1、理论和实践相结合地学习是我们获取知识的最好方法！成套电器知识入门重变电器成套电气部重变电器成套电气部20192019年年8 8月月 电力系统简介 成套电器的种类及应用 开关电器的作用 开关电器的类型 开关电器的主要性能参数 电气图和常用开关电器及电气符号 一次系统和二次回路 一次回路单元功能分类及应用 成套电气柜体基本知识目录目录电力系统简介电能来源电能来源火力发电厂火力发电厂水力发电厂水力发电厂核能发电厂核能发电厂风力发电厂风力发电厂潮汐发电厂潮汐发电厂太阳能发电厂太阳能发电厂磁流体发电厂磁流体发电厂电力系统简介电力系统电力系统由各种电压由各种电压的电力线路将一些发电的电力线路将一些发电厂发
2、电机、变电所和电厂发电机、变电所和电力用户联系起来的一个力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配发电、输电、变电、配电和用电的整体。电和用电的整体。电力网（简称电网）电力网（简称电网）电力系统中各级电压电力系统中各级电压的电力线路及其联系的的电力线路及其联系的变电所变电所电力系统示意图电力系统示意图电力系统简介工业工业HV/MV 变电所变电所MV/MV配电所配电所 MV/LV变电所变电所发电机发电机架空线路架空线路电动机电动机埋地电缆埋地电缆变压器变压器电力系统简介电力网（简称电网）的电压等级电网习惯用电压等级来区分，如说10kV电网或10kV系统。根据国标GB153-1993的规定，我国电网
3、的额定电压电网的额定电压（系统标称电压，nominal voltage）目前我国常用的电压等级：0.22/0.38kV、0.38/0.66kV、1kV、3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将交流50Hz额定电压1200V以上电压或直流额定电压1500V以上称为“高压”，将交流50Hz额定电压1200V及以下电压或直流额定电压1500V及以下称为“低压”，还有的划分为低压、中压、高压、超高压和特高压，规定1000V及以下为低压，1000
4、V以上至10kV或35kV为中压；35kV或以上至110kV或220kV为高压；220kV或及以上为超高压；800kV及以上为特高压。不过这种电压划分，尚无统一标准，因此划分的界限并不十分明确。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。电力系统简介各电网的电压等级各电网的电压等级电力网（简称电网）的供电基本要求电力网（简称电网）的供电基本要求（1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。(4)经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金
5、属消耗量。电力系统简介标称电压与相应传输距离、传输功率关系标称电压与相应传输距离、传输功率关系成套电器的种类及应用成套设备成套设备把一系列的设备通过一定的规范（图纸、技术要求、工艺要求）组合在一起，形成一个有机的整体。这样的设备叫成套设备。成套成套电器电器指以开关设备为主体的成套配电装置，又称为成套开关设备。它是电力系统各个电压等级中广泛使用的重要配电设备。低压开关柜箱变成套电器的种类及应用成套电器的主要类别成套电器的主要类别低压成套开关设备（低压开关柜）、高压成套开关设备（高压开关柜）、预装式变电站（箱变）、SF6气体封闭式组合电器（GIS）高压开关柜GIS成套电器的种类及应用成套电器的应用
6、成套电器的应用 成套电器的使用量大面广，从低压系统到500kV甚至800的超高压系统，从发电厂、变电站到终端电力用户，无一不使用成套电器设备。各种成套电器设备是开关电器制造行业各厂家的主打产品。成套电器广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、高层建筑等各种场所，作为接受和分配电能以及对电路进行控制、保护和监视之用。在变配电站使用高低压开关柜，生产车间、建筑物等用动力配电柜、电动机控制中心（MCC）和动力照明配电箱。635kV变配电站中采用高压开关柜 110500kV系统中越来越多地采用预装式变电站 居民小区、路灯、高速路越来越多采用箱变开关电器的作用开关电器的作用开关电器 开关电器是一种重要的输配电
