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開關(guān)柜是指一次設(shè)備和二次設(shè)備按照一定的線路方案組裝而成的成套配電設(shè)備。它用于控制和保護線路和設(shè)備。根據(jù)進出線的電壓等級，可分為固定式和手車式，可分為高電壓開關(guān)柜(固定式和手車式)和低電壓開關(guān)柜(固定式和抽屜式)。

開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)一般相似，主要分為母線室、斷路器室、二次控制室(儀表室)和饋線室，各室一般用鋼板隔開。

(高電壓開關(guān)柜成分圖)

內(nèi)部元件包括母線(母線)、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(yīng)用的角度來看:

(1)進線柜:

也稱為受電柜，用于接收來自電網(wǎng)(從進線到母線)的電能，通常配備有斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離刀和其他部件。

(2)出線柜:

也稱為饋線柜或配電柜，它是用于分配電能(從總線到每條出線)的設(shè)備。一般來說，斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離刀等部件也安裝在一起。

(3)母線接觸柜:

也被稱為總線斷路柜，它是一種用于連接兩段總線(從總線到總線)的設(shè)備。母線連接通常用于單母線分段和雙母線系統(tǒng)，以滿足用戶選擇不同運行模式的要求，或確保在故障條件下有選擇地移除負載。

(4)PT柜:

電壓互感器柜通常直接安裝在母線上，檢測母線電壓，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。

(5)隔離柜:

用于隔離兩端母線或隔離受電設(shè)備和供電設(shè)備。它可以為操作員提供一個可視的終點，以方便維護和檢修操作。

由于隔離柜不具備斷開和接通負載電流的能力，因此當(dāng)與其配套的斷路器閉合時，不允許推拉隔離柜的手車。在一般應(yīng)用中，需要在斷路器的輔助觸點和隔離手車之間設(shè)置聯(lián)鎖，以防止操作人員誤操作。

(6)電容器柜:

又稱補償柜，用于提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，或無功功率補償。主要部件是并聯(lián)的成組電容器組、開關(guān)控制回路、保險絲和其他保護裝置。通常與進線柜并聯(lián)安裝，一個或多個電容器柜可以并聯(lián)運行。

電容器柜與電網(wǎng)斷開后，由于電容器組需要一段時間才能完成放電過程，柜內(nèi)的元器件，尤其是電容器組，不能用手直接觸摸；在斷電后的一定時間內(nèi)(取決于電容器組的容量，例如1分鐘)，不允許重合閘以避免對電容器的過電壓損壞。

在執(zhí)行自動控制功能時，還應(yīng)注意各組電容器切換次數(shù)的合理分配，以避免一組電容器損壞而另一組電容器很少切換的情況。

(7)計量柜:

它主要用于測量電能(千瓦時)，分為高壓和低壓。它一般配有隔離開關(guān)、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、有功電度表(傳統(tǒng)電表或數(shù)字電表)、無功電度表、繼電器和一些其他輔助二次設(shè)備(如負荷監(jiān)控器等)。)。

(8)地理信息系統(tǒng)機柜:

又稱封閉式組合電氣柜，它是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線等封閉組合在金屬外殼內(nèi)，然后以絕緣性能好、滅弧性能好的氣體(通常為六氟化硫SF6)作為相間和接地絕緣措施，適用于高電壓等級和高容量等級的電網(wǎng)，用于配電和控制。

(9)斷路器:

在正常工作條件下，斷路器處于閉合狀態(tài)(特殊應(yīng)用除外)，電路閉合。當(dāng)進行自動控制或保護控制操作時，斷路器可以在綜合保護裝置的控制下進行斷路或合閘操作。

該斷路器不僅能通斷正常的負載電流，還能承受一定時間的短路電流(正常工作電流的幾倍甚至幾十倍)，能切斷短路電流，切斷故障線路和設(shè)備。

因此，斷路器的主要功能是斷開和接通電路(包括斷開和接通正常電流和斷開短路電流)。由于斷路器的動觸頭和靜觸頭在分斷和接通電路的過程中必然會產(chǎn)生電弧。為了保護觸頭，減少觸頭材料的損失，可靠地斷開電路，必須采取措施盡快滅弧，其中之一是用不同的滅弧介質(zhì)填充斷路器的動觸頭和靜觸頭。

根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為:油斷路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器、空氣開關(guān)等。在工程中，我們經(jīng)常接觸到的主要高低壓設(shè)備是斷路器。由于斷路器的動觸點和靜觸點通常被封裝在充滿滅弧介質(zhì)的容器中，所以斷路器的開/關(guān)狀態(tài)不能直接判斷，通常由斷路器的輔助裝置(如開/關(guān)位置指示器等)來判斷。)。

由于沒有專門的滅弧裝置，所以不能用于切斷故障電流和正常工作電流，也不允許帶負荷分斷操作。

(11)保險絲:

保險絲是一種簡單的電路保護裝置。它的原理是當(dāng)流經(jīng)保險絲的電流在一定時間內(nèi)達到或超過一個固定值時，保險絲熔化并切斷電路。其工作原理簡單，易于安裝，一般不單獨使用，主要用于與其他電器配合使用。

