高低壓配電原理

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，其運行方式為用一、備一，并且不實行與供電局建立調(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)進出線方案、電路容量、變壓器臺數(shù)和保護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式供電，

2、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)量要求和電壓標準 我國發(fā)電廠的發(fā)電機組輸出額定電壓為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)電機的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5是考慮到負荷電流

3、導(dǎo)致在線路上產(chǎn)生壓降損失。變壓器在與發(fā)電機直接相聯(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)電機直接相聯(lián)時，即相當于線路上的用戶設(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高10。如果變壓器二次側(cè)供電線路不太

4、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荷的性質(zhì)、負荷容量及網(wǎng)絡(luò)條件。一般情況下，有保安負荷的用戶應(yīng)以雙路電源供電。一般負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

5、。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，可能是輻射式的負荷終端，也可能是環(huán)網(wǎng)中的一個單元節(jié)點。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行方式由電力調(diào)度部門實行統(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。10kV容量為160-600kVA的工企用電單位的變、配電所多采用高

6、供低量的供電方式，既高壓供電、在低壓則計量但應(yīng)加計變壓器損失。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1-2-3）。 圖1-2-3分段的主接線

7、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。嚴禁帶負荷拉、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：停電時先拉開負荷側(cè)隔離開關(guān)（或刀開關(guān)），后拉開電源側(cè)隔離

8、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驗數(shù)據(jù)確定的操作范圍進行操作。缺乏此項資料時，可參照下列規(guī)定(指系統(tǒng)運行正常情況下的操作)：

9、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、合變壓器中性點直接接地點； 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。 10KV室內(nèi)三極隔離開關(guān)可以分、合的空載變壓器容量不大于320KVA；可以分、合的空載架空線路不大于5km。 （8）當采用電磁操動機構(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。 二、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現(xiàn)關(guān)合、開斷、保護、控制、

10、調(diào)節(jié)和測量等功能。常用的高壓電器有高壓熔斷器、高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負荷開關(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。能分斷高壓交流電源，能在正常負荷下控制系統(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荷電流的情況下進行，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

11、要接通或斷開隔離開關(guān)時，應(yīng)先將高壓電路中斷路器分斷之后才能進行，典型GN8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)備有明顯的斷開點能安全地進行檢修。 改變運行方式。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35KV,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35K

12、V，長度在10公里以內(nèi)的空載輸電線路。 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，既能切斷負載又能自動保護，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和變電所的高壓開關(guān)柜內(nèi)。 SN1010型高壓少油斷路器的基本結(jié)構(gòu)有框架、傳動機械及油箱，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

13、高溫而氣化，滅弧室內(nèi)氣壓隨之升高，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 SN1010少油斷路器 少油斷路器的運行檢查既注意事項： * 應(yīng)經(jīng)常巡視斷路器的油面位置在規(guī)定的標準線上。油色應(yīng)正常。桶殼、油閥、油位計等處是否清潔、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、合閘指示器標志是否清楚、位置是否正確，并與指示等的指示一致。 * 操作機構(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

14、家潤滑油。 * 用手力操動機構(gòu)時，必須由熟練人員操作，保證機構(gòu)一次合到位，中途不的停頓。 * 經(jīng)常注意油面高度，當油面低于油標線時，可以通過注油螺釘加油。 * 油箱無油情況下，不能進行帶電分、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)備的控制和保護開關(guān)。斷路器主要由操作機構(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DMC不飽和聚酯模塑料壓制而成的絕緣框架內(nèi)。每相真空

15、滅弧室都有單獨的絕緣框、絕緣子作絕緣隔離。箱體內(nèi)還裝有記載斷路器合分次數(shù)的機械計數(shù)器。 操作機構(gòu)主要由儲能機構(gòu)、合分彈簧、連鎖機構(gòu)、機構(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。貯能機構(gòu)通過連接件與機構(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，由機構(gòu)主軸拐臂拉伸貯能。聯(lián)鎖機構(gòu)是保證斷路器在合閘狀態(tài)時，機構(gòu)不能再進行合閘操作。須分閘后，機構(gòu)才能進行合閘操作。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

16、頭合上和分開，形成通斷。斷路器大電流的開斷是否成功，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。實踐證明，真空中的絕緣恢復(fù)之所以快，是因為在燃弧過程中所產(chǎn)生的金屬蒸汽、電子和離子，能在很短的時間內(nèi)擴散，并被吸附在觸頭和屏蔽罩等表面上，當電流在自然過零時，電弧就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強度迅速恢復(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，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

