成套配電柜基礎(chǔ)知識

1、1. 絕緣子安裝在不同電位的導(dǎo)體之間或?qū)w與地電位構(gòu)件之間的器件， 能夠耐受電壓和機械應(yīng)力作用。為了增加爬電距離的，通常由玻璃或陶瓷制成。2. 爬電距離沿絕緣表面測得的兩個導(dǎo)電零部件之間。 兩相鄰導(dǎo)體或一個導(dǎo)體與相鄰電機殼表面的沿絕絕緣表面測量的最短距離。爬電距離的決定： 根據(jù)工作電壓及絕緣等級 （還和電器所處環(huán)境的污染等級有關(guān)） ，查表 6 可決定其爬電距離。爬距=表面距離/ 系統(tǒng)最高電壓. 根據(jù)污穢程度不同。3. 電流互感器3.1 電流互感器與試驗端子的關(guān)系電流互感器是一種電流變換裝置。 它將高壓和低壓大電流變成電壓較低的小電流供給儀表和繼電保護裝置并將儀表和保護裝置與高壓電路隔開。 電流

2、互感器的二次側(cè)電流均為 5 安， 這使得測量儀表和繼電保護裝置使用安全、 方便， 也使其在制造上可以標(biāo)準(zhǔn)化。電流互感器的構(gòu)造是由鐵芯、一次繞組、二次繞組、接線端子及絕緣支撐物等組成。 電流互感器的一次繞組的匝數(shù)較少， 串接在需要測量電流的線路中， 流過較大的被測電流， 二次繞組的匝數(shù)較多， 串接在測量儀表或繼電保護回路里。電流互感器的二次回路不允許開路。電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，但因測量儀表和保護裝置的串聯(lián)繞組的阻抗很小，電流互感器的工作情況接近短路狀態(tài)， 一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所補償，總磁通密度不大，二次繞組電勢也不大。當(dāng)電流互感器開路時，二次回路阻抗無限

3、大， 電流等于零， 一次電流完全變成了勵磁電流， 在二次繞組產(chǎn)生很高的電勢，威脅人身安全，造成儀表、保護裝置、互感器二次絕緣損壞。電流互感器二次回路必須接地， 以防止一次絕緣擊穿， 二次串入高壓， 威脅人身安全，損壞設(shè)備。 因為電流互感器二次是不能開路的， 而做試驗時必須給電流回路加電流，電流就必須從電流端子接入，所以，電流端子必須是試驗端子。試驗端子有四個接線螺絲， 下面二個分別是進出線， 進出線之間有短接片， 中間有個螺絲可以使短接片短接進出線， 也可以松開進出線之間的連接， 上面是接試驗線的二個接線螺絲，在試驗時，接上（加電流的）試驗線，先開試驗電源（電流） ，再松開短接片， 電流就進入

4、電流回路了。 或者， 在設(shè)備運行中， 試驗端子上接電流表，然后松開短接片，電流表就有電流流過了，測完電流后，再把短接片連通，再拆除電流表，這樣就不會使電流互感器二次開路了。3.2 零序電流互感器原理： 零序電流保護的基本原理是基于基爾霍夫電流定律： 流入電路中任一節(jié)點的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。 在線路與電氣設(shè)備正常的情況下， 各相電流的矢量和等于零， 因此， 零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出， 執(zhí)行元件不動作。當(dāng)發(fā)生接地故障時的各相電流的矢量和不為零， 故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通， 零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動作， 帶動脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護

5、的目的。作用：當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時，保護動作，切斷電源。使用： 可在三相線路上各裝一個電流互感器， 或讓三相導(dǎo)線一起穿過一零序電流互感器， 也可在中性線 N 上安裝一個零序電流互感器， 利用其來檢測三相的電流矢量和。在三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即 Ia+Ib+IC=0 。如果在三相四線中接入一個電流互感器， 這時感應(yīng)電流為零。 當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時， 回路中有漏電電流流過， 這時穿過互感器的三相電流相量和不等零， 其相量和為： Ia+Ib+Ic=I（ 漏電電流 ） ， 這樣互感器二次線圈中就有一個感應(yīng)電壓， 此電壓加于檢測部分的電子放大電路， 與保護區(qū)裝置預(yù)定動作

