电器的“待机能耗”是指产品在关机或不使用其原始功能时的能源消耗。大多数家电产品在关机状态下也在消耗能量。具有待机能耗的电器有:空调、加湿器、电话、录音机、抽油烟机、音响系统、微波炉、洗衣机、手机充电器、电脑、便携式电暖气、电扇、电源适配器、打印机、电饭煲、消毒橱柜、电视机、录像机、传真机等。因此,为了节能应该养成拔掉插头的习惯。最早的电器是18世纪物理学家研究电与磁现象时使用的刀开关。19世纪后期,由于电能的应用陆续推向社会,各种电器也相继问世。但这一时期的电器容量小,属于手动式。电路的保护主要采用熔断器(俗称保险丝)。20世纪以来,由于电能的应用在社会生产和人类生活中显示出巨大的优越性,并迅速普及,适应各种不同要求的电器也不断出现。大的有电力系统中所用的二、三层楼高的超高压断路器,小的有普通家用开关。近百年来,电器发展的总趋势是容量增大,传输电压,自动化程度提高。例如,开关电器由20世纪初采用空气或变压器油作灭弧介质,经过多油式、少油式、压缩空气式,发展到利用真空作灭弧介质和六氟化硫作灭弧介质的断路器,其开断容量从初期约20~30千安到80年代中后期达80~100千安,工作电压提高到765千伏,以至到1150千伏。又如,20世纪60年代出现晶体管时间继电器、接近开关、晶闸管开关等;70年代后,出现了机电一体化的智能型电器,以及六氟化硫全封闭组合电器等。这些电器的出现与电工新材料、电工制造新技术、新工艺相互依赖、相互促进,适应了整个电力工业和社会电气化不断发展的要求。
由新型低压电器元件与控制计算机组成的网络系统与传统的低压配电系统与电动机控制中心相比有以下优点:1)实现计算机集中控制,提高了低压配电系统自动化程度。低压开关设备与控制计算机的数据信息双向传输是指:一方面智能化断路器或其它开关设备向控制计算机传送线路和保护对象的运行参数,保护整定值和故障信息;另一方面控制计算机向智能化断路器或其它开关设备发出操作指令,改变和调节保护整定值。2)使低压配电、控制系统的调度和维护达到新的水平。通过信息传输,控制计算机能存储线路和被保护设备过去的运行参数及前10次甚至前50次故障情况。这些信息加上计算机强大的综合计算能力,有助于操作者事先预测故障的产生和作出相应的决策,使线路和设备的停机维修时间大大减少;信息传输也提高了对配电系统的电能调度能力,能保证在用电高峰阶段,对重要用户安全可靠地供电;信息传输可实现区域间连锁保护,使前后级智能化断路器的选择性保护获得合理的匹配。3)由于采用数字化的新型元件,使开关柜平面上提供信息大幅度增加。通过液晶显示板可测量并显示相和线的电流、电压、功率因数、功率等各种参数,也能显示被保护对象和线路过去的运行参数和故障情况,它还可以以图形方式显示被整定的断路器保护特性。4)元件和传统的指示和指令电器相比较,接线简单、便于安装,提高了工作的可靠性。5)可以实现数据共享,减少信息重复和信息通道。
低压电器的基本特性包括开断能力、温升、零部件的强度、电动稳定和热稳定、绝缘性能及其它电气性能等。这就需要对设计对象的电磁场、应力场、磁场等物理场域进行仿真和分析。计算机模仿和仿真技术的进展和商品有限元分析软件性能的不断提高为这种新技术在低压电器的应用创造了条件。70-80年代的有限元分析软件,前后处理工作十分繁锁,例如进行一台大型变压器的电场分析、输入各零部件的三维尺寸等原始数据,一般是几天甚至几个星期的艰苦劳动。进入90年代商品化的有限元分析软件都和可视化技术结合起来,用特征造型方式输入三维图形代替每锁的数据输入,使输入工作十分简便而直观,并且后处理部分使输出的数据或三维图形,方便地进行观察和分析。与此同时,随着解决复杂工程问题的需要,这种仿真和分析软件更扩展到流体动力学、机械振动和机构动力学等方面。市场上已能提供各种精确的计算机仿真与分析软件,这类软件分成二种类型,一种是通用软件,另一种是专用软件,这种软件都包括应力,温度场、电磁场和流场等分析模块,可以进行单种场域分析,也可进行综合场分析,例如计算熔断器的保护特性,首先要计算熔片中电流场的分布,然后是热特性的计算,这是电流场和瞬态热场计算的综合,专用软件是指用于专门的场合。国外著名公司更是把特性的计算机仿真和分析看作是产品开发手段现代化的一个重要措施。
运行原理电气系统微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。数字核心的主流为嵌入式微控制器(MCU),即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道(模拟量输入变换回路(将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量,±2.5V、±5V或±10V)、低通滤波器及采样、A/D转换)和数字量输入输出通道(人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等)。保护装置电气系统微机保护装置是用微型计算机构成的继电保护,是电力系统继电保护的发展方向(现已基本实现,尚需发展),它具有高可靠性,高选择性,高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的,而保护的性能和功能是由软件决定。常用的电气图包括:电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。各种图纸的图纸尺寸一般选用297×210、297×420、297×630、297×840mm、四种幅面,特殊需要可按GB126—74《机械制图》标准选用其他尺寸。电气原理用图形符号、文字符号、项目代号等表示电路各个电气元件之间的关系和工作原理的图称为电气原理图。电气原理图结构简单、层次分明,适用于研究和分析电路工作原理、并可为寻找故障提供帮助,同时也是编制电气安装接线图的依据,因此在设计部门和生产现场得到广泛应用。
