机组内常见电气部件知识

机组常见电气元件知识授课：***编订：孙伟修改：***金风大学运维学院2014年7月29日课程目录断路器接触器变压器和电抗器热继电器接线端子开关电源行程开关时间继电器熔断器传感器主令开关及指示灯中间继电器电池和电容安全继电器电压、电流互感器1防雷元件温度、湿度开关电能表18234567891011121314151617主令开关及指示灯带灯按钮蘑菇头自锁按钮短柄选择开关长柄选择开关钥匙开关指示灯钥匙开关拨码开关1主令开关及指示灯元件符号：常开开关/触点常闭开关/触点常闭开关/触点蘑菇头自锁按钮开关按钮开关钥匙开关指示灯选择开关1主令开关及指示灯1接线端子2接触器31.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。1-动触头2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力簧片

2.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合交流接触器的结构和工作原理:接触器3接触器3接触器元件符号：KM线圈主触点KM常开触点常闭触点KMKM线圈：根据电压不同，分为交流380V、220V、110V、24V，直流24V等电压等级。主触点：接主回路，根据负载类型不同，主触点的载流量不同。一般主触点触头的成份是含银85%以上的合金。辅助触点:接控制回路，根据触点类型不同，分为常开触点、常闭触点。一般可根据实际接线需要加装1-2个额外的辅助触点。3接触器水冷控制柜中使用的接触器3中间继电器4中间继电器主要结构：1-静触点；2-动触点；3-簧片；4-衔铁；5-极靴；6-空气气隙；7-反力弹簧；8-铁轭；9-线圈；10-铁芯。电磁式继电器的结构和工作原理工作原理：

