高低壓配電工作原理介紹

1、高低壓配電一、交流高壓配電系統(tǒng)較大的通信局、長途通信樞扭大樓為保證高質(zhì)量的穩(wěn)定市電，以及供電規(guī)范要求（超過600KVA變壓器），一般都由市電高壓電網(wǎng)供電。為保證供電的可靠 性，通常都從兩個不同的變電站引入兩路高壓，其運(yùn)行方式為用一、備一，并且 不實(shí)行與供電局建立調(diào)度關(guān)系的調(diào)度管理，同時要求兩路電源開關(guān)（或母聯(lián)開關(guān)） 之間加裝機(jī)戒連鎖或電氣連鎖裝置， 以避免誤操作或誤并列。為控制兩路高壓電 源，常用成套高壓開關(guān)柜，開關(guān)柜的一次線路可根據(jù)進(jìn)出線方案、電路容量、變 壓器臺數(shù)和保護(hù)方式先用若干一次線路方案的高壓開關(guān)柜組成高壓供電系統(tǒng)。目前大多數(shù)較大的通信局、長途通信樞扭大樓多選用單母線用斷路器分段的方

2、式供 電，其系統(tǒng)圖1-2-1如下：圖1-2-1 10kv高壓系統(tǒng)圖來自兩個不同供電局變電站的兩路高壓經(jīng)戶外隔離開關(guān)、電流互感器、高壓斷路器接到高壓母線，然后經(jīng)隔離開關(guān)、計(jì)量柜、測量及避雷器柜、出線柜接到 降壓變壓器。1、電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量要求和電壓標(biāo)準(zhǔn)我國發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組輸出額定電壓為 3.1520kV。為了減少線路能耗、 壓降，經(jīng)發(fā)電廠中的升壓變電所升壓至 35500kV，再由高壓輸電線傳送到受電 區(qū)域變電所，降壓至610kV，經(jīng)高壓配電線送到用戶配電變電所降壓至380V低壓，供用電設(shè)備使用。對于用電設(shè)備來說，它的額定電壓規(guī)定與同級電力網(wǎng)線路額定電壓相等。發(fā)電機(jī)的額定電壓比電網(wǎng)電壓高 5%是

3、考慮到負(fù)荷電流導(dǎo)致在線路上產(chǎn)生壓降損 失。變壓器在與發(fā)電機(jī)直接相聯(lián)時（通常為升壓變壓器），它的一次線圈額定電壓 應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。即高于同級線路額定電壓的5% ;不與發(fā)電機(jī)直接相聯(lián)時，即相當(dāng)于線路上的用戶設(shè)備時（通常為降壓變壓器），其一次線圈的額定電 壓應(yīng)與線路的額定電壓相等。變壓器二次線圈的額定電壓是指變壓器一次側(cè)加入 額定電壓，而二次側(cè)開路的電壓即空載電壓，而在滿載時二次線圈內(nèi)有約5%的電壓降。因此。如果變壓器二次側(cè)供電線路較長，則變壓器二次側(cè)線圈的額定電壓一方面要考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部 5%的阻抗電壓降，另一方面還要考慮線路上的 壓降損失需高于線路額定電壓 5%。所以它要比線路額定電壓

4、高10 %。如果變 壓器二次側(cè)供電線路不太長，則變壓器二次側(cè)線圈的額定電壓只需高于線路額定 電壓5%。僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部電壓降。對于電信局（站）中的配電變壓器，其一次線圈額定電壓即為高壓配電網(wǎng)電 壓，即6kV或10kV。二次線圈額定電壓因其供電線路距離較短。一般選 400/230V，而用電設(shè)備受電端電壓為 380/220v。2、用戶變、配電所的供電方式用戶變、配電所的供電方式取決于用戶負(fù)荷的性質(zhì)、負(fù)荷容量及網(wǎng)絡(luò)條件。 一般情況下，有保安負(fù)荷的用戶應(yīng)以雙路電源供電。 一般負(fù)荷用戶多為單路電源 供電，以架空線或電纜引入電源。高壓配電方式，是指從區(qū)域變電所，將35KV以上的高壓降到610KV高壓送

5、 至企業(yè)變電所及高壓用電設(shè)備的接線方式， 稱為高壓配電。配電網(wǎng)的基本接線方 式有三種：放射式、樹干式及環(huán)狀式。配電網(wǎng)中的用戶根據(jù)所處在的位置及電網(wǎng) 規(guī)劃要求，可能是輻射式的負(fù)荷終端，也可能是環(huán)網(wǎng)中的一個單元節(jié)點(diǎn)。 對于雙 路電源供電的用戶和35Kv及以上電壓供電的用戶的運(yùn)行方式由電力調(diào)度部門實(shí) 行統(tǒng)一調(diào)度。3、用戶變、配電所的主接線主接線是指由變、配電所的一次設(shè)備，即通常所稱高壓與電力網(wǎng)直接連接的 主要電氣設(shè)備組成的變、配電所主電路接線關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)有通信局站的高壓供電 方式，這里著重介紹10kV兩種常用主接線。對于10Kv供電的用戶的變、配電所的主接線多采用線路變壓器組或單母線 接線方式。10