17、斷器和戶外跌落式熔斷器。避雷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、電流表配合進行測試。 二、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行配電，用作市電的通斷、切換控制和監(jiān)測，并保護接到輸出側(cè)的各種交流負載。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

18、控制電路等組成。 1刀開關(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。因為有膠蓋罩著，所以不僅當開關(guān)處于合閘位置時，操作人員不可能觸及帶電部分，而且當開關(guān)分斷電路時，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

19、下五類： l                開啟式負荷開關(guān)（膠蓋瓷底刀開關(guān)）； l                封閉式負荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）； l             

20、;   刀開關(guān)和刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)（隔離刀開關(guān)）； l                熔斷器式刀開關(guān)； l                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

21、機操作外，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、電動機的反向運轉(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，使電動機能實現(xiàn)反向運行的線路。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

22、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、可靠性，更高的分斷能力和更高的選擇性，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)電機組供電系統(tǒng)的切換、電力機房交流引入電源的切換。二路電源切換的開關(guān)

23、間應(yīng)具有機械和電氣連鎖功能，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電器。當線路過載或短路時，利用熔絲（片）熔斷來切斷電流，從而實現(xiàn)對電路的保護。 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：一種是由熔點較低的鉛、鋅、錫制成，特別是由鉛、錫合金制成的絲，鋅制成的片等；另一種是由熔點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的gM、aM系列和高分斷能力的NT 型等。 4接觸器 接觸器是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用

24、最普遍的一種電器，用于頻繁地遠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，能自動分斷電路的電器；也可用作不頻繁地起動電動機或接通、分斷電路。它是低壓交、直流配電系

25、統(tǒng)中的重要保護電器之一，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），機械壽命：50000次；電氣壽命：30000 次。具有高限流特性：Compact NS可以接近熔斷器性能；模塊化設(shè)計:可在現(xiàn)場安裝的附件；絕緣性能加強:前面板二類絕緣級聯(lián)技術(shù)；運用斷路器的限流作用，提升其下級斷路器的分斷能力、限流的安全性；此系列的開關(guān)按照用戶的要求具有插

26、拔功能，以利于更換的方便，裝置明顯簡化和經(jīng)濟，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)實現(xiàn)某種保護。 繼電器由三個基本部分組成：檢測機構(gòu)、中間機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。檢測機構(gòu)接收外界輸入信號，并將信號傳給中間機構(gòu)。中間機構(gòu)對信號的變化進行判斷、物理量轉(zhuǎn)換并放大。當輸入信號達到一定值時，執(zhí)行機構(gòu)使觸頭動作，接通或斷開電路，從而達到控制或保護的目的。 繼電器從用途來分，有控制繼電器和保護繼電器兩大類，根據(jù)通信電源系統(tǒng)的使用情況，只介紹

27、保護繼電器。 保護繼電器從功能來分，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，一般裝在繼電保護的第一級，用來反應(yīng)被保護元件的特性量變化。當特性量達到動作值時即執(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器等。 保護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。 保護繼電器按其在保護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

28、間繼電器等。其相互配合，典型過流保護應(yīng)用如圖1-2-9所示。 當線路發(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過流保護方框圖 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、油機轉(zhuǎn)換屏。 成套

29、低壓配電設(shè)備通常由進線柜、補償柜、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、低壓進線柜 低壓進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），以便保護變壓器不至于長期過負荷運行。當負荷發(fā)生短路時，自動開關(guān)有最大斷開短路的能力。低壓進線柜具有儀表指示功能。當采用低壓計量時，低壓進線柜內(nèi)安裝有計量用電流互感器和計量儀表。 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），當負荷過大時，空氣開關(guān)能自動跳閘，也能斷開短路電流。低

30、壓饋電柜的數(shù)量由低壓進線柜開關(guān)最大容量和負荷種類、數(shù)量來決定。一般負荷與保證負荷要分開。 4、轉(zhuǎn)換柜 轉(zhuǎn)換柜作用是實現(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高，并實現(xiàn)小型輕量化。通過裝置內(nèi)的參數(shù)設(shè)置，可實現(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