6、電流值相比較， 如大于動作電流， 即使靈敏繼電器動作， 作用于執(zhí)行元件掉閘。 這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。3.3 電流互感器電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。 電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。 它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少， 串在需要測量的電流的線路中， 因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過， 二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多， 串接在測量儀表和保護回路中， 電流互感器在工作時， 它的二次側(cè)回路始終是閉合的， 因此測量儀表和保護回路串聯(lián) 線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量 ，二次側(cè)不可開

7、路。3.4 電流互感器的計量、測量和保護保護CT要求電流互感器在一次電流很大時，鐵芯也不應(yīng)該飽合，能較好的按比例反應(yīng)一次電流值， 保證保護裝置正確動作； 而在正常電流下， 不要求很高的準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度一般為P級；如：5P、10P等。而測量CT只要求在正常電流下保證較高的準(zhǔn)確度，使測量準(zhǔn)確，尤其是計量的電流互感器，要求精度更高，因為它關(guān)系到電能計費的問題， 很小一點的誤差反應(yīng)到一次側(cè)將導(dǎo)致很大的計量偏差，所以測量一般用 0.5 、 1.0 級（0.5 級一般是測量用，測量精度是0.5%），計量用 0.2 級的電流互感器， 在一次電流很大時， 鐵芯應(yīng)該飽合， 保護儀表不被損壞。計量是指通過電表進行的

8、， 測量電流是通過三個電流表來測量三相電是否平衡，一個電壓表外加一個萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)每相電壓的測量。5P10,后面的10就是準(zhǔn)確限值系數(shù)。5P10表示當(dāng)一次電流是額定一次電流的10倍時，該繞組的復(fù)合誤差&± 5% 準(zhǔn)確限值系數(shù)的意義就是在保證誤差在±5%范圍內(nèi)時，一次電流不能超過額定電流的倍數(shù)，如果此時一次電流比較大，就要選用 5P20 的，甚至還可能選用 5P30 的。4. 電壓互感器電壓互感器（ Potential transformer 簡稱PT， Voltage transformer 也簡稱VT）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓

9、的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的， 主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電， 用來測量線路的電壓、 功率和電能， 或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)備、電機和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏 安，最大也不超過一千伏安。5. 電流變送器電流變送器（electric current transducer ）, 一種將被測電量參數(shù)（如電 流，電壓，功率，頻率，功率因數(shù)等信號）轉(zhuǎn)換成直流電流、直流電壓并隔離輸 出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。已廣泛應(yīng)用于電力、通訊、交通、汽車等相關(guān)行 業(yè)的動力儲能電池的管理

10、中。知名的品牌有深圳信瑞達(dá)"szxrdt ”“szxrdt -myT。交流電流變送器是指將被測交流電流隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的標(biāo)準(zhǔn)直流電 壓或直流電流的裝置。交流電流變送器又分為單相交流電流變送器和三相交流電 流變送器。單相交流電流變送器是指將被測交流電壓隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出 的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流，三相交流電流變送器是指將被測三相交流電壓 隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的三路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流。直流電流變送器是指將被測直流電流隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的標(biāo)準(zhǔn)直流電 壓或直流電流的裝置。直流電流變送器又分為單路直流電流變送器和雙路直流電 流變送器，單路直流電流變送器是指將被測

11、直流電壓隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出 的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流的裝置。雙路直流電流變送器是指將被測雙路直流電壓隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的雙路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流的裝置。6. 電壓變送器電壓變送器是一種將被測電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成直流電流、直流電壓并隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。電壓電流變送器用于測量電網(wǎng)中波形畸變較嚴(yán)重的 電壓或電流信號，也可以測量方波，三角波等非正弦波形。7. 母線載流量、發(fā)熱量、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定計算7.1 載流量7.2 發(fā)熱量7.3 熱穩(wěn)定S=I/a，。/ 8 ）式中：I-額定短時耐受電流（A）; a材質(zhì)系數(shù)，銅為13,鋁為8.5; t-額定 短路持續(xù)時間（S） ; A9-溫升

12、（K）,對于裸導(dǎo)體一般取180K,對于4s持續(xù)時 問取215K。7.4 動穩(wěn)定35kV 母線的短路電流：Ish=4.15kA, ish=7.01kA10kV 母線短路電流：Ish=3.947kA, ish=6.666kA三相短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力:F= :ish2l/a*10 -7=M3*（6.666A*10 3）2*1/0.275*10 -7 N/A2=27.99 NL:母線檔距，取1m a:相間距離，取0.275m彎曲力矩：M=Fl/10=27.99*1/10=2.799 N - m母線截面系數(shù)（60*10）:W=b2h/6=0.06 2*0.01/6=6*10 -6 m3母線在三相短路