主要工作特性:首先，電流必須達到一定值，該值在保險絲出廠前就已準備好，不能改變；

第二，電流在一段時間后達到一定值，這也是由制造商完成的并且不能改變，但是有許多類型，包括延遲動作、快速動作、超快速動作等。

第三，行動后身體受損，不能再使用。必須更換。保險絲是否熔斷可以通過熔斷指示器或熔體的外觀來判斷。常用的保險絲和保險絲管都屬于這類電器的范圍。

(12)負荷開關(guān):

負載開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，滅弧介質(zhì)一般采用空氣，空氣可以通斷一定的電流和過電流，但不能切斷短路電流或切斷短路故障。因此，絕對不允許用負載開關(guān)代替斷路器。如果要使用負載開關(guān)，它必須與上述高壓保險絲一起使用(事實上，保險絲和負載開關(guān)通常串聯(lián)使用，用于簡單的過載保護，以降低工程成本)。

負載開關(guān)類似于隔離刀，具有明顯的斷開間隙，可以很容易地判斷電路是處于開還是關(guān)狀態(tài)。

(13)變壓器:

變壓器是利用交變電磁場來轉(zhuǎn)換不同電壓水平的裝置(實際上是電能的轉(zhuǎn)換)。轉(zhuǎn)換前后的電壓頻率不變。根據(jù)其應(yīng)用，可分為多種類型，如電力變壓器、整流變壓器、調(diào)壓器、隔離變壓器、電流互感器、電壓互感器等。我們經(jīng)常在項目現(xiàn)場遇到電力變壓器。

與變壓器相關(guān)的一些主要技術(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容量(等于U×I，單位為千伏安)；

2.額定電壓:空載和額定分裂接線下的端電壓值(即一次側(cè)和二次側(cè)的電壓值)；

3.空載損耗:空載條件下的變壓器損耗(也稱為鐵損)；

4.空載電流:空載時流經(jīng)初級線圈的電流值；

5.短路損耗:一次側(cè)施加額定電流，二次短路損耗(主要由線圈電阻引起)；

6.抽頭的概念:為了滿足電網(wǎng)運行的需要，一般變壓器的高壓側(cè)都有抽頭。這些抽頭的電壓值表示為額定電壓的百分比，即所謂的抽頭電壓。

例如，高壓10kV變壓器有5%的抽頭，這意味著變壓器可以在三個電壓水平下運行:10.5千伏(+5%)、10kV(額定)和9.5千伏(-5%)。

一般來說，有載調(diào)壓變壓器的抽頭(抽頭點)數(shù)量較多，如7個抽頭點(3× 2.5%)和9個抽頭點(4× 2%)等。由于分接開關(guān)的同步切換不能完全保證，有載調(diào)壓變壓器一般不能并聯(lián)運行。

7.主動負載:在動力系統(tǒng)中產(chǎn)生機器能量或熱能的負載。然而，負載中的純阻性負載只消耗有功功率，如電加熱、電爐、照明等電負載都是有功負載。

異步電動機和同步電動機的負載同時消耗有功功率和無功功率，其中做功產(chǎn)生機械能的部分屬于有功負載。有功負載應(yīng)由發(fā)電機有功功率提供。

8.無功負載:電力負載中不工作的部分。無功功率僅在感性負載中消耗。如變壓器、電機、空調(diào)、冰箱等。因此，發(fā)電機在輸出有功功率的同時，還需要提供無功功率。

當(dāng)無功功率不能滿足電網(wǎng)時，系統(tǒng)電壓會下降。為了滿足用戶的需求，變電站應(yīng)安裝無功補償器，以維持無功功率平衡，從而維持電壓水平。

9.應(yīng)急備用:電力系統(tǒng)備用容量的組成部分之一。由于電力供應(yīng)可能受到發(fā)電設(shè)備暫時或永久故障的影響，系統(tǒng)必須設(shè)置一定數(shù)量的應(yīng)急備用電源，以確保電力設(shè)施的安全。

10.系統(tǒng)斷開:為了防止系統(tǒng)失步和事故擴大，整個電力系統(tǒng)被分成幾個不再同步運行的獨立系統(tǒng)。斷開后，一些本地系統(tǒng)可能會出現(xiàn)電力短缺，頻率和電壓的降低需要移除部分負載，以防止整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性受損。

(14)點(電視)/點(影像):

變壓器實際上是一種特殊的變壓器，主要用于將一次回路與控制回路電氣隔離，從而擴大二次設(shè)備(儀表、綜合保護等)的應(yīng)用范圍。)。

采用電壓互感器/電流互感器可以防止一次回路的高壓/大電流直接進入二次控制設(shè)備(如儀表、綜合保護裝置等)。)，并且還可以防止初級電路的操作受到控制設(shè)備故障的影響。

1.電流互感器的特點是一次繞組N1厚而少，二次繞組N2薄而多，二次側(cè)額定電流I2一般為5A(一次側(cè)電流I1可根據(jù)N1I1=N2I2近似計算，或根據(jù)一次側(cè)電流I1選擇相應(yīng)轉(zhuǎn)換比的電流互感器)。

