开关柜主要元器件介绍ppt课件.ppt

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1、高压开关柜主要元器件介绍,电 力 变 压 器分类及型号1按电压的升降分类：有升压变压器和降压变压器两种。2按相数分类：有单相变压器、三相变压器及多相变压器。,电 力 变 压 器干式：用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，结构简单体积小，重量轻，安全防火要求高的场所，广泛用于民用建筑 。常用型号： SCB9、SCB10、SGB10等 如SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV,高压配电柜KYN28-12,五防连锁,1、高压开关柜内的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置。（防止带负荷合闸）2、高压开关柜内的接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸。（防止带接地线合闸）3、高

2、压开关柜内的真空断路器在合闸工作时，柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁。（防止误入带电间隔）.4、高压开关柜内的真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入。（防止带电合接地线）5、高压开关柜内的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置。（防止带负荷拉刀闸）,小车位置状态,1、检修位置：合上接地刀，把断路器拉出柜外，2、试验位置：把断路器拉到断路器可动作，但断路器与一次系统是脱离的，且是安全脱离的，就是一次触头间能保证安全距离的位置（动触头和静触头在脱开位置），二次插头还插在插座上，只要一合操作电源，就可以试验二次回路和断路器动作是否正常；3、工作位置（热备用）：开关柜所有元器件都处

3、于工作状态，只是断路器没有合闸；（动触头和静触头在闭合位置），这种状态叫热备用，马上需要合闸的线路应放在热备用，自动合闸的也需要放在热备用，现场按钮操作启动的电机开关也需要放在热备用,小车位置状态,冷备用状态：是指线路两侧断路器、隔离开关都在断开位置， 线路与变电站带电部位有明显断开点。但线路本身处于完好状态。,10KV高压开关柜巡视1）保护压板的投停符合运行要求2）电流、电压正常（相电压 10KV 以上）3） 综保指示灯正常、无故障报警显示 三相带电指示灯正常 4）控制面板显示与手车位置一致 5)多功能数字仪表显示正常 6)控制开关与远方/就地开关显示正常 断路器处于储能状态 7) 室内无异

4、味、无振动声、温湿度正常 8) 电缆接头处无发热、脱落及打火现象 9) PT 柜电压指示正常（相电压以上、线电压/3）,总 论,配电装置：用来接受和分配电能的电气设备。 配电装置包括控制电器（断路器、隔离开关、负荷开关等）、保护电器（熔断器、避雷器等）、测量电器（电流互感器、电压互感器等）以及母线和载流导体。 本次介绍的10KV开关柜主要元器件，就是用于10KV系统的配电装置。 我公司10KV的开关柜类型主要有：KYN28-12、KYN18-12。 KYN28A-12是KYN28-12的升级版,KYN28-12,KYN18-12,总 论,10KV高压开关柜内的主要电气元器件按其电压等级可以分为

5、：一次元器件 主要包括：断路器、接触器、电流互感器、电压互感器、零序电流互感器、避雷器、接地开关、带电显示器等。二次元器件 主要包括：综合保护装置、测控表计、继电器、温控器和加热器、转换开关和按钮等。,一次元件真空断路器,断路器：用来接通或断开有载或无载线路及电气设备，以及发生短路故障时，自动切断故障或重新合闸，能起到控制和保护两方面的作用。 真空断路器：灭弧介质是真空。 我公司生产的10KV系列的真空断路器： ZN63B-12（ VG1、VS1）：用于KYN28-12柜 DQV-12：用于KYN28-12柜 ZN68A-12：用于KYN18-12柜,ZN63B,ZN68A,DQV,一次元件真

6、空断路器,断路器主要技术参数： 例：ZN63B-12/1250A-31.5KA 额定电压，是指断路器所能承受的正常工作电压（12KV）。额定电压指的是线电压，并在铭牌上予以标明。额定电压为所在系统的最高电压。（系统最高电压：当系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上所出现的电压最高值，不包括系统的暂态和异常电压，例如系统的操作所引起的暂时和瞬时的电压变化。） 标称电压，系统被指定的电压。例如：6KV系统、10KV系统。,一次元件真空断路器,额定电流，是指铭牌上所标明的断路器在规定环境温度下可以长期通过的最大工作电流（1250A）。断路器长期通过额定电流时，断路器导电回路各部件的温升均不得

