电气成套设备与元件是电力系统中的重要组成部分,它们用于控制、保护和分配电能。本文将详细解析其中的关键概念。
开关柜是电气成套设备的一种,它按照特定的电气线路方案集成了一次设备和二次设备。开关柜分为高压和低压两类,又根据结构特点分为固定式和手车式。高压开关柜通常处理较高的电压等级,包括固定式和手车式两种;低压开关柜则处理较低电压,常见的是固定式和抽屉式设计。开关柜内部结构由母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)、馈线室等部分组成,各室之间使用钢板隔离,确保安全。
开关柜的主要组件包括母线、断路器、继电器、保护装置、计量仪表、隔离刀、接地刀等。母线是电力传输的通道,断路器用于控制和保护电路,继电器执行控制逻辑,保护装置如综合继电保护装置提供过载和短路保护,计量仪表记录电能消耗,隔离刀和接地刀用于安全隔离和接地操作。
进线柜和出线柜是开关柜的重要类型。进线柜接收电网电能,包含断路器、电流互感器(CT)、电压互感器(PT)等,用于分配电能。出线柜则负责将电能分配到各个支路,同样配备相关元器件。母线联络柜用于连接两段母线,提供多种运行模式的选择。PT柜安装电压互感器,监测母线电压并提供保护。隔离柜用于隔离电源,避免误操作,但不具备负载电流的开断能力。电容器柜则是无功补偿设备,提高电网功率因数,通常与进线柜并列安装。计量柜则用于电能计量,常包含隔离开关、电流互感器、电压互感器以及电度表等。
GIS柜(封闭式组合电器柜)是一种高压设备,采用六氟化硫(SF6)作为绝缘和灭弧介质,适用于高压等级的电网。断路器是开关柜的核心,能够承载正常负荷电流和短路电流,具备分断和接通电路的功能。根据灭弧介质的不同,断路器可分为油断路器、SF6断路器、真空断路器和空气断路器等。隔离刀(隔离开关)则提供清晰的断开点,主要用于隔离高压电源,确保线路的安全操作。
了解这些基本知识对于电气工程的规划、安装和维护至关重要,确保了电力系统的稳定运行和安全操作。