Introducció d'aparells de commutació

Els aparells de distribució d'energia es refereixen a un conjunt complet de dispositius de distribució d'energia muntats a partir d'equips primaris i equips secundaris segons un pla determinat, que s'utilitzen principalment per controlar i protegir circuits i equips. Els aparells de distribució es poden dividir en aparells d'alta tensió (tipus fix i tipus de carretó manual) i aparells de baixa tensió (tipus fix i tipus de calaix) segons els nivells de tensió de les línies d'entrada i sortida.
L'estructura dels quadres d'alta tensió és aproximadament similar, dividida principalment en la sala de barres colectores, la sala d'interruptors, la sala de control secundària (sala d'instruments) i la sala d'alimentació. Generalment hi ha un aïllament de placa d'acer entre cada sala. Els quadres de baixa tensió es classifiquen principalment segons el mètode d'instal·lació dels components.

Aparell de commutació d'alta tensió muntat al mig blindat KYN28A-12

Armari de commutació fix de baixa tensió GGD

Armari de commutació de baixa tensió MNS

KYN61-40.5 Aparell de commutació tancat metàl·lic extraïble blindat

Armari de commutació de baixa tensió GCK

Els components interns inclouen: barra de bus (busbar), interruptor automàtic, relé convencional, dispositiu de protecció de relé integrat, instrument de mesura, ganivet d'aïllament, llum indicadora, ganivet de posada a terra, etc.

1. L'armari de línia d'entrada també s'anomena armari receptor d'energia. És un dispositiu que s'utilitza per rebre energia elèctrica de la xarxa elèctrica (des de la línia d'entrada fins a la barra colectora). Generalment està equipat amb interruptors, transformadors de corrent, transformadors de corrent, ganivets d'aïllament i altres components.

2. Els armaris de sortida també s'anomenen armaris d'alimentació o armaris de distribució d'energia. Són equips que s'utilitzen per distribuir energia elèctrica (des del bus fins a cada línia de sortida) i generalment estan equipats amb interruptors automàtics, transformadors de corrent, transformadors de corrent, ganivets d'aïllament i altres components.

3. Connexió d'autobús
També s'anomena armari de disjuntors de bus. És un dispositiu que s'utilitza per connectar dues seccions de bus (de bus a bus). La connexió de bus s'utilitza sovint en sistemes de secció de bus única i de bus doble per satisfer els requisits o les garanties dels usuaris per triar diferents modes de funcionament. Eliminació selectiva de la càrrega en cas de fallada.

4. El transformador de tensió del gabinet PT generalment s'instal·la directament a la barra colectora per detectar la tensió de la barra colectora i realitzar la funció de protecció. Principalment s'instal·la el transformador de tensió PT, el ganivet d'aïllament, el fusible i el descarregador, etc. a l'interior.

5. L'armari d'aïllament s'utilitza per aïllar les barres colectores en ambdós extrems o per aïllar l'equip de recepció d'energia de l'equip de subministrament d'energia. Pot proporcionar un punt final visible per a l'operador per facilitar les operacions de manteniment i reparació. Com que l'armari d'aïllament no té la capacitat d'interrompre i activar el corrent de càrrega, el carretó manual de l'armari d'aïllament no es pot empènyer ni estirar quan l'interruptor automàtic que hi correspon està tancat. En aplicacions generals, cal establir l'enclavament entre el contacte auxiliar de l'interruptor automàtic i el carretó manual aïllat per evitar un mal funcionament per part de l'operador.

6. El gabinet de condensadors també s'anomena gabinet de compensació, que s'utilitza per millorar el factor de potència de la xarxa elèctrica o per a la compensació de potència reactiva. Els components principals són grups de bancs de condensadors, bucles de control de commutació i fusibles connectats en paral·lel. Protegiu els aparells elèctrics. Generalment instal·lats en paral·lel amb el gabinet d'entrada, es poden fer funcionar un o més gabinets de condensadors en paral·lel. Després de desconnectar el gabinet de condensadors de la xarxa elèctrica, com que el banc de condensadors triga una estona a completar el procés de descàrrega, no és possible tocar directament els components del gabinet, especialment el banc de condensadors; dins d'un cert període de temps després de tallar l'alimentació (segons el banc de condensadors depèn de la capacitat, com ara: 1 minut), no es permet el re-tancament per evitar danys per sobretensió al condensador. Quan realitzeu funcions de control automàtic, presteu atenció a l'assignació raonable dels temps de commutació de cada grup de bancs de condensadors per evitar danys a un grup de condensadors mentre que altres grups poques vegades s'encenen i s'apaguen.

