电力电源专业术语.docx

CT，电流互感器。PT，电压互感器PT、CT是35 kV、10 kV电力系统中保证表计计量准确和保护正确动作的重要组成元件，也是变电站系统中一次和二次自动化保护的主要连接元件，对电力系统的安全与运行都有直接影响。在选择PT、CT时，首先应保证它们的动热稳定要求，然后可通过选择多变比CT满足保护和计量要求，通过选择带有抗谐振功能的PT或加装辅助消谐设备的PT，以减少谐振对PT造成的危馈线终端设备（FTU）FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。配变终端设备（TTU）TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔12分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。TTU构成与FTU类似，由于只有数据采集、记录与通信功能，而无控制功能，结构要简单得多。为简化设计及减少成本，TTU由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时，为避免重复投资，TTU要增加电容器投切控制功能。开闭所终端设备（DTU）DTU一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能。高压开关的一个最基本性能就是机械可靠性，电力运行和试验站的故障统计中表明，我国高压开关最突出的问题就是机械和绝缘问题，这与发达国家相比较为落后，在发达国家的先进公司，现在都纷纷提出并推出新一代免维护的电器产品。我国高压开关设备要真正做到产品免维护仍然很难。实际上，在产品设计上尽可能地简化结构，对提高产品的可靠性很有帮助。9 r6 V+ d7 C8 T) B, 8 Y9 T% # c$ l s& F7 L断路器的全部使命，归根到底是体现在触头的分、合动作使，而分、合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。# l1 ( O& w9 g* C8 A$ X9 y4 F. a8 7 N3 f9 I6 _4 T/ r最早的电磁机构，由于对电源要求较苛刻需要专用的大容量电源屏供电，并且操作时冲击大，操作时间长，而逐渐被市场所淘汰，取而代之的是弹簧操作机构。其利用交直流两用电动机对弹簧进行预储能，利用弹簧能进行分合闸操作，从而对电源要求低，交直流均可操作，对电源无冲击，因此在近些年得到广泛应用。但弹簧机构也有其自身不可刻服的缺点：零件数量多，要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品可靠性不易保证。$ f C/ p5 w+ l9 U( y: g) P, I1 d% d/ Y3 w+ O研究表明,开关设备的故障率和其零件的数量成正比，弹簧操动机构的结构比较复杂，零件数量多（约为200个），要求加工精度高、制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构，电磁操动机构的优点是结构简单，零件数量少（约为120个），工作可靠，制造成本低，其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求用户配备价格昂贵的蓄电池组，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。, E% A+ ! a6 T x7 s% V9 N) A, CQ2 V9 O* N4 w4. 永磁操动机构 R- p1 m8 s3 C7 J! Q/ Z; V. O0 F( |: A0 V真空断路器之所以如此迅速发展，在于其真空灭弧室优异的开断特性，使其电寿命大大增加。真空断路器的灭弧室动触头行程小，要求分闸速度高。动静触头合闸时为平面接触，为了防止真空断路器在短路时触头被强大的冲击力斥开，动静触头间要施以较大的触头压力，这样也有利于提高分闸速度。真空灭弧室的优异性，使其机械及电寿命从传统的两千次跃增为上万次，沿用传统断路器操动机构很难体现出其高寿命、高可靠性的优点。