7、设备，他是电力系统（包括发电、输电、变电、配电、用电等环节）以及电力拖动中控制和保护设备，凡是电能生产、传输、变换、分配和使用的场所都要使用开关电器。主要用来关合与开断正常电路和故障电路，或用来隔离电源、实现安全接地的一种高压电器设备。开关电器的主要功能是接通和断开电路，也就是对也就是对电路进行“开”和“关”具体来说，开关电器具有以下几种主要的作用：1、控制控制 根据电网或其它电能电路运行需要，把某部分设备或线路投入或退出运行，即在正常负荷电流条件下，接通或断开电路。这种作用称为控制。这就要求开关电器具有一定的通断的能力，可以带负荷操作，能够可靠的熄灭通断负荷电流时所产生的电弧。断路器、负荷开
8、关、接触器等开关电器具有控制作用。开关电器的作用开关电器的作用2、保护保护 当电力线路或电气设备发生故障时将故障部分从电网快速切除，保证电网中的无故障部分正常运行。这种作用称为保护。电网短路时所产生的故障电流数值很大（可达到正常负荷电流的几倍、十几倍甚至几十倍），危害非常严重，必须迅速切除。这就要求开关电器即能快速运作，又具有足够的通断能力。具有保护作用的开关电器包括断路器、熔断器、负荷开关等。3 3、隔离隔离 退出运行或需要进行检修的电力线路及设备从电网中切除（断开电源）后，还必须可靠地与电源隔离开来，使之与电源形成一个明显的端口，防止在误操作和过电压情况下接通电源，以保证设备和检修人员的安
9、全。这种作用称为隔离。具有这一作用的开关电器只在无负荷电流或小电流的情况下接通或断开电路，因而无需专门的灭弧装置。但要求它在断开时触头间有足够的距离和可靠的绝缘，以保证在恶劣的气候和环境条件下也能可靠地起隔离作用，并保证在过电压及相间闪络的情况下不致引起绝缘的击穿。具有隔离作用的开关电器包括高压隔离开关和低压刀开关等。开关电器的作用开关电器的作用4、接地接地 电力线路和电力设备在检修之前，除断开电源和隔离电源外，还要把三相短接接地，其作用一是对地泄放掉电力线路和电力设备上的残余电荷；二是使电力线路和电力设备与地保持零电位，以防万一突然来电造成人身安全事故。这可采用挂接临时接地线的方法，但更方便
10、的方法是采用接地开关。接地开关既有独立结构形式的，也有与隔离开关合二为一的结构形式，称之为隔离接地开关（如旋转式隔离开关）；还有一类是三工位（接通、隔离、接地）负荷开关。开关电器的作用开关电器的作用1控制2保护3隔离4接地开关电器的类别开关电器的类别1按电压等级分为高压开关电器和低压开关电器电力、电器行业中也把335kV电网中使用的开关电器称为中压开关电器，3kV以下电网中使用的开关电器称为低压开关电器，把66kV及以上电网中使用的开关电器高压开关电器的种类包括断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、熔断器、接触器、负荷开关-限流式熔断器组合电器等低压开关电器大体上可分为配电电器和控制电器，配电
11、电器主要有断路器、刀开关、熔断器、刀熔开关、负荷开关等开关电器的类别开关电器的类别2按安装场所分为户内式和户外式10kV电及以下的开关设备一般为户内式，35kV及以上的开关设备多为户外式开关电器的主要性能参数开关电器的主要性能参数1额定电压开关电器在规定的正常使用和性能条件下，能够连续运行的最高电压称为额定电压2额定电流额定电流是指在规定的正常使用和性能条件下，开关电器主回路能够长期承载的电流有效值，即开关电器允许长期通过的最大工作电流。在这种情况下，电器各部分的温度不会超过允许值，以保证电器的工作可靠。开关电器的主要性能参数开关电器的主要性能参数3额定绝缘水平 开关电器工作时还将承受高于额定
