中置柜高压开关培训.ppt

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1、高压柜型及开关知识培训l中置柜l固定柜l断路器（）高压开关柜的分类l高压开关设备高压开关与控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持件等部件及其电气和机械的联结组成的总称 l铠装式金属封闭开关设备主要组成部件(例如断路器、互感器、母线等)分别装在接地的金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。(中置、手车柜）l箱式金属封闭开关设备除铠装式、间隔式金属封闭开关设备以外的金属封闭开关设备。（固定柜）高压有关概念1。高压开关额定电压1kV及以上主要用于开 断和关合导电回路的电器 3。额定电压10KV最高电压12KV6。爬电距离绝缘体表面每千伏承受18mm 工频耐压l工频耐压工频耐压试验是对电器在正

2、常工作中要求电隔离的部件之间施加一定的高电压，且保持一定的时间（一般为1min），是对固体材料耐受过电压能力的验证。对地、相间l工频耐压，主要是考验绝缘的耐压水平，也就是说保证在正常运行时，在额定电压下，绝缘不会出问题。例如：12kV的型式试验要求相对地耐压值为42kV,相间及隔离断口为48kV,持续时间为1min；一次设备及一次回路l一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等电压为10KV的回路l由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一

3、次接线系统。二次设备及二次回路l二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。l由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。中置高压开关柜体结构与主要元件l分为断路器室、仪表室、母线室、电缆室l一次回路一次回路主要元件：断路器、接地开关、互感器、带电显示装置、避雷器l开关柜用途分类：进线柜、馈线柜、计量柜、站用变、联络柜、电容器柜、变压器柜zs1lzs1固定式高压开关柜体结构与主要元件l分为断路器室、仪表室、母线室、电缆室l一次

4、回路一次回路主要元件：上隔离开关，固定式断路器、互感器、带电显示装置、避雷器，下隔离开关l开关柜用途分类：进线柜、馈线柜、计量柜、站用变、联络柜、电容器柜、变压器柜XGNlXGNl断路器能关合、承载、开断运行回路正常电流、也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电流(包括短路电流)的开关设备。l l真空断路器触头在真空中关合、断的断路器 相关名词l操作动触头从一个位置转换至另一个位置的动作过程 l分（闸）操作开关从台位置转换到分位置的操作 l合（闸）操作开关从分位置转换换到合位置的操作 l“合分”操作开关合后，无任何有意延时就立即进行分的操作 l操作循环从一个位置转换到另一个装置再返回到初始

5、位置的连续操作；如有多位置，则需通过所有的其他位置 l操作顺序具有规定时间间隔和顺序的一连串操作 l自动重合（闸）操作开关分后经预定时间自动再次合的操作顺序 l关合（接通）用于建立回路通电状态的合操作 l开断（分断）在通电状态下，用于回路的分操作 l自动重关合在带电状态下的自动重合（闸）操作 l开合开断和关合的总称 l短路开断对短路故障电流的开断 l短路关合对短路故障电流的关合 l近区故障开断对近区故障短路电流的开断l.触头开距分位置时，开关的一极各触头之间或具连接的任何导电部分之间的总间隙 l行程触头的分、合操作中，开关动触头起始位置到任一位置的距离 l超行程合闸操作中，开关触头接触后动触头

6、继续运动的距离 l分闸速度开关分（闸）过程中，动触头的运行速度 l合闸速度开关合（闸）过程中，动触头的运动速度 l.开断速度开关在开断过程中，动触头的运动的速度 l.关合速度开关在开断过程中，运触头的运动速度。l1.额定电压在规定的使用和性能的条件下能连续运行的最高电压，并以它确定高压开关设备的有关试验条件。l2.额定电流在规定的正常使用和性能条件下，高压开关设备主回路能够连续承载的电流数值。l 3.额定频率在规定的正常使用和性能条件下能连续运行的电网频率数值，并以它和额定电压、额定电流确定高压开关设备的有关试验条件。l4.额定电流开断电流在规定条件下，断路器能保证正常开断的最大短路电流。l

7、l5.额定短路关合电流在额定电压以及规定使用和性能条件下，开关能保证正常开断的电大短路峰值电流。l6.额定短时耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，在确定的短时间内，开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值。l.额定峰值耐受电流(额定热稳定电流)在规定的使用和性能条件下，开关在闭合位置所能耐受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。l额定短路持续时间(额定动稳定时间)开关在合位置所能承载额定短时耐受电流的时间间隔 l温升开关设备通过电流时各部位的温度与周围空气温度的差值 l额定短时工频耐受电压按规定的条件和时间进行试验时，设备耐受的工频电压标准值（有效值）l额定操作（雷电）冲击耐