6、kV容量為160-600kVA的工企用電單位的變、配電所多采用高供低 量的供電方式，既高壓供電、在低壓則計(jì)量但應(yīng)加計(jì)變壓器損失。 對于這種供電 方式的用戶常采用線路、變壓器組方式的主接線系統(tǒng)（如圖 1-2-2 ）。圖1-2-2單母線接線方式圖對于受電變壓器總?cè)萘砍^ 600kVA的中型企業(yè)的變、配電所可采用單路電 源供電，單母線用隔離開關(guān)或斷路器分段的主接線方式。雙路電源供電，兩臺變 壓器采用單母線用斷路器分段的主接線方式。這種方式接線的變、配電所適用于 容量1000kVA及以上的雙路供電的企業(yè)，供電比較可靠，運(yùn)行方式靈活，倒閘 操作比較方便，通信系統(tǒng)大型局站常采用這種主接線。（如圖 1-2-

7、3 ）。圖1-2-3分段的主接線方式圖4、高壓配電柜倒閘操作有關(guān)技術(shù)要求倒閘操作就是將電氣設(shè)備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，即接通或斷開高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、自動開關(guān)、刀開關(guān)、直流操作回路、整定自動裝置（或 繼電保護(hù)裝置）、安裝（或拆除）臨時接地線等。高壓電氣設(shè)備倒閘操作的技術(shù)要求（1）高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)（或自動開關(guān)及刀開關(guān)）的操作順序規(guī)定 如下：停電時，先斷開高壓斷路器（或自動開關(guān)），后斷開高壓隔離開關(guān)（或到 開關(guān)）；送電時，順序與此相反。嚴(yán)禁帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)（或刀開關(guān)）。（2）高壓斷路器（或自動開關(guān)）兩側(cè)的高壓隔離開關(guān)（或刀開關(guān)）的操作 順序規(guī)定如下：停電時先拉開負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)

8、（或刀開關(guān)），后拉開電源側(cè)隔離 開關(guān)（或刀開關(guān)）；送電時，順序與此相反。（3）變壓器兩側(cè)開關(guān)的操作順序規(guī)定如下：停電時，先拉開負(fù)荷開關(guān)，后 拉開電源側(cè)開關(guān)；送電時，順序與此相反。（4） 單極隔離開關(guān)及跌落保險的操作順序規(guī)定如下：停電時，先拉開中相， 后拉開兩邊相；送電時，順序與此相反。（5）雙母線接線的變電所，當(dāng)出線開關(guān)由一條母線倒換至另一條母線供電 時，應(yīng)先合母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，而后再切換出線開關(guān)母線冊的隔離開關(guān)。（6）操作中，應(yīng)注意防止通過電壓互感器二次返回高壓。（7）用高壓隔離開關(guān)和跌落保險拉、合電氣設(shè)備時，應(yīng)按照制造廠的說明和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的操作范圍進(jìn)行操作。缺乏此項(xiàng)資料時，可參照下列規(guī)定（指

9、系統(tǒng)運(yùn)行正常情況下的操作）： 可以分、合電壓互感器、避雷器； 可以分、合母線充電電流和開關(guān)旁路電流; 可以分、合變壓器中性點(diǎn)直接接地點(diǎn); 10kv室外三級、單極高壓隔離開關(guān)和跌落保險，可以分、合的空載變壓 器容量不大于560KVA可以分、合的空載架空線路不大于 10KM以分、合的空載架空線路不大于 5km。320KVA 可（8）當(dāng)采用電磁操動機(jī)構(gòu)合高壓斷路器時，應(yīng)觀察直流電流表的變化，合 閘后電流表應(yīng)返回。連續(xù)操作高壓斷路器時，應(yīng)觀察直流母線電壓的變化。、常見的高壓電器高壓電器是指額定工作電壓在 3000V以上的電器，它在高壓線路中用來實(shí)現(xiàn) 關(guān)合、開斷、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)和測量等功能。常用的高壓

10、電器有高壓熔斷器、 高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負(fù)荷開關(guān)、避雷器和互感器等。高壓電器在通信電源的交流供電系統(tǒng)中，種類也很多。歸納起來分以下三種:（一）高壓開關(guān)電器主要用于高壓交流配電系統(tǒng)中。要求工作可靠。能分?jǐn)喔邏航涣麟娫?，能?正常負(fù)荷下控制系統(tǒng)的通與斷。這類高壓電器有高壓隔離開關(guān)、高壓斷路器等。（1）高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)用于隔離檢修設(shè)備與高壓電源。 當(dāng)電氣設(shè)備檢修時，操作隔離開關(guān) 使須檢修的設(shè)備與同電壓的其它部分呈明顯的隔離。隔離開關(guān)無特殊的滅弧裝置，因此它的接通與切斷不允許在有負(fù)荷電流的情 況下進(jìn)行，否則斷開隔離開關(guān)的電弧會燒毀設(shè)備， 甚至造成短路故障。所以須要 接通或斷開隔離開關(guān)時，應(yīng)