当线圈得电后，衔铁被吸合，带动触点闭合，接通电路；当线圈失电后，在反力弹簧作用下衔铁被释放，触点复位，电路断开。4中间继电器电子固体继电器的结构和工作原理4中间继电器元件符号：4中间继电器自主变流器内的中间继电器1.5MW机组机舱柜的安全继电器和中间继电器4热继电器5热继电器发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。5热继电器主触点FR元件符号：FRFR常闭触点常开触点注意：1）继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后，按下复位按钮才能复位；2）改变压动螺钉的位置，还可以用来调节动作电流。主触点：接主回路，触头的成份是含银85%以上的合金。辅助触点:接控制回路，一般有1路常开触点、1路常闭触点。5时间继电器61—线圈2—静铁心3—衔铁4—反力弹簧5—推板6—活塞杆7—杠杆8—塔形弹簧9—弱弹簧10—橡皮膜11—空气室壁12—活塞13—调节螺钉14—进气孔15—微动开关（延时）16—微动开关（瞬时）17—微动按钮17瞬动触点：延时动触点空气阻尼式时间继电器（通电延时）时间继电器61—线圈2—静铁心3—衔铁4—反力弹簧5—推版6—活塞杆7—杠杆8—塔形弹簧9—弱弹簧10—橡皮膜11—空气室壁12—活塞13—调节螺钉14—进气孔15—微动开关（延时）16—微动开关（瞬时）17—顶杆17空气阻尼式时间继电器（断电延时）时间继电器6时间继电器电子式时间继电器原理6时间继电器元件符号：6安全继电器7安全继电器安全继电器原理7安全继电器金风2.5MW机舱控制柜中的安全继电器7安全继电器7金风2.5MW机舱控制柜(整合柜体)中的安全继电器熔断器8元件符号：熔断器作用：熔断器是一种在短路或严重过载时利用熔化作用而切断电路的保护电器。结构：它主要由熔体和熔断管组成。其中熔体既是敏感元件又是执行元件。由易溶金属制成，熔断管用瓷、玻璃或硬制纤维制成。种类：常见有:插入式、螺旋式、封闭管式和自复式。8熔断器元件符号：熔断式隔离开关8熔断器8断路器9断路器框架式空气断路器元件符号：电动执行机构热过载脱扣保护过流脱扣保护手动执行机构9断路器过流吸合过热弯曲失压释放手动闭合断路器基本工作原理断路器具有过载、短路、过热、欠压、失压保护的功能。9断路器1商标及断路器型号2电子脱扣器3手动分闸按钮4手动合闸按钮5手动弹簧储能操作手柄6电气额定值标签7机械指示：分闸“O”,合闸“I”8表示弹簧已经储能或已经释能9脱扣器跳扣的机械指示10分闸位置锁11摇进/摇出位置的闭锁钥匙或挂锁12摇进/摇出装置13端子盒14滑动触头15断路器位置指示框架式断路器正面9断路器1钢板承载结构2接地接点3安全遮板4端子支撑块5端子6推入、隔离、隔离测试用的信号接点7滑动触头8安全遮板挂锁9固定孔9断路器框架式断路器电子保护脱扣器9断路器9断路器微型空气断路器元件符号：9微型空气断路器结构原理图断路器9断路器控制柜中的微型空气断路器9断路器漏电保护断路器（剩余电流动作断路器）元件符号：9漏电保护断路器（剩余电流动作断路器）原理断路器9断路器电机保护断路器手动执行机构元件符号：9断路器金风1.5MW机舱控制柜中的电机保护断路器9电池和电容电池元件符号：单组电池双组电池1.5MW机组机舱控制柜10电池和电容电容元件符号：1.5MW机组变桨超级电容1.5MW机组变流器直流母线电容10特性:电容可以看做一个储存电子的容器，并在需要的时候释放它们.电容在电网中被充电,如果电路电压下降，电容会自动释放电子进行补偿，这将会减少电压波动，改善电能质量。有电容的电路中波形不同没有电容器滤波的滤形没有电容器滤波的波形有电容滤波的波形电池和电容电容器的单位是法拉.一个1法拉电容器在1V电压下可以存储1库伦电荷.1库伦电荷等于6.25e18(6.25*10^18,or6.25亿亿)电荷.1安培代表1库伦电荷每秒流动速度,所以一法拉电容器可以在1V电压下存储1安培·秒电流。10变压器和电抗器三相干式变压器变压器控制变压器11变压器和电抗器变压器工作时，原副边电压之比和匝数成正比，电流之比和匝数成反比，即，。变压器的工作原理11变压器和电抗器变压器的工作原理V一次侧二次侧IVI一次侧二次侧1图1:一次侧和二次侧线圈匝数相同，所以电流和电压均无变化一次侧二次侧2图2:一次侧线圈匝数为二次侧的两倍，所以二次侧电压为一次侧的一半，而电流为一次侧的两倍。V一次侧二次侧IVI一次侧二次侧3图3:二次侧线圈匝数为一次侧的两倍，所以二次侧电压为一次侧的两倍，而电流为一次侧的一半。V一次侧二次侧IVI11变压器和电抗器常见变压器的符号：11变压器和电抗器金风1.5MW机组中使用的系统供电变压器11变压器和电抗器电抗器元件符号：水冷变流器中的电抗器风冷变流器中的电抗器11电压、电流互感器电压互感器注意：使用过程中电压互感器的二次侧不能短路，否则会烧坏电压互感器。电压互感器元件符号：12电压、电流互感器电磁式电压互感器的基本原理电容式电压互感器的基本原理12电压、电流互感器霍尔磁平衡式电压互感器的基本原理12金风1.5MW水冷变流机组主控柜中的电压互感器电压、电流互感器12电压、电流互感器英飞凌水冷变流功率单元的LEM电压互感器12电压、电流互感器电流互感器电流互感器元件符号：注意：使用过程中电压互感器的二次侧不能开路，否则二次侧会感应出较高的电压威胁生命安全。12电压、电流互感器普通电流互感器的基本原理穿心式电流互感器的基本原理12电压、电流互感器磁场平衡式霍尔电流传感器原理图12电压、电流互感器变流器出口的电流互感器12行程开关13行程开关行程开关的基本分类和原理13行程开关