8、受电压在耐压试验时，设备绝缘能耐受的操作(雷电)冲击电压的标准值 高压断路器l型号规格：VS1、VD4、ZN18、3AS4、3AH、VEP、Evolisl结构形式：固封浇注极柱、普通极柱l组成部分；操作机构、极柱、l装配形式：固定式、手车式VD4、VS1 lVS1VS1技术特点：技术特点：主导电回路与操动机构整体性设计，运行成本低；主导电回路复合绝缘，体积小；质量稳定，可靠性好，性价比高；操动机构成熟，产品经过数百台型式试验验证 4万余台成功挂网运行经验 产品的互换性强 规格齐全,系列化程度高:额定电流630A4000A，额定短路开断电流20kA50kA相间距150mm、210mm、275mm

9、手车式、固定式 二次控制和各种配置的可选方案众多，可满足不同用户的需要。产品分类：产品分类：VS1（650）VS1（800）VS1（1000）主要规格及技术参数序号项目单位数值1额定电压kV122额定短时工频耐受电压（1min）423额定雷电冲击耐受电压（峰值）754额定频率Hz505额定电流A63063063012501250160016002000160020002000250025003150125012502500315031504000*4000*6额定短路开断电流kA202531.540507额定短时耐受电流202531.540508额定短路持续时间s49额定峰值耐受电流kA506

10、38010012510额定短路关合电流50638010012511二次回路工频耐受电压（1min）V200012额定单个/背对背电容器组开断电流A630/400（40kA为800/400）13额定电容器组关合涌流kA12.5（频率不大于1000Hz）14分闸时间（额定电压）ms205015合闸时间（额定电压）357016机械寿命次2000017额定电流开断次数（电寿命）2000018额定短路电流开断次数50（40kA为30）19动、静触头允许磨损累计厚度mm320额定合闸操作电压VAC110/220DC110/22021额定分闸操作电压V22储能电机额定电压VAC110/220DC110/22

11、023储能电机额定功率W8024储能时间s1525触头开距mm11126超行程3.50.527触头合闸弹跳时间ms228三相分、合闸不同期性229平均分闸速度（触头分开-6mm）m/s0.91.230平均合闸速度（6mm-触头闭合）0.50.831触头分闸反弹幅值mm332主导电回路电阻50（630A）45（1250A）35（16002000A）25（2500A以上）33触头合闸接触压力N2400200（25kA）3100200（31.5kA）4250250（40kA）34额定操作顺序分-0.3s-合分-180s-合分*注:4000A需强制风冷 订货规范lY1只有DC110V,铁心为空心,长度

12、较长lYO为实心,较短,220V由电阻分压l电动机为交直流通用l分闸合闸线圈均为直流,有110V和220V之分,可以通过阻值来判断l110V约为55K,220V为220KlVS1直流操作电源直接接入l交流操作需经整流块输入l内部动作元件都为直流 额定开距 l真空断路器处于分闸状态时，真空开关管动、静触头之间的距离选择与真空断路器的额定电压、使用条件、开断电流的性质及触头材料、真空间隙的耐压强度等因素有关，主要取决于额定电压和触头材料。由于真空开关管的额定开距对绝缘性能的影响较大，当额定开距从零开距增大时，其绝缘水平也将提高，但当开距增大到一定数值时，开距对绝缘性能的影响就不大了，若进一步增大开

13、距，将严重影响开关管的机械寿命。通过对真空断路器的安装、运行及检修得出真空断路器额定开距一般选择范围为：6kV及以下一般为48mm，10kV及以下一般为812mm，35kV一般为2040mm。触头接触行程 l触头接触行程的选择必须保证触头在磨损后仍能保持一定的压力；在分闸时使动触头获得一定的初始动能，提高开关的初始分闸速度，拉断熔焊点，减小燃弧时间，提高介质恢复速度；在合闸时能利用触头弹簧得到平滑的缓冲，减小弹跳。开关的接触行程太小，不能保证触头在烧毁后具有的触头压力，开关的初始速度太小，影响真空断路器的开断和动热稳定性，同时产生严重的合闸弹振。开关的接触行程太大，将增加操作机构的合闸功，或者

14、使合闸变的极不可靠。通常真空断路器的触头接触行程一般取额定开距的20%40%，10kV真空断路器的接触行程一般取34mm 触头工作压力 l真空断路器触头的工作压力对真空断路器的性能有很大的影响，其压力等于真空开关管的自闭力与触头弹簧力之和。断路器触头的工作压力选择应该满足4方面的要求：1、使真空开关管的触头接触电阻保持在规定的范围内，2、满足动稳定试验的要求，3、抑制合闸弹跳，4、减小分闸弹振。由于真空断路器在关合短路电流时，触头在予击穿后要产生电弧和电动斥力，触头产生弹跳，机构合闸速度也最慢，所以，关合短路电流是考核触头工作压力是否满足要求的最苛刻的条件 l如果触头的工作压力太小，将增长触头

