一次系统各设备及厂用系统成套开关柜五防闭锁
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关于变电站五防闭锁装置的探讨摘要:随着国内电网改造工程的不断推进,其要求计算机五防闭锁装置实现更为先进的自动化、智能化的功用,而且变电站的稳定运行对于微机五防闭锁装置也具有较强的依赖性,因而如何设计出较为完善的微机五防闭锁装置值得我们深思。
鉴于此,本文对变电站五防闭锁装置进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:变电站;五防闭锁;问题;对策一、“五防”的主要内容预防带负荷分合隔离开关;预防带负荷合上(接上)接地刀闸(接地线);预防带接地刀闸(接地线)分合断路器或隔离开关;预防误入带电间隔;预防误分合断路器。
使用技术方法避免上述五种严重误操作,合称“五防”。
五防闭锁装置中五防指的是防止带电挂接地线、防止误入带电间隔、防止误分、误合刀闸、防止带负荷拉合刀闸、防止带接地线合刀闸等操作。
微机“五防”闭锁装置是一种采用计算机技术,对高压开关设备进行防止电气误操作的装置。
主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电气编码锁等功能元件组成。
依靠闭锁逻辑和现场锁具实现对断路器、隔离开关、接地开关、地线、遮拦、网门或开关柜门的闭锁,以达到防误操作的目的。
现行微机五防系统通过对一次设备如开关、刀闸、地线(接地刀闸)和遮栏网门(开关柜门)等设备上加锁来实现。
运行人员在操作前,在电脑钥匙中输入操作步骤,然后按步骤用电脑钥匙开锁操作。
微机“五防”系统一般不直接采用现场设备的辅助接点,接线简单,通过“五防”系统微机软件规则库和现场锁实现防误闭锁。
二、变电站微机五防闭锁系统存在的问题110KV变电站所使用的五防编码是通过编码器的不同位置进行核对,由于五防编码器长时间的使用,不同程度出现老化。
值班人员在操作过程中很容易将编码器内的编码片碰断,这时值班人员在进行使用电脑钥匙操作时会报锁号错误,从而中断操作。
在这种情况下,只要技术人员对微机五防软件系统数据库的锁号和错误锁号进行核对,并更换故障锁才能进行操作,为了确保误动作导致线路停电,更换故障锁需进行停电后进行处理,在这种情况下只能使用万能解锁钥匙进行操作。
五防系统通常指的是在高压开关柜等电气设备中设置的安全防护措施,以防止操作错误或意外事故。
这些防护措施包括:
1. 防止误分合闸:确保开关柜在正确的位置才能进行分合闸操作,防止误操作导致设备损坏或人员伤亡。
2. 防止带电接地:通过闭锁装置,确保在开关合闸状态下无法操作接地刀闸,防止带电接地造成短路事故。
3. 防止带接地合闸:在接地刀闸合闸状态下,通过闭锁装置阻止开关合闸,避免带接地合闸造成的危险。
4. 防止误入带电间隔:通过设置隔离门和闭锁装置,确保人员在开关柜带电间隔外部时无法打开后门,防止误入带电区域。
5. 防止操作机构损坏:通过锁定二次插头或其他措施,防止操作机构在开关柜工作状态下被意外损坏。
在操作五防系统时,应注意事项包括:
-熟悉操作规程:操作人员应熟悉开关柜的操作规程和五防系统的具体措施,以便正确操作。
-穿戴适当防护装备:在进行操作前,应穿戴绝缘手套、防护眼镜、防护服等必要的防护装备。
-检查设备状态:操作前应检查开关柜的状态,确保所有安全防护措施处于正常状态。
-遵守操作顺序:严格按照操作规程进行操作,不得擅自改变操作顺序或忽视任何安全措施。
-紧急情况处理:了解应急预案,一旦发生紧急情况,应立即采
取正确的措施,如断开电源、启动紧急停机装置等。
-定期维护检修:定期对开关柜和五防系统进行维护和检修,确保系统的可靠性和有效性。
-避免误操作:操作时要小心谨慎,避免因操作不当而触发五防系统,导致不必要的设备停机或维修。
遵守这些注意事项可以有效地提高电气设备的安全性能,保护操作人员和设备不受损害。
