最完整最強大的！開關柜及相應電氣元件知識總
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開關柜是指一次設備和二次設備按照一定的線路方案組裝而成的成套配電設備。它用于控制和保護線路和設備。根據進出線的電壓等級，可分為固定式和手車式，可分為高電壓開關柜(固定式和手車式)和低電壓開關柜(固定式和抽屜式)。
開關柜的結構一般相似，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。
(高電壓開關柜成分圖)
內部元件包括母線(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。
從應用的角度來看:
(1)進線柜:
也稱為受電柜，用于接收來自電網(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備和供電設備。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。在一般應用中，需要在斷路器的輔助觸點和隔離手車之間設置聯(lián)鎖，以防止操作人員誤操作。
(6)電容器柜:
又稱補償柜，用于提高電網的功率因數，或無功功率補償。主要部件是并聯(lián)的成組電容器組、開關控制回路、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(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，還應注意各組電容器切換次數的合理分配，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、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、有功電度表(傳統(tǒng)電表或數字電表)、無功電度表、繼電器和一些其他輔助二次設備(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、接地開關、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，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，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)(特殊應用除外)，電路閉合。當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填充斷路器的動觸頭和靜觸頭。
根據滅弧介質的不同，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、空氣開關等。在工程中，我們經常接觸到的主要高低壓設備是斷路器。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的容器中，所以斷路器的開/關狀態(tài)不能直接判斷，通常由斷路器的輔助裝置(如開/關位置指示器等)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。它的原理是當流經保險絲的電流在一定時間內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:
負載開關具有簡單的滅弧裝置，滅弧介質一般采用空氣，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代替斷路器。如果要使用負載開關，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狀態(tài)。
(13)變壓器:
變壓器是利用交變電磁場來轉換不同電壓水平的裝置(實際上是電能的轉換)。轉換前后的電壓頻率不變。根據其應用，可分為多種類型，如電力變壓器、整流變壓器、調壓器、隔離變壓器、電流互感器、電壓互感器等。我們經常在項目現(xiàn)場遇到電力變壓器。
與變壓器相關的一些主要技術參數包括:
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(即一次側和二次側的電壓值)；
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:空載時流經初級線圈的電流值；
5.短路損耗:一次側施加額定電流，二次短路損耗(主要由線圈電阻引起)；
6.抽頭的概念:為了滿足電網運行的需要，一般變壓器的高壓側都有抽頭。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，有載調壓變壓器的抽頭(抽頭點)數量較多，如7個抽頭點(3× 2.5%)和9個抽頭點(4× 2%)等。由于分接開關的同步切換不能完全保證，有載調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，其中做功產生機械能的部分屬于有功負載。有功負載應由發(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、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。
當無功功率不能滿足電網時，系統(tǒng)電壓會下降。為了滿足用戶的需求，變電站應安裝無功補償器，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。由于電力供應可能受到發(fā)電設備暫時或永久故障的影響，系統(tǒng)必須設置一定數量的應急備用電源，以確保電力設施的安全。
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，從而擴大二次設備(儀表、綜合保護等)的應用范圍。)。
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，二次側額定電流I2一般為5A(一次側電流I1可根據N1I1=N2I2近似計算，或根據一次側電流I1選擇相應轉換比的電流互感器)。
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，根據變壓器U1I1=U2I2的特性，可以得出運行時二次側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。
根據用途，可分為保護用電流互感器和測量用電流互感器。當一次回路發(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(二次繞組側電流I2)，達到保護綜合保護裝置的目的。但是，當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:變壓器高壓側繞組和低壓側繞組的匝數比稱為變壓比，可以近似用高壓側和低壓側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，相當于降壓變壓器(次級側的額定電壓一般為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，將導致非常大的次級側電流(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柜和低電壓開關柜的一部分。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柜(高壓)和抽屜式開關柜(低壓)。它們的功能與固定類型開關柜的功能基本相同。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，其主要功能是:一是用于接地，保證線路和設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。當受電端故障或變壓器內部故障時，接地刀閘應自動閉合，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)中各種信號的轉換和傳輸。常用的轉換開關、按鈕、旋轉開關、位置開關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備(通常是主電氣主設備)的動作，或者作為主電路中的保護和信號轉換設備。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:對按照某一設計要求制造的一個或多個裝置或設備進行的試驗，以檢查設計要求是否符合某一規(guī)格。
2.例行測試:也稱為出廠測試，是指在每個設備或裝置制造期間或之后進行的測試，以確定該設備或裝置是否符合某一標準。
3.介質測試:指測試介質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準。
4.壽命試驗:在特定條件下確定產品壽命的試驗，或評估和分析產品壽命特性的試驗，是破壞性試驗。
5.公差試驗:在規(guī)定的條件下，包括在一定時間內為一定目的的特定操作，對產品的試驗，如重復操作、短路、過壓、振動、沖擊等。，是破壞性試驗。
6.調試測試:在現(xiàn)場進行的測試，證明安裝正確，產品運行正常。
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