11、先將高壓電路中斷路器分?jǐn)嘀蟛拍苓M(jìn)行，典型GN型高壓隔離開關(guān)如圖1-2-4所示。在電力系統(tǒng)中，隔離開關(guān)的主要用途是：將電器設(shè)備與帶電的電網(wǎng)隔離，以保證被隔離的電氣設(shè)備有明顯的斷開點(diǎn)能 安全地進(jìn)行檢修。改變運(yùn)行方式。在雙母線的電路中，可利用隔離開關(guān)將設(shè)備或線路從一母線 切換到另一組母線上去。接通和斷開小電流電路。例如可以用隔離開關(guān)進(jìn)行下列操作：接通和斷開電壓互感器和避雷器電路；接通和斷開電壓為10KV長5KM以內(nèi)的空載輸電線路；接通和斷開電壓為35K V容量為1000KVA及以下的和電壓為 110KV,容量為320KVA及以下的空載變壓器；接通和斷開電壓為35KV長度在10 公里以內(nèi)的空載輸電線

12、路。圖1-2-4GN8型高壓隔離開關(guān)（2）高壓斷路器少油斷路器少油斷路器（又稱油開關(guān)），屬戶內(nèi)式高壓斷路器，是高壓開關(guān)設(shè)備最重要、 最復(fù)雜的一種設(shè)備，既能切斷負(fù)載又能自動保護(hù)，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和變電所的 高壓開關(guān)柜內(nèi)。SN10-10型高壓少油斷路器的基本結(jié)構(gòu)有框架、傳動機(jī)械及油箱，油箱外 部用絕緣筒包裹，內(nèi)部下端為基座，導(dǎo)電桿的轉(zhuǎn)軸和傳動機(jī)構(gòu)裝在基座內(nèi)， 基座 上又固定著滾動觸頭。油箱上端是鋁帽，帽下部為瓣形靜觸頭，帽上部為油氣分 離室，中部為滅弧室。一旦斷路器觸頭斷開時，傳動桿因分閘彈簧放松而使導(dǎo)電動觸桿迅速下移， 導(dǎo)電動觸桿與靜觸頭之間便產(chǎn)生電弧。由于絕緣油因高溫而氣化，滅弧室內(nèi)氣壓隨之升

13、高，迫使靜觸頭的小鋼球壓住中心上，于是油和氣相混合以橫吹的方式冷 卻電弧，當(dāng)斷路器合閘時上出線端、靜觸頭、導(dǎo)電觸頭、導(dǎo)電動觸桿、中間滾動 觸頭、下出線端組成導(dǎo)電通路，結(jié)構(gòu)圖如圖 1-2-5所示。圖1-2-5 SN10 10少油斷路器少油斷路器的運(yùn)行檢查既注意事項(xiàng)：*應(yīng)經(jīng)常巡視斷路器的油面位置在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)線上。油色應(yīng)正常。桶殼、油 閥、油位計(jì)等處是否清潔、無滲漏油現(xiàn)象。*瓷絕緣部分應(yīng)無破裂、掉瓷、閃絡(luò)放電痕跡和電暈現(xiàn)象。表面應(yīng)無臟污。*拉、合閘指示器標(biāo)志是否清楚、位置是否正確，并與指示等的指示一致。*操作機(jī)構(gòu)應(yīng)保證經(jīng)常的靈活可靠，無卡塞現(xiàn)象，并定期在轉(zhuǎn)動部家潤滑油。*用手力操動機(jī)構(gòu)時，必須由熟練

14、人員操作，保證機(jī)構(gòu)一次合到位，中途不 的停頓。*經(jīng)常注意油面高度，當(dāng)油面低于油標(biāo)線時，可以通過注油螺釘加油。*油箱無油情況下，不能進(jìn)行帶電分、合閘。真空斷路器ZNL系列三相戶內(nèi)高壓真空斷路器（以下簡稱斷路器）可用于額定頻率50HZ 額定電壓6至12KV,額定電流至630A額定短路開斷電流至12.5KA的電力系統(tǒng) 中，作為高壓電器設(shè)備的控制和保護(hù)開關(guān)。斷路器主要由操作機(jī)構(gòu)、真空滅弧室、 絕緣框及絕緣子等組成，整個布局成立體形。操作機(jī)構(gòu)安裝在前部，由薄板組成 的箱體內(nèi)。真空滅弧室固定在箱體后面，由DM（不飽和聚酯模塑料壓制而成的絕 緣框架內(nèi)。每相真空滅弧室都有單獨(dú)的絕緣框、 絕緣子作絕緣隔離。箱體

