【導讀】成套配電裝置又叫成套配電柜，也是以開關為主的成套電器，故也俗稱開關柜。它用于配電系統(tǒng)，作為接受與分配電能之用。據(jù)電壓高低，它可分為高壓開關柜和低壓開關柜兩大類：按裝置地點的不?？梢?，高壓開關柜是成套配電設備的一種，是有由制造廠成套供應的高壓配電裝置。

　　

【正文】 簧操動機構可手動和電動分合閘，并可方便地實現(xiàn)自動重合閘，操作電源可以是交流和直流。 表 CT 型彈簧操動機構的儲能電機的技術數(shù)據(jù) 型 號 HDZ113 HDZ213 HDZ313 額定電壓 /V 110(AC、 DC) 220（ AC、 DC） 380（ AC） 額定功率 /W ≤ 450 工作電壓范圍 85～ 110） %額定電壓 額定電壓儲能時間 /s CT8I、 CT8II＜ 6， CT8III＜ 10 表 34 CT 型彈簧操動機構合閘電磁鐵的技術數(shù)據(jù) 額定電壓 /V ～ 110 ～ 220 ～ 380 48 110 220 額定電流 /A ＜ ＜ 5 ＜ 3 ＜ 6 ＜ ＜ 額定功率 /VA ＜ 1045 ＜ 1100 ＜ 1140 ＜ 288 ＜ 253 ＜ 264 20176。 C 時線圈電阻 /Ω 工作電壓范圍 （ 85～ 110） %額定電壓 二次電路設計 成套電器的電氣回路由主回路和輔助回路（二次回路）兩部分組成。二次回路有計量表計、繼電器、控制開關、信號器具等二次元件（二次設備）互相連接而成，它是低壓、小電流回路。 成套電器中的二次回路可按以下方式分類： （ 1） 按功能分：包括控制回路、計量回路、保護回路、信號回路等。 大學畢業(yè)論文 — 21— （ 2） 按操作電源種類分，包括交流電壓回路、交流電流回路和直流回路。所謂操作電源，是指二次回路工作所謂需要的電源，有交流操作電源和直流操作電源兩大類，操作電源的電壓通常為 220V 或110V。對于成套電器中的二次回 路，其直流操作電源由發(fā)電廠或變電所的直流電源系統(tǒng)提供，交流操作電源由成套電器中的互感器或發(fā)電廠、變電所的公共交流操作電源提供。 二次元件的選擇 二次回路中的元器件的選擇：包括控制回路、測量回路、保護回路、信號回路等中的各個元件的選擇。 一．光監(jiān)視中的信號燈及附加電路選擇 （ 1） . 當提示燈引出線上短路時，通過跳、合閘回路電流應小于其最小動作電流及長期熱穩(wěn)定電流 (一般不大于合閘線圈額定電流的 10%來選擇 ) （ 2） . 當電流母線電壓為 95%額定電壓時 ,加在指示燈的電壓一般為其額定電壓的 60%~70%. 實際上，現(xiàn)在又帶附加電阻的信號燈，這樣只需按額定電壓來選擇，常用的信號燈及其附加電阻的技術數(shù)據(jù)可通過查技術資料得到。 二．二次元件的選擇 JYN210 高壓開關柜主要的二次元件見附錄中元件明細表。 三．二次回路配線的選擇 開關柜中二次回路的導線采用單芯或多芯絕緣導線（也叫控制電纜），其截面積選擇方法如下： （ 1）測量表計電流回路用絕緣導線的選擇 測量表計電流回路用絕緣導線的截面不應小于 平方毫米，而電流互感器二次電流不超過 5 安，所以不需要按額定電流校驗。另外，按短路時校驗熱穩(wěn)定也是 足夠的，因此也不需要按短路時熱穩(wěn)定性校驗導線截面。 絕緣導線芯線截面，按在電流互感器上的負荷不超過某一準確等級下允許的負荷進行選擇。 （ 2）繼電保護裝置電流回路用絕緣導線的選擇 保護裝置電流回路用絕緣導線截面的選擇，是根據(jù)電流互感器的 10%誤差曲線 行的。 （ 3）電壓回路用絕緣導線的選擇 電壓回路用絕緣導線按允許電壓損失來選擇線芯截面。 （ 4）控制與信號回路用絕緣導線的選擇 控制、信號回路用的導線電纜芯，根據(jù)機械強度條件選擇，銅線芯線截面不應小于 ㎡。合閘回路和跳閘回路流過的電流較大，產(chǎn)生的電壓損失增 大，為使斷路器可靠地工作，此時需根據(jù)線路允許電壓損失來校驗電纜芯截面。 真空斷路器柜二次電路安裝接線圖設計 安裝接線圖簡稱接線圖 .接線圖是用來表示成套裝置或設備中各元件之間連接關系的一種圖形。主要用于二次回路的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理。在實際應用中，接線圖通常需要與原理電路圖、二次元件位置圖一起配合作用。接線圖有時也與接線表配合使用。 二次元件（設備）的表示方法 由于二次設備都是從屬于某一次設備或線路的，而其一次設備或線路又是從屬于某一成套電氣裝置的，大學畢業(yè)論文 — 22— 因此所有二次設備部 必須按 GB509485 規(guī)定，標明其項目種類代號，例如，儀表用 P 表示，電流繼電器用 KA 表示。 