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开关柜是指一次设备和二次设备按照一定的线路方案组装而成的成套配电设备。它用于控制和保护线路和设备。根据进出线的电压等级，可分为固定式和手车式，可分为高电压开关柜(固定式和手车式)和低电压开关柜(固定式和抽屉式)。

开关柜的结构一般相似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)和馈线室，各室一般用钢板隔开。

(高电压开关柜成分图)

内部元件包括母线(母线)、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。

从应用的角度来看:

(1)进线柜:

也称为受电柜，用于接收来自电网(从进线到母线)的电能，通常配备有断路器、电流互感器、电压互感器、隔离刀和其他部件。

(2)出线柜:

也称为馈线柜或配电柜，它是用于分配电能(从总线到每条出线)的设备。一般来说，断路器、电流互感器、电压互感器、隔离刀等部件也安装在一起。

(3)母线接触柜:

也被称为总线断路柜，它是一种用于连接两段总线(从总线到总线)的设备。母线连接通常用于单母线分段和双母线系统，以满足用户选择不同运行模式的要求，或确保在故障条件下有选择地移除负载。

(4)PT柜:

电压互感器柜通常直接安装在母线上，检测母线电压，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。

(5)隔离柜:

用于隔离两端母线或隔离受电设备和供电设备。它可以为操作员提供一个可视的终点，以方便维护和检修操作。

由于隔离柜不具备断开和接通负载电流的能力，因此当与其配套的断路器闭合时，不允许推拉隔离柜的手车。在一般应用中，需要在断路器的辅助触点和隔离手车之间设置联锁，以防止操作人员误操作。

(6)电容器柜:

又称补偿柜，用于提高电网的功率因数，或无功功率补偿。主要部件是并联的成组电容器组、开关控制回路、保险丝和其他保护装置。通常与进线柜并联安装，一个或多个电容器柜可以并联运行。

电容器柜与电网断开后，由于电容器组需要一段时间才能完成放电过程，柜内的元器件，尤其是电容器组，不能用手直接触摸；在断电后的一定时间内(取决于电容器组的容量，例如1分钟)，不允许重合闸以避免对电容器的过电压损坏。

在执行自动控制功能时，还应注意各组电容器切换次数的合理分配，以避免一组电容器损坏而另一组电容器很少切换的情况。

(7)计量柜:

它主要用于测量电能(千瓦时)，分为高压和低压。它一般配有隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器、有功电度表(传统电表或数字电表)、无功电度表、继电器和一些其他辅助二次设备(如负荷监控器等)。)。

(8)地理信息系统机柜:

又称封闭式组合电气柜，它是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等封闭组合在金属外壳内，然后以绝缘性能好、灭弧性能好的气体(通常为六氟化硫SF6)作为相间和接地绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网，用于配电和控制。

(9)断路器:

在正常工作条件下，断路器处于闭合状态(特殊应用除外)，电路闭合。当进行自动控制或保护控制操作时，断路器可以在综合保护装置的控制下进行断路或合闸操作。

该断路器不仅能通断正常的负载电流，还能承受一定时间的短路电流(正常工作电流的几倍甚至几十倍)，能切断短路电流，切断故障线路和设备。

因此，断路器的主要功能是断开和接通电路(包括断开和接通正常电流和断开短路电流)。由于断路器的动触头和静触头在分断和接通电路的过程中必然会产生电弧。为了保护触头，减少触头材料的损失，可靠地断开电路，必须采取措施尽快灭弧，其中之一是用不同的灭弧介质填充断路器的动触头和静触头。

根据灭弧介质的不同，断路器可分为:油断路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器、空气开关等。在工程中，我们经常接触到的主要高低压设备是断路器。由于断路器的动触点和静触点通常被封装在充满灭弧介质的容器中，所以断路器的开/关状态不能直接判断，通常由断路器的辅助装置(如开/关位置指示器等)来判断。)。

由于没有专门的灭弧装置，所以不能用于切断故障电流和正常工作电流，也不允许带负荷分断操作。

(11)保险丝:

保险丝是一种简单的电路保护装置。它的原理是当流经保险丝的电流在一定时间内达到或超过一个固定值时，保险丝熔化并切断电路。其工作原理简单，易于安装，一般不单独使用，主要用于与其他电器配合使用。

