Kytkinlaitteiden esittely

Kytkinlaitteella tarkoitetaan tietyn suunnitelman mukaisesti ensisijaisista ja toissijaisista laitteista koottua kokonaista sähkönjakelulaitteiden sarjaa, jota käytetään pääasiassa virtapiirien ja laitteiden ohjaamiseen ja suojaamiseen. Kytkinlaitteet voidaan jakaa korkeajännitekytkimiin (kiinteä ja käsikärrytyyppi) ja matalajännitekytkimiin (kiinteä ja laatikkotyyppi) tulevien ja lähtevien linjojen jännitetasojen mukaan.
Korkeajännitekojeiston rakenne on suunnilleen samanlainen, ja se on pääasiassa jaettu kiskohuoneeseen, katkaisijahuoneeseen, toisiovalvomoon (instrumenttihuoneeseen) ja syöttöhuoneeseen. Huoneiden välillä on yleensä teräslevyeristys. Pienjännitekojeistot luokitellaan pääasiassa komponenttien asennustavan mukaan.

KYN28A-12 panssaroitu keskiasenteinen suurjännitekytkinlaite

GGD-matalajännitteinen kiinteä kytkentäkaappi

MNS-pienjännitevetoinen kytkentäkaappi

KYN61-40.5 Panssaroitu irrotettava metallikoteloitu kojeisto

GCK:n pienjännitekytkentäkaappi ulosvedettäväksi

Sisäisiin komponentteihin kuuluvat: väylä (virtakisko), katkaisija, perinteinen rele, integroitu releensuojauslaite, mittauslaite, eristysveitsi, merkkivalo, maadoitusveitsi jne.

1. Sisääntulolinjan kaappia kutsutaan myös tehon vastaanottokaapiksi. Se on laite, jota käytetään sähköenergian vastaanottamiseen sähköverkosta (sisääntulolinjasta virtakiskoon). Se on yleensä varustettu katkaisijoilla, virtamuuntajilla, tehomuuntajilla, eristysveitsillä ja muilla komponenteilla.

2. Lähtökaappeja kutsutaan myös syöttökaapeiksi tai sähkönjakelukaapeiksi. Ne ovat laitteita, joita käytetään sähköenergian jakeluun (väylästä jokaiseen lähtöjohtoon), ja ne on yleensä varustettu katkaisijoilla, virtamuuntajilla, tehomuuntajilla, eristysveitsillä ja muilla komponenteilla.

3. Bussiyhteys
Sitä kutsutaan myös väyläkatkaisijakaapiksi. Se on laite, jota käytetään kahden väyläosan (väylästä väylään) yhdistämiseen. Väyläliitäntää käytetään usein yksi- ja kaksiväyläjärjestelmissä, jotta käyttäjät voivat valita eri käyttötiloja tai taata niiden vaatimusten täyttämisen. Valikoiva kuorman poisto vikatilanteessa.

4. PT-kaapin jännitemuuntajakaappi asennetaan yleensä suoraan virtakiskoon kiskon jännitteen havaitsemiseksi ja suojaustoiminnon toteuttamiseksi. Pääasiassa jännitemuuntaja PT, eristysveitsi, sulake ja ylijännitesuoja jne. asennetaan kaappiin.

5. Eristyskaappia käytetään eristämään virtakiskot molemmista päistä tai eristämään virransyöttölaitteet virransyöttölaitteista. Se voi tarjota käyttäjälle näkyvän päätepisteen huolto- ja korjaustöiden helpottamiseksi. Koska eristyskaappi ei pysty katkaisemaan ja kytkemään kuormitusvirtaa päälle, eristyskaapin käsikärryä ei voida työntää tai vetää, kun siihen sopiva katkaisija on suljettu. Yleisissä sovelluksissa on tarpeen asettaa lukitus katkaisijan apukoskettimen ja eristetyn käsikärryn välille, jotta käyttäjä ei voi käyttää sitä väärin.