7、超过允许值。额定电流的大小决定了断路器的发热程度，因而决定了断路器触头及导电部分的截面，并在一定程度上决定了它的结构。 额定短路开断电流，它是断路器在额定电压下能可靠切断的最大电流（31.5KA）。当断路器在不等于额定电压的情况下工作时，断路器能可靠切断的最大电流，称为该电压下的开断电流。当断路器工作在低于额定电压时，其开断电流将较额定开断电流有所增大，但有一个极限值，并称其为极限开断电流。断路器的额定开断电流标明了它的断流能力。它是由断路器的灭弧能力和承受内部气体压力的机械强度所决定的。,例：ZN63B-12/1250A-31.5KA,一次元件真空断路器,动稳定电流，它是指断路器在合闸位置时

8、所允许通过的最大短路电流，又称极限通过电流（80KA）。断路器在通过这一短路电流时，不会因电动力的作用而发生任何的机械损坏。动稳定电流表明了断路器承受电动力的能力。此电流的大小由导电部分和绝缘部分的机械强度来决定。 热稳定电流，当短路电流通过断路器时会使导电部分发热，其热量与电流的平方成正比。所以当断路器通过短路电流时，有可能使触头熔焊直至损坏断路器。因此断路器规定了在一定的时间内(1、4、5，10s)的热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内允许通过的短路电流值（31.5KA），一般用有效值来表示。热稳定电流标明了断路器承受短路电流热效应的能力。,一次元件真空接触器,真空接触器： 3TL6

9、5系列：西门子公司 （只用于KYN18） JCZ5：无锡蓝虹 真空接触器的特点： 适合用于频繁操作的场合（如电动机），机械寿命达百万次。 截流值小，对于切合已经启动的电动机无过电压产生。 无法开关短路电流（5KA），必须加短路保护，一般用高压熔断器。,3TL6系列,一次元件互感器,概述：互感器是一种特殊的变压器，可以分为电压互感器（PT）和电流互感器（CT），主要用途是与仪表配合测量线路上的电流、电压、功率和电能，与继电器配合对线路及变配电设备进行定量保护（例如短路、过电流、过电压、欠电压等故障保护）。为配合仪表测量及配电保护的需要，电压互感器将系统中的高电压变换成标准的低电压（100V或10

10、0/3）,电流互感器将高压系统中电流或低压系统中的大电流变换成标准的小电流（5A或1A）。由于采用了互感器，使测量仪表和继电器均接在互感器的二次测与系统的高电压隔离，从而保证了操作人员和设备的安全。,一次元件电流互感器,电流互感器的结构和工作原理： 电流互感器是由两个相互绝缘的绕组与公共铁心组成，用来变换电流。在电力系统中，经常需要将大电流变为小电流，因此电流互感器的一次绕组匝数少，串接在被测电路中，二次匝数多，接测量仪表或继电器的电流线圈，由于仪表电流线圈的阻抗很小，因此，电流互感器在正常运行时相当于二次短路的变压器。 二次线圈根据需要可以制成单线圈或双线圈甚至更多。电流互感器的二次额定电流

11、一般为5A，为了增加允许连接的二次负荷阻抗和减少二次回路连接的导线截面及功率损耗，二次额定电流也有1A。电流互感器注意点： 电流互感器向它的二次侧回路接线时，必须通过试验端子。运行中的电流互感器，其二次侧不得开路。为了定期对CT二次回路中仪表的指示值进行校验，而又不影响设备的正常运行，我们可以通过试验端子来达到CT二次不会开路的目的。,一次元件电流互感器,电流互感器的一些术语： 额定电流比：额定电流比指一次额定电流与二次额定电流之比。额定电流比一般用不约分的分数形式表示，如100/5A。 准确等级：电流互感器变换电流总是存在着一定的误差，所以根据在额定工作条件下所产生的变比误差规定了准确等级。

