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电能具有生产与消费同时进行的特点,需要发电厂和变电站时刻根据负荷变化,及时地进行必要的调整及操作。为满足上述要求,在发电厂、变电站中装设了大量的电气设备。其王要电气设备可分为以下几种:
(1)一次设备。直接生产和输配电能的设备称为一次设备。电能由发电机发出,经过一系列的一次设备直接送到用电器,从而完成电能的生产、输送与使用的全过程。一次设备主要包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、限流电抗器、母线、电缆和互感器等。
(2)二次设备。对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保护的辅助设备,称为二次设备。二次设备主要包括仪毒、信号、继电器和自动控制设备等。
(3)电气主接线。在发电厂和变电站中,为了适应各种运行方式的需要,将各种电气设备根据要求,按照一定次序连接成为固定连接的电路。一次设备所连成的电路,称为一次电路或电气主接线。
闸刀开关
闸刀开关是一种最简单的低压开关,它只有手动式操作。闸刀开关主要用于不经常操作的电路中。使用时它常与熔断器一起串联接入电路,在电路中发生过负荷或短路时由熔断器切断电源。
闸刀开关的类型很多,按结构特征可分为单极、双极和三极三种;按操作柄位置特征可分为中间手柄、旁边手柄和杠杆操作三种;按灭弧结构特征可分为带灭弧罩和不带灭弧罩两种。
额定电流较大的闸刀开关,在电路中常与空气自动开关等元件配合使用,运行中通过空气自动开关等设备控制电路的拉、合闸操作,而闸刀开关只起隔离电压或切断小电流的作用。
绝缘子
绝缘子俗称为绝缘瓷瓶,它广泛地应用在发电厂和变电站的配电装置、变压器、各种电器及输电线之中。绝缘子用来支持和固定裸载流体,并使裸导体与地绝缘,或者用于使电气装置和电器中处在不同电位的载流导体之间相互绝缘。因此,要求绝缘子应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性等。一般高压绝缘子应能可靠地在超过其额定电压15的电压下安全运行。
高压绝缘子通常是用电工瓷制成的绝缘体,电工瓷具有结构紧密均匀、不易吸收水、绝缘性能稳定和机械强度高等优点。超高压绝缘子采用高密度瓷或新型硅橡胶材料制成,它们具有质量轻、防污性强、机电强度高、分散性小、减振性和抗疲劳性好、便于安装等优点。
绝缘子按安装地点,可分为户内(屋内)式和户外(屋外)式两种。户外式绝缘子由于工作环境条件要求,应有较大的伞裙,用以增长沿面放电距离,并且能够阻断水流,保证绝缘子在雨、雾、雪等恶劣气候下可靠地工作。在有严重的灰尘或有害绝缘气体存在的环境中,应选用具有特殊结构的防污型绝缘子。户内式绝缘子表面无伞裙结构,故只适用于屋内电气装置中。为了将绝缘子固定在支架上和将载流导体固定在绝缘子上,绝缘子的瓷制绝缘体两端还
要牢固地安装金属配件。金属配件与瓷制绝缘体之间多用水泥胶合剂胶合在一起。瓷制绝缘体表面涂有白色或深棕色的硬质瓷釉,用以提高其绝缘性能和防水性能。运行中绝缘子的表面瓷釉遭受损坏之后,应尽快处理或更换绝缘子。绝缘子的金属附件与瓷制绝缘体胶合处胶合剂的外露表面应涂有防潮剂,以免水分浸入到胶合剂中。金属附件表面需进行镀锌处理,以防会属锈蚀。
母线
在发电厂和变电站中,将发电机、变压器与各种电器连接起来的导体称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线按其结构可分为敝露母线和封闭母线;按其截面可分为矩形母线、管形母线和槽形母线。
隔离开关
隔离开关没有特殊的灭弧装置,不能用于切断负荷电流,否则会在其触头间形成电弧,危及人身和设备的安全,造成事故。
隔离开关的主要作用如下:
(1)隔离电压。隔离开关一般只能用于拉开或合入只有电压没有电流的电路。在停电检修时,用隔离开关将需要检修的部分与其他带有电压的部分可靠地断开隔离(绝缘),以保证工作人员安全地检修电气设备,而不影响装置的其余部分正常工作。
(2)切换电路。当两组隔离开关并联接入电路时,在一定条件下允许用隔离开关转移负荷电流。
(3)拉、合小电流。允许用隔离开关拉、合不会在其触头间产生强大电弧的小电流电路,例如电压互感器与避雷器回路、消弧线圈回路等。
隔离开关的触头全部敞露在空气中,断开点明显可见。隔离开关断开后,隔离开关动触头与静触头之间的击穿电压必须大于隔离开关相与接地部分之间的击穿电压,以避免电路中发生过电压时断开点之间先击穿,从而保证检修人员的安全。
高压断路器是发电厂和变电站中最重要的电气设备之一,它具有完善的灭弧装置,是在正常和故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。
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