高压开关柜“五防”1、何为电气五防:1)防止误合、误分断路器(断路器带有合闸闭锁,操作指令与相应设备对应才能操作设备);2)防止带负荷拉合隔离开关、隔离触头(断路器工作运行状态,不能拉出隔离开关);3)防止带电误合接地开关(断路器工作运行状态,不能操作接地开关);4)防止接地开关在合闸位置关合断路器(接地开关合闸位置,手车不能摇到工作位置);5)防止误入带电间隔(隔室带电时,柜门打不开)。
2、操作员如何在6KV高压开关操作时实现五防操作员必须具备相关的专业知识,依据操作票唱票按票操作操作且必须有监护人监护;高压开关柜也拥有很多设计为操作人员提供判断依据和防止操作员误操作。
这些设计一般分为两种:1)高压开关柜上的双重编号和带电显示装置:仅作为提示性装置。
此装置可以为操作员在操作时提供判断依据,防止误操作的发生。
2)机械程序锁:联锁方法简单、可靠、直接、有效,特别适合多台柜之间的联锁。
此联锁可以在操作员操作时对操作安全提供五防保护。
1)各种编号标志以及开关柜上的带电显示装置1、高压开关柜上都贴有此高压开关的双重编号,操作人和监护人在操作前必须核对高压开关是否与操作对象向对应。
2、高压开关柜上设计有状态显示装置以及带电显示装置,操作人员必须以此判断开关柜的实际状态,并依据五防原则判断可否进行操作。
2)高压开关柜中所设计的五防一般联锁方法及其优缺点:1-机械联锁:联锁方法简单、可靠、直接、有效,一般用于高压开关柜断路器-隔离开关-接地开关-柜门之间的联锁,应优先采用。
但柜与柜之间的联锁很难实现。
2-电气联锁:联锁方法容易实现,联锁功能可以做的很完善,但如果辅助开关、继电器等电器接点切换不灵或粘连则会造成联锁功能丧失或紊乱。
这种联锁方法一般作为机械联锁的辅助手段,实现双重联锁。
3-电磁锁:联锁方法简单、有效,但有一定局限性,一般用于柜门闭锁。
万能解锁钥匙必须严格管理和慎用。
4-微机闭锁:软件设计完善,防误功能齐全,但成本较高。
电气五防为防止电气误操作事故,应全面落实《国家电网公司电力安全工作规程》(国家电网安监[2009]664 号)、《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》(国家电网安监[2006]904 号)、《防止电气误操作装置管理规定》(国家电网生[2003]243号)、苏电〔1727〕号文及其他有关规定,并提出以下重点要求:一、加强防误操作管理1 、完善防误操作技术措施新、扩建变电工程或主设备经技术改造后,防误闭锁装置应与主设备同时投运。
防误装置应与主设备同时设计、同时安装、同时验收投运,对于未安装防误装置或防误装置验收不合格的设备,运行单位或有关部门有权拒绝该设备投入运行。
在变电站综自系统改造、改扩建工程时必须严格按照《江苏省电力公司变电站防误操作系统改造实施指导意见》(苏电生[2008]631 号)的技术要求进行设计和施工,在综自改造工程中未描述防误改造部分或未对需改造防误系统部分进行申报的项目审批不予通过。
2、断路器或隔离开关电气闭锁回路不能用重动继电器,应直接用断路器或隔离开关的辅助触点;操作断路器或隔离开关时,应确保待操作断路器或隔离开关正确,并以现场状态为准。
对于尚未进行综自改造并且采用“电气闭锁”方式的变电站若采用重动继电器,应结合综自改造,直接采用辅助触点来实现“监控防误”。
设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准,无法看到实际位置时,可通过设备机械位置指示、电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断。
判断时,应有两个及以上的指示,且所有指示均己同时发生对应变化,才能确认该设备己操作到位。
防误装置电源应与继电保护及控制回路电源独立。
231隔离开关、接地刀闸闭锁回路电源应与电机电源分开。