【电力变压器保护选择】①、变压器一次电流=S/(1.732*10),二次电流=S/(1.732*0.4)。②、变压器一次熔断器选择=1.5~2倍变压器一次额定电流(100KVA以上变压器)。③、变压器二次开关选择=变压器二次额定电流。④、800KVA及以上变压器除应安装继电器和保护线路,系统回路还应配置相适应的过电流和速断保护;定值整定和定期校验。并行条件、应同时满足以下条件__联接组别应相同、电压比应相等(允许有±0.5%的误差)、阻抗电压应相等(允许有±10%的差别)、容量比不应大于3∶1。三相变压器是3个相同的容量单相变压器的组合.它有三个铁芯柱,每个铁芯柱都绕着同一相的2个线圈,一个是高压线圈,另一个是低压线圈.工作原理、用于国内变压器的高压绕组一般联成Y接法,中压绕组与低压绕组的接法要视系统情况而决定。所谓系统情况就是指高压输电系统的电压相量与中压或低压输电系统的电压相量间关系。如低压系配电系统,则可根据标准规定决定。高压绕组常联成Y接法是由于相电压可等于线电压的57.7%,每匝电压可低些。1).国内的500、330、220与110kV的输电系统的电压相量都是同相位的,所以,对下列电压比的三相三绕组或三相自耦变压器,高压与中压绕组都要用星形接法。当三相三铁心柱铁心结构时,低压绕组也可采用星形接法或角形接法,它决定于低压输电系统的电压相量是与中压及高压输电系统电压相量为同相位或滞后30°电气角。500/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、2).国内60与35kV的输电系统电压有二种不同相位角。如220/60kV变压器采用YNd11接法220/69/10kV变压器用YN,yn0,d11接法,这二个60kV输电系统相差30°电气角。当220/110/35kV变压器采用YN,yn0,d11接法,110/35/10kV变压器采用YN,yn0,d11接法,以上两个35kV输电系统电压相量也差30°电气角。所以,决定60与35kV级绕组的接法时要慎重,接法必须符合输电系统电压相量的要求。根据电压相量的相对关系决定60与35kV级绕组的接法。否则,即使容量对,电压比也对,变压器也无法使用,接法不对,变压器无法与输电系统并网。3).国内10、6、3与0.4kV输电与配电系统相量也有两种相位。在上海地区,有一种10kV与110kV输电系统电压相量差60°电气角,此时可采用110/35/10kV电压比与YN,yn0,y10接法的三相三绕组电力变压器,但限用三相三铁心柱式铁心。4).但要注意:单相变压器在联成三相组接法时,不能采用YNy0接法的三相组。三相壳式变压器也不能采用YNy0接法。三相五柱式铁心变压器必须采用YN,yn0,yn0接法时,在变压器内要有接成角形接法的第四绕组,它的出头不引出(结构上要做电气试验时引出的出头不在此例)。5).不同联结组的变压器并联运行时,一般的规定是联结组别标号必须相同。6).配电变压器用于多雷地区时,可采用Yzn11接法,当采用z接法时,阻抗电压算法与Yyn0接法不同,同时z接法绕组的耗铜量要多些。Yzn11接法配电变压器的防雷性能较好。7).三相变压器采用四个卷铁心框时也不能采用YNy0接法。8).以上都是用于国内变压器的接法,如出口时应按要求供应合适的接法与联结组标号。9).一般在高压绕组内都有分接头与分接开关相联。因此,选择分接开关时(包括有载调压分接开关与无励磁调压分接开关),必须注意变压器接法与分接开关接法相配合(包括接法、试验电压、额定电流、每级电压、调压范围等)。对YN接法的有载调压变压器所用有载调压分接开关而言,还要注意中点必须能引出。
【变压器非晶合金结构特点】利用导磁性能突出的非晶合金,来用作制造变压器的铁芯材料,最终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性,在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体体现以下几个方面:1)非晶合金片材料的硬度很高,用常规工具是难以剪切的,所以设计时应考虑减少剪切量。(2)非晶合金单片厚度极薄,材料表面也不是很平坦,则铁芯填充系数较低。(3)非晶合金对机械应力非常敏感。结构设计时,必须避免采用以铁芯作为主承重结构件的传统设计方案。(4)为了获得优良的低损耗特性,非晶合金铁芯片必须进行退火处理。(5)从电气性能上。为了减少铁芯片的剪切量,整台产品的铁芯由四个单独的铁芯框并列组成,并且每相绕组是套在磁路的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外,还有三次谐波磁通的存在,一个绕组中的两个卷铁芯框内,其三次谐波磁通正好在相位上相反,数值上相等,因此,每一组绕组内的三次谐波磁通向量和为零。如一次侧是D接法,有三次谐波电流的回路,当在感应出的二次侧电压波形上,就不会有三次谐波电压的分量。