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供配电系统设备选配的优化方案

【摘要】:图解演示供配电系统中包含有众多设备,不同的设备在系统中所起到的作用也不相同。图8-25 电力变压器的实物外形图8-25 电力变压器的实物外形图8-26 常用计量变压器的实物外形避雷器图解演示避雷器是在供电系统受到雷击时的快速放电装置,从而可以保护变配电设备免受瞬间过电压的危害,避雷器通常用于带电导线与地之间,与被保护的变配电设备呈并联状态。

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供配电系统中包含有众多设备,不同的设备在系统中所起到的作用也不相同。下面我们就来认识一下供配电系统中的各种电气部件,了解不同部件的功能以及在图中标识的图形符号含义。

1.高压供配电系统中的主要设备

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高压供配电线路是由各种高压供配电器件和设备组合连接而成,图8-18所示为典型的高压供配电系统(高压变电所的主接线图),根据电路图中各符号表示的含义建立起与实物对应的关系。

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图8-18 典型的高压供配电系统

从图可看出,该高压供配电线路主要由电力变压器(T1、T2)、电压互感器(TV1)、电流互感器(TA)、高压隔离开关(QS1~QS9)、高压断路器(QF1~QF4)、高压熔断器(FU1~FU3)、避雷器(F1~F4)以及两条母线WB1、WB2和电缆构成的。

(1)高压断路器

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高压断路器是高压供配电线路中具有保护功能的开关装置,当高压供配电的负载线路中发生短路故障时,高压断路器会自行断路进行保护。图8-19所示为常见的高压断路器实物外形。

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图8-19 高压断路器的实物外形

(2)高压隔离开关

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高压隔离开关用于隔离高压电,保护高压电气的安全,使用时需与高压断路器配合使用,图8-20所示为高压隔离开关的实物外形。

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图8-20 高压隔离开关的实物外形

(3)高压熔断器

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高压熔断器是用于保护高压供配电线路中设备安全的装置,当高压供配电线路中出现过电流的情况时,高压熔断器会自动断开电路,以确保高压供配电线路及设备的安全。图8-21所示为常见高压熔断器的实物外形。

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图8-21 高压熔断器的实物外形

(4)电流互感器

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电流互感器是用来检测高压供配电线路流过电流的装置,它是高压供配电线路中的重要组成部分。图8-22所示为常见的电流互感器实物外形。

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图8-22 电流互感器的实物外形

(5)电压互感器

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电压互感器是一种把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的二次电压的变压器,通常与电流表电压表配合使用,指示线路的电压值和电流值,供保护、计量、仪表装置使用。图8-23所示为电压互感器实物外形。

(6)高压补偿电容

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高压补偿电容器是一种耐高压的大型金属壳电容器,它有三个端子,内部有三个电容器(制成一体),分别接到三相电源上,与负载并联,用以补偿相位延迟的无效功率,提高供电效率,图8-24所示为高压补偿电容的实物外形。

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图8-23 电压互感器的实物外形

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图8-24 高压补偿电容的实物外形

(7)电力变压器

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电力变压器是高压供配电线路中最重要的特征元件,用于实现电能的输送、电压的变换。在远程传输时,将发电站送出的电源电压升高,以减少在电力传输过程中的损失,便于长途输送电力;在用电的地方,变压器将高压降低,供用电设备和用户使用。图8-25所示为常见的电力变压器的实物外形。

(8)计量变压器

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计量变压器是采用变压器耦合的方式将高压转换成低压,用以检测高压供电线路的电压和电流。感应出的信号去驱动用来指示电压和指示电流的表头,以便观察变配电系统的工作电压和工作电流。图8-26所示为计量变压器的实物外形。

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图8-25 电力变压器的实物外形

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图8-26 常用计量变压器的实物外形

(9)避雷器

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避雷器是在供电系统受到雷击时的快速放电装置,从而可以保护变配电设备免受瞬间过电压的危害,避雷器通常用于带电导线与地之间,与被保护的变配电设备呈并联状态。图8-27所示为常见的避雷器实物外形。

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图8-27 常见的避雷器实物外形

提示说明

在高压供配电线路工作时当过电压值达到规定的动作电压时避雷器立即动作进行放电从而限制供电设备的过电压幅值保护设备当电压值正常后避雷器又迅速恢复原状以保证变配电系统正常供电

2.低压供配电系统中的主要设备

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低压供配电系统结构要比高压供配电系统简单很多,系统中主要是由低压断路器、低压熔断器和电能表等组成。图8-28所示为典型的低压供配电系统(多层住宅低压供配电线路)。从图中可以看出,该低压供配电线路主要由带漏电保护功能的断路器(QF1)、电能表(Wh5、Wh8)、用户总断路器和支路断路器构成的。

(1)低压断路器

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低压断路器俗称空气开关,主要用于接通或切断供电线路且具有过载、短路或欠电压保护的功能,常用于不频繁接通和切断电路的环境中。根据具体功能不同,低压断路器主要有普通塑壳断路器和漏电保护器两种,如图8-29所示。

提示说明

漏电保护断路器又叫漏电保护开关实际上是一种具有漏电保护功能的开关低压供配电线路中的总断路器一般选用该类断路器这种开关具有漏电触电过载短路的保护功能对防止发生触电或因漏电而引起的火灾事故有明显的效果

(2)低压熔断器

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低压熔断器在低压供配电系统中用作线路和设备的短路及过载保护,当低压供配电线路正常工作时,熔断器相当于一根导线,起通路作用;当通过低压熔断器的电流大于规定值时,低压熔断器会使自身的熔体熔断而自动断开电路,从而对低压供配电线路上的其他电器设备起保护作用。图8-30所示为几种常见低压熔断器。

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图8-28 典型的低压供配电线路(多层住宅低压供配电线路)

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图8-29 典型断路器的实物外形

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图8-29 典型断路器的实物外形(续)

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图8-30 低压熔断器的实物外形

(3)电能表

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电能表是用来计量用电量的器件,有三相电能表和单相电能表之分,图8-31所示为电能表的实物外形。

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图8-31 电能表的实物外形