232采用独立微机的防误装置,防误主机专用电源应采用变电站不停电电源。
3、采用计算机监控系统时,远方、就地操作均应具备防止误操作闭锁功能。
利用计算机实现防误闭锁功能时,其防误操作规则应经本单位电气运行、安监、生技部门共同审核,经主管领导批准并备案后方可投入运行。
电气系统五防防误闭锁装置电气五防是指为确保人身和设备安全,对电气设备(高压开关柜)应具备五种防误功能的简称,是电力安全的重要措施之一。
根据《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》(国家电网安监[2006]904号)电气五防内容具体如下:1.防止误分、误合断路器;2.防止带负荷拉、合隔离开关或手车触头;3.防止带电挂(合)接地线(接地刀闸);4.防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关);5.防止误入带电间隔。
电气设备防误装置的“五防”功能除“防止误分、误合断路器”现阶段因技术原因可采取提示性措施外,其余四防功能必须采取强制性防止电气误操作措施。
电气五防管理制度第一章总则(一)、加强电气运行操作及相关设备管理,杜绝电气误操作事故的发生,制定本制度。
(二)、防止电气误操作是指:1、防止带负荷分、合隔离开关(断路器、负荷开关、接触器处于合闸状态下不可操作其隔离开关)2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。
(只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作)3、防止接地开关处于闭合位置时分、合断路器、负荷开关。
(只有当接地开关处于分闸状态,才能合隔离开关或手车才能进至工作位置,才能操作断路器、负荷开关闭合。
)4、防止在带电时误合接地开关。
(只有在断路器分闸状态,才能操作隔离开关或手车从工作位置退至试验位置,才能合上接地开关。
)5、防止误入带电室。
(只有隔室不带电时,才能开门进入隔室。
)第二章工作职责:(一)厂长(或总经理)是本单位防止电气误操作工作的第一责任人;(二)主管生产的副职是本单位防止电气误操作工作的直接责任人,负责健全和完善本单位防止电气误操作管理责任制、防误闭锁装置维护管理制度,组织实施“两票三制”的标准化作业、组织开展专项反事故活动;(三)总工程师是本单位防止电气误操作工作的技术管理责任人;负责健全和完善防止电气误操作技术措施,改进防误闭锁设施,对《运行规程》的正确性负责,加强人员培训,加强运行方式管理,审批特殊的运行方式;(四)安全监察人员负责单位电气防误工作,监督检查本单位防止电气误操作管理责任制的落实;监督“两票三制”标准化作业的实施;及时发现本单位防止电气误操作工作存在的问题,提出考核、改进意见,监督有关部门限期整改;(五)运行管理部门是本单位防止电气误操作运行技术管理部门,负责本单位防止电气误操作工作的日常管理工作。
关于开关柜五防闭锁的分析及解决方案
党丽敏
【期刊名称】《电气技术》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】电力运行的安全性,是关系民生的大事,所以对电力设备能否很好的满足五防要求至关重要.本文简要对中置式金属铠装封闭移开式开关设备(以下简称开关柜),各种方案的五防机械闭锁及电气闭锁进行分析,做出一套合理、安全的防误闭锁方案.且此套闭锁方案使开关柜不但在满足五防要求的前提下,还对系统突然断电又突然送电的情况下,也进行了有效的闭锁,防止了误操作而带来的安全危险,确保了电力运行的安全.本文还就开关柜内配有接地手车的变电站,进行了分析,并针对常配的两种接地手车:母线接地手车(PT柜配的上接地车)和进线接地手车(进线柜配的下接地车),各做出一套合理、安全的防误闭锁方案,并能对突然断电又突然送电的情况也进行有效闭锁,以提升电力运行的安全性.