15、合闸时的弹跳时间，同时，造成一次回路的电阻增大，直接影响真空断路器的长期工作温升。如果触头的工作压力太大，由于真空开关管的自闭力是一个恒定值，则工作压力增大，从而增加触头的弹簧力，造成操作机构的合闸功增加，增大对真空管的冲击和振动 l在实际工作中不仅要考虑触头间的电动力除与短路电流峰值有关外，还必须考虑开关的触头结构及大小尺寸，同时，还必须考虑触头的硬度、分闸速度等因素。总之，必须在实践中进行综合考虑。真空开关的触头接触压力根据分断电流大小得出经验数据为分断电流为12.5kA时，选择压力为50kg。分断电流为16kA时，选择压力为70kg。分断电流为20kA时，选择压力为90120kg。分断电

16、流为31.5kA时，选择压力为140180kg。分断电流为40kA，选择压力为230250kg。分闸速度 l由于分闸速度直接影响电流过零后触头间介质强度恢复的速度，如果电弧熄灭后，触头间介质强度恢复速度小于恢复电压，将造成电弧重燃，为了防止电弧重燃，以及缩短燃弧时间，必须满足分闸速度。分闸速度的大小主要取决于额定电压，当额定电压和触头开距一定时，分闸速度的波动范围取决于开断电流的大小，负载性质，恢复电压等因素，开断电流较大时，分闸速度也应较大，开断电容电流时，由于恢复电压较高，为了减小重燃的几率，分闸速度也应较大。10kV真空开关分闸速度通常取值为0.8-1.2m/s，必要时还可以高于1.5m

17、/s。l实际上，对开断能力影响最大的是初始分闸速度，而不是平均分闸速度，因而，一些高性能的真空断路器，及35kv级的真空断路器，通党考核刚分时几毫米内的分闸速度。似乎分闸速度越大越好，但实际并非如此，分闸速度越大，引起的分闸弹振越历害，过冲也就越历害，这样对开关管波纹管的振动、压缩也就越严重，容易造成波纹管提早损坏而漏气，同时，对速机的振动也越大，容易造成零部件的损坏。合闸速度 l由于真空开关管在额定开距时的静态耐压水平比较高，所以真空断路器的合闸速度比分闸速度明显低。为了尽量减小触头在合闸过程中由于予击穿造成的电磨损，以及避免发生触头熔焊，因此必须具备一定的合闸速度，但过高的合闸速度不仅增加

18、操作机构的合闸功，同时使开关管受到的合闸冲击增大，大大降低其使用寿命。通常情况下10kV级的真空断路器的合闸速度为0.4-0.7m/s必要时可取为0.8-1.2m/s。触头合闸弹跳时间l真空断路器合闸时间的大小，是衡量真空断路器性能好坏的一个重要标志，其与断路器的触头弹跳压力、合闸速度、开距及真空开关管的触头材料等有关，同时还与开关管的结构、断路器的结构及安装调试有关。触头合闸弹跳时间越小，其性能越好，弹跳时间越长，触头的电磨损越严重，容易产生合闸过电压，在关合短路电流或电容器时，以及行动、热稳定试验时将导致触头熔焊。另外，触头合闸弹跳时间越长，严重危害开关管的波纹管使用寿命。10kV级铜络触

19、头材料的真空断路器合闸弹跳时间不超2ms，其他触头材料的真空断路器合闸弹跳时间可以相对大一些，但是不得超过5ms。三极同期性 l真空断路器的三极同期性表示三极不同时闭合或分离的程度，由于分、合闸同期性是相对的，数值也差异不大，所以一般情况下只考核三极合闸同期性。三极同期性差的断路器将严重影响开关的分断能力，容易产生过长的燃弧时间。由于断路器的分合闸速度较快，开距较小，通过准确调试，达到参数要求并不困难，一般规定合闸同期性不超过1ms。动、静触头的同轴度 l动、静触头的同轴度对于真开关管是有具体要求并能过制造工艺来保证的，开关管装在操作机构上否能保证其同轴度，与操作机构的型式及安装工艺有直接的关系，对于悬挂式的机构，同轴度主要取决于操动机构，对于落地式机械对同轴度的影响也很大，在安装过程中一定要避免开关管受到剪力和切力的作用，同轴度一般要求不大于2mm。主题一l解释细节l讲述示例l进行练习以巩固所学知识总结l回顾所学的内容l指出应用所学内容的方法l要求得到培训反馈信息其他信息l其他培训活动l列出相关的书籍、文章及电子文档l顾问服务及其他资源