12、 测量级误差：例0.5的含义，CT的变比误差不允许超出5。 保护级误差：但CT一次电流成倍增加时，使铁心产生磁饱和，励磁电流急剧增加，引起CT误差增加，而此现象在发生短路故障时客观存在，为保证继电保护装置在短路时可靠动作，要求保护用CT能比较正确地反映一次电流情况，因此对保护用CT提出一个最大允许误差值的要求。5P20的含义：一次电流增大到20倍时，CT误差不超过5%。,一次元件电流互感器,电流互感器的动热稳定性： 所谓稳定，是指当系统发生短路时，CT所能承受因短路电流引起的电动力及热作用而不致受到损坏的能力。 动稳定电流：一次线路发生短路时，CT所能承受的无机机械损伤的最大电流峰值。 热稳定

13、电流：CT在1S内，承受短路电流的热作用而无损伤的一次电流有效值。 动稳定电流一般为热稳定电流的2.5倍。,一次元件电流互感器,一次元件电压互感器,电压互感器的作用： 电压互感器用称为仪用变压器，它是一种将高电压变为低电压的仪器，为使仪表标准化，其二次的额定电压为100V。电压互感器可分为全绝缘和半绝缘两种全绝缘：试验时，可进行工频耐压试验，包括相-相型和相-地型两种；半绝缘：试验时，不能进行工频耐压试验，但可进行二次侧的感应耐压，只有相-地型一种。电压互感器相关参数介绍：(1) 准确级 PT在准确级上可分为测量级、计量级和保护级三种，根据国内供配电的需要，一般将0.2级定为计量级，0.5级定

14、为测量级，3P和6P定为保护级。基本的含义如下：,一次元件电压互感器,0.2级 应用中的误差为0.2% 0.5级 应用中的误差为0.5% 1.0级 应用中的误差为1.0% 3P级 应用中的误差为3% 6P级 应用中的误差为6% (2) 额定绝缘水平 对于10KV电压互感器，常见的参数表示为12/42/75KV，具体含义分别为：最高工作电压是12KV，工频耐压42KV，雷电冲击耐压75KV,(3) 额定电压比 相-相 10/0.1KV 相-地 10/3，0.1/3,一次元件电压互感器,柜顶小母线YMa、YMb、YMc、YMl、YMn来自于电压互感器的二次侧，一般为100V，如果柜子比较少时，而现

15、场没有AC220V的照明电源时，且用户没有定制所用变柜，我们可以在PT柜二次侧加一只中间变压器，变比为100V/220V，可提供照明电源，接到规定小母线L、N。但此种方案，通常需加UPS。,一次元件电压互感器,一次元件电压互感器,电压互感器的型号举例：JDZ9-10 10/0.1KV 0.5级在三绕组的电压互感器中，二次绕组包括基本绕组和辅助绕组两套。其中，基本绕组接成Y型，用来供给测量仪表和继电保护装置，它可以提供相电压和线电压。而辅助绕组则接成开口三角形， 在正常情况下，系统的三相电压的相量和等于零，所以开口三角两端的电压约等于零。当一次系统内有一相接地时，开口三角的电压明显上升，如果将电

16、压继电器接到开口三角的两端，增高的电压值会使它动作，发出接地警报。所以，辅助绕组的作用是用来构成接地监视用的。,一次元件电压互感器,图例讲解：,一次元件零序电流互感器,零序电流互感器与普通电流互感器的特点： 零序电流互感器和普通电流互感器都是按照电磁感应原理工作的，但从它们的工作状态看则有所区别。 普通电流互感器的一次线圈只是与被保护线路的一相相连，并且一次线圈的电流就是该相的负载电流，二次电流则是一次电流的相应值。 零序电流互感器则不然，它的一次线圈就是被保护线路的三相，在正常工作状态时，由于三相电流向量之和等于零，即IA+IB+IC=0，铁芯中不会产生磁通，故二次线圈也不会产生感应电流。当