15、內(nèi)還裝 有記載斷路器合分次數(shù)的機(jī)械計(jì)數(shù)器。操作機(jī)構(gòu)主要由儲能機(jī)構(gòu)、合分彈簧、連鎖機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)主軸、分閘緩沖器、 分勵脫扣器、過流脫扣器、輔助開關(guān)等控制裝置組成。貯能機(jī)構(gòu)通過連接件與機(jī) 構(gòu)主軸相連，主軸的旋轉(zhuǎn)通過固定在其上的拐臂推動絕緣子，使真空滅弧室的動導(dǎo)電桿作合、分動作。合閘彈簧可由電動機(jī)或手柄來使彈簧拉伸貯能。分閘彈簧則是在斷路器合閘的同時，由機(jī)構(gòu)主軸拐臂拉伸貯能。聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)是保證斷路器在 合閘狀態(tài)時，機(jī)構(gòu)不能再進(jìn)行合閘操作。須分閘后，機(jī)構(gòu)才能進(jìn)行合閘操作。斷 路器的合、分動作均可用手動或電動來完成。真空滅弧室的滅弧原理：滅弧室里有一對動、靜導(dǎo)電觸頭，觸頭合上和分開， 形成通斷。斷路器大電流的

16、開斷是否成功，關(guān)鍵是在于電流過零后，觸頭間的絕緣恢復(fù)速度是否比恢復(fù)電壓上升快。 實(shí)踐證明，真空中的絕緣恢復(fù)之所以快，是 因?yàn)樵谌蓟∵^程中所產(chǎn)生的金屬蒸汽、 電子和離子，能在很短的時間內(nèi)擴(kuò)散，并 被吸附在觸頭和屏蔽罩等表面上，當(dāng)電流在自然過零時，電弧就熄滅了，觸頭間 的介質(zhì)強(qiáng)度迅速恢復(fù)起來。本斷路器真空滅弧室內(nèi)的觸頭采用CuCr合金材料，開斷能力強(qiáng)，截流水平低，電壽命長。（二）高壓保安電器主要是用于交流高壓配電系統(tǒng)中。配電系統(tǒng)對電器要求是：當(dāng)線路發(fā)生過載、 短路、過電壓故障時，對電源設(shè)備起到保護(hù)工作。這類電器有高壓熔斷器、避雷 器。高壓熔斷器按使用場合可分為戶內(nèi)管型熔斷器和戶外跌落式熔斷器。避雷

17、器有閥式避雷器和管式避雷器。通信電力系統(tǒng)采用閥式避雷器。閥式避雷器按工作 電壓等級可分為高壓閥式避雷器和低壓閥式避雷器。（三）高壓測量電器用來將高壓電網(wǎng)的電壓、電流降低或變換至儀表允許的測量范圍內(nèi)，以便進(jìn)行測量。這類高壓電器有電壓互感器和電流互感器。 一般這兩種電器安裝在高壓 開關(guān)柜內(nèi)，與電壓表、電流表配合進(jìn)行測試。、交流低壓配電系統(tǒng)低壓配電設(shè)備是將由降壓電力變壓器輸出的低電壓電源或直接由市電引入 的低電壓電源進(jìn)行配電，用作市電的通斷、切換控制和監(jiān)測，并保護(hù)接到輸出側(cè) 的各種交流負(fù)載。低壓配電設(shè)備由低壓開關(guān)、空氣斷路開關(guān)、熔斷器、接觸器、 避雷器和監(jiān)測用各種交流電表及控制電路等組成。1 .刀開

18、關(guān)（1）刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)刀開關(guān)由瓷質(zhì)底座、靜觸點(diǎn)座二接裝熔絲的觸頭、上膠蓋、下膠蓋和帶瓷質(zhì) 手柄的閘刀等組成。因?yàn)橛心z蓋罩著，所以不僅當(dāng)開關(guān)處于合閘位置時， 操作人 員不可能觸及帶電部分，而且當(dāng)開關(guān)分?jǐn)嚯娐窌r，所產(chǎn)生的電弧一般也不會飛出 傷人。此外，膠殼還能起到防止因金屬零件掉落于刀面形成極間短路的作用。并且因?qū)⑵涓鳂O分開，從而防止了極間飛弧導(dǎo)致電源短路的危險。刀開關(guān)的內(nèi)部裝 設(shè)了熔絲，當(dāng)其所控制的電路發(fā)生短路故障時，可借助熔絲的熔斷迅速地切斷故 障電路，從而保護(hù)電路中的其他電氣設(shè)備。（2）刀開關(guān)分類根據(jù)不同的工作原理、使用條件和結(jié)構(gòu)形式，刀開關(guān)及其與熔斷器組合的產(chǎn) 品可以分為以下五類：開啟式負(fù)荷

19、開關(guān)（膠蓋瓷底刀開關(guān)）；封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）；刀開關(guān)和刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)（隔離刀開關(guān)）；熔斷器式刀開關(guān)；組合開關(guān)。各種類型的刀開關(guān)還可以按其額定電流、刀的極數(shù)（單極、雙極、三極和四 級）、有無滅弧罩以及操作方式來區(qū)分。 通常除了特殊的大電流刀開關(guān)采用電動 機(jī)操作外，一般均采用手動操作方式。2 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)是供兩種或兩種以上電源或負(fù)載轉(zhuǎn)換用的電器。在控制、測量系統(tǒng)中經(jīng)常需要電路轉(zhuǎn)換，如電源的倒換、電動機(jī)的反向運(yùn)轉(zhuǎn)、測量回路中電壓、電 流的換相等等。轉(zhuǎn)換開關(guān)可使控制回路或測量線路簡化， 并避免操作上的失誤和 差錯。轉(zhuǎn)換開關(guān)DK代替兩個單刀單投刀開關(guān) DK1、DK2 ,使電動機(jī)能實(shí)現(xiàn)反向 運(yùn)行的

