Wprowadzenie do rozdzielnic

Rozdzielnica to kompletny zestaw urządzeń rozdziału energii elektrycznej, zmontowany z urządzeń pierwotnych i wtórnych zgodnie z określonym schematem, służący głównie do sterowania i ochrony obwodów i urządzeń. Rozdzielnice można podzielić na rozdzielnice wysokiego napięcia (stacjonarne i ręczne) oraz rozdzielnice niskiego napięcia (stacjonarne i szufladowe) w zależności od poziomu napięcia linii wejściowych i wyjściowych.
Struktura rozdzielnicy wysokiego napięcia jest z grubsza podobna i dzieli się głównie na pomieszczenie szyn zbiorczych, pomieszczenie wyłączników, pomieszczenie nastawni wtórnej (pomieszczenie aparatury) oraz pomieszczenie zasilacza. Pomiędzy każdym pomieszczeniem znajduje się zazwyczaj izolacja z blachy stalowej. Rozdzielnice niskiego napięcia klasyfikuje się głównie według sposobu montażu podzespołów.

Rozdzielnica wysokiego napięcia pancerna środkowa KYN28A-12

Szafa rozdzielcza stała niskiego napięcia GGD

Szafa rozdzielcza niskiego napięcia MNS

KYN61-40.5 Pancerna, wyjmowana, metalowa rozdzielnica w obudowie

Szafa rozdzielcza niskiego napięcia GCK

Do elementów wewnętrznych zalicza się: szynę zbiorczą, wyłącznik automatyczny, przekaźnik konwencjonalny, zintegrowane urządzenie zabezpieczające przekaźnik, przyrząd pomiarowy, nóż izolacyjny, lampkę kontrolną, nóż uziemiający itp.

1. Szafa linii wejściowej nazywana jest również szafą odbiorczą. Jest to urządzenie służące do odbioru energii elektrycznej z sieci elektroenergetycznej (od linii wejściowej do szyny zbiorczej). Zazwyczaj jest ona wyposażona w wyłączniki nadprądowe, przekładniki prądowe, przekładniki napięciowe, noże odłączające i inne elementy.

2. Szafy wyjściowe nazywane są również szafami zasilającymi lub szafami rozdzielczymi. Są to urządzenia służące do dystrybucji energii elektrycznej (z magistrali do każdej linii wyjściowej) i zazwyczaj wyposażone w wyłączniki nadprądowe, przekładniki prądowe, przekładniki napięciowe, noże izolacyjne i inne elementy.

3. Połączenie autobusowe
Nazywana jest również szafą rozdzielczą. Jest to urządzenie służące do łączenia dwóch sekcji szyny (od jednej do drugiej). Połączenie szynowe jest często stosowane w systemach z pojedynczą sekcją szyny i podwójnymi szynami, aby spełnić wymagania lub zapewnić użytkownikom możliwość wyboru różnych trybów pracy. Selektywne odłączanie obciążenia w przypadku awarii.

4. Szafa transformatora napięciowego PT jest zazwyczaj instalowana bezpośrednio na szynie zbiorczej w celu pomiaru napięcia na szynie zbiorczej i realizacji funkcji zabezpieczającej. Wewnątrz szafy należy zainstalować głównie transformator napięciowy PT, nóż izolacyjny, bezpiecznik, ogranicznik itp.

5. Szafa izolacyjna służy do odizolowania szyn zbiorczych na obu końcach lub do odizolowania urządzeń odbiorczych od urządzeń zasilających. Może ona stanowić widoczny punkt końcowy dla operatora, ułatwiając czynności konserwacyjne i naprawcze. Ponieważ szafa izolacyjna nie ma możliwości rozłączania i załączania prądu obciążenia, nie można pchać ani ciągnąć wózka szafy izolacyjnej, gdy wyłącznik z nią współpracujący jest zamknięty. W zastosowaniach ogólnych konieczne jest ustawienie blokady między stykiem pomocniczym wyłącznika a wózkiem izolacyjnym, aby zapobiec nieprawidłowej obsłudze przez operatora.