主要工作特性:首先，电流必须达到一定值，该值在保险丝出厂前就已准备好，不能改变；

第二，电流在一段时间后达到一定值，这也是由制造商完成的并且不能改变，但是有许多类型，包括延迟动作、快速动作、超快速动作等。

第三，行动后身体受损，不能再使用。必须更换。保险丝是否熔断可以通过熔断指示器或熔体的外观来判断。常用的保险丝和保险丝管都属于这类电器的范围。

(12)负荷开关:

负载开关具有简单的灭弧装置，灭弧介质一般采用空气，空气可以通断一定的电流和过电流，但不能切断短路电流或切断短路故障。因此，绝对不允许用负载开关代替断路器。如果要使用负载开关，它必须与上述高压保险丝一起使用(事实上，保险丝和负载开关通常串联使用，用于简单的过载保护，以降低工程成本)。

负载开关类似于隔离刀，具有明显的断开间隙，可以很容易地判断电路是处于开还是关状态。

(13)变压器:

变压器是利用交变电磁场来转换不同电压水平的装置(实际上是电能的转换)。转换前后的电压频率不变。根据其应用，可分为多种类型，如电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器、电流互感器、电压互感器等。我们经常在项目现场遇到电力变压器。

与变压器相关的一些主要技术参数包括:

1.额定容量:指额定工作条件下变压器的额定输出容量(等于U×I，单位为千伏安)；

2.额定电压:空载和额定分裂接线下的端电压值(即一次侧和二次侧的电压值)；

3.空载损耗:空载条件下的变压器损耗(也称为铁损)；

4.空载电流:空载时流经初级线圈的电流值；

5.短路损耗:一次侧施加额定电流，二次短路损耗(主要由线圈电阻引起)；

6.抽头的概念:为了满足电网运行的需要，一般变压器的高压侧都有抽头。这些抽头的电压值表示为额定电压的百分比，即所谓的抽头电压。

例如，高压10kV变压器有5%的抽头，这意味着变压器可以在三个电压水平下运行:10.5千伏(+5%)、10kV(额定)和9.5千伏(-5%)。

一般来说，有载调压变压器的抽头(抽头点)数量较多，如7个抽头点(3× 2.5%)和9个抽头点(4× 2%)等。由于分接开关的同步切换不能完全保证，有载调压变压器一般不能并联运行。

7.主动负载:在动力系统中产生机器能量或热能的负载。然而，负载中的纯阻性负载只消耗有功功率，如电加热、电炉、照明等电负载都是有功负载。

异步电动机和同步电动机的负载同时消耗有功功率和无功功率，其中做功产生机械能的部分属于有功负载。有功负载应由发电机有功功率提供。

8.无功负载:电力负载中不工作的部分。无功功率仅在感性负载中消耗。如变压器、电机、空调、冰箱等。因此，发电机在输出有功功率的同时，还需要提供无功功率。

当无功功率不能满足电网时，系统电压会下降。为了满足用户的需求，变电站应安装无功补偿器，以维持无功功率平衡，从而维持电压水平。

9.应急备用:电力系统备用容量的组成部分之一。由于电力供应可能受到发电设备暂时或永久故障的影响，系统必须设置一定数量的应急备用电源，以确保电力设施的安全。

10.系统断开:为了防止系统失步和事故扩大，整个电力系统被分成几个不再同步运行的独立系统。断开后，一些本地系统可能会出现电力短缺，频率和电压的降低需要移除部分负载，以防止整个系统的稳定性受损。

(14)点(电视)/点(影像):

变压器实际上是一种特殊的变压器，主要用于将一次回路与控制回路电气隔离，从而扩大二次设备(仪表、综合保护等)的应用范围。)。

采用电压互感器/电流互感器可以防止一次回路的高压/大电流直接进入二次控制设备(如仪表、综合保护装置等)。)，并且还可以防止初级电路的操作受到控制设备故障的影响。

1.电流互感器的特点是一次绕组N1厚而少，二次绕组N2薄而多，二次侧额定电流I2一般为5A(一次侧电流I1可根据N1I1=N2I2近似计算，或根据一次侧电流I1选择相应转换比的电流互感器)。

