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电气成套设备及元件知识汇总电气成套设备及元件知识汇总开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成 套配电装置，是用来对线路、设备实施控制、保护的，分固定式和手车 式，而按进出线电压等级又可以分高压开关柜（固定式和手车式）和低压 开关柜（固定式和抽屉式）开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室（仪表室）、馈线室，各室之间一般有钢板隔离内部元器件包括：母线（汇流排）、断路器、常规继电器、综合继电保护 装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等从应用角度划分：⑴进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备（从进线到母 线），一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件⑵出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备（从母线到各 个出线），一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件⑶母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备（从母线 到母线），在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足 用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷lu I .ir . i'-⑷PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。

内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等iiffliiMiiiwiiiaiiHiiwig JHMIIIRIHPII! !外IIH■州”（5） 隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受 电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个 可见的端点，以方便维护和检修作业由于隔离柜不 具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的 断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车在 一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手 车的联锁，防止运行人员的误操作6） 电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功 率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并 联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器 等保护用电器一般与进线柜并列安装，可以一台或 多台电容器柜并列运行电容器柜从电网上断开后， 由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以 不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组； 在断电后的一定时间内（根据电容器组的容量大小而 定，如：1分钟），不允许重新合闸，以免产生过电压 损坏电容器作自动控制功能时，也要注意合理分配 各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损 坏，而其他组却很少投切的情况。

l=JI三mi=JI三m⑺计量柜：主要用来作计量电能用的（千瓦时），又 有高压、低压之分，一般安装有隔离开关、熔断器、 CT、PT、有功电度表（传统仪表或数字电表）、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备（如负 荷监控仪等）（8）GIS柜：又叫封闭式组合电器柜，它是将断路器、 隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭 组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好 的气体（一般用六氟化硫SF6）作为相间和对地的绝缘 措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用 作受配电及控制⑼断路器：正常工作情况下，断路器处于合闸状态（特殊应用除外），接通电路当进行自动控制或保护 控制操作时，断路器可以在综保装置控制下进行电路 的分断或接通操作断路器不仅可以通断正常的负荷 电流，而且能够承受一定时间的短路电流（数倍甚至 几十倍的正常工作电流），并可以分断短路电流，切 除故障线路和设备所以说，断路器的主要功能就是 分断和接通电路（包括分断和接通正常电流、分断短 路电流）由于在分断和接通电路的过程中，断路器的动触头与 静触头之间不可避免的要产生电弧为了保护触头， 减少触头材料的损耗和可靠分断电路，必须采取措施 来尽快熄灭电弧，其中一种就是采用不同的灭弧介质 填充到断路器的动、静触头间。

按灭弧介质的不同断 路器可以分为：油断路器（多油、少油）、六氟化硫（SF6） 断路器、真空断路器、空气断路器等我们在工程中 经常接触到的高低压开关柜里的主要一次设备就是 断路器由于断路器的动、静触头一般都是被包在充满灭弧介 质的容器中，所以断路器的分、合状态不可以直接判 断，一般是通过断路器的辅助器件（如分合位指针等） 来判别10）隔离刀：隔离刀（或称隔离开关）由于有明显的断 口可以识别接通或分断，主要是用来隔离高压电源=1的，以保证线路和设备的安全检修，能分断的电流很 小(一般只有几个安培)由于没有专门的灭弧装置， 所以它不能用来分断故障电流和正常工作电流，不允 许带负荷进行分断操作(11) 熔断器：熔断器是一种简单的电路保护电器，其 原理是当流经熔断器的电流达到或超过定值一定时 间后，本身的熔体熔化，切断电路其动作原理简单， 安装方便，一般不单独使用，主要用来配合其他电器 使用主要动作特点：一是电流要达到一定值，该值在熔断器出厂前已经做 好，无法更改；二是电流达到一定值后要经过一定的时间，该时间也 是厂家做好的，无法更改，但是类型很多，包括延时 动作、快速动作、超快速动作等；三是动作后本体损坏，不能重复使用，必须更换； 熔断器是否熔断可以通过熔断指示器判别，也可通过 熔体外观上判别;常用的保险丝、保险管都属于该类 电器范围。

12) 负荷开关：负荷开关具有简单的灭弧装置，灭弧 介质一般采用空气，可以接通和分断一定的电流和过 电流，但是不能分断短路电流，不能用来切断短路故 障所以绝对不允许单纯用负荷开关来替代断路器;如果要采用负荷开关，必须与前面提到的高压熔断器 配合使用（实际上往往用熔断器和负荷开关串联使 用，用作简单的过负荷保护，以降低工程造价）负荷开关与隔离刀类似，都有明显的断开间隙，可以 很容易的判别电路是处于接通还是断开状态（13）变压器：简单的说，变压器就是利用交变电磁场 来实现不同电压等级转换的设备（实际上是电能的转 换），其变换前后的电压不发生频率上的变化按照 其用途可以分很多种，如电力变压器、整流变压器、 调压器、隔离变压器，以及CT、PT等我们在工程现场经常遇到的是电力变压器与变压器相关的一些主要的技术参数包括：1、 额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出 能力（等于UXI,单位为kVA）;2、 额定电压：空载、额定分接下，端电压的值（即一 次、二次侧电压值）；3、 空载损耗：空载条件下，变压器的损耗（也叫铁耗）； 4、空载电流：空载条件下，一次侧线圈流过的电流 皿||| 值;5、短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产 生的损耗（主要是线圈电阻产生的）;1=1=1i=j1=16、分接（抽头）的概念：为适合电网运行需要，一般 的变压器高压侧都有抽头，这些抽头的电压值都是用 额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。