【总页数】5页(P121-125)
【作者】党丽敏
【作者单位】西电宝鸡电气有限公司,陕西宝鸡 721306
【正文语种】中文
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电气五防是什么?电气五防的详细资料讲解电气五防是指为确保人身和设备安全,对电气设备(高压开关柜)应具备五种防误功能的简称,是电力安全的重要措施之一。
电气“五防”是什么?根据《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》电气五防内容具体如下:1、防止带负荷分、合隔离开关。
(断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关。
)2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。
(只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作)3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。
(只有当接地开关处于分闸状态,才能合隔离开关或手车才能进至工作位置,才能操作断路器、分荷开关闭合)4、防止在带电时误合接地开关。
(只有在断路器分闸状态,才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置,才能合上接地开关)5、防止误入带电隔室。
(只有隔室不带电时,才能开门进入隔室)电气设备防误装置的“五防”功能除“防止误分、误合断路器”现阶段因技术原因可采取提示性措施外,其余四防功能必须采取强制性防止电气误操作措施。
如何实现“五防”?1、防止误入带电间隔工作小车摇到“隔离/实验”位置以后,接地的金属隔板,自动落下遮住带电的静触头部分,防止进入柜体检修的人员接触带电部分。
开关接地闸刀合上以后,后柜门的机械连锁才允许打开柜门。
2、防止带负荷分合一、二次触头当接触器处于合闸状态时,与接触器连动的机械连锁挡板推进机构上的连杆使推进机构螺旋无法转动,通过这种设计,在带负荷时,不能够分合一、二次触头。
3、防止带电挂地线当小车进入工作位置时,推进机械的挡板抵住接地开关合闸机构的帘板装置,使帘板无法。
五防联锁:1.防止误分、误合断路器;2.防止带负荷拉、合隔离开关;3.防止带电(挂)合接地(线)开关;4.防止带接地线(开关)合断路器;5.防止误入带电间隙。
中置柜(KYN28-12)五防联锁检查:1.接地刀合上后,断路器不能从试验位置摇到工作位置;2.断路器在工作位置,不能合接地刀,接地刀活门不能按下;3.分闸位置,断路器能摇进工作位置并能摇出至试验位置;4.断路器在合闸位置,断路器不能从试验位置摇到工作位置;5.断路器在工作位置,合闸状态下断路器不能从工作位置退出至试验位置;6.断路器在试验位置,二次插件可以取下或插上,在工作位置二次插件不能取下;7.只有接地刀在合闸位置时,后门才可以打开,接地刀在分闸位置时,后门被闭锁不能打开。
备注:BOM表与一次系统图的校对、互感器与断路器耐压测试、互感器与断路器内阻测量低压开关柜外观尺寸与电器元件质量检查按照先进的质量管理理论,产品的质量仅靠最后的出厂检验是远远不够的。
新的管理理论强调全面质量管理、强调全员参与、全过程参与。
即所有与产品质量相关的人都要参与,包括设计人员、物料采购人员、生产人员、设备管理人员、培训人员、质量检验人员、市场销售和售后服务人员以及计划人员,当然也更包括企业各级管理人员。
所谓全过程参与,就是从接合同开始,每一步工作,每一道工序,一直到售后服务,都要求高度重视质量问题,都要认真抓,只有从头到尾抓质量,人人都把自己的工作和产品质量挂钩,并认真抓好,产品质量才能得到保证。
在低压开关柜的装配过程中,每一个大的工序完工后,都要进行检验,确保每道工序质量符合要求,开关柜装配过程中要进行四道工序检验。
一、外形尺寸和外观质量检验早期的开关柜柜体是焊接而成的,现在则大多采用组装方式,即将经过机械加工的立柱、横梁、门板、隔板、侧板等部件进行装配成为柜体。
外形尺寸检查一是检查机械加工质量(在机械加工过程中,也有工序检验);二是检查装配质量。
外形尺寸包括柜子的高、宽、深。
五防闭锁装置————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:五防闭锁装置五防闭锁是指:①防止误分、合断路器。
②防止带负荷分、合隔离开关。
③防止带电挂(合)接地线(接地开关)。
④防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关)。
