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1、技术讲课授课人:王凯授课题目:高压开关柜基本知识介绍,隔离开关,培训内容框架一、高压开关柜概述二、高压开关柜组成三、开关柜的四个电气状态四、开关柜的联锁五、相关操作及注意事项,开关柜(又称成套开关或成套配电装置):它是以断路器 为主的电气设备;是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求,将有关的高低压电器(包括控制电器、保护电器、测量电器)以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内,作为电力系统中接受和分配电能的装置。,一、高压开关柜概述,高压开关柜正常使用条件,环境温度:周围空气温度不超过 40(上限),一般地区为-5(下限),严寒地区可以为-15。环境温度过高,金属的导电率会减
2、低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面,过高的温度,也会使柜内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏,海拔高度:一般不超过 1000 米环境湿度:日平均值不大于 95%,月平均值不大于 90%地震烈度:不超过 8 度其它条件:没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧 烈振动的场所,二、高压开关柜组成,A、母线室 B、断路器室 C、继电器室1、泄压装置 2、主母线 3、分支母线 4、母线套管 5、隔离开关 6、电流互感器 7、隔离开关操作机构 8、联锁机构 9、电缆 10、氧化锌避雷器 11、接地母线 12、控制小母线 13、
3、接地开关14、接地开关操作机构15、真空断路器 16、加热装置 17二次插头,开关柜内电器元件:一次电器元件(主回路设备):电流互感器简称 CT如:LZZBJ9-10电压互感器简称 PT如:JDZJ-10接地开关如:JN15-12避雷器(阻容吸收器)隔离开关如:GN19-12、GN30-12、GN25-12高压断路器如:少油型(S)、真空型(Z)、SF6 型(L),高压接触器如:JCZ3-10D/400A 型高压熔断器如:RN2-12、XRNP-12变压器如:SC(L)系列干变、S 系列油变高压带电显示器GSN-10Q 型绝缘件如:穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套主母线和分支母线
4、高压电抗器如串联型:CKSC 和起动电机型:QKSG负荷开关如:FN26-12(L)、FN16-12(Z)高压单相并联电容器如:BFF12-30-1 等等,柜内常用的主要二次元件(又称二次设备或辅助设备,是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备),常见的有如下设备:1.继电器 2.电度表 3.电流表 4.电压表 5.功率表6.功率因数表,7.频率表 8.熔断器 9.空气开关 10.转换开关11.信号灯 12.电阻,13.按钮14.微机综合保护装置等等,高压配电室10kV段,.,高压真空断路器开关柜左侧面图,A、母线室 B、断路器室 C、电缆室 D、继电器室,.,高压真空断路器,
5、电流互感器,高压电缆,避雷器,高压三相母线排,手车外壳保护接地线,.,A,分支母线,上口静触头盒,高压真空断路器开关柜母线室,A.母线室包括:母线套管(支持、固定母线排,并使母线排对柜体绝缘);主母线(汇集、分配电能);分支母线(从主母线引出的分支至断路器上口静触头)静触头盒(支持、固定断路器上口静触头,并使上口静触头对柜体绝缘),.,电流互感器,避雷器,零序 电流互感器,电压传感器,电缆室,.,开关柜后柜门,C.电缆室包括:电流互感器(测量出线线电流值,为电流表、计量装置、保护装置等提供电流信号)出线高压电缆(出线侧通过高压电缆与用电负荷连接),电流互感器,避雷器(设备过电压保护装置,并联在