例如， 高压10kV的变压器具有±5%的抽头，就是说该变压 器可以运行在三个电压等级：10.5kV（+5%）、10kV（额 定）、9.5kV（-5%）一般来说，有载调压变压器的抽 头数（分接点）较多，如7分接点（±3X2.5%）和9分 接点（±4X2% ）等由于不能够完全保证分接开关的 同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运 行7、 有功负荷：电力系统中产生机器能或热能的负荷 但是负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率，如电热、 电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷而异步电动 机、同步电动机的负载中既消耗有功功率，同时又消 耗无功功率，其中作功产生机器能的部分属有功负 荷有功负荷要由发电机有功功率来供应8、 无功负荷：在电力负载中不作功的部分只在感 性负载中才消耗无功功率如：变压器、电动机、空 调、冰箱等所以在发电机输出有功功率的同时，还 需要提供无功功率 无功功率不能满足电网时，系统的电压将会下降，为 了满足用户的需求，所以在变电所里要安装无功补偿 器，来保持无功功率的平衡，这样才能维持电压水平9、 事故备用：电力系统中备用容量的组成部分之一 由于发电设备可能发生临时性或永久性的故障而影 响供电，所以系统必须设置一定数量的事故备用电 源，来确保电力设施的安全.10、 系统解列：为了防止系统失步和事故扩大，将完 整的电力系统分解为几个不再同步运行的独立系统 的一种措施。

解列后某些局部系统可能会发生功率不 足，频率和电压的下降因此需要切除部分负荷，来防 止整个系统的稳定遭到破坏15)PT(TV)/CT(AV) 互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电 气上隔离一次回路与控制回路，从而扩大二次设备 （仪表、综保等）的使用范围1= 1 =采用PT/CT可以避免一次回路的高电压/大电流直接 进入到二次控制设备（如：仪表、综保装置等），也可 以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行1、电流互感器（CT、AV）的特点是：一次侧绕组N1粗 而少、二次侧绕组N2细而多，二次侧的额定电流I2=1不应出现保护现象，以保证综保装置可靠动=1一般为5A（根据N1I1=N2I2可以近似算出一次侧电流 I1，或者根据一次侧电流I1选择相应变比的电流互 感器）由于CT在工作时一次绕组和二次绕组都是分 别串联在一次回路与二次控制回路中的，根据变压器 的特性U1I1=U2I2可以得出，二次侧在工作时的工作 电压，该电压在开路时非常大，故CT是绝对不允许 开路的按照用途来划分，通常可以分为保护和测量 用CT测量CT在一次回路出现短路故障时，容易饱 和，以限制二次电流（二次绕组侧电流I2）过大，达到 保护综保装置的目的;而保护CT在一次回路出现短路 故障时， 作。

变压器高压侧绕组与低压侧绕组匝数之比称 近似可用高压侧与低压侧额定电压之比表2. 变比： 为变比， 示3、 电压互感器（PT、AV）的特点是：一次绕组匝数N1 多，二次绕组匝数N2少，相当于一个降压变压器（二 次侧额定电压一般为100V）由于PT在工作时一次绕 组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制 回路电压线圈的，而由于电压线圈的阻抗很大，所以 PT二次侧的电流非常小，二次绕组近似于空负荷状态; 但二次绕组本身的阻抗是很小的，所以如果二次绕组短路，则将会导致非常大的二次侧电流（N1I1=N2I2） 故PT的二次绕组绝对不能够短路肮粤机里（16）手车/抽屉：手车和抽屉分别是高压开关柜和低 压开关柜的一部分， 器及其继电器等元器件由此划分出手车式开关柜 （高压）和抽屉式开关柜（低压），他们与固定式开关柜 的功能是基本相同的，主要区别是方便了维护和检修 （手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进 拉出）手车和抽屉一般都有工作（正常运行时）、试验（试投运和现场试验时）和退出（维护、检修时）三种 位置状态17 ）接地刀：接地刀（也叫接地开关）主要：一是用来 路和设备检修时，为确保人员安全进行接地用的; 二是可以用来人为地造成系统的接地短路，达到控制 保护的目的。

第一个作用很好理解，不做介绍第二个作用是这样 的：接地刀通常是接在降压变压器的高压侧，当受电 端发生故障或者变压器内部故障时，接地刀开关应自 动闭合，造成接地短路故障，迫使送电端（上端）断路 器迅速动作，切断故障，所以说这是个人为的接地短 路故障，目的就是保证送电端的断路器能够快速动 作18） 主令电器：主令电器是一种机械操作的控制电 器，对各种电气系统发出控制指令，用于系统内各种 信号的转化和传输等，常用的转换开关、按钮、旋转 开关、位置开关以及信号灯等都属于主令电器的范 围19） .接触器：接触器是一种用于远距离频繁接通和 开断交直流主电路及大容量控制电路的电器，主要控 制对象是电动机、照明、电容器组等，分交流接触器 和直流接触器与断路器相比，不同之处在于：动作频率非常高(因此。