6. Kondensaattorikaappia kutsutaan myös kompensointikaapiksi, ja sitä käytetään sähköverkon tehokertoimen parantamiseen tai loistehon kompensointiin. Pääkomponentit ovat rinnankytkettyjen kondensaattoriparistojen, kytkentäsäätösilmukoiden ja sulakkeiden ryhmät. Ne suojaavat sähkölaitteita. Yleensä rinnan syöttökaapin kanssa asennettuna yksi tai useampi kondensaattorikaappi voidaan käyttää rinnakkain. Kun kondensaattorikaappi on irrotettu sähköverkosta, kaapin komponentteihin, etenkään itse kondensaattoriparistoon, ei ole mahdollista koskettaa suoraan, koska kondensaattoripariston purkautumisprosessi kestää jonkin aikaa. Tietyn ajan kuluessa virran katkaisusta (kondensaattoripariston mukaan, riippuen kapasiteetista, esimerkiksi 1 minuutti), uudelleenkytkentä ei ole sallittua kondensaattorin ylijännitevaurioiden välttämiseksi. Automaattisia ohjaustoimintoja suoritettaessa on kiinnitettävä huomiota kunkin kondensaattoripariston ryhmän kytkentäaikojen kohtuulliseen kohdentamiseen, jotta vältetään yhden kondensaattoriryhmän vaurioituminen, kun taas muut ryhmät kytkeytyvät harvoin päälle ja pois päältä.

7. Mittauskaappi

Käytetään pääasiassa sähköenergian (kWh) mittaamiseen, ja se jaetaan korkeajännitteeseen ja matalajännitteeseen. Yleensä asennetaan eristyskytkimellä, sulakkeella, virtamuuntajalla, tehomuuntajalla, aktiivisella wattituntimittarilla (perinteinen mittari tai digitaalinen mittari), reaktiivisilla wattituntimittareilla, releillä ja joillakin muilla apulaitteilla (kuten kuormitusvalvoilla jne.).
8. GIS-kaappia kutsutaan myös suljetuksi yhdistetyksi sähkökaapiksi, joka on suljettu yhdistelmä katkaisijoita, eristyskytkimiä, maadoituskytkimiä, virtakytkimiä, ylijännitesuojaimia, pysäyttimiä, virtakiskoja jne. metallikuoressa ja sitten kaasua, jolla on hyvä eristys ja valokaaren sammutuskyky (yleensä käytetään rikkiheksafluoridia SF6) eristystoimenpiteenä vaiheiden ja maan välillä, sopii suurjännite- ja suurikapasiteettisiin sähköverkkoihin, joita käytetään sähkönjakeluun ja -ohjaukseen.
9. Kun katkaisija toimii normaalisti, se on suljetussa tilassa (erikoissovelluksia lukuun ottamatta) ja virtapiiri on kytketty. Automaattisia ohjaus- tai suojaustoimintoja suoritettaessa katkaisijaa voidaan käyttää kattavan suojauslaitteen ohjauksessa virtapiirin katkaisemiseksi tai kytkemiseksi. Katkaisija voi paitsi kytkeä päälle ja pois normaalilla kuormitusvirralla, myös kestää oikosulkuvirran tietyn ajan (useita tai jopa kymmeniä kertoja normaaliin käyttövirtaan verrattuna), katkaista oikosulkuvirran ja katkaista vialliset virtapiirit ja laitteet. Siksi katkaisijan päätehtävänä on katkaista ja sulkea virtapiiri (mukaan lukien normaalin virran katkaiseminen ja kytkeminen, oikosulkuvirran katkaiseminen). Koska virtapiirin katkaisu- ja sulkemisprosessissa liikkuvan koskettimen ja staattisen koskettimen välille syntyy väistämättä valokaari. Koskettimien suojaamiseksi, kosketusmateriaalien hävikin vähentämiseksi ja virtapiirin luotettavaksi katkaisemiseksi on ryhdyttävä toimenpiteisiin valokaaren sammuttamiseksi mahdollisimman pian. Yksi näistä on käyttää erilaisia ​​valokaaren sammutusaineita katkaisijan dynaamisten ja staattisten koskettimien täyttämiseen. Erilaisten sammutusaineiden mukaan katkaisijat voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin: öljykatkaisijat (enemmän öljyä, vähemmän öljyä), rikkiheksafluoridikatkaisijat (SF6), tyhjiökatkaisijat, ilmakatkaisijat jne. Korkean ja matalan jännitteen kytkentälaitteiden tärkein ensisijainen laite, jonka kanssa projektissa usein kosketuksiin joudumme, on katkaisija. Koska katkaisijan liikkuvat ja staattiset koskettimet on yleensä kääritty valokaarisammutusaineella täytettyyn säiliöön, katkaisijan avautumis- ja sulkeutumistilaa ei voida arvioida suoraan, yleensä katkaisijan apulaitteiden (kuten avautumis- ja sulkeutumisasennon osoittimien) avulla.