20、線路。使用轉(zhuǎn)換開關(guān)不僅操作方便，而且節(jié)約了設(shè)備。轉(zhuǎn)換開關(guān)從本質(zhì)上說是刀開關(guān)的一種，區(qū)別在于刀開關(guān)的操作是上下的平面 動作，而轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作是左右旋轉(zhuǎn)的平面動作， 這樣把靜觸頭座安裝在塑料壓 制的盒內(nèi)，每層一極呈立體布置，不僅減少了安裝面積，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊， 操作安全可靠，轉(zhuǎn)換開關(guān)還能按線路的一定要求組成不同接法的開關(guān)。以適應(yīng)不同電路的要求，因此，在各種配電設(shè)備和控制設(shè)備中應(yīng)用甚廣。轉(zhuǎn)換開關(guān)的種類很多，目前自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS ）應(yīng)用日益廣泛。下面介紹 目前比較先進(jìn)的施耐德 Masterpact MT 8006300 （H，L）系列ATS轉(zhuǎn)換開關(guān) （圖1-2-6 ）。它具有更好的靈活性、可靠

21、性，更高的分?jǐn)嗄芰透叩倪x擇性， 但體積保持不變，具有手動，遙控轉(zhuǎn)換裝置。圖1-2-6施耐德系列ATS轉(zhuǎn)換開關(guān)在通信局（站）電源系統(tǒng)中，ATS開關(guān)有三種應(yīng)用：即二路市電電源在低 壓供電系統(tǒng)上的切換、市電與備用發(fā)電機(jī)組供電系統(tǒng)的切換、電力機(jī)房交流引入電源的切換。二路電源切換的開關(guān)間應(yīng)具有機(jī)械和電氣連鎖功能，以確保設(shè)備、 供電及人身的安全。3 熔斷器熔斷器是串接在低壓電路中的一種保護(hù)電器。 當(dāng)線路過載或短路時，利用熔 絲（片）熔斷來切斷電流，從而實(shí)現(xiàn)對電路的保護(hù)。熔斷器是由熔體、熔管或熔座、底座等部分組成的。熔體一般由兩種材料制 成：一種是由熔點(diǎn)較低的鉛、鋅、錫制成，特別是由鉛、錫合金制成的絲，

22、鋅制成的片等；另一種是由熔點(diǎn)較高的銅制成的熔絲、熔片。熔管（座）是由陶瓷、 玻璃纖維等材料制成。當(dāng)熔體熔斷時，熔管也有一定的滅弧作用。熔斷器種類很多，有插入式、螺旋式、無填料密封式，還有填料封閉管式及 引進(jìn)的gM、aM系列和高分?jǐn)嗄芰Φ腘T型等。4 接觸器接觸器是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的一種電器， 用于頻繁地遠(yuǎn)距離地自動 接通和斷開主電路，并控制大容量電路或電動機(jī)的電磁式操作電器。接觸器分交流接觸器和直流接觸器兩類。交流接觸器是用主觸頭通斷交流電路， 其電磁機(jī)構(gòu) 通交流電。直流接觸器是用主觸頭通斷直流電路， 其電磁機(jī)構(gòu)通直流電。交流接 觸器（圖1-2-7）主要由電磁吸引線圈、主觸頭、輔助觸頭

23、和滅弧罩等構(gòu)成。1外接電源接線柱2 主觸頭3 銜鐵4電磁吸引線圈5 鐵芯6 輔助觸頭圖1-2-7交流接觸器5自動開關(guān)自動開關(guān)也稱自動空氣斷路器，是用于當(dāng)電路中發(fā)生過載、短路和欠電壓等 不正常情況時，能自動分?jǐn)嚯娐返碾娖鳎灰部捎米鞑活l繁地起動電動機(jī)或接通、 分?jǐn)嚯娐贰Ｋ堑蛪航?、直流配電系統(tǒng)中的重要保護(hù)電器之一，自動開關(guān)按結(jié)構(gòu)型式分類可分為框架式（也稱萬能式）和塑料外殼式（也稱裝置式）兩類。以施 耐德空氣斷路器Compact系列（圖1-2-8）為例介紹自動開關(guān)的特性。圖1-2-8 施耐德空氣斷路器Compact系列產(chǎn)品例如：施耐德空氣斷路器 Masterpact MT 8006300 （H, L