13、時的計算應(yīng)力：6c=M/W=2.799 Nm/6*10-6 m3=0.47*10-6TMYffi母線的最大允許應(yīng)力6 ai=140MPa由此可見 6 ai=140MPa> 6 c=0.47MPa滿足動穩(wěn)定要求。1.1 一次消諧裝置6-35kV中性點不接地電網(wǎng)中的電磁式電壓互感器 （簡稱PT）,當(dāng)母線空載或 出線較少時，因合閘充電或在運行時接地故障消除等原因的激發(fā)， 會使電壓互感 器過飽和，則可能產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓。出現(xiàn)相對地電壓不穩(wěn)定，接地指示誤動 作，PT高壓保險絲熔斷等異常現(xiàn)象，嚴(yán)重時會導(dǎo)致PT燒毀，繼而引發(fā)其他事故。 這種情況就需要安裝消諧器。一次消諧裝置適用于電壓互感器中性點的非

14、線性電阻消諧阻尼器（消諧器），是安裝在電壓互感器（壓變）一次繞組上，中性點與地之間的一種非線性電阻消 諧阻尼器件。1、壓變的鐵磁諧振產(chǎn)生的過電壓常使設(shè)備內(nèi)絕緣擊穿、外絕緣放電，且常 因事故處理不及時或事故擴大而造成大面積停電2、電網(wǎng)中的弧光接地使電壓互感器頻頻燒毀。使用消諧器可有效地解決上 述問題：消除或阻尼壓變非線性勵磁特性而引起的鐵磁諧振過電壓，這種諧振過電壓會導(dǎo)致系統(tǒng)相電不穩(wěn)定；能有效抑制間隙性弧光接地時流過壓變繞組的過電 流，防止壓變燒毀；限制系統(tǒng)單相接地消失時在壓變一次繞組回路中產(chǎn)生的涌流， 這種涌流會損壞壓變或使壓變?nèi)劢z熔斷；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地后可較長時間保護 壓變免受損壞。1.2

15、 二次消諧二次消諧裝置，又稱微機消諧裝置，對電壓互感器開口三角電壓（即零序電 壓）進行遁環(huán)檢測，有效消除電壓互感器各種頻率的鐵磁諧振的一款二次設(shè)備。最多可監(jiān)測四段母線。迅速消除三分頻、二分頻、工頻以及三倍頻等特征頻率的鐵磁諧振。一次消諧：把消諧裝置接在 PT的一次中性點上二次消諧：在PT二次（開口三角上）接電阻9 .斷路器真空斷路器的工作原理 是：當(dāng)動、靜觸頭在操作機構(gòu)的作用下分閘時， 觸頭間產(chǎn) 生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽，由于觸頭設(shè)計為特殊形狀，在電流通過 時產(chǎn)生一磁場，電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動，在金屬圓筒 （屏蔽罩）上凝結(jié)了部分金屬蒸汽，電弧在自然過零時就熄滅了

16、，觸頭間的介質(zhì)強 度又迅速恢復(fù)起來。儲能回路：合母空氣開關(guān)2DK合閘儲能回路彳#電。將儲能 HK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至儲 能位置，電機M儲能，當(dāng)儲能儲滿時.行程開關(guān) S4閉合，儲能指示燈點亮，指 示已儲能同時儲能行程開關(guān)S1接點閉合。閉鎖回路：開關(guān)小車搖至工作位置或?qū)嶒炍恢?小車行程開關(guān)S9或者S8閉合，斷路器輔助觸點DL閉合，閉鎖電磁鐵線圈Y1得電，閉鎖常開接點S2閉合。 遙控合閘：將QK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至遠(yuǎn)方接點3、4閉合。主控室上位機下發(fā)遙控合閘 指令，裝置SEL-551接點203、204閉合，裝置FCKX接點A04 A07閉合。儲能 回路HK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至儲能位置，電機M儲能，行程開關(guān)S4閉合，儲能指示