17、被保护线路发生单相接地事故时，三相电流之和不再等于零，此时铁芯中产生磁通，二次线圈将有感应电流，从而带动继电器使保护装置动作。,一次元件零序电流互感器,一次元件避雷器,过电压：在电力系统中，由于某种原因，使电压突然升高，远远超过电气设备的最高工频运行电压值，这种对电气设备绝缘有危害的突然升高的电压就叫过电压。 过电压产生的原因：雷电过电压、操作过电压、谐振过电压。 避雷器是一种保护电器，用来限制电器设备绝缘上承受的过电压。避雷器除限制雷电过电压外，还能限侧一部分操作过电压。 避雷器有下面几种类型:保护间隙、管式避雷器、普通阀式避雷器、磁吹避雷器及氧化锌避雷器。,一次元件避雷器,避雷器是用来限制

18、过电压幅值的保护电器，并联在被保护电器与地之间。当雷电波沿线路侵入时，过电压的作用使避雷器动作即放电，使导体通过电阻或直接与大地相连接，雷电流经避雷器泄入大地，从而限制了雷电过电压的幅值，使避雷器上的残压不超过被保护电器的冲击放电电压。为了保证电流系统的安全运行，避雷器应满足的基本要求是： 当过电压超过一定值时，避雷器应动作（放电），使导线与地直接或经电阻相连接，以限制过电压； 在过电压作用之后，能够迅速截断工频续流（即避雷器放电时形成的放电通道在工频电压下所通过的工频电流）所产生的电弧，使电力系统恢复正常运行。,一次元件避雷器,一次元件接地开关,接地开关的作用：在电路检修时，合上接地开关，保

19、证人身安全。 接地开关的操作方式：拉杆操作、锥齿轮操作。,一次元件带电显示器与传感器,带电显示器由传感器和显示两部分组成。 传感器安装在电缆室内，与母排相连。其作用是讲带电体的高电压分压，取出其中一部分低电压提供给显示器。传感器由环氧树脂和电容芯棒浇注成绝缘子结构，这样，它不但能抽取分压后的一部分电压信号，而且还起支柱绝缘子的作用。传感器的绝缘是可靠的，额定电压为10KV的传感器，最高工作电压为11.5KV，工频耐压有效值为一次对二次及地42KV/1min；雷电冲击耐受电压峰值不小于80KV。 显示器起显示高压回路带电状况的作用，它有提示型和强制闭锁型两种。提示型的作用相当于一个一直在工作的高

20、压验电器。带电时，氖泡就起辉发亮。10KV的显示器的氖泡起辉电压为1KV；强制闭锁型的可通过闭锁接点和电磁锁实现对开关柜后门的强制闭锁，如防止误入带电间隔，防止带电合接地刀闸等，这样可以满足开关柜“无防”联锁要求。二次闭锁工作电源为50HZ，220V，额定消耗功率不大于2VA。,一次元件带电显示器与传感器,位置指示器,位置指示器为直观的指示断路器在处在试验及工作位置的分、合状态以及接地开关分合状态，在KYN28-12面板上设有位置指示器，如下图所示：,二次元件综合继电器保护,继电保护装置作为开关柜的核心部件之一 ，其主要任务为：监视电力系统的正常运行，当电力系统发生异常运行时（如在中性点不直接

21、接地的供电系统中，发生单相接地故障、变压器运行温度过高等），继电保护装置能作出判断并发出相应的信号或报警，以便值班人员得以及时发现，迅速处理，使系统尽快恢复正常；当电力系统中发生足以损坏设备或危及系统安全运行的故障时，继电保置应能可靠动作，使故障部分的断路器跳闸，切除故障点，防止事故扩大，以确保系统中非故障部分继续正常供电；继电保护装置还用以实现电力系统自动化和远动化，如自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥信、遥测等功能。,智能操控装置,智能操控装置是集动态模拟、储能指示、带电显示、温湿度控制、控制储能、远方/就地切换、控制分合闸、语音提示、网络通讯与一体的装置。根据型号不同，功能可以根据设计需要进行筛选，安装在仪表门上给操作者更直观、更丰富、更准确的状态信息。,小电流选线装置,正常运行时，电压互感器开口三角的电压(3U0)理论上是0V，在实际中一般也不超过10V。系统发生单相接地故障时，3U0将迅速升高到30V，有时更高，达到120V，形成零序过电压。,作用：小电流选线能及时准确地判定接地回路是快速排除单相接地故障的基础，能够指示出发生单相接地故障的线路，是小电流选线的核心功能,消谐器及小电流选线装置,谢 谢 !,