10. Eristysveitsi

Eristysveitsi (tai eristyskytkin) voi tunnistaa kytkennän tai irtikytkentään näkyvän murtuman vuoksi. Sitä käytetään pääasiassa suurjännitesyötön eristämiseen linjojen ja laitteiden turvallisen huollon varmistamiseksi. Irrotettava virta on hyvin pieni (yleensä vain muutama ampeeri). Koska ei ole erityistä valokaaren sammutuslaitetta, sitä ei voida käyttää vikavirran ja normaalin käyttövirran katkaisemiseen, eikä sitä saa käyttää katkaisuun kuormitettuna.

11. Sulake

Sulake on yksinkertainen sähkölaite, joka suojaa virtapiiriä. Sen periaatteena on, että kun sulakkeen läpi kulkeva virta saavuttaa tai ylittää tietyn arvon tietyn ajan, sen oma sula sulaa ja katkaisee virtapiirin. Sen toimintaperiaate on yksinkertainen ja helppo asentaa, eikä sitä yleensä käytetä yksinään, vaan pääasiassa yhteistyössä muiden sähkölaitteiden kanssa. Tärkeimmät toimintaominaisuudet: Ensinnäkin virran on saavutettava tietty arvo, joka on asetettu ennen sulakkeen lähtöä tehtaalta eikä sitä voida muuttaa; toiseksi, tietyn ajan kuluttua virran saavuttamisesta on kulunut tietty arvo, jonka myös valmistaja on asettanut eikä sitä voida muuttaa. Mutta on olemassa monia tyyppejä, kuten viivästetty toiminta, nopea toiminta, erittäin nopea toiminta jne.; kolmas on se, että runko vaurioituu toiminnan jälkeen eikä sitä voida käyttää uudelleen ja se on vaihdettava; onko sulake palanut, voidaan arvioida sulakkeen ilmaisimen tai sulan ulkonäön perusteella; yleisesti käytetyt sulakkeet ja vakuutusputket kuuluvat tähän sähkölaiteluokkaan.

12. Kuormakytkin
Kuormakytkimellä on yksinkertainen valokaaren sammutuslaite. Valokaaren sammutusväliaine on yleensä ilma, joka voi kytkeä ja katkaista tiettyjä virtoja ja ylivirtoja, mutta ei voi katkaista oikosulkuvirtoja eikä sitä voida käyttää oikosulkuvikojen katkaisemiseen. Siksi kuormakytkimen käyttö pelkästään katkaisijan korvaamiseen ei ole ehdottomasti sallittua. Jos kuormakytkintä käytetään, sitä on käytettävä yhdessä edellä mainitun suurjännitesulakkeen kanssa (itse asiassa sulaketta ja kuormakytkintä käytetään usein sarjaan yksinkertaisen ylikuormitussuojan vuoksi, jotta projektikustannukset pienenevät). Kuormakytkin on samanlainen kuin eristysveitsi, ja siinä on selvä katkaisuväli, joten on helppo arvioida, onko piiri päällä vai pois päältä.