6、断路器出线侧,设备正常运行后一般不需要操作)电压传感器(带电显示装置的传感器,为带电显示装置及电磁锁提供带电信号)。,零序电流互感器(出线高压电缆三相一并穿过零序电流互感器中心,正常情况三相电流向量和为零,当发生单相接地时,二次线圈将有感应电流,带动继电器,使保护装置动作。),后柜门(其用六角螺栓拧紧,并带有电磁锁(只有出线侧不带电情况下才能解锁,需要操作电源,其操作电源直接取自柜顶直流小母线,特殊情况下可使用钥匙机械解锁),接地刀闸:在高压系统中,例如10kV系统内的线路出线开关或电源进线开关等,为了安全起见,当断路器断开后,要将线路三相短路并接地,而这个将线路三相短路并接地的功能,就是用一
7、组刀闸来实现的,即当断路器已断开后,同时将线路三相短路并接地。这个刀闸就是接地刀闸。,弹簧储能机构,地刀传动机构,同一根连轴,后仓门锁,只有当接地刀闸处于合闸位置后仓门才能开启,当设备需要检修,开关柜需要转至检修状态的,应使用三相接地线挂在出线铜排上,挂接地线前应注意核对确认设备开关后柜门,防止误入带电间隔,以及使用高压验电器验明确无电压。,.,可加锁防止误操作,静触头盒隔板,静触头盒隔板,手车轨道,手车室,B.手车室手车轨道(供手车在柜内移动时的导向和定位用)静触头盒隔板(手车在试验位置和工作位置的移动过程中,遮挡上、下静触头盒的活门自动相应打开或闭合,形成隔室间有效的隔离),B,断路器本体
8、,手车底盘及锁环,移动操作插口,断路器本体操作面板,二次插件,三相灭弧柱及上、下口动触头:,手车式断路器本体:手车底盘(支持断路器本体,使断路器在试验/工作位置移动,以及配合检修小车将断路器从手车室中拉出)手车底盘锁环(锁住手车底盘在手车室内,具体操作在后面会详细介绍)手车移动摇杆及移动操作插口:用于断路器在“工作、试验”两个位置的移动操作,将移动摇杆插入后,顺时针为将断路器推进,逆时针为将断路器摇出。,断路器本体操作面板:本体分合闸状态指示(本体分合闸状态的机械指示,判断断路器分合状态的最准确标识)手动分合闸按钮(只要断路器已储能,就可以通过此按钮进行分合闸操作)本体储能状态指示(已储能、未
9、储能的机械指示)手动储能器(当自动储能回路无法动作时,可将手动储能杆插入,进行手动储能),断路器合闸次数指示(显示断路器合闸的次数)二次插件(断路器本体状态与继电器仪表室的连接枢纽,若不插上,则断路器分合闸状态无法反映到继电器仪表室操控面板及集控DCS上,无法使用继电器仪表室操控面板及集控DCS对断路器进行分合闸操作)三相灭弧柱及上、下口动触头(接通和断开一次回路的主要部分),保护跳闸压板:退出后,当负荷设备出现故障时,综保装置只会发出报警信号,但不会使断路器跳闸。停送电操作中一般不需要变动,正常运行中应保持投入状态。,多路温湿度监控器,多路温湿度监控器传感器,加热器,注意,综显装置背后还有一
10、“电源开关”,综保装置:综合保护测控装置,其将保护功能、自动装置及远动功能综合在一个装置中,该装置即所谓的“四合一”保护(保护、遥测、遥控、遥信)。,装置外观:对话界面(液晶显示屏),循环显示装置信息、保护模拟量、测量模拟量的各测量值;“运行”“通讯”“动作”“告警”“合位”“分位”表示信号灯光指示状态;运行:装置正常运行时,该灯闪烁;灯长亮或长灭表示装置已停止运行不能正常工作,通讯:装置CAN通讯正常时,该灯长亮,长灭表示装置通讯已停止动作:装置保护动作后,在液晶显示屏显示动作信息,并使动作信号指示灯常亮。保护动作使断路器跳闸后,需排除故障,按下“复归”键将动作信号复归后才能再次操作断路器合