由于电流互感器的一次绕组和二次绕组在运行时分别串联在一次回路和二次控制回路中，根据变压器U1I1=U2I2的特性，可以得出运行时二次侧的工作电压在开路时很大，所以电流互感器绝对不允许开路。

根据用途，可分为保护用电流互感器和测量用电流互感器。当一次回路发生短路故障时，测量电流互感器容易饱和，从而限制过大的二次电流(二次绕组侧电流I2)，达到保护综合保护装置的目的。但是，当保护电流互感器一次回路发生短路故障时，不得进行保护，以保证综合保护装置的可靠运行。

2.变压比:变压器高压侧绕组和低压侧绕组的匝数比称为变压比，可以近似用高压侧和低压侧的额定电压之比来表示。

3.电压互感器(电压互感器、电压互感器)的特点是初级绕组有大量匝N1，次级绕组有少量匝N2，相当于降压变压器(次级侧的额定电压一般为100伏)。

由于电压互感器工作时，初级绕组和次级绕组分别并联在初级回路和次级控制回路的电压线圈上，并且由于电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器次级侧的电流很小，次级绕组类似于空载状态；然而，次级绕组本身的阻抗非常小，因此如果次级绕组短路，将导致非常大的次级侧电流(N1I1=N2I2)。因此，电压互感器的次级绕组不得短路。

(15)手推车/抽屉:

手车和抽屉分别是高电压开关柜和低电压开关柜的一部分。高压断路器、低压断路器、继电器等部件分别安装。

由此可分为手车式开关柜(高压)和抽屉式开关柜(低压)。它们的功能与固定类型开关柜的功能基本相同。主要区别是便于维护和检修(手车和抽屉可以通过机械操作机构的曲柄推拉)。

手车和抽屉一般有三种位置状态:工作(正常运行期间)、测试(试运行和现场测试期间)和退出(维护和检修期间)。

(16)接地刀:

又称接地开关，其主要功能是:一是用于接地，保证线路和设备维护时人员的安全；

其次，它可以用来人为地造成系统对地短路，以达到控制和保护的目的。接地刀通常连接到降压变压器的高压侧。当受电端故障或变压器内部故障时，接地刀闸应自动闭合，造成接地短路故障，迫使送电端(上端)断路器快速动作，切断故障。因此，这是个人接地短路故障，目的是确保送电端的断路器能够快速移动。

(17)主要电器:

主电器是一种机械操作的控制电器，它向各种电气系统发送控制指令，用于系统中各种信号的转换和传输。常用的转换开关、按钮、旋转开关、位置开关和信号灯都属于主电器的范围。

(18)接触器:

接触器是用于交流和DC主电路以及大容量控制电路的远距离频繁连接和断开的电器。其主要控制对象是电机、照明、电容器组等。它分为交流接触器和DC接触器。

与断路器相比，区别在于:工作频率很高(因此要求其电气和机械寿命足够长)；它具有很高的通断和通断能力，但通常用于1kV及以下的电压水平，无法与几十千伏和几百千伏的断路器相比。

(19)继电器:

继电器用于控制控制回路中其他电气设备(通常是主电气主设备)的动作，或者作为主电路中的保护和信号转换设备。它们仅适用于小容量控制回路的远程断开和连接，如交流/DC电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。

(20)常见测试包括:

1.型式试验:对按照某一设计要求制造的一个或多个装置或设备进行的试验，以检查设计要求是否符合某一规格。

2.例行测试:也称为出厂测试，是指在每个设备或装置制造期间或之后进行的测试，以确定该设备或装置是否符合某一标准。

3.介质测试:指测试介质电气特性的各种测试，包括绝缘、静电、耐压等。抽样测试:从一批产品中随机抽取几个样品进行测试，用来确定样品是否符合一定的标准。

4.寿命试验:在特定条件下确定产品寿命的试验，或评估和分析产品寿命特性的试验，是破坏性试验。

5.公差试验:在规定的条件下，包括在一定时间内为一定目的的特定操作，对产品的试验，如重复操作、短路、过压、振动、冲击等。，是破坏性试验。

6.调试测试:在现场进行的测试，证明安装正确，产品运行正常。

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