12、电压的各种过电压作用，包括工频过电压、操作过电压、雷电冲击过电压。这就要求开关电器在各种过电压的作用下，不会导致绝缘损坏。标志这方面性能的参数有1min工频耐受电压（有效值）、操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压。开关电器的绝缘分为相间绝缘、相对地绝缘和开关断口绝缘。额定短时耐受电流3 额定短时耐受电流即热稳定电流，是指在规定的使用和性能条件下，在确定的短时间内，开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值。开关电器的主要性能参数开关电器的主要性能参数额定峰值耐受电流5 额定峰值耐受电流即动稳定电流，是指在规定的使用和性能条件下，开关在闭合位置所能耐受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。额定短路
13、开断电流6 开关电器在规定的条件下能保证正常开断的最大短路电流。额定短路开合电流7在规定的使用和性能条件下，开关能保证正常开合的最大短路峰值电流。电气图和常用开关电器及电气符号电气图的定义电动机起动控制实境模拟图电气符号含义和常用开关电器及电气符号电气原理图电气图和常用开关电器及电气符号电气图定义电气图定义：用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。表示系统和装置中电气关系的专业技术图。电气图作用电气图作用：用来阐述电气设备及设施的工作原理，描述产品的构成和功能，提供装接和使用信息的重要工具和手段。电气图和常用开关电器及电气符号电气图的
14、特点(1)表达形式-简图 用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图，是电气图的主要表达形式。例：变电所电气系统图简图特点：1）各种电气设备和导线用图形符号表示，而不用具体的外形结构表示；2）各设备符号旁边标注了代表该设备的文字符号；3）按功能和电流流向表示各电气设备的连接关系和相互位置；4）没有标注尺寸 电气图和常用开关电器及电气符号电气图的特点(2)表达内容-元件和连接线 元件和连接线是电气图所描述的主要对象，也是电气图所要表达的主要内容。一个电路通常由四部分组成：电源设备、开关设备、负载设备和连接线。其中电源设备、开关设备、负载设备称为元
15、件，则由各种元件按照一定次序用连接线连接起来就构成一个电路。电气图和常用开关电器及电气符号电气图的特点(3)基本要素-图形符号、文字符号（项目代号）图形符号、文字符号（项目代号）图形符号和文字符号（项目代号）的结合，可以描述和区别元件的名称、功能、状态、特征及安装位置等，使人们一看就知道它是不同用途的元件。注意：1）在同一图中文字符号的唯一性；2）为了更具体地加以区别，除了文字符号外，有时还要标注技术数据，如型号、规格。电气图和常用开关电器及电气符号电气图的主要特点（归纳）1)电气图的表达方式电气图的表达方式：简图。是用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其
16、连接关系的一种图。2)电气图的主要表达内容：电气图的主要表达内容：元件和连接线3)电气图的主要组成部分：电气图的主要组成部分：图形符号、文字符号（或项目代号）。一个电气系统或一种电气装置由各种元器件组成，在主要以简图形式表达的电气图中，无论是表示构成，表示功能，还是表示电气接线等等，通常用简单的图形符号表示。4)电气图的多样性：电气图的多样性：对能量流、信息流、逻辑流、功能流的不同描述构成了电气图的多样性。一个电气系统中，各种电气设备和装置之间，从不同角度、不同侧面存在着不同的关系。5)电气图的特征：电气图的特征：清楚易懂、简单明了、特性鲜明、布局合理、形式多样电气图和常用开关电器及电气符号电
17、气符号 电气符号包括图形符号、文字符号和回路标号等，它们相互关联、互为补充，以图形和文字的形式从不同角度为电气图提供个种信息；因此只有弄清楚电气符号的含义，构成及使用方法，才能正确地看图。1、图形符号 通常用于图样或其它文件以表示一个设备（如电动机）或概念（如接到）的图形、标记或字符。图形符号是构成电气图的基本单元，是电工技术文件的“象形文字”，是电气“工程语言”的“词汇”和“单词”。因此，正确、熟练地理解、绘制和识别各种电气图符号是电气制图与看图的基本功能。电气图和常用开关电器及电气符号电气符号图形符号的构成图形符号通常由符号要素、一般符号和限定符号组成，具体如下：符号要素 指一种具有确定意