11、闸,否则断路器合闸回路闭锁无法操控;,告警:装置保护告警信号指示灯;分位:装置跳闸回路监视信号指示灯;合位:装置跳闸回路监视信号指示灯;复归:用于对“动作”“告警”灯和保护动作信号的复归。保护跳闸压板:退出后,当负荷设备出现故障时,综保装置只会发出报警信号,但不会使断路器跳闸。停送电操作中一般不需要变动,正常运行中应保持投入状态。,二次回路接线端子排,二次设备电源小空开,继电器室内部,二次设备电源小空开:其控制包括综合测控保护装置、综合显示装置、分合闸回路、辅助设备等的电源投退,电源有交流、直流。,柜顶小母线:布置在开关柜继电器仪表室顶部,贯穿整段配电柜,包括直流小母线、交流小母线、电压小母线
12、。,柜顶小母线,直流小母线:为单个开关柜内电气设备提供直流电源,其总电源从直流系统馈线柜来(直流系统馈线盘馈线盘小空开高压柜内直流总空开1K、2K直流小母线段上各开关柜内直流小空开),6kV、10kV共用该段的柜顶直流小母线,1K、2K在6kV电源进线断路器柜继电器仪表室内,各开关柜内直流小空开有:,F11:(开关柜分闸、合闸回路控制电源,不合或失电后无法通过DCS集控或就地操控面板控制分合,操作票中叫“控制电源”小空开)F12:(综合保护测控装置电源,不合或失电后设备失去保护,DCS画面开关状态、电气参数失效、无法通过DCS集控画面操控开关分合,操作票中叫“综保电源”小空开)F13:(储能装
13、置电源,真空断路器才有,不合或失电后真空断路器无法自动储能,操作票中叫“储能电源”小空开),交流小母线:为单个开关柜内电气设备提供交流电源,其总电源从380V工作段来(380V工作段抽屉开关高压室柜内交流总空开5K交流小母线段上各开关柜内交流小空开),6kV、10kV共用该段的柜顶交流小母线,K5在6kV电源进线断路器柜继电器仪表室内,各开关柜内交流小空开有:,F31:(开关柜状态智能操控装置(简称综显装置),柜内照明,柜内电加热器的电源,不合或失电后其所接设备无法正常工作,综显无开关位置状态显示,操作票中叫“综显电源”小空开),电压小母线:为单个开关柜内综保装置提供电压信号,其总电源从该段母
14、线PT柜二次回路来(母线段PT二次绕组母线段PT二次绕组小空开电压小母线段上各开关柜内直流小空开),柜内电压小空开有:,1ZKK3ZKK或4ZKK6ZKK:不合或失电后综保装置便失去电压信号(会相应发出报警信号),使设备失去电压保护,也会引起保护误动作。操作票中叫“电压信号”小空开。柜顶各小母线的送电应在母线送电前完成,正常运行中不允许断电。二次回路接线端子排,二次设备线缆相互连接的枢纽。,.,高压配电室直流、交流、电压小母线布置方式,三、联锁(机械联锁,电气联锁)开关柜设有完善的联锁结构,以保证操作本身的正确和操作者的人身安全。(一)手车位置与断路器(组合电器)的联锁1、只有当手车上的断路器
15、(组合电器)处于分闸状态时,手车底盘车内阻止手车移动的联锁才能解锁,手车才能离开断开位置试验位置或工作位置。,2、只有当手车锁定在断开位置试验位置或工作位置时,手车上的电气控制回路才能接通,同时手车底盘车内阻止断路器(组合电器)合闸的联锁才能解锁,断路器(组合电器)才能合闸。3、当手车处于中间位置时,断路器(组合电器)的电气合闸回路和合闸机械传动系统均被闭锁,断路器(组合电器)不能合闸。,(二)手车位置与接地开关的联锁1、只有当手车处于断开位置试验位置或移开位置时,手车阻止开关柜接地开关关合的联锁才能解锁,这时开关柜的接地开关才能合闸。2、接地开关处于合闸状态时,接地开关操作轴上的联锁结构将阻
16、挡手车移动,以使手车不能向工作位置推进。,(三)手车位置与二次插头的联锁手车进入柜内后,二次插头与手车位置之间应有以下联锁。1、只有当手车处于断开位置试验位置时才能插拔二次插头。2、手车离开断开位置试验位置后,在向工作位置推进的过程中和到达工作位置以后,不能拨开二次插头。,(四)接地开关与电缆室盖板间的联锁:只有当接地开关处于合闸状态时,开关柜的下门或电缆室的后封板才能打开。也只有在电缆室的后封板封闭时接地开关才可以分闸。,四、真空断路器的四个电气状态,运行状态:指断路器手车在工作位置、合闸状态,二次电源投入,控制面板合闸指示红灯亮,储能指示黄灯亮,“远方/就地”转换开关在“远方”位,断路器出