24、），機(jī)械壽命： 50000次；電氣壽命：30000次。具有高限流特性：CompactNS可以接近熔斷器 性能；模塊化設(shè)計(jì)：可在現(xiàn)場安裝的附件；絕緣性能加強(qiáng)：前面板二類絕緣級聯(lián)技 術(shù)；運(yùn)用斷路器的限流作用，提升其下級斷路器的分?jǐn)嗄芰?、限流的安全性；?系列的開關(guān)按照用戶的要求具有插拔功能，以利于更換的方便，裝置明顯簡化和經(jīng)濟(jì)，節(jié)省用戶投資，具有電子脫扣器（STR，電磁脫扣器（MA。6繼電器繼電器是一種能根據(jù)輸入物理量的變化， 使其自身執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的電器。它 既可改變控制線路的工作狀態(tài)，按照控制程序完成預(yù)定的控制任務(wù)， 又可根據(jù)電 路狀態(tài)實(shí)現(xiàn)某種保護(hù)。繼電器由三個基本部分組成：檢測機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和

25、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。檢測機(jī)構(gòu)接 收外界輸入信號，并將信號傳給中間機(jī)構(gòu)。中間機(jī)構(gòu)對信號的變化進(jìn)行判斷、 物 理量轉(zhuǎn)換并放大。當(dāng)輸入信號達(dá)到一定值時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)使觸頭動作，接通或斷開 電路，從而達(dá)到控制或保護(hù)的目的。繼電器從用途來分，有控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類， 根據(jù)通信電源系統(tǒng) 的使用情況，只介紹保護(hù)繼電器。保護(hù)繼電器從功能來分，又有測量繼電器和有或無繼電器兩大類。 測量繼電 器是主繼電器，一般裝在繼電保護(hù)的第一級，用來反應(yīng)被保護(hù)元件的特性量變化。 當(dāng)特性量達(dá)到動作值時即執(zhí)行動作。 有或無繼電器是一種輔助繼電器，是按電氣 量是否存在或者是否為零時而動作的繼電器。 它包括時間繼電器、中間繼電器和 信號繼電

26、器等。保護(hù)繼電器又可分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式和熱繼電器等多種形 式。按保護(hù)繼電器的反應(yīng)物理量（即輸入信號）分，又可分為電流繼電器、電壓 繼電器、功率繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、氣體繼電器和溫度繼電器等。保護(hù)繼電器按其在保護(hù)裝置中的功能不同還可分為啟動繼電器、時間繼電 器、信號繼電器、中間繼電器等。其相互配合，典型過流保護(hù)應(yīng)用如圖1-2-9所示。當(dāng)線路發(fā)生短路時，起動用的電流繼電器 KA瞬時動作，時間繼電器 KT跟 著啟動，KT經(jīng)整定時限后，接通信號繼電器 KS和中間繼電器KM。KM接通斷 路器的跳閘回路，使斷路器自動跳閘，斷開電路。圖1-2-9過流保護(hù)方框圖來自兩個不同供電局變電

27、站的兩路高壓經(jīng)戶外隔離開關(guān)、電流互感器、高壓斷路器接到高壓母線，然后經(jīng)隔離開關(guān)、計(jì)量柜、測量及避雷器柜、出線柜接到 降壓變壓器。三、低壓配電設(shè)備1、低壓配電設(shè)備的組成與類型通信電源系統(tǒng)中所用低壓配電設(shè)備包括以下幾種：成套低壓配電屏、單臺小 容量低壓配電屏、通信交流配電屏、油機(jī)轉(zhuǎn)換屏。成套低壓配電設(shè)備通常由進(jìn)線柜、補(bǔ)償柜、轉(zhuǎn)換柜、饋電柜、聯(lián)絡(luò)柜等組成。低壓配電設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式通常有三種，分別為固定式、抽屜式及開關(guān)為固定 插拔式。當(dāng)前通信局（站）廣泛使用的低壓配電柜是抽屜式和固定插拔式。2、低壓進(jìn)線柜低壓進(jìn)線柜是變壓器的輸出控制柜。內(nèi)裝自動開關(guān)（即低壓斷路器），以便 保護(hù)變壓器不至于長期過負(fù)荷運(yùn)行。

28、 當(dāng)負(fù)荷發(fā)生短路時，自動開關(guān)有最大斷開短 路的能力。低壓進(jìn)線柜具有儀表指示功能。當(dāng)采用低壓計(jì)量時，低壓進(jìn)線柜內(nèi)安 裝有計(jì)量用電流互感器和計(jì)量儀表。3、低壓饋電柜低壓饋電柜（也叫出線柜）是用電設(shè)備的控制柜，內(nèi)裝空氣開關(guān)（即低壓斷 路器），當(dāng)負(fù)荷過大時，空氣開關(guān)能自動跳閘，也能斷開短路電流。低壓饋電柜 的數(shù)量由低壓進(jìn)線柜開關(guān)最大容量和負(fù)荷種類、 數(shù)量來決定。一般負(fù)荷與保證負(fù) 荷要分開。4、轉(zhuǎn)換柜轉(zhuǎn)換柜作用是實(shí)現(xiàn)對兩路低壓交流電源的轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換柜根據(jù)配置不同有手動 轉(zhuǎn)換和自動轉(zhuǎn)換（ATS柜）兩種。目前ATS柜在通信電源系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。ATS柜內(nèi)設(shè)有電力控制裝置，配置CPU,其性能和可靠性大大提