18、义的简单图形，通常表示电器元件的轮廓或外壳。符号要素必须同其它图形符号组合，构成表示一个设备或概念的完整符号。如接触器的动合主触头的符号，就由接触器的触头功能符号和动合触头（常开）符号组合而成。符号要素不能单独使用，而通过不同的形式组合后，即构成多种不同的图形符号。一般符号 用以表示一类产品或此类产品特征的一种简单符号。一般符号可直接应用，也可以加上限定符号使用。如如“O”电动机的一般符号，”“为接触器或继电器线圈的一般符号。限定符号 指用来提供附加信息的一种加在其它图形符号上的符号。限定符号一般不能单独使用。但一般符号有时也可用作限定符号，如电容器的一般符号加到扬声器符号上即构成电容式扬声器
19、的符号。电气图和常用开关电器及电气符号电气符号2、文字符号 是表示和说明电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。文字符号可为电气技术中的项目代号提供电气设备、装置和元器件种类字母代码和功能字母代码；可作为限定符号与一般符号组成使用，以派生新的图形符号。另外，还可以在技术文件或电气设备中表示电气设备的功能、状态和特征。为此，广大电工和电气技术人员在绘制或阅读各种电气图形符号的同时，必须熟悉电气设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码的文字符号。电气图和常用开关电器及电气符号电气符号3、回路标号回路标号电路中的回路都标有文字符号和数字符号，统称为回路标号，也称为回路线号其作
20、用是为便于实际接线和有故障时便于线路的检查。回路标号主要用来表示各回路的种类和特征等，通常由三位或三位以下的数字组成，按照“等电位”的原则进行标注。所谓等电位的原则，即为回路中连接在一点上的所有导线具有同一电位二标注相同的回路标志，由线圈、绕组、触头、电容等元（部）件。电气图和常用开关电器及电气符号常见符号要素如下表：电气图和常用开关电器及电气符号电气图和常用开关电器及电气符号常用一般符号电气图和常用开关电器及电气符号限定符号应用电气图和常用开关电器及电气符号 一般符号+限定符号电气图和常用开关电器及电气符号4、项目代号和端子代号、项目代号和端子代号回路标号回路标号电路中的回路都标有文字符号和
21、数字符号，统称为回路标号。回路标号主要用来表示各回路的种类和特征等，通常由三位或三位以下的数字组成，按照“等电位”的原则进行标注。所谓等电位的原则，即为回路中连接在一点上的所有导线具有同一电位二标注相同的回路标志，由线圈、绕组、触头、电容等元（部）件项目代号定义：项目代号定义：用以识别图、表图、表格中和设备上的项目种类，并提供项目的层次关系、实际位置等信息的一种特定的代码，称为项目代号。通过项目代号可以将不同的图或其他技术文件上的项目(软件)与实际设备中的该项目(硬件)一一对应和联系在一起。电气图和常用开关电器及电气符号项目代号的组成项目代号的组成 一个完整的项目代号由4个代号段组成，分别是：
22、种类代号段，其前缀符号为“-”；如“-K1”高层代号段，其前缀符号为“=”；如“S”位置代号段，其前缀符号为“+”；如“+105+B+3”端子代号段，其前缀符号为“：”如“-X：5”一个项目可由一个代号段或几个代号段组成。如“-K1”、“S Q2”、“+H84=S1-Q4：A”电气图和常用开关电器及电气符号端子：端子：在电气元件中，用以连接外部导线的导电元件。端子分类端子分类：固定端子和可拆卸端子。端子图形符号端子图形符号：固定端子图形符号：0或 可拆卸端子图形符号：端子分为设备（元件）端子和连接端子王友虎王友虎常用开关电器及电气符号 功能：功能：正常供电时通过负荷电流，当供电系统发生正常供电时通过负荷电流，当供电系统发生短路故障或严重过负荷时，与其相应的继电保护或自短路故障或严重过负荷时，与其相应的继电保护或自动装置配合，快速切断故障电流或过负荷。动装置配合，快速切断故障电流或过负荷。断路器断路器电气、机械寿命：电气、机械寿命：20003000次次实物示意实物示意绘图符号绘图符号按照回路功能的不同，一次回路可一分为：1、受电回路 2、馈电回路（配电回路）3、联络 4、母联 5、电机直接启动 6、电机星-三角启动回路 7、电容补偿回路 以下是ABB标准的回路配置表，表中的元件配置大家都很熟悉了，我们主要关注的是抽屉的配置。一次回路方案一次回路方案
