別。
( 10 )隔離刀隔離刀(或稱隔離開關(guān))由于有明顯的斷口可以識別接通或分斷,主要是用來隔離高壓電源的,以保證線路和設(shè)備的安全檢修,能分斷的旬奈很小(一般只有幾個安培)。由于役有專門的滅弧裝置,所以它不能用來分斷故障電流和正常工作電流,不允許帶負荷進行分斷操作 ( n )熔斷器:
(11)熔斷器是一種簡單的電路保護電器,其原理是當流經(jīng)熔斷器的電流達到或超過定值一定時間后,本身的熔體熔化,切斷嘟各。其動作原理簡單,安裝方便,一般不單獨使用,主要用來配合其他電器使用。
主要動作特點:
一是電流要達到一定值,該值在熔斷器出廠前已經(jīng)做好,無法更改;
二是電流達到一定值后要經(jīng)過一定的時間,該時間也是廠家做好的,無法更改,但是類型很多,包括延時動作、快速動作、超快速動作等;
三是動作后本體損壞,不能重復使用,必須更換;
熔斷器是否熔斷可以通過熔斷指示器判別,也可通過熔體外觀上判別;常用的保險絲、保險管都屬于該類電器范圍。
( 12 )負荷開關(guān):負荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置,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電流,但是不能分斷短路電流,不能用來切斷短路故障。所以絕對不允許單純用負荷開關(guān)來替代斷路器,如果要采用負荷開關(guān),必須與前面提到的高壓熔斷器配合使用(實際上往往用熔斷器和負荷開關(guān)串聯(lián)使用,用作簡單的過負荷保護,以降低工程造價)。負荷開關(guān)與隔離刀類似,都有明顯的斷開間隙,可以很容易的判別電路是處于接通還是斷開狀態(tài)
( 13 )變壓器:簡單的說,變壓器就是利用交變電磁場來實現(xiàn)不同電壓等級轉(zhuǎn)換的設(shè)備(實際上是電能的轉(zhuǎn)換),其變換前后的電壓不發(fā)生頻率上的變化。按照其用途可以州良多種,如電力變壓器、整流變壓器、調(diào)壓器、隔離變壓器,以及 CT 、 PT 等。我們在工程現(xiàn)場經(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(shù)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 xl ,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(cè)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(cè)線圈流過的電流值 』
5 、短路損耗:一次側(cè)通額定電流,二次短路時所產(chǎn)生的損耗(主要是線圈電阻產(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(cè)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 1 okv 的變壓器具有士 5 %的抽頭,就是說該變壓器可以運行在三個電壓等級: 10 . skv ( + 5 % )、 10kv (額定)、 9 . skv (一 5 % )。一般來說,有載調(diào)壓變壓器的抽頭數(shù)(分接點)較多,如 7 分接點(士 3 x 2 . 5 % )和 9 分接點(士 4 X2 % )等。由于不能夠完全保證分接開關(guān)的同步切換,所以有載調(diào)壓變壓器一般不能夠并聯(lián)運行。
7 、有功負荷:電力系統(tǒng)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。而異步電動機、同步電動機的負載中既消耗有功功率,同時又消耗無功功率,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)電機有功功率來供應。
8 、無功負荷:在電力負載中不作功的部分。只在感性負載中才消耗無功功率。如:變壓器、電動機、空調(diào)、冰箱等。所以在發(fā)電機輸出有功功率的同時,還需要提供無功功率。無功功率不能滿足電網(wǎng)時,系統(tǒng)的電壓將會下降,為了滿足用戶的需求,所以在變電所里要安裝無功補償器,來保持無功功率的平衡,這樣才能維持電壓水平。
9 、事故備用:電力系統(tǒng)中備用容量的組成部分之一。由于發(fā)電設(shè)備可能發(fā)生臨時性或永久性的故障而影響供電,所以系統(tǒng)必須設(shè)置一定數(shù)量的事故備用電源,來確保電力設(shè)施的安全.
10 、系統(tǒng)解列:為了防止系統(tǒng)失步和事故擴大,將完整的電力系統(tǒng)分解為幾個不再同步運行的獨立系統(tǒng)的一種措施。解列后某些局部系統(tǒng)可能會發(fā)生功率不足,頻率和電壓的下降因此需要切除部分負荷,來防止整個系統(tǒng)的穩(wěn)定遭到破壞。