因此需要一结构高度简化、节能和高可靠性的机构来满足真空断路器的驱动要求。永磁操作机构的出现就是为了解决这一问题，为研制新一代免维护断路器奠定了基础。. 6 r% O$ i6 N z+ y+ l, s7 / k& 1 c6 q* V- Y! x永磁机构是在真空灭弧被广泛应用后，人们为了克服传统机构的缺点，更充分发挥真空断路器的优点而研制开发的。v& t9 u+ T3 e/ U4 u8 0 w7 V4 f& T+ u( ?4.1永磁机构的结构及动作原理8 C2 t. 0 |4 ! G+ h5 P- t5 z4 2 N7 $ n下图1为双线圈永磁操动机构电磁系统的结构示意图。图示处于分闸位置，动铁心1上端气隙小，磁阻低；下端气隙大，磁阻高。永久磁铁2的磁场主要作用在动铁心的上端。图7 Z U- I+ r* S4 c0 h0 5 |/ E$ a; j+ & e, u! R: j# d（a）为在此位置时动铁心磁力线的分布图。永久磁铁的磁力线几乎全部穿过动铁心的上端，产生相应的吸力。该吸力通过传动机构传送至真空灭弧室的动触头上，使其保持分闸状态。 w0 s5 T2 x: z8 t& W9 y& j# p- J# c; S; b5 L1.逻辑模块 2.电源 3.储能电容器 4.合闸按钮 5.分闸按钮, 2 f: w: U( G- y4 Q9 Hw$ u: s, h1 L0 b6.合闸线圈 7.分闸线圈 8.合闸位置传感器 9.分闸位置传感器& UW, P6 jn& t( + Y, n& w; p; l; O- Y c10.续流二极管 11.充电状态指示 12.半导体 ( & 3 D3 f2 p3 K; q8 L- b) 7 d: U图2 电子控制单元方框图( i9 |* 8 ? a y3 I6 k3 B; 5 8 / Z: G% p5 f( c9 ; b2 _ Z ; S) m* : V( x1 f# v( l& w; c5 A2 L电源2为电子控制单元提供工作电源，也为储能电容器3提供充电电能。储能电容器预先储备了足够的能量，在进行合闸或分闸操作时，它向合闸线圈6或分闸线圈7泄放高达数kW的脉冲电能，使断路器完成接通或分断操作。每次放电后，它能在数秒钟内被重新充电。: 5 X1 2 x: f L/ + g% z+ m6 ?% ?分、合闸线圈的接通与分断由电子半导体器件10进行控制。并联于线圈两端的续流二极管8能降低线圈开断时的自感电势，以保证半导体器件不被损坏。/ T7 ( r. EBW5 E3 i/ _3 Y& b/ ( % , D) V动铁心的位置和电容器的充电状态分别由位置传感器8、9和电子电路进行监测，它们同合、分闸命令一起被送入逻辑模块1。逻辑模块对这些信号和命令进行识别，闭锁误操作命令，完成相应的操作。当永磁操动机构异常时，能给出报警信号。4 o: & z# R, c( I- J6 M W6 _7 l2 1 I( 5 x! c. e8 N- n4.3永磁机构的优点及现阶段的应用. H! Y4 6 t0 : q5 F1 IL8 r1 M6 B s从永磁机构的结构上可看出，其元件极少，动作过程简单，用其做的开关零件比弹簧机构减少80%，从而保证运行中的故障率极低，基本可达到免维护。另外其寿命特长，超过十万次，这就为研制真正免维护超长寿命的真空开关奠定了良好的基础。近几年来，永磁机构在12kV电压等级的断路器上已广泛应用，表明其与真空灭弧室配合的优点。国内外在更高电压等级中已开始研制使用永磁机构，有些已投入试运行阶段。. * M9 & G9 D* V. 5 e% A B- 0 x1 H5. 永磁机构发展前景及在铁路供电系统中的应用1 K J9 R, R1 m ?7 z+ h9 b$ N5 n8 _% e+ Y/ n$ l- t4 12kV真空断路器已普遍使用永磁机构作为操作机构，可广泛用于铁道贯通线、自闭线线路中。更高电压领域的研制已取得成果，由郑州铁路局立项，西安铁路设计院与西安华力铁路电气公司合作开发的铁道专用真空断路器已试制成功，并进入现场试运行阶段。传统的铁道真空断路器均为电磁操动机构和弹簧操动机构，其零件多，故障率高，调试维护不便，给现场使用带来很多麻烦，更严重时会