接線端子的表示方法 在二次回路的安裝接線中，對于在同一屏（板、盤）上的二次元件之間的相互連接，直接用導線連接即可；而屏（板、盤）外的導線或設備與屏（板、盤）上的二次設備相連時，必須通過端子排。端子排由專門的接線端子板組合而成。 接線端子板分為普通端子了、連接端子、試驗端子和終端端子等型式。普通端子板用來連接由屏（板、盤）外引至屏（板、盤）上或屏（板、盤）上引至屏（板、盤）外。 在接線端子中，端子排的文字代號為 X，端子的前綴符號為“ :”。實際上，所有二次元件上都有接線端子。接線圖上端子的代號應與二次元件上端子標志一致。如二次元件的端子沒有標記時，應在接線圖設定端子代號。 連接導線的表示方法 接線圖中端子之間的連接導線有以下兩種表示方法： 1）連續(xù)線表示方法：端子之間的連接導線實在的線條表示。 2）中斷線表示法：端子之間的連接導線不連線條，而只在每一端子處標明相連導線對方端子的代號，即采用“對面標號法”（或稱“相對標號法”）來標注端子。 用連續(xù)線來表示連接導線，如導線比較多時，就會使二次回路變得相當繁復，不 易辨識。因此在不致引起誤解的情況下，規(guī)定對用加粗的線條來表示導線組或電纜。但是還是不如用中斷線表示法簡明。因此，配電裝置二次回路的接線圖多用中斷線表示法即“對面標號法”來繪制。這對安裝接線和維護檢修都很方便。 附錄中 JYN210 高壓開關柜的接線圖就是用的中斷線表示法（即“對面標號法”）。見附圖 計量柜二次電路設計 35kV 電網(wǎng)中使用的電能計量專用柜二次電路。它有三個儀表：有功電度表、無功電度表和一個電壓表，并有一個電力定量器（ DSK）。 DSK 原理與功率表類似，它由供電部門設置一個 最大功率值，當用戶的負荷超過設定的最大功率值時，這一裝置即報警，并延時一定時間后使電源進線上的開關跳閘，切斷電源。 二次回路的設計見附圖。 大學畢業(yè)論文 — 23— 第 4 章 高壓開關柜微機型綜合測量 /保護裝置 微機測量 智能電器應具有各電量的測量以及 電能計量功能，并能通過 LED 顯示出來，完全取代傳統(tǒng)的測量和計量 儀表。采用單片機對交流電壓和電流進行檢測，然后通過一定的算法，就可以實現(xiàn)對電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電參數(shù)的測量和計量功能。 微機保護 微機保護不僅可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的繼電保護裝置，而且可以在不添加硬件的情況下，實現(xiàn)各種性能更好的保護功能。對于 35KV 以下的系統(tǒng)，最基本的保護是電流保護，只要檢測出故障電流，根據(jù)相應的算法就可以實現(xiàn)高性能的電流保護。 具有以下的特點： （ 1）維修調(diào)試方便 比較于過去大量使用的整流型繼電保護裝置，微機保護裝置幾乎可以不用調(diào)試，微機保護對硬件和軟件都有自檢功能，裝置上電時，有故障就會立即報警，可以大大的減輕運行維護的工作量。 （ 2）可靠性高 在各種保護方法中，考慮到了電力系統(tǒng)中的各種情況，具有很強的綜合分析和判斷能力。微機系統(tǒng)運行時， 可以不斷進行自檢，因此，可以立即檢查出微機保護內(nèi)部的大多數(shù)隨機故障，而采取適當?shù)募m正措施。 （ 3）易于獲得各種附加功能 由于計算機的通用性，因而在繼電保護硬件的基礎上，可以很多方便地通過增加軟件的方法獲得保護之外的功能。例如，保護的動作順序記錄，故障測距，底頻減載等。 （ 4）保護性能易于改善 對于相同的硬件，可以通過算法的不同，實現(xiàn)不同的保護。這樣，也就可以通過改善算法來不斷完善保護性能，而不需要改善硬件。通過軟件算法的改善，可以較好的解決原有模擬繼電保護裝置無法解決的一些問題。 （ 5）便于 遠方監(jiān)控 目前的微機保護裝置均沒有通信接口，這樣可以方便地將各地保護裝置納入變電站綜合自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠方修改定值與投切保護裝置。 大學畢業(yè)論文 — 24— 微機保護的硬件 微機保護的硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和開關量輸入 /輸出系統(tǒng)等三部分，其框圖如圖 所示。 圖 微機保護硬件系統(tǒng)框圖 一．數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (1)電壓形成環(huán)節(jié) 其功能是將電流、電壓互感器二次側來的電流、電壓強電信號，變換為適合模數(shù)轉換（ A/D）的弱電信號，并使用微機保護 的弱電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的強電系統(tǒng)隔離，且采取一定的過電壓保護和抗干擾措施，以保證安全，提高保護的可靠性。 (2)模擬量低通濾波器（ ALF） 其功能是用來自電力系統(tǒng)的模擬信號中的高頻分量濾波掉，以降低采樣頻率值，從而降低對微機系統(tǒng)硬件過高的要求。 (3)采樣保持器（ S/H） 采樣就是 CPU（中央處理器）每隔一定時間間隔讀取一次輸入的模擬信號數(shù)據(jù)。采樣保持器是主要功能是為了在模擬轉換（ A/D）過程中保持輸入的模數(shù)信號不變，以滿足多路切換的要求。在微機保護中，它還須要保持各相電壓、電流之間的相位 關系不變，以滿足同步采樣的要求。采樣保持器受 CPU 主機系統(tǒng)控制。 (4) 轉換開關（ MPX） 其功能是輪流將各通道中采樣保持器輸出的模擬信號通過共用的模擬轉換器（ A/D）轉換成微機運算的數(shù)字信號。所有通道通過多路轉換開關輪流轉換所需時間的總和，應小于采樣的時間間隔。多路轉換開關也受 CPU 主機系統(tǒng)控制。 (5) 器（ A/D） 其功能是將來自電力系統(tǒng)的電流、電壓信號的模擬量轉換為適于微機運算是數(shù)據(jù)量。為了保證微機保護的精度要求，目前的微機保護一般采用 12 位或以上的 A/D 轉換器。 二．微機保護 的主機系統(tǒng) (1)中央處理器（ CPU） 它是微機保護主機系統(tǒng)的中樞。它根據(jù)預定的軟件程序，執(zhí)行存放在可擦只讀存儲器（ EPROM）和可擦可寫存儲器（ E178。PROM）中的程序，運用其算術和邏輯運算的能力，大學畢業(yè)論文 — 25— 對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機存儲器（ RAM）區(qū)的原始數(shù)據(jù)分析處理，從而完成各種保護功能。 （ 2）可擦只讀存儲器（ EPROM） 它用來存放編好的程序及一些常數(shù)和打印符號碼。 （ 3）寫只讀存儲器（ E178。PROM） 它具有良好的擦除和重寫功能，既能像隨機存儲器（ RAM）那樣寫入和讀出，又能長期保存所 有存儲的內(nèi)容，即使電源消失后仍能保持原來存儲的內(nèi)容。因此用它來存放保護整定值是比較理想的。當系統(tǒng)運行方式改變需要修改保護整定值時，只需在同一空間內(nèi)先擦后寫，擦除和重寫均用 5V 電源，其硬件和軟件都簡單可靠。 （ 4）隨機存儲器（ RAM） 它作為采樣數(shù)據(jù)及運算過程中數(shù)據(jù)的暫存器，用來存放采樣數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和打印數(shù)據(jù)等。 （ 5）可編程定時器 它用來計數(shù)、產(chǎn)生采樣脈沖和實時計時等。 此外，主機中還可根據(jù)保護要求，設置中斷控制器和直接數(shù)據(jù)存取控制等。 三．開關量輸入輸出（ I/O）系統(tǒng) （ 1）開關量輸入回 路 在微機保護裝置中，有許多外部觸點的通斷狀態(tài)需要輸入微機中，參與控制保護。這類觸點大致分為兩類： 1）安裝在裝置面板上的觸點 如安裝整定、調(diào)試用的或在運行中定期檢查用的鍵盤觸點以及切換裝置工作方式用的轉換開關等。對這類觸點，可直接接至微機的并行接口，如下圖所示。只要在初始時規(guī)定圖中可編程的并行接口的 PA0 為輸入口，如圖 所示。則 CPU 就可以通過軟件查詢，隨時了解其外部觸點 SA 的狀態(tài)。 2）從裝置外部經(jīng)端子排引入裝置的觸點，如需要運行人員不打開裝置外蓋而在運行中進行切換的各種連接片、轉換開關、其 保護裝置和控制繼電器的觸點等。對這些觸點，應經(jīng)過光電隔離器 V 引入微機，如圖 所示。以免給微機保護引入外部回路的干擾。 （ 2）．開關量輸出回路 在微機保護裝置中，需要輸出的開關量主要有保護的跳閘出口以及本地和中央報警信號等。通常由并行接口的輸出來控制于彈簧電器或密封的微型中間繼電器等有觸點繼電器的動作。為了避免有觸點繼電器將電磁干擾引入微機，也需采用光電隔離措施，如圖 所示。 并行接口 圖 42 裝置面板上的觸點與微機接口連接圖 在微機保護裝置中，只要有軟件使并行接口 PB0 輸出“ 0”， PB1 輸出“ 1”，便可使與非門 D2 輸出底電平，使光敏三極管導通，從而使繼電器 K 通電動作，其觸點閉合。如果需要繼電器 K 返回，則應大學畢業(yè)論文 — 26— 由軟件使 PB0 輸出“ 1”而 PB1 輸出“ 0”。此輸出回路中設置反相器 D1 和與非門 D2，而不是將發(fā)光二極管與并行接口相連，這一方面是由于采用與非門后要哦滿足兩個條件才能使繼電器 K