7. Armari de mesura

Principalment utilitzat per mesurar l'energia elèctrica (kWh), i dividit en alta tensió i baixa tensió, generalment instal·lat amb interruptor d'aïllament, fusible, CT, PT, mesurador de watts-hora actiu (mesurador tradicional o digital), mesuradors de watts-hora reactius, relés i alguns altres equips secundaris auxiliars (com ara monitors de càrrega, etc.).
8. L'armari GIS també s'anomena armari elèctric combinat tancat, que és una combinació tancada d'interruptors, interruptors d'aïllament, interruptors de terra, CT, PT, paracaigudes, barres colectores, etc. en una carcassa metàl·lica, i després un gas amb bon aïllament i rendiment d'extinció d'arc (generalment s'utilitza hexafluorur de sofre SF6) com a mesura d'aïllament entre les fases i la terra, adequat per a xarxes elèctriques d'alta tensió i alta capacitat, utilitzat per a la distribució i el control d'energia.
9. Quan l'interruptor automàtic funciona normalment, està en estat tancat (excepte en aplicacions especials) i el circuit està connectat. Quan es realitzen operacions de control automàtic o control de protecció, l'interruptor automàtic pot funcionar sota el control del dispositiu de protecció integral per interrompre o connectar el circuit. L'interruptor automàtic no només pot activar i desactivar el corrent de càrrega normal, sinó que també pot suportar un corrent de curtcircuit durant un cert període de temps (diverses o fins i tot desenes de vegades el corrent de funcionament normal), interrompre el corrent de curtcircuit i tallar circuits i equips defectuosos. Per tant, la funció principal de l'interruptor automàtic és interrompre i fer el circuit (inclosa la interrupció i la creació del corrent normal, la interrupció del corrent de curtcircuit). Perquè en el procés de interrupció i tancament del circuit, inevitablement es genera un arc entre el contacte mòbil i el contacte estàtic de l'interruptor automàtic. Per protegir els contactes, reduir la pèrdua de materials de contacte i interrompre el circuit de manera fiable, s'han de prendre mesures per extingir l'arc el més aviat possible. Una d'elles és utilitzar diferents mitjans d'extinció d'arc per omplir els contactes dinàmics i estàtics de l'interruptor automàtic. Segons els diferents mitjans d'extinció d'arc, els interruptors es poden dividir en: interruptors d'oli (més oli, menys oli), interruptors d'hexafluorur de sofre (SF6), interruptors de buit, interruptors d'aire, etc. El principal equip primari en els quadres d'alta i baixa tensió amb què sovint entrem en contacte en el projecte és l'interruptor. Com que els contactes mòbils i estàtics de l'interruptor generalment estan embolicats en un recipient ple de mitjà d'extinció d'arc, l'estat d'obertura i tancament de l'interruptor no es pot jutjar directament, generalment mitjançant dispositius auxiliars de l'interruptor (com ara indicadors de posició d'obertura i tancament), etc.

10. Ganivet d'aïllament

El ganivet d'aïllament (o interruptor d'aïllament) pot identificar la connexió o desconnexió a causa de la fractura òbvia. S'utilitza principalment per aïllar l'alimentació d'alta tensió per garantir el manteniment segur de línies i equips. El corrent que es pot desconnectar és molt petit (normalment només uns quants amperes). Com que no hi ha cap dispositiu especial d'extinció d'arc, no es pot utilitzar per interrompre el corrent de fallada i el corrent de funcionament normal, i no es permet dur a terme operacions de tall amb càrrega.

11. Fusible

Un fusible és un aparell elèctric de protecció de circuits simple. El seu principi és que quan el corrent que flueix a través del fusible arriba o supera un cert valor durant un cert període de temps, la seva pròpia fosa es fon i talla el circuit. El seu principi d'acció és senzill, fàcil d'instal·lar, generalment no s'utilitza sol, principalment s'utilitza per cooperar amb altres aparells elèctrics. Característiques principals de l'acció: en primer lloc, el corrent ha d'arribar a un cert valor, que s'ha establert abans que el fusible surti de fàbrica i no es pot canviar; en segon lloc, ha de passar un cert temps després que el corrent arribi a un cert valor, que també està establert pel fabricant i no es pot canviar. Però hi ha molts tipus, incloent-hi l'acció retardada, l'acció ràpida, l'acció ultraràpida, etc.; en tercer lloc, el cos es fa malbé després de l'acció i no es pot reutilitzar i s'ha de substituir; si el fusible està cremat es pot jutjar per l'indicador de fusible o l'aspecte de la fosa; Els fusibles i els tubs d'assegurança d'ús comú pertanyen a aquesta categoria d'aparells elèctrics.