6. Szafa kondensatorów jest również nazywana szafą kompensacyjną i służy do poprawy współczynnika mocy sieci elektroenergetycznej lub do kompensacji mocy biernej. Głównymi elementami są grupy baterii kondensatorów, pętle sterowania przełączaniem i bezpieczniki połączone równolegle. Chroń urządzenia elektryczne. Zazwyczaj instalowane równolegle z szafą zasilającą, jedna lub więcej szaf kondensatorów może pracować równolegle. Po odłączeniu szafki kondensatorów od sieci elektroenergetycznej, ponieważ bateria kondensatorów potrzebuje trochę czasu na ukończenie procesu rozładowania, nie jest możliwe bezpośrednie dotknięcie elementów w szafie, zwłaszcza baterii kondensatorów; w pewnym okresie czasu po wyłączeniu zasilania (w zależności od baterii kondensatorów, zależy to od pojemności, np.: 1 minuty), ponowne załączanie jest niedozwolone, aby uniknąć uszkodzenia kondensatora przez przepięcie. Podczas wykonywania funkcji sterowania automatycznego należy zwrócić uwagę na rozsądne przydzielenie czasów przełączania każdej grupy baterii kondensatorów, aby uniknąć uszkodzenia jednej grupy kondensatorów, podczas gdy inne grupy rzadko się włączają i wyłączają.

7. Szafka pomiarowa

Używane głównie do pomiaru energii elektrycznej (kWh) i dzielą się na wysokonapięciowe i niskonapięciowe, zwykle instalowane z wyłącznikiem izolacyjnym, bezpiecznikiem, przekładnikiem prądowym (CT), przekładnikiem prądowym (PT), czynnym licznikiem watogodzin (tradycyjnym lub cyfrowym), biernym licznikiem watogodzin, przekaźnikami i innym pomocniczym sprzętem wtórnym (takim jak monitory obciążenia itp.).
8. Szafa GIS, nazywana również zamkniętą, kombinowaną szafą elektryczną, jest zamkniętą kombinacją wyłączników, rozłączników izolacyjnych, rozłączników uziemiających, przekładników prądowych, przekładników napięciowych, ograniczników przepięć, szyn zbiorczych itp. w obudowie metalowej, a następnie gazem o dobrych właściwościach izolacyjnych i gaszenia łuku elektrycznego (na ogół stosuje się sześciofluorek siarki SF6) jako środkiem izolacyjnym między fazami a ziemią, odpowiednim dla sieci energetycznych wysokiego napięcia i dużej pojemności, stosowanym do dystrybucji i kontroli energii.
9. Podczas normalnej pracy wyłącznika, jest on w stanie zamkniętym (z wyjątkiem zastosowań specjalnych), a obwód jest podłączony. Podczas wykonywania operacji sterowania automatycznego lub sterowania zabezpieczeniami, wyłącznik może być sterowany przez kompleksowe urządzenie zabezpieczające w celu przerwania lub połączenia obwodu. Wyłącznik może nie tylko załączać i wyłączać normalny prąd obciążenia, ale także wytrzymywać prąd zwarciowy przez określony czas (kilka, a nawet kilkadziesiąt razy większy od normalnego prądu roboczego), przerywać prąd zwarciowy i odłączać uszkodzone obwody i urządzenia. Dlatego główną funkcją wyłącznika jest przerywanie i zamykanie obwodu (w tym przerywanie i załączanie prądu normalnego oraz przerywanie prądu zwarciowego). Ponieważ w procesie przerywania i zamykania obwodu nieuchronnie powstaje łuk elektryczny między stykiem ruchomym a stykiem statycznym wyłącznika. Aby chronić styki, zmniejszyć straty materiału stykowego i niezawodnie przerwać obwód, należy podjąć środki w celu jak najszybszego zgaszenia łuku elektrycznego. Jednym z nich jest użycie różnych środków gaszących łuk elektryczny do wypełnienia styków dynamicznych i statycznych wyłącznika. Ze względu na rodzaj środka gaszącego łuk elektryczny wyłączniki można podzielić na: wyłączniki olejowe (więcej oleju, mniej oleju), wyłączniki sześciofluorkowe siarki (SF6), wyłączniki próżniowe, wyłączniki powietrzne itp. Głównym elementem wyposażenia podstawowego w rozdzielnicach wysokiego i niskiego napięcia, z którym często mamy styczność w projekcie, jest wyłącznik. Ponieważ styki ruchome i statyczne wyłącznika są zazwyczaj umieszczone w pojemniku wypełnionym środkiem gaszącym łuk elektryczny, stan otwarcia i zamknięcia wyłącznika nie może być oceniony bezpośrednio, zazwyczaj za pomocą urządzeń pomocniczych wyłącznika (takich jak wskaźniki położenia otwarcia i zamknięcia). Itp.)