17、燈點 亮，指示已儲能，同時儲能行程開關(guān)S1接點閉合。斷器輔助觸點DL常閉接點閉 合。閉鎖電磁鐵得電，其常開接點 S2閉合。合閘線圈HQm電，斷路器合閘，上 位機反饋合閘成功。斷路器本體合閘、合閘指示燈點亮。遙控分閘：將QK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至遠(yuǎn)方接點3、4閉合。主控室上位機下發(fā)遙控分閘 指令、裝置SEL-、551接點205、206閉合。裝置FCKX接點A0& A08閉合。斷 路器輔助觸點DL常開接點閉合，分閘線圈TQ得電斷路器分閘，上位機反饋分閘 成功，斷路器本體分閘，同時分閘指示燈點亮。就地手動合閘：將QK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至遠(yuǎn)方接點1、2I副合。將合閘按鈕按下裝置 FCKX接點A04 A07閉合。

18、儲能回路HK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至儲能位置，電機 M儲能行 程開S4閉合儲能指示燈點亮.指示已儲能同時儲能行程開關(guān) Sl接點閉合。斷路 器輔助觸點DL常閉接點閉合。閉鎖電磁鐵得電常開接點 S2閉合，合閘線圈HQ 得電斷路器合閘，上位機反饋合閘信號。斷路器本體合閘、合閘指示燈點亮。就地手動分閘：將QK轉(zhuǎn)換開關(guān)打至遠(yuǎn)方接點1、2閉合。將就地手動分閘按鈕按 下，裝置FCKX接點A0& A08閉合，斷路器輔助觸點DL常開接點閉合。分閘線 圈TQ得電，斷路器分閘。上位機反饋分閘信號。斷路器本體分閘，同時分閘指 示燈點亮。10 .紅外窗口高壓開關(guān)觸頭和母線排連接點處于特殊的環(huán)境中， 傳統(tǒng)的熱電偶、測溫探頭、

19、 光纖等無法實現(xiàn)精確測溫。紅外窗口是一個可以透過紫外線、可見光、紅外線的 光學(xué)窗口，將具有紅外窗口安裝在開關(guān)柜上，就可實現(xiàn)開關(guān)柜在運行狀態(tài)下紅外 成像測溫。11 .開關(guān)柜觸頭在線監(jiān)視測溫裝置開關(guān)柜觸頭測溫裝置為保證電力電器良好的運行環(huán)境， 針對電氣設(shè)備接點部 位由于材料老化、接觸不良、電流過載等因素引起的溫升過高的故障隱患 ，自行 研制開發(fā)的能夠及時監(jiān)測到電氣接點溫度的在線監(jiān)測裝置。主要應(yīng)用于高壓開關(guān)柜觸頭及接點、 刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓 器、低壓大電流柜等設(shè)備的溫度監(jiān)測，保障自動化作業(yè)的高效、安全運行。1、多路無線測量溫度實時數(shù)據(jù)顯示。2、報警溫度上、下限設(shè)定數(shù)據(jù)顯示。3、多路無

20、線測量溫度實時數(shù)據(jù)顯示。4、事件記錄功能：記錄最近十次超高溫報警數(shù)據(jù)，超高溫報警數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù) 均帶有時標(biāo)記錄。5、當(dāng)前日期、時間，日期和時間具潤年自動轉(zhuǎn)換功能。6、通訊地址和波特率設(shè)定功能。7、無線測量溫度在線補償功能。8、無線測量溫度采集終端數(shù)據(jù)信報警功能。9、無線測量溫度數(shù)劇月統(tǒng)計和分析報表功能，用戶根據(jù)統(tǒng)計分析報表和溫 升數(shù)據(jù)可以判斷無線是否老化，過流和接觸不量等原因。10、設(shè)備自檢功能和自動恢復(fù)功能：當(dāng)本設(shè)備在運行過程中由于外在的干擾 和惡劣環(huán)境時，本設(shè)備能夠自動起用備份程序而自動恢復(fù)正常功能。11、現(xiàn)場環(huán)境溫度測量功能。1 2、數(shù)據(jù)通訊功能，所有數(shù)據(jù)都能通過數(shù)據(jù)總線上傳到上一級采集

