高压开关柜与高压开关在电力系统中的关键作用及电力传输中的关系

高压开关柜是用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗过程中,起到通断、控制或保护作用的电器产品,其电压等级处于 3.6kV  550kV 之间。此类设备被广泛应用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业、住宅小区以及高层建筑等众多场所。高压开关柜主要由柜体与断路器两大部分构成,柜体内部涵盖壳体、电器元件(如电流互感器、电压互感器、隔离开关、高压断路器等)、各类机构、二次端子及连线等。

高压开关柜具备多种功能,例如架空进线、电缆进出线、母线联络等,能够实现对电力系统的有效控制、保护与监测。同时,高压开关柜还需满足“交流金属封闭开关设备”标准的相关要求,以确保设备的安全性与可靠性。

在结构方面,高压开关柜可分为多种类型,像是固定式和手车式(移开式)、开启式、封闭式以及半封闭式等。此外,依据主接线形式的差异,还可分为桥式接线开关柜、单母线开关柜、双母线开关柜等。这些不同类型的开关柜各具特点,适用于不同的电力系统和应用场景。

高压开关在电力行业中具有极其重要的地位。作为电力系统中接通和断开回路、切除和隔离故障的关键控制设备,其可靠性和安全性直接影响着电力系统的稳定运行和供电质量。

高压开关主要包含高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关和高压熔断器等类型。其中,高压断路器在设备正常运行时用于接通或切断负荷电流,当设备出现故障或严重过负荷时,能够自动、迅速地切断故障电流,以防事故发生。高压隔离开关主要用于隔离高压电源,形成清晰可见的间隔,以保障其他电气设备的安全检修。高压负荷开关专门用于接通和断开负荷电流,在过负荷情况下也能自动跳闸。而高压熔断器则是一种常用的保护电器,用于切除短路电流和防止故障扩大。

在电力传输过程中,经过初次变电,将电压提升至高压和超高压,以满足长距离输送电的需求。在输送电的末端,变电站把电压降至 6 - 10Kv 的中压,然后输送给中压开关柜。(我国《标准电压》中规定:1000V 以下称为低压,3000V - 110KV 为中压,110KV 以上为高压。)

在输送电时,通常期望发电厂所发的电能能够完全传输到用电负荷处,但实际上线路存在损耗。设线路损耗的功率为P,由于P等于电压U与电流I的乘积,而电压U又等于电流I与线路电阻R的乘积,因此有:P = I²R 。由此可见,线路损耗与电流的平方成正比。若在输送电过程中大幅提高电压,减小电流,就能降低线路损耗。所以,从发电站到用电设备之间,会历经升压过程、传输过程和降压过程。

综上所述,高压开关柜和高压开关在电力系统中发挥着至关重要的作用,是保障电力系统安全、稳定、高效运行的重要设备。