10. Nóż izolacyjny

Nóż izolacyjny (lub rozłącznik izolacyjny) pozwala zidentyfikować połączenie lub rozłączenie na podstawie widocznego pęknięcia. Służy głównie do izolowania linii wysokiego napięcia, aby zapewnić bezpieczną konserwację linii i urządzeń. Prąd, który można odłączyć, jest bardzo mały (zwykle zaledwie kilka amperów). Ze względu na brak specjalnego urządzenia gaszącego łuk elektryczny, nie może on być używany do wyłączania prądu zwarciowego i normalnego prądu roboczego, a także nie jest dozwolony do wyłączania z obciążeniem.

11. Bezpiecznik

Bezpiecznik to proste urządzenie elektryczne zabezpieczające obwód. Jego zasada działania polega na tym, że gdy prąd płynący przez bezpiecznik osiągnie lub przekroczy określoną wartość przez określony czas, jego własny topnik topi się i przerywa obwód. Jego zasada działania jest prosta, łatwy w montażu, na ogół nie jest używany samodzielnie, głównie do współpracy z innymi urządzeniami elektrycznymi. Główne cechy działania: Po pierwsze, prąd musi osiągnąć określoną wartość, która została ustalona przed opuszczeniem fabryki przez bezpiecznik i nie może być zmieniona; po drugie, musi upłynąć pewien czas od momentu, gdy prąd osiągnie określoną wartość, która również jest ustalona przez producenta i nie może być zmieniona. Istnieje jednak wiele typów, w tym opóźnione działanie, szybkie działanie, ultraszybkie działanie itp.; po trzecie, korpus ulega uszkodzeniu po zadziałaniu i nie może być ponownie użyty i musi zostać wymieniony; to, czy bezpiecznik jest przepalony, można ocenić na podstawie wskaźnika bezpiecznika lub wyglądu stopu; Powszechnie stosowane bezpieczniki i tuby ubezpieczeniowe należą do tej kategorii urządzeń elektrycznych.

12. Przełącznik obciążenia
Rozłącznik obciążenia posiada proste urządzenie do gaszenia łuku elektrycznego. Medium gaszącym łuk elektryczny jest zazwyczaj powietrze, które może łączyć i wyłączać określone prądy i przetężenia, ale nie może wyłączać prądów zwarciowych i nie może być używane do wyłączania zwarć. Dlatego absolutnie niedopuszczalne jest używanie rozłącznika obciążenia jako zamiennika wyłącznika nadprądowego; jeśli ma być użyty rozłącznik obciążenia, musi być on używany w połączeniu ze wspomnianym wcześniej bezpiecznikiem wysokonapięciowym (w rzeczywistości bezpiecznik i rozłącznik obciążenia są często stosowane szeregowo w celu prostej ochrony przed przeciążeniem, w celu obniżenia kosztów projektu). Rozłącznik obciążenia jest podobny do noża odłączającego, a jego szczelina rozłączająca jest widoczna i można łatwo ocenić, czy obwód jest włączony, czy wyłączony.