21、器或者上 傳到上位機系統(tǒng)。12 .隔離開關(guān)隔離開關(guān) （disconnector） 一股指的是高壓隔離開關(guān)，即額定電壓在1kv及 其以上的隔離開關(guān)，通常簡稱為隔離開關(guān)。在分位置時，觸頭間有符合規(guī)定要求 的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志；在合位置時，能承載正?；芈窏l件下的電流及在 規(guī)定時間內(nèi)異常條件（例如短路）下的電流的開關(guān)設(shè)備。1）分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。2）根據(jù)運行需要，換接線路。3）可用來分、合線路中的小電流，如套管、母線、連接頭、短電纜的充電電 流，開關(guān)均壓電容的電容電流，雙母線換接時的環(huán)流以及電壓互感器的勵磁電流

22、 等。4）根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的具體情況，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁 電流。必須在聯(lián)絡(luò)柜斷開后才可以拉開隔開柜的手車。13 .五防（1）防止誤分、誤合斷路器；（2）防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；（3）防止帶電（掛）合接地線（開關(guān)）；（4）防止帶接地線（開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）；（5）防止誤入帶電間隔。（地刀分閘時電纜室門板不能打開）a.繼電器儀表室門上裝有帶明顯提示標(biāo)志的操作按鈕或kk轉(zhuǎn)換開關(guān)防止電動誤合、誤分?jǐn)嗦菲?。b.斷路器手車在試驗或工作位置時，斷路器才能進行合、分操作；斷路器合閘后， 手車將無法運動。防止帶負(fù)荷推拉手車。c.僅當(dāng)接地開關(guān)處在分閘位置時，手車才可以從試驗位置向工作位置

23、移動；僅當(dāng)手車處于試驗位置時，接地開關(guān)才可以進行合閘操作。 接地開關(guān)必要時，可以 配置帶點顯示裝置。可以防止帶電合接地開關(guān)及接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)送電的誤 操作發(fā)生。d.在高壓配電柜的一些區(qū)域，高壓線路和控制開關(guān)各部分之間的布置， 它們中間 的空氣間隔，對于這個等級的電壓，是不會被擊穿放電的，對于設(shè)備是安全的， 這個空間平時是鎖閉的。但是誤入這個空間的人和動物，由于具有導(dǎo)電性，降低 了擊穿電壓，產(chǎn)生放電，引發(fā)人身和設(shè)備事故。所以在進入這個空間時，得有嚴(yán) 格的管理和程序。14 .各柜型及作用1、電源進線柜：主電源進線，（總進線柜）裝有主斷路器。2、出線柜：配電系統(tǒng)的出線開關(guān)柜，帶下級用電設(shè)備。3、

24、計量柜：對供電的電量進行測量和記錄的，簡單說就是用來收錢的電度表。（里面裝有PK CT和電度表）。4、母聯(lián)柜：當(dāng)系統(tǒng)有兩路電源進線，且兩路互為備用時，需要將兩路電源的主母線進行聯(lián)通，聯(lián)通兩段母線的開關(guān)柜叫母聯(lián)柜， 注意：母聯(lián)柜與兩路進線柜一 般禁止同時閉合。5、PT柜：安裝計量裝置及互感器。6、電容柜：一般接在系統(tǒng)主母線上的電容器柜，做集中無功補償，一般與進線 柜并列安裝（系統(tǒng)有PT柜，應(yīng)是高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)不設(shè) PT柜-PT柜相當(dāng)于 一個降壓變壓器，只需低壓電流互感器；但電容器柜在高壓系統(tǒng)很少用， 高壓電 容器很難做，常見的是在低壓側(cè)做集中補償）。7、聯(lián)絡(luò)柜：聯(lián)絡(luò)柜的作用：1、聯(lián)絡(luò)柜是用來在幾臺變壓器所帶的幾排低壓柜聯(lián)絡(luò)用的，即當(dāng)一臺變壓器出 現(xiàn)故障是可以用另外一臺來帶另外幾排的低壓柜。2、從運行方式上來講，正常狀態(tài)下，聯(lián)絡(luò)斷開，兩臺變壓器獨立運行。當(dāng)其中 一臺出現(xiàn)故障時，斷開具總路開關(guān)，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其負(fù)荷供電由另一臺提供保 障。8、環(huán)網(wǎng)柜（開關(guān)柜）：環(huán)網(wǎng)柜是一個約定俗成的叫法，原指的是負(fù)荷開關(guān)柜用于環(huán)網(wǎng)式供電，現(xiàn)在經(jīng)常被人當(dāng)作負(fù)荷開