⑤防止误入带电间隔。
常规防误闭锁方式主要有4种:机械闭锁,程序锁,电气联锁和电磁锁。
这些闭锁方式在防误工作中发挥了积极作用,经过多年的使用和运行考验,各种传统闭锁方式的优缺点均已充分显示。
机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。
机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作,可以实现随操作顺序的正确进行,自动地步步解锁。
在发生误操作时,可以实现自动闭锁,阻止误操作的进行。
机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求,具有闭锁直观,不易损坏,检修工作量小,操作方便等优点。
然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用,与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。
对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关(其他闸刀)之间的闭锁要求也鞭长莫及。
所以在开关柜及户外闸刀上,只能以机械闭锁为主,还需辅以其他闭锁方法,方能达到全部五防要求。
程序锁(或称机械程序锁)是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。
其最大优点是钥匙传递不受距离的限制,所以应用范围较广。
程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作,符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求,与操作票中规定的行走路线完全一致,所以也容易为操作人员所接受。
程序锁在使用中所暴露的问题是:①某些程序锁功能简单,只能在较简单的接线方式下采用,由于不具备横向闭锁功能,在复杂的接线方式下根本不能采用;②具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能满足复杂的接线,但在闭锁方案中必须设置母线倒排锁,使得操作过程十分复杂;③在大容量的变电站中,隔离开关分合闸采用按钮控制电动机正反转,而程序锁对按钮无法进行程序控制;④程序锁也需要众多的程序钥匙,由于安装不规范、生产工艺及材料差等问题,使程序锁易被氧化锈蚀、发生卡涩,致使一定时间内失去闭锁功能;⑤倒闸操作中,分、合两个位置的精度无法保证;⑥程序锁使用时,必须从头开始,中间不能间断。
一次系统各设备及厂用成套开关柜五防闭锁一.一次设备直接参与生产、转换和输配电能的设备,称为一次设备。
主要有以下几种:1.生产和转换电能的设备生产和转换电能的设备有同步发电机、变压器和电动机,它们都是按电磁感应原理工作的。
(1)同步发电机:作用是将机械能转换成电能。
发电机型号:发电机的型号表示该台发电机的类型和特点。
我国发电机型号的现行标注法采用汉语拼音法,下面是几个常用符号的意义:T(位于第一字)——同步;Q(位于第一或第二字)——汽轮机;Q(位于第三字)——氢冷;F——发电机;N——氢内冷;S或SS——水冷。
例如:TQN表示氢内冷同步汽轮发电机;QFS表示双水内冷汽轮发电机;QFQS表示定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,铁芯氢冷的汽轮发电机。
汽轮发电机主要组成部分:汽轮发电机主要由定子和转子两部分组成,其中定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组和端盖等部分组成,转子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等部分组成。
大型发电机定子绕组都采用三相双层短距分布绕组:在这一点上,大型发电机与一般交流发电机是一样的,采用三相双层分布短距绕组,目的是为了改善电流波形,即消除绕组的高次谐波电动势,以获得近似的正弦波电动势。
发电机的定子绕组常接成双星形:发电机定子绕组接成星形主要是为了消除高次谐波和防止接成三角形时可能出现的内部环流,而接成双星形是为了避免每相导体内电流太大。
转子护环的作用:转子护环对转子端部绕组起着固定、保护,防止变形位移和偏心的作用。
运行中的发电机损耗:运行中的发电机损耗包括轴承和滑环等的摩擦损耗,空冷或氢冷风扇的风损,铁芯中的涡流损耗和磁滞损耗,定子和转子绕组中的铜损耗等。
因为同步发电机运行时的效率只有98.5%左右,也就是说,有在绝对数值上可观的能量变成热量损耗在机内,使发电机温度升高,因此必须装设冷却系统。