17、线连接电气设备已受电运行,测控装置有设备运行参数显示。,热备用状态:指断路器手车在工作位置、分闸状态,二次电源投入,控制面板分闸指示绿灯亮,储能指示黄灯亮,“远方/就地”转换开关在“远方”位,综保装置指示电源电压正常,负荷电流为0,断路器可随时根据运行需要合闸,使设备投入运行。,冷备用状态:指断路器手车在试验位置、分闸状态,二次电源断开,“远方/就地”转换开关在“0”位,控制面板各指示灯及综保装置均无显示,断路器及其所接负荷回路良好,可随时根据运行需要投入热备用状态,若设备长期处于冷备用,投入前应按相关规定测量绝缘值。,检修状态:指断路器手车在试验位置、分闸状态,二次电源断开,“远方/就地”转
18、换开关在“0”位,控制面板各指示灯及综保装置均无显示,开关柜接地刀闸在合闸状态,断路器所接负荷有检修工作,断路器操作面板上悬挂“有人工作,禁止合闸!”标识牌。若要转至其他状态,必须确认检修工作票已办理终结,临时安全措施已拆除,操作断开开关柜接地刀闸,若其一次回路有过检修作业的,投运前必须进行绝缘值的测量。,五、真空断路器的相关操作及注意事项,将断路器从手车室内拉出至检修小车上的操作:前提:断路器处于冷备用状态(断路器处于分闸状态、二次电源退出、断路器手车在试验位置、二次插件取下,打开手车室柜门),.准备检修小车:检查检修小车完好,各部件牢固,将检修小车推至需要拉出的断路器手车室前;,逆时针旋转
19、使车台提高,.使检修小车定位杆对准开关柜上的定位孔,推动检修小车靠近柜体,使检修小车上锁勾勾在柜体上,调节检修小车托盘下的调节螺母,使检修小车的轨道与柜轨道相连接,双手握紧手车底盘锁环,先向内操作解除锁扣,再人力向外将手车拉出到检修小车上,手车底盘锁环应到达检修小车上的锁扣位置。,将断路器从检修小车推入至开关柜手车室内的操作:前提:断路器处于分闸状态,断路器三相上、下触头完好清洁,试验短接线已拆除,经检测量各项值合格,手车室内清洁无杂物。.将检修小车缓慢推至需要推入的断路器手车室前;,.使检修小车定位杆对准开关柜上的定位孔,推动检修小车靠近柜体,使检修小车上锁勾勾在柜体上,调节检修小车托盘下的
20、调节螺母,使检修小车的轨道与柜轨道相连接,双手握紧手车底盘锁环,先向内操作解除锁扣,再人力向内将手车推入到开关柜手车室内,手车底盘锁环应到达手车室的锁扣位置,并锁牢。此时断路器手车已处于试验位置。,真空断路器所接负荷的绝缘测量:新电气设备安装完成初次使用前、长期冷备用后、电气设备一次回路有过检修的等情况下,在送电前需测量该电气设备的绝缘电阻值,用以确认该电气设备一次回路具备送电条件。测量绝缘电阻值前,必须确定设备处于冷备用状态,在断路器出线侧测量。,真空断路器所接电气设备绝缘电阻测量操作原则:核对确认测量设备 将设备断路器转至冷备用 核对确认测量设备后柜门 按兆欧表使用规范依次测量出线侧A相对
21、地、B相对地、C相对地,AB相间、AC相间、BC相间绝缘值,并记录好。如若发现异常,不得对设备送电;绝缘值合格的,按倒闸操作票要求将断路器投至要求状态。,电气设备进行绝缘值测量时的注意事项:确认测量设备,防止误入带电间隔;设备开关必须在冷备用状态时才允许测量,测量前确认设备回路上无人工作;测量前对设备充分放电,防止设备残留电荷伤人;按兆欧表使用规范进行测量(包括表的电压等级选择、表的好坏判断、操作规范、测量后的放电规定等);按规定佩戴好绝缘手套,测量时注意和带电设备保持安全距离;,测量前务必确认出线侧,防止电源侧、出线侧混淆,测量时兆欧表“E端”应接在配电柜地线排或接地良好的金属柜上,不允许使用零线与“E端”连接作为接地点,谢谢观赏!,