13. Transformator

Mówiąc najprościej, transformator to urządzenie wykorzystujące zmienne pola elektromagnetyczne do konwersji różnych poziomów napięcia (w rzeczywistości konwersji energii elektrycznej), przy czym napięcie przed i po konwersji nie zmienia częstotliwości. W zależności od zastosowania, transformatory można podzielić na wiele rodzajów, takich jak transformatory mocy, transformatory prostownicze, regulatory napięcia, transformatory separacyjne oraz przekładniki prądowe (CT), przekładniki napięciowe (PT) itp. Na terenie budowy często spotykamy transformator mocy.
Niektóre z głównych parametrów technicznych związanych z transformatorem obejmują: ①Pojemność znamionowa: odnosi się do znamionowej pojemności wyjściowej transformatora w znamionowych warunkach pracy (równych U×I, w kVA); ②Napięcie znamionowe: bez obciążenia, znamionowy odczep, napięcie zaciskowe ③Strata jałowa: W stanie bez obciążenia strata transformatora (zwana również stratą żelaza); ④Prąd jałowy: W stanie bez obciążenia prąd płynący przez cewkę strony pierwotnej Wartość; ⑤Strata zwarciowa: strata spowodowana prądem znamionowym po stronie pierwotnej i zwarciem wtórnym (spowodowanym głównie rezystancją cewki); ⑥Koncepcja odczepu (odczepu): W celu zaspokojenia potrzeb działania sieci elektroenergetycznej, strona wysokiego napięcia ogólnego transformatora Istnieją odczepy, a wartości napięcia tych odczepów są wyrażone jako procent napięcia znamionowego, tzw. napięcie odczepu. Na przykład transformator wysokiego napięcia 10 kV ma odczep ±5%, co oznacza, że ​​transformator może pracować na trzech poziomach napięcia: 10,5 kV (+5%), 10 kV (znamionowe), 9,5 kV (-5%). Ogólnie rzecz biorąc, liczba odczepów (punktów odczepów) transformatora odczepowego pod obciążeniem jest większa, np. 7 odczepów (±3×2,5%) i 9 odczepów (±4×2%). Ponieważ nie można w pełni zagwarantować synchronicznego przełączania przełącznika odczepów, transformatory odczepowe pod obciążeniem na ogół nie mogą być eksploatowane równolegle. ⑦ Obciążenie czynne: obciążenie, które generuje energię maszynową lub energię cieplną w systemie elektroenergetycznym. Jednak obciążenie czysto rezystancyjne w obciążeniu zużywa tylko moc czynną, takie jak ogrzewanie elektryczne, piec elektryczny, oświetlenie i inne obciążenia elektryczne są obciążeniami całkowicie czynnymi. Obciążenie silników asynchronicznych i silników synchronicznych zużywa zarówno moc czynną, jak i moc bierną. Wśród nich część, która generuje energię maszyny poprzez pracę, jest obciążeniem czynnym. Obciążenie czynne powinno być zasilane przez moc czynną generatora. ⑧Obciążenie mocą bierną: część obciążenia elektrycznego, która nie wykonuje pracy. Moc bierna jest zużywana tylko w obciążeniach indukcyjnych. Takich jak: transformatory, silniki, klimatyzatory, lodówki itp. Tak więc, podczas gdy generator wytwarza moc czynną, musi również dostarczać moc bierną. Gdy moc bierna nie może sprostać wymaganiom sieci, napięcie systemu spadnie. Aby zaspokoić potrzeby użytkowników, w stacji elektroenergetycznej musi być zainstalowany kompensator mocy biernej w celu utrzymania równowagi mocy biernej, tak aby poziom napięcia mógł być utrzymany. ⑨Rezerwa awaryjna: jeden ze składników rezerwowej mocy w systemie elektroenergetycznym. Ponieważ urządzenia wytwarzające energię elektryczną mogą mieć tymczasowe lub trwałe awarie, które wpływają na zasilanie, system musi być wyposażony w pewną liczbę awaryjnych źródeł zasilania w celu zapewnienia bezpieczeństwa obiektów energetycznych. ⑩Demontaż systemu: Aby zapobiec utracie mocy i przypadkowemu rozszerzeniu systemu, zostanie on całkowicie rozłożony. System elektroenergetyczny jest podzielony na kilka niezależnych systemów, które nie działają już synchronicznie. Niektóre systemy lokalne mogą cierpieć z powodu niedoboru mocy po odciążeniu, a także spadku częstotliwości i napięcia, dlatego konieczne jest odłączenie części obciążenia, aby zapobiec utracie stabilności całego systemu.