励磁系统的任务:①在正常运行条件下,供给发电机励磁电流,并根据发电机所带负荷的情况,相应的调整励磁电流,以维持发电机端电压在给定水平上。
②使并列运行的各台同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。
③增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩,以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功功率传输能力。
④在电力系统发生短路故障造成发电机端电压严重下降时,强行励磁将励磁电压迅速增升到足够的顶值,以提高电力系统的暂态稳定性。
⑤在发电机突然解列、甩负荷时,强行减磁将励磁电流迅速减到安全数值,以防止发电机电压过分升高。
⑥在发电机内部发生短路故障时,快速灭磁,将励磁电流迅速减到零值,以减小故障损坏程度。
⑦在不同运行工况下,根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制等,以确保发电机组的安全稳定运行。
发电机励磁系统组成部分:励磁系统一般由如下两个基本部分组成:①励磁功率单元。
包括整流装置及其交流电源,它的作用是向发电机的励磁绕组提供直流励磁电源。
②励磁调节器。
它的作用是感受发电机电压及运行工况的变化,自动的调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小,以满足系统运行的要求。
(2)变压器:作用是将电压升高或降低,以满足输配电需要。
变压器型号:变压器的型号、规格一般由文字符号和数字按以下方式表示。
①②③④—⑤/⑥其代表意义为:①—相数:D—单相;S—三相;O—自耦变压器(在型号首位表示降压,在末位表示升压。
)②—冷却方式:F—风冷式;W—水冷式;P—强迫油循环;D—强迫油导向循环等。
③—:L—铝绕组(铜绕组不表示);Z—有载调压(无励磁调压不表示);S—三绕组(双绕组不表示)。
④—设计序号⑤—额定容量(KVA)⑥—高压绕组额定电压(KV)另外,在型号后可加注防护类型代号,如TH为湿热带,TA为干热带等。
变压器组成部分:变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置和变压器油等部分组成。
其中,器身包括铁芯、绕组、绝缘、引线及分接开关;油箱包括油箱本体及附件;冷却装置包括轴流风机、散热器和冷却器等;保护装置包括储油柜、油表、防爆管、吸湿器、测温元件、净油器、继电器等;出线装置包括高、中、低压套管等电力变压器一般都从高压侧抽分接头:电力变压器从高压侧抽分接头是基于下列原因:①高压线圈装在低压线圈的外面,抽头引出和接线方便。
②高压侧电流比低压侧电流小,引线和分接开关的载流截面小。
变压器有载调压和无载调压:有载调压是指变压器在带负荷运行中,在正常的负载电流下,进行手动或电动变换一次分接头,以改变一次绕组的匝数,进行分级调压,其调压范围可达额定电压的±15%。
无载调压是指变压器的一、二次侧均与网络断开的情况下,通过变换其一次侧分接头来改变绕组匝数进行分级调压。
主变压器一般采用YN d11接线组别:这是因为主变压器一般接在中性点直接接地的110KV及以上电压系统上,采用YN d11接线组别能降低高压绕组绝缘的造价,减少高压侧绕组匝数,减小低压侧相电流和绕组截面,而且使励磁电流中的三次谐波有通路,从而保证二次电压为正弦波。
变压器的铜损和铁损:铜损是指变压器一、二次电流流过绕组电阻所消耗的能量之和。
由于绕组多用铜导线制成,故简称铜损。
铜损与电流的平方成正比,铭牌上所标的千瓦数,是指在75℃时绕组通过额定电流时的铜损。
铁损是指变压器在额定电压下(二次侧开路),在铁芯中消耗的功率,其中包括磁滞损耗和涡流损耗。
变压器常用的冷却方式:油浸变压器的冷却方式可分为:油浸自冷式,油浸风冷式,强迫油循环风冷式,强迫油循环水冷式等。
(3)电动机:作用是将电能转换成机械能,用于拖动各种机械。
发电厂、变电所使用的电动机,绝大多数是异步电动机,或称感应电动机。
2.开关电器开关电器的作用是接通或断开电路。
高压开关电器主要有以下几种:(1)断路器(俗称开关)。
断路器可用来接通或断开电路的正常工作电流、过负荷电流或短路电流,有灭弧装置,是电力系统中最重要的控制和保护电器。
高压断路器主要类型:高压断路器按使用的灭弧介质和灭弧原理可分为油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、磁吹断路器和自产气断路器。