29、高，并實(shí)現(xiàn) 小型輕量化。通過裝置內(nèi)的參數(shù)設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)多種用途。ATS柜可以通過盤面上的數(shù)值指示器來檢查模擬輸入信號狀態(tài)、接點(diǎn)輸入信號狀態(tài)和各種設(shè)定狀態(tài)等數(shù) 據(jù)。轉(zhuǎn)換柜具有自行檢測功能，由裝置內(nèi)部的 CPU進(jìn)行自我檢測，發(fā)生異常情 況及時報警。轉(zhuǎn)換柜還具有串行通信功能，通過內(nèi)裝的RS-232C通信接口、傳送接口、調(diào)制解調(diào)器、通信線路聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。5、聯(lián)絡(luò)柜當(dāng)通信局（站）配置二臺或二臺以上變壓器時， 低壓配電系統(tǒng)中常配置有低 壓聯(lián)絡(luò)柜。低壓聯(lián)絡(luò)柜設(shè)有低壓母線間聯(lián)絡(luò)的自動開關(guān)。 在低壓交流供電系統(tǒng)中 二路市電電源的切換通常有如下二種類型：（1）二路市電在高壓側(cè)采用分段運(yùn)行方式時，由于高壓系統(tǒng)不

30、允許設(shè)母聯(lián)開關(guān)，在低壓側(cè)二路市電配電母線間設(shè)有母聯(lián)開關(guān)，當(dāng)其中一路市電電源檢修或故障停電時，則二路市電在低壓側(cè)通過低壓母聯(lián)開關(guān)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)以確保通信負(fù)荷的 用電（此時的保證供電負(fù)荷應(yīng)不允許超過每路市電電源的供電容量）。（2）變壓器故障時的低壓系統(tǒng)供電電源的切換：配置多臺變壓器的低壓供電系統(tǒng)，低壓配電系統(tǒng)間設(shè)有母線聯(lián)絡(luò)斷路器。當(dāng)其中任一臺變壓器發(fā)生故障時， 通過母聯(lián)開關(guān)來保證故障變壓器所帶保證負(fù)載的供電。聯(lián)絡(luò)柜中斷路器的分合應(yīng)與低配每臺變壓器進(jìn)線柜的斷路器分合具有電氣連鎖功能，以確保設(shè)備、供電及人身的安全。6電容補(bǔ)償柜按電力部門的要求，企業(yè)用電月平均功率因數(shù)要達(dá)到 0.9以上，當(dāng)功率因 數(shù)較低時，應(yīng)

31、采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的辦法提高總功率因數(shù)。所謂自然功率因數(shù)，是指未經(jīng)補(bǔ)償?shù)膶?shí)際功率因數(shù)。在供電系統(tǒng)經(jīng)常采用的補(bǔ)償功率因數(shù) 的辦法是用并聯(lián)電力電容的方法來減小無功功率，以提高功率因數(shù)。電容補(bǔ)償柜 就是介于此情形，在其內(nèi)部安裝一定數(shù)量的電力電容，并聯(lián)在整個低壓系統(tǒng)中， 從而達(dá)到提高和補(bǔ)償功率因數(shù)的目的。圖1-2-10電容補(bǔ)償柜原理圖電容補(bǔ)償柜由功率因數(shù)補(bǔ)償控制器與電容器組構(gòu)成，電容補(bǔ)償柜一次線路原理電路如圖1-2-10所示。根據(jù)補(bǔ)償功率的大小、補(bǔ)償變化量的大小等不同，電 容補(bǔ)償柜內(nèi)所配電容器組數(shù)多少不同、 每個電容器組容量大小可不同?？刂破饔?CMOS集成電路或單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，采用循環(huán)

32、投切方式工作，以保證接觸 器、電容器操作次數(shù)相同，以延長接觸器、電容器的使用壽命。特別是采用計(jì)算 機(jī)控制的電容補(bǔ)償柜，能根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷消耗的無功功率的多少，以可調(diào)的時間間隔自動精確地控制并聯(lián)電容器組的投切動作；過壓保護(hù)、欠壓閉鎖等保護(hù)功能齊 全、可靠、實(shí)現(xiàn)簡單容易。通過補(bǔ)償使電網(wǎng)的無功消耗降到最低狀態(tài)，從而提高 了電網(wǎng)電壓的質(zhì)量，減少了輸配電系統(tǒng)和變壓器的損耗。7、交流穩(wěn)壓設(shè)備在一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，市電電壓的波動范圍比較大，超出了通信電源設(shè)備的允 許范圍。在這些地區(qū)應(yīng)當(dāng)在低壓交流配電設(shè)備的前端配置交流穩(wěn)壓器， 使供電質(zhì) 量滿足要求。穩(wěn)壓器可分為以下兩種：機(jī)電補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器是目前通信局站使用最為廣泛