由于電流互感器的一次繞組和二次繞組在運行時分別串聯(lián)在一次回路和二次控制回路中，根據(jù)變壓器U1I1=U2I2的特性，可以得出運行時二次側(cè)的工作電壓在開路時很大，所以電流互感器絕對不允許開路。

根據(jù)用途，可分為保護用電流互感器和測量用電流互感器。當(dāng)一次回路發(fā)生短路故障時，測量電流互感器容易飽和，從而限制過大的二次電流(二次繞組側(cè)電流I2)，達到保護綜合保護裝置的目的。但是，當(dāng)保護電流互感器一次回路發(fā)生短路故障時，不得進行保護，以保證綜合保護裝置的可靠運行。

2.變壓比:變壓器高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組的匝數(shù)比稱為變壓比，可以近似用高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電壓之比來表示。

3.電壓互感器(電壓互感器、電壓互感器)的特點是初級繞組有大量匝N1，次級繞組有少量匝N2，相當(dāng)于降壓變壓器(次級側(cè)的額定電壓一般為100伏)。

由于電壓互感器工作時，初級繞組和次級繞組分別并聯(lián)在初級回路和次級控制回路的電壓線圈上，并且由于電壓線圈的阻抗很大，所以電壓互感器次級側(cè)的電流很小，次級繞組類似于空載狀態(tài)；然而，次級繞組本身的阻抗非常小，因此如果次級繞組短路，將導(dǎo)致非常大的次級側(cè)電流(N1I1=N2I2)。因此，電壓互感器的次級繞組不得短路。

(15)手推車/抽屜:

手車和抽屜分別是高電壓開關(guān)柜和低電壓開關(guān)柜的一部分。高壓斷路器、低壓斷路器、繼電器等部件分別安裝。

由此可分為手車式開關(guān)柜(高壓)和抽屜式開關(guān)柜(低壓)。它們的功能與固定類型開關(guān)柜的功能基本相同。主要區(qū)別是便于維護和檢修(手車和抽屜可以通過機械操作機構(gòu)的曲柄推拉)。

手車和抽屜一般有三種位置狀態(tài):工作(正常運行期間)、測試(試運行和現(xiàn)場測試期間)和退出(維護和檢修期間)。

(16)接地刀:

又稱接地開關(guān)，其主要功能是:一是用于接地，保證線路和設(shè)備維護時人員的安全；

其次，它可以用來人為地造成系統(tǒng)對地短路，以達到控制和保護的目的。接地刀通常連接到降壓變壓器的高壓側(cè)。當(dāng)受電端故障或變壓器內(nèi)部故障時，接地刀閘應(yīng)自動閉合，造成接地短路故障，迫使送電端(上端)斷路器快速動作，切斷故障。因此，這是個人接地短路故障，目的是確保送電端的斷路器能夠快速移動。

(17)主要電器:

主電器是一種機械操作的控制電器，它向各種電氣系統(tǒng)發(fā)送控制指令，用于系統(tǒng)中各種信號的轉(zhuǎn)換和傳輸。常用的轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、位置開關(guān)和信號燈都屬于主電器的范圍。

(18)接觸器:

接觸器是用于交流和DC主電路以及大容量控制電路的遠距離頻繁連接和斷開的電器。其主要控制對象是電機、照明、電容器組等。它分為交流接觸器和DC接觸器。

與斷路器相比，區(qū)別在于:工作頻率很高(因此要求其電氣和機械壽命足夠長)；它具有很高的通斷和通斷能力，但通常用于1kV及以下的電壓水平，無法與幾十千伏和幾百千伏的斷路器相比。

(19)繼電器:

繼電器用于控制控制回路中其他電氣設(shè)備(通常是主電氣主設(shè)備)的動作，或者作為主電路中的保護和信號轉(zhuǎn)換設(shè)備。它們僅適用于小容量控制回路的遠程斷開和連接，如交流/DC電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、熱繼電器等。

(20)常見測試包括:

1.型式試驗:對按照某一設(shè)計要求制造的一個或多個裝置或設(shè)備進行的試驗，以檢查設(shè)計要求是否符合某一規(guī)格。

2.例行測試:也稱為出廠測試，是指在每個設(shè)備或裝置制造期間或之后進行的測試，以確定該設(shè)備或裝置是否符合某一標(biāo)準。

3.介質(zhì)測試:指測試介質(zhì)電氣特性的各種測試，包括絕緣、靜電、耐壓等。抽樣測試:從一批產(chǎn)品中隨機抽取幾個樣品進行測試，用來確定樣品是否符合一定的標(biāo)準。

4.壽命試驗:在特定條件下確定產(chǎn)品壽命的試驗，或評估和分析產(chǎn)品壽命特性的試驗，是破壞性試驗。

5.公差試驗:在規(guī)定的條件下，包括在一定時間內(nèi)為一定目的的特定操作，對產(chǎn)品的試驗，如重復(fù)操作、短路、過壓、振動、沖擊等。，是破壞性試驗。

6.調(diào)試測試:在現(xiàn)場進行的測試，證明安裝正確，產(chǎn)品運行正常。

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