行程开关结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击产生。示意图未撞击撞击元件符号：常开触头常闭触头13行程开关金风1.5MW机组中变桨系统使用的行程开关13开关电源开关电源分为两种类型：一种是交流变直流开关电源（AC/DC）；另外一种是直流开关电源（DC/DC）。开关电源效率高可以达到90%以上，使用广泛。机组中的直流转换全部使用的是开关电源，重要电路板上也广泛使用开关电源。14开关电源开关电源的工作原理14开关电源机组控制柜中使用的开关电源（AC/DC）14开关电源变桨控制柜中使用的开关电源（DC/DC）14防雷元件元件符号：15防雷元件保护插头定位块压敏电阻标记位双接线端子失效指示热敏分断编码环远程报警压杆插拔式远程报警接口基座公司常用的菲尼克斯防雷器的结构15防雷元件响应速度浪涌电流泄放能力瞬态抑制二极管TVS压敏电阻MOV气体放电管GDT15防雷元件10kV700V100V50V15防雷元件金风1.5MW机组机舱控制柜15温度、湿度开关温度开关元件符号：常闭触点常开触点16温度、湿度开关温度开关元件符号：常闭触点常开触点16温度、湿度开关16温度、湿度开关水冷控制柜内的温度、湿度开关及加热器16电能表PAC3200是一种用于面板安装的高性能电力仪表，可用来计量、显示配电系统的50个测量变量，集遥测、遥信、遥控于一体，大尺寸LCD图形中文显示屏。PAC3200本体集成以太网接口，支持MODBUSTCP协议。SENTRONPAC3200性能特点应用：盘面仪表、电气设备远程控制、基本电能质量监测;

遥测：三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电度等;

遥信：开关运行状态或故障状态等信号，本体带1个DI、DC24V;

遥控：远程控制分或合闸，本体带1个DO;

通讯：集成以太网接口，支持ModbusTCP;

通讯扩展：可插接PROFIBUS-DP和MODBUS-RTU通讯模块;

大尺寸LCD图形显示屏，中文或多语言显示;

采用标准型密封，防护等级达到IP65;

结构紧凑，占用空间小。电能表PAC3200

17电能表17电能表金风2.5MW机组主控柜内的电能表（老版本控制柜）17电能表伍德沃德MFR300测量保护模块MFR300利用采样测量值方法测量变化的电压/电流值。使用5kHz的速率采样每一相的所有数据，在一周期内进行积分运算，通过计算得到均方根值。有功功率值通过计算电流和电压相乘值的积分得到的。频率是由电压过零的间隔时间确定的。无功功率是通过电压和电流之间的相位移计算得到的。功能：4个可自由配置的转换继电器1个自检继电器CANbus接口LED1:LED1常亮绿色，表示设备已经自检正常。LED2:LED2变成红色，表示CANbus的3个传送PDOs被配置成“SYNC”传送方式并且在3秒内没有收到CANSYNC消息。17电能表17电能表金风2.0MW机组主控柜内的电能表17

这种温度传感器是利用导体铂（pt）的电阻值随温度的变化而变化的特性来测量温度的。通常这样的温度传感器可以测量负200到正500摄氏度的范围，而且在这个温度范围下，铂的电阻值和温度具有良好的线性关系。温度电阻Pt100的特性：0摄氏度时，温度电阻Pt100的电阻值正好是100欧姆，其阻值随温度的上升而上升，随温度的下降而下降，呈现正温度系数特性。

温度传感器Pt100传感器元件符号：18传感器

电位器

元件符号：电位器被安装在机舱的偏航扭缆计数器中，电位器内的旋转触头随塑料齿轮转动而移动，电阻值也随之发生变化，电阻值的变化引起电压的变化，电压信号被输送到模拟量采集模块中进行变换与0度位置电压值的变换值相减，将所得的数值与机组偏航