33、的穩(wěn)壓器?？煽毓桦娏Ψ€(wěn)壓器是用晶閘管開關(guān)電路對輸出進(jìn)行補(bǔ)償，具有無觸點(diǎn)、 無機(jī)械損耗的特點(diǎn)。四、低壓交流供電系統(tǒng)分類通信局（站）低壓交流供電系統(tǒng)由市電交流供電系統(tǒng)、 發(fā)電機(jī)組交流供電系 統(tǒng)和電力室交流供電系統(tǒng)組成，包括低壓配電設(shè)備（開關(guān)、電器等）、饋電線路 及用電設(shè)備。由于通信局（站）的規(guī)模不同，相應(yīng)的交流供電系統(tǒng)的繁簡也不同。1、簡易的低壓交流供電系統(tǒng)簡易的低壓交流供電系統(tǒng)由一臺或幾臺交流配電屏（箱）組成。交流配電屏（箱）電源的輸入端通常可接入二路電源（市電、油機(jī)電源），如圖 1-2-11所 示。該種形式的供電系統(tǒng)適用于小型的通信局（站）。圖1-2-11簡易的低壓交流供電系統(tǒng)2、裝有成套低壓

34、配電設(shè)備的交流供電系統(tǒng)成套低壓配電設(shè)備的數(shù)量是根據(jù)通信局（站）的建設(shè)規(guī)模、所配置的變壓器 數(shù)量、用電設(shè)備的供電分路要求及預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模而確定。大多數(shù)通信局（站）的低壓配電系統(tǒng)由低壓進(jìn)線柜、電容補(bǔ)償柜、油機(jī)市電轉(zhuǎn)換柜、饋電出線 柜和油機(jī)發(fā)電機(jī)組以及附屬低壓設(shè)備構(gòu)成，多臺變壓器的低壓系統(tǒng)應(yīng)配置聯(lián)絡(luò) 柜，根據(jù)供電部門要求可增加計(jì)量柜。圖1-2-12成套低壓配電設(shè)備的低壓交流供電系統(tǒng)圖1-2-12是一般通信局（站）的廣泛采用的低壓配電系統(tǒng)。該系統(tǒng)由P1 （市電進(jìn)線柜）、P2 （市電/油機(jī)轉(zhuǎn)換柜）、P3和P9 （電容補(bǔ)償柜）、P10 （油機(jī)轉(zhuǎn)換柜）、P3 P8 （饋電出線柜）及發(fā)電機(jī)組構(gòu)成。其 中P

35、10柜是完成兩臺發(fā)電機(jī)組的切換，市電/發(fā)電機(jī)組的切換由 P2柜來完成，鑒于低壓配電系統(tǒng)除為通信生產(chǎn)供電外，仍為其它附屬設(shè)施供電，發(fā)電機(jī)組只保證P4和P5柜的用電。五、無功功率補(bǔ)償1、無功功率補(bǔ)償基本原理無功功率補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并 聯(lián)接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)荷釋放能量時，感性負(fù)荷吸收能量；而感性負(fù)荷釋放 能量時，容性負(fù)荷吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間互相交換。這樣，感性負(fù)荷所 吸收的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率中得到補(bǔ)償，這就是無功功率補(bǔ)償?shù)幕驹怼?、無功功率補(bǔ)償技術(shù)無功功率補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)很多，一般采用電力電容器，或采用具有容性負(fù)荷的裝 置進(jìn)行補(bǔ)償。（1

36、） 提高自然功率因數(shù)：即提高變壓器和電動機(jī)的負(fù)載率到7580 %，以 及選擇本身功率因數(shù)較高的設(shè)備。（2）對于非線性負(fù)載電路（在通信企業(yè)中主要為整流器），則通過功率因 數(shù)校正電路將畸變電流波形校正為正弦波， 同時迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的 變化，使高頻開關(guān)整流器輸入電路呈現(xiàn)電阻性，提高總功率因數(shù)。（3）電力電容器作為補(bǔ)償裝置。具有安裝方便、建設(shè)周期短、造價低、運(yùn) 行維護(hù)簡便、自身損耗小（每 kvar功功率損耗約為0.30.4%以下）等優(yōu)點(diǎn)， 是當(dāng)前國內(nèi)外廣泛采用的補(bǔ)償方法。這種方法的缺點(diǎn)是電力電容器使用壽命較短；無功出力與運(yùn)行電壓平方成正比，當(dāng)電源系統(tǒng)運(yùn)行電壓降低，補(bǔ)償效果降低， 而運(yùn)行電壓升高時，對用電設(shè)備過補(bǔ)償，使其端電壓過分提高，甚至超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定，容易損壞設(shè)備絕緣，造成設(shè)備事故，彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)措施以防止向 電力系統(tǒng)倒送無功功率。電力電容器作為補(bǔ)償裝置有兩種方法：串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)補(bǔ)償是把電容器直接串聯(lián)到高壓輸電線路上，以改善輸電線路參數(shù)，降低電壓損失，提高其輸送能力，降低線路損耗。這種補(bǔ)償方法的電容器 稱作串聯(lián)電容器，應(yīng)用于高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上，用電單位很少采用。并聯(lián)補(bǔ)償是把電容器直接與被補(bǔ)償設(shè)備并接到同一電路上， 以提高 功率因數(shù)。這種補(bǔ)償方法所用的電容器稱作并聯(lián)電