12. Interruptor de càrrega
L'interruptor de càrrega té un dispositiu d'extinció d'arc simple. El medi d'extinció d'arc és generalment aire, que pot connectar i trencar certs corrents i sobrecorrents, però no pot trencar corrents de curtcircuit ni es pot utilitzar per tallar fallades de curtcircuit. Per tant, no està absolutament permès utilitzar simplement un interruptor de càrrega per substituir un interruptor automàtic; si s'ha d'utilitzar un interruptor de càrrega, s'ha d'utilitzar juntament amb el fusible d'alta tensió esmentat anteriorment (de fet, el fusible i l'interruptor de càrrega sovint s'utilitzen en sèrie per a una protecció de sobrecàrrega simple, per tal de reduir el cost del projecte). L'interruptor de càrrega és similar al ganivet d'aïllament, i hi ha un buit de desconnexió evident, i es pot jutjar fàcilment si el circuit està en estat d'encesa o apagada.

13. Transformador

En poques paraules, un transformador és un dispositiu que utilitza camps electromagnètics alterns per aconseguir la conversió de diferents nivells de voltatge (en realitat, la conversió d'energia elèctrica), i el voltatge abans i després de la conversió no canvia de freqüència. Segons el seu ús, es pot dividir en molts tipus, com ara transformadors de potència, transformadors rectificadors, reguladors de voltatge, transformadors d'aïllament, i CT, PT, etc. El que sovint trobem al lloc del projecte és un transformador de potència.
Alguns dels principals paràmetres tècnics relacionats amb el transformador inclouen: ①Capacitat nominal: es refereix a la capacitat de sortida nominal del transformador en condicions de treball nominals (igual a U×I, en KVA); ②Tensió nominal: sense càrrega, presa nominal, tensió terminal ③Pèrdua sense càrrega: en condicions de sense càrrega, la pèrdua del transformador (també anomenada pèrdua de ferro); ④Corrent sense càrrega: en condicions de sense càrrega, el valor del corrent que flueix a través de la bobina del costat primari; ⑤Pèrdua per curtcircuit: la pèrdua causada pel corrent nominal al costat primari i el curtcircuit secundari (principalment causat per la resistència de la bobina); ⑥El concepte de presa (presa): per satisfer les necessitats del funcionament de la xarxa elèctrica, el costat d'alta tensió del transformador generalment hi ha preses, i els valors de tensió d'aquestes preses s'expressen com un percentatge de la tensió nominal, l'anomenada tensió de presa. Per exemple, un transformador d'alta tensió de 10 KV té una presa de ±5%, cosa que significa que el transformador pot funcionar a tres nivells de tensió: 10,5 KV (+5%), 10 KV (nominal), 9,5 KV (-5%). En general, el nombre de preses (punts de presa) del transformador de preses en càrrega és més gran, com ara 7 preses (±3 × 2,5%) i 9 preses (±4 × 2%). Com que la commutació síncrona del canviador de preses no es pot garantir completament, els transformadors de preses en càrrega generalment no es poden operar en paral·lel. ⑦ Càrrega activa: la càrrega que genera energia de la màquina o energia calorífica al sistema elèctric. Però la càrrega purament resistiva de la càrrega només consumeix potència activa, com ara la calefacció elèctrica, el forn elèctric, la il·luminació i altres càrregues elèctriques són càrregues completament actives. La càrrega dels motors asíncrons i els motors síncrons consumeix tant potència activa com potència reactiva. Entre elles, la part que genera energia de la màquina mitjançant el treball és una càrrega activa. La càrrega activa serà subministrada per la potència activa del generador. ⑧Càrrega de potència reactiva: la part de la càrrega elèctrica que no fa treball. La potència reactiva només es consumeix en càrregues inductives. Com ara: transformadors, motors, aparells d'aire condicionat, refrigeradors, etc. Així, mentre el generador produeix potència activa, també ha de proporcionar potència reactiva. Quan la potència reactiva no pot arribar a la xarxa, la tensió del sistema baixarà. Per tal de satisfer les necessitats dels usuaris, s'ha d'instal·lar un compensador de potència reactiva a la subestació per mantenir l'equilibri de la potència reactiva de manera que es pugui mantenir el nivell de tensió. ⑨ Reserva d'accidents: un dels components de la capacitat de reserva del sistema elèctric. Com que els equips de generació d'energia poden tenir fallades temporals o permanents que afecten el subministrament d'energia, el sistema ha d'estar equipat amb un cert nombre de fonts d'alimentació de reserva accidentals per garantir la seguretat de les instal·lacions elèctriques. ⑩ Desmuntatge del sistema: per evitar que el sistema perdi el pas i l'expansió accidental, estarà complet. El sistema elèctric es divideix en diversos sistemes independents que ja no funcionen de manera sincronitzada. Alguns sistemes locals poden patir una manca d'energia després de la descàrrega, i la caiguda de freqüència i tensió, de manera que cal eliminar part de la càrrega per evitar que es danyi l'estabilitat de tot el sistema.