13. Muuntaja

Yksinkertaisesti sanottuna muuntaja on laite, joka käyttää vaihtuvia sähkömagneettisia kenttiä eri jännitetasojen muuntamiseen (itse asiassa sähköenergian muuntamiseen), ja jännitteen taajuus ennen muunnosta ja sen jälkeen ei muutu. Käyttötarkoituksensa mukaan se voidaan jakaa moniin tyyppeihin, kuten tehomuuntajiin, tasasuuntaajamuuntajiin, jännitteensäätimiin, erotusmuuntajiin sekä CT- ja PT-muuntajiin. Projektityömaalla kohtaamme usein tehomuuntajia.
Joitakin muuntajan tärkeimpiä teknisiä parametreja ovat: ①Nimelliskapasiteetti: viittaa muuntajan nimellislähtökapasiteettiin nimellisissä käyttöolosuhteissa (U×I, kVA); ②Nimellisjännite: tyhjäkäynti, nimelliskytkentä, napajännite ③Tyhjäkäyntihäviö: Tyhjäkäyntitilassa muuntajan häviö (kutsutaan myös rautahäviöksi); ④Tyhjäkäyntivirta: Tyhjäkäyntitilassa ensiöpuolen kelan läpi kulkevan virran arvo; ⑤Oikosulkuhäviö: ensiöpuolen nimellisvirran ja toisiopuolen oikosulun aiheuttama häviö (pääasiassa kelan resistanssin aiheuttama); ⑥Kytkentöjen käsite: Sähköverkon toiminnan tarpeiden täyttämiseksi yleisen muuntajan korkeajännitepuolella on kytkentäjännitteitä, ja näiden kytkentäjen jännitearvot ilmaistaan ​​prosentteina nimellisjännitteestä, ns. kytkentäjännite. Esimerkiksi korkeajännitteisessä 10 kV:n muuntajassa on ±5 %:n väliotto, mikä tarkoittaa, että muuntaja voi toimia kolmella jännitetasolla: 10,5 kV (+5 %), 10 kV (nimellisjännite) ja 9,5 kV (-5 %). Yleisesti ottaen kuormanottomuuntajan väliottojen (pisteiden) määrä on suurempi, esimerkiksi 7 väliottoa (±3 × 2,5 %) ja 9 väliottoa (±4 × 2 %). Koska käämikytkimen synkronista kytkentää ei voida täysin taata, kuormanottomuuntajia ei yleensä voida käyttää rinnan. ⑦ Pätökuorma: kuorma, joka tuottaa koneen energiaa tai lämpöenergiaa sähköjärjestelmässä. Mutta puhtaasti resistiivinen kuorma kuormassa kuluttaa vain pätötehoa, kuten sähkölämmitys, sähköuuni, valaistus ja muut sähkökuormat ovat täysin aktiivisia kuormia. Asynkronisten ja synkronisten moottoreiden kuorma kuluttaa sekä pätötehoa että loistehon. Näistä se osa, joka tuottaa koneen energiaa työn avulla, on pätökuorma. Pätökuorman syötetään generaattorin pätöteholla. ⑧Loistehon kuorma: se osa sähkökuormasta, joka ei tee työtä. Loistehoa kuluu vain induktiivisissa kuormissa. Tällaisia ​​kuormia ovat esimerkiksi muuntajat, moottorit, ilmastointilaitteet, jääkaapit jne. Vaikka generaattori tuottaa pätötehoa, sen on tuotettava myös loistehoa. Kun loisteho ei pysty vastaamaan verkkoon, järjestelmän jännite laskee. Käyttäjien tarpeiden täyttämiseksi sähköasemalle on asennettava loistehon kompensaattori loistehon tasapainon ylläpitämiseksi, jotta jännitetaso voidaan ylläpitää. ⑨ Onnettomuusreservi: yksi sähköjärjestelmän reservikapasiteetin osista. Koska sähköntuotantolaitteissa voi olla tilapäisiä tai pysyviä vikoja, jotka vaikuttavat sähkönsyöttöön, järjestelmä on varustettava tietyllä määrällä varavirtalähteitä sähkölaitosten turvallisuuden varmistamiseksi. ⑩Järjestelmän purkaminen: Järjestelmän tehonmenetysten ja onnettomuuden laajenemisen estämiseksi se on jaettu useisiin itsenäisiin järjestelmiin, jotka eivät enää toimi synkronisesti. Joissakin paikallisissa järjestelmissä voi esiintyä tehonpuutetta kuormituksen purkamisen jälkeen sekä taajuus- ja jännitehäviöitä, joten osa kuormasta on poistettava, jotta koko järjestelmän vakaus ei vaurioidu.