31、接口、傳送接口、調(diào)制解調(diào)器、通信線路聯(lián)接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 5、聯(lián)絡(luò)柜 當通信局（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)采用分段運行方式時，由于高壓系統(tǒng)不允許設(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)進行聯(lián)絡(luò)以確保通信負荷的用電（此時的保證供電負荷應(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

32、統(tǒng)間設(shè)有母線聯(lián)絡(luò)斷路器。當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)要達到0.9 以上，當功率因數(shù)較低時，應(yīng)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)補償?shù)膶嶋H功率因數(shù)。在供電系統(tǒng)經(jīng)常采用的補償功率因數(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，從而達到提高和補償功率因數(shù)的

33、目的。 圖1-2-10 電容補償柜原理圖 電容補償柜由功率因數(shù)補償控制器與電容器組構(gòu)成，電容補償柜一次線路原理電路如圖1-2-10所示。根據(jù)補償功率的大小、補償變化量的大小等不同，電容補償柜內(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 集成電路或單片計算機系統(tǒng)組成，采用循環(huán)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。特別是采用計算機控制的電容補償柜，能根據(jù)電網(wǎng)負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、欠壓閉鎖等保護功能齊全、可靠、實現(xiàn)簡單容易。通過補償使電網(wǎng)的無功消耗降到最低狀態(tài)，從

34、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： l       機電補償式交流穩(wěn)壓器是目前通信局站使用最為廣泛的穩(wěn)壓器。 l       可控硅電力穩(wěn)壓器是用晶閘管開關(guān)電路對輸出進行補償，具有無觸點、無機械損耗的特點。 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

35、電交流供電系統(tǒng)、發(fā)電機組交流供電系統(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)計遠期的發(fā)展規(guī)模而確定。

36、大多數(shù)通信局（站）的低壓配電系統(tǒng)由低壓進線柜、電容補償柜、油機市電轉(zhuǎn)換柜、饋電出線柜和油機發(fā)電機組以及附屬低壓設(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（市電進線柜）、P2（市電/油機轉(zhuǎn)換柜）、P3和P9（電容補償柜）、P10（油機轉(zhuǎn)換柜）、P3P8（饋電出線柜）及發(fā)電機組構(gòu)成。其中P10柜是完成兩臺發(fā)電機組的切換，市電/發(fā)電機組的切換由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)電機組只保證P4和P5柜的用電。

37、 五、無功功率補償 1、無功功率補償基本原理 無功功率補償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守摵傻难b置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，當容性負荷釋放能量時，感性負荷吸收能量；而感性負荷釋放能量時，容性負荷吸收能量，能量在兩種負荷之間互相交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功功率補償?shù)幕驹怼?2、無功功率補償技術(shù) 無功功率補償?shù)募夹g(shù)很多，一般采用電力電容器，或采用具有容性負荷的裝置進行補償。 （1）提高自然功率因數(shù)：即提高變壓器和電動機的負載率到7580，以及選擇本身功率因數(shù)較高的設(shè)備。 （2）對于非線性負載電路（在通信企業(yè)中主要為整流器），則通過功率

38、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）電力電容器作為補償裝置。具有安裝方便、建設(shè)周期短、造價低、運行維護簡便、自身損耗?。?kvar 功功率損耗約為0.30.4%以下）等優(yōu)點，是當前國內(nèi)外廣泛采用的補償方法。這種方法的缺點是電力電容器使用壽命較短；無功出力與運行電壓平方成正比，當電源系統(tǒng)運行電壓降低，補償效果降低，而運行電壓升高時，對用電設(shè)備過補償，使其端電壓過分提高，甚至超出標準規(guī)定，容易損壞設(shè)備絕緣，造成設(shè)備事故，彌補這一缺點應(yīng)采取相應(yīng)措施以防止向電力系統(tǒng)倒送無功功率。 電力電容器作為補償

39、裝置有兩種方法：串聯(lián)補償和并聯(lián)補償。 l        串聯(lián)補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。這種補償方法的電容器稱作串聯(lián)電容器，應(yīng)用于高壓遠距離輸電線路上，用電單位很少采用。 l        并聯(lián)補償是把電容器直接與被補償設(shè)備并接到同一電路上，以提高功率因數(shù)。這種補償方法所用的電容器稱作并聯(lián)電容器，通信局站都是采用這種補償方法。 3、并聯(lián)電容器補償無功功率的作用 （1）補償無功功率，