断路器的操动机构类型:断路器的操动机构的类型有:手动操动机构(CS);电磁操动机构(CD);弹簧操动机构(CT);电动机操动机构(CJ);气动操动机构(CQ);液压操动机构(CY)等。
(2)隔离开关(俗称刀闸)。
隔离开关用来在检修设备时隔离电压,进行电路的切换操作及接通或断开小电流电路。
它没有灭弧装置,一般只有电路断开的情况下才能操作。
在各种电气设备中,隔离开关的使用量是最多的。
下列情况可以用隔离开关进行操作:①拉合无接地的电压互感器和消弧线圈。
②拉合无放电的避雷器。
③拉合空母线和直接连接在母线上的设备电容电流。
④拉合变压器中性点的接地线。
⑤拉合励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的无负荷线路。
⑥拉合电压在10KV及以下,且电流在1.5A以下负荷。
⑦拉合电压10KV及以下,电流在70A以下的环路均衡电流。
(3)熔断器(俗称保险)。
熔断器用来断开电路的过负荷或短路电流,保护电气设备免受过载和短路电流的危害。
熔断器不能用来接通或断开正常工作电流,必须与其他电器配合使用。
(熔断器与隔离开关组合成为负荷开关)熔断器的保护特性:通过熔体的电流达到一定值时,熔体便熔断。
熔断器的断路时间决定于熔体的熔化时间和灭弧时间。
通过熔体的电流越大,熔体熔化得越快,断路时间越短。
3.限流电器限流电器包括串联在电路中的普通电抗器和分裂电抗器,其作用是限制短路电流,使发电厂和变电所选择轻型电器,故障情况下提高母线残压。
4.载流导体。
(1)母线。
母线用来汇集和分配电能或将发电机、变压器与配电装置连接,有敞露母线和封闭母线之分。
硬母线:①矩形母线:其短边与长边之比通常为1/12~1/5;②槽形母线;③管形母线。
外形综合考虑,集肤效应。
集肤效应是指:导体通过交流电流时,导体表面处的电流密度比较大,内部和中心的电流密度比较小的现象,实质是减小了导体的有效截面积。
软母线:④绞线圆形软母线。
敞露母线缺点:①容易受到外界的影响,如母线支持绝缘子表面容易积灰,尤其是屋外母线受气候变化影响及污秽更严重,很易造成绝缘子闪络,而且不能防止由外物造成的母线相间短路和人身触及带电母线,从而降低运行的可靠性;②对大电流敞露母线,当发电机出口回路发生相间短路时,短路电流很大,使母线及其支持绝缘子受到很大的电动力作用,一般母线和绝缘子的机械强度难以满足要求,发电机本身也会受到损伤。
同时,由于母线电流增大,使母线附近钢构的损耗和发热大大增加。
封闭母线:①全连式分相封闭母线;②共箱式封闭母线。
分相封闭母线具有以下优点:①因母线封闭于外壳中,不受自然环境和外物影响,能防止相间短路,同时由于外壳多点接地,保证了人身接触外壳的安全;②由于外壳的环流和涡流的屏蔽作用,使壳内磁场大为减弱,从而使短路时母线间的电动力大大减小,可增大支持绝缘子的跨距;③壳外磁场也大大减弱,从而减少了母线附近钢构的发热;④外壳可兼做强迫冷却管道,提高母线载流量;⑤安装、维护工作量小。
分相封闭母线具有以下缺点:①母线散热条件较差;②外壳产生损耗;③有色金属消耗量增加。
母线涂色漆:母线涂色漆一方面可以增加热辐射能力,便于导线散热;另一方面也是为了便于区分三相交流母线的相别或直流母线的极性等。
我国电气规范规定三相交流电母线,A相涂黄色、B相涂绿色、C相涂红色,中性线不接地时涂紫色,中性线接地时涂黑色。
直流母线中,正极线涂褚色,负极线涂蓝色。
(2)架空线和电缆线。
架空线和电缆用来传输电能。
4.补偿设备(1)调相机。
调相机是一种不带机械负荷运行的同步电动机,主要用来向系统输出感性无功功率,以调节电压控制点或地区的电压。
(2)电力电容器。
电力电容器补偿有并联和串联补偿两类。
并联补偿是将电容器与用电设备并联,它发出无功功率,供给本地区需要,避免长距离输送无功,减少线路电能损耗和电压损耗,提高系统供电能力;串联补偿是将电容器与线路串联,抵消系统的部分感抗,提高系统的电压水平,也相应得减少系统的功率损失。
(3)消弧线圈。
消弧线圈用来补偿小接地电流系统的单相接地电容电流,以利于熄灭电弧。
(4)并联电抗器。
并联电抗器一般装设在330KV及以上超高压配电装置的某些线路侧。
其作用主要是吸收过剩的无功功率,改善沿线电压分布和无功分布,降低有功损耗,提高送电效率。
5.仪用互感器电流互感器作用是将大电流变成小电流(5A或1A),供电给测量仪表电压(100V或100/3V),供电给测量仪表和继电保护装置的电压线圈。
它们使测量仪表和保护装置标准化和小型化,使测量仪表和保护装置等二次设备与高压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证设备和人身安全。
6.防御过电压设备(1)避雷线(架空地线)。
避雷线可将雷电流引入大地,保护输电线路免受雷击。