9高压开关柜培训资料

高压开关柜2015年2月内容提要：◇高压开关柜型号含义◇高压开关柜的作用◇高压开关柜的分类◇高压开关柜的组成◇高压开关柜的“五防”◇XGN2-12的组成一、高压开关柜型号KYN–28–12KYN–28–12/□□移开式户内设计序号额定电压方案号铠装XGN-2-12XGN-2-12箱式固定式户内型设计序号电压等级（KV）二、高压开关柜的作用高压开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。变电站35KV高压开关柜高压开关柜广泛应用于配电系统，作接受与分配电能之用。既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行，以及设备和运行维修人员的安全。因此，高压开关柜是非常重要的配电设备，其安全、可靠运行对电力系统具有十分重要的意义。三、高压开关柜的分类绝缘类型空气绝缘金属封闭开关柜SF6气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜)结构类型铠装式间隔式箱式各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型断路器手车本身落地，推入柜内；手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。另外还有固定柜；落地式中置式断路器的置放中置式手车落地式手车中置式固定柜四、KYN高压开关柜的组成结构开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两大部分组成。高压开关柜的机构•KYN进线或出线柜基本结构剖面图A、母线室B、断路器室C、电缆室D、低压室1、母线2、绝缘子3、静触头4、触头盒5、电流互感器6、接地开关7、电缆终端8、避雷器9、零序电流互感器10、断路器手车10.1、滑动把手10.2、锁键（联到滑动把手）11、控制和保护单元12、穿墙套管13、丝杆机构操作孔14、电缆夹15.1电缆密封圈15.2、连接板16、接地排17、二次插头17.1联锁杆18、压力释放板19、起吊耳20、运输小车20.1、小车锁定把手20.2、调节螺栓20.3、锁舌（一）柜体开关柜的外壳和隔板采用敷铝锌钢板，整个柜体不仅具有精度高、抗腐蚀与氧化作用，且机械强度高、外形美观，柜体采用组装结构，用拉铆螺母和高强度螺栓联结而成，因此装配好的开关柜能保持尺寸上的统一性。开关柜被隔板分成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，每一单元均良好接地。A-母线室母线室布置在开关柜的背面上部，作安装布置三相高压交流母线及通过支路母线实现与静触头连接之用。全部母线用绝缘套管塑封。在母线穿越开关柜隔板时，用母线套管固定。如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保障母线的机械强度。A-母线室B-手车（断路器）室C-电缆室D-继电器仪表室B-手车（断路器）室在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。绝缘套筒内有真空灭弧室及触头上接线端子下接线端子手车式框架二次接线插头断路器室中的真空断路器真空断路器真空断路器利用真空度约为10-4Pa（运行中不低于10-2Pa）的高真空作为内绝缘和灭弧介质。当灭弧室内被抽成10-4的高真空时，其绝缘强度要比绝缘油、一个大气压力下的SF6和空气的绝缘强度高很多。所以，真空击穿产生电弧，是由触头蒸发出来的金属蒸气帮助形成的。特点：1.真空间隙的绝缘性能好；（出厂时真空度要求在：1.3×10-4Pa）2.灭弧能力强；（交流电弧在第一次过零时即可熄灭）真空断路器的结构1机构箱体2绝缘子3灭弧室4上出线端5安装挂板6合闸弹簧7辅助开关8二次插头9分闸电磁铁10分闸弹簧11油缓冲12软连接13下出线端14变直传动机构15绝缘推杆16合闸电磁铁真空断路器的真空灭弧室真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件。真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，静触头焊接在静导电杆上，动触头焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，故这种结构即能实现在灭弧室外带动动触头作分合运动，又能保证真空外壳的密封性。真空断路器的真空灭弧室（1）外壳：整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。对外壳的要求首先是气密封要好；其次是要有一定的机械强度；再是有良好的绝缘性能。（2）波纹管：波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动，允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距，同时波纹管的寿命也就代表真空灭弧室的寿命（3）屏蔽罩：触头周围的屏蔽罩主要是用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸气，防止绝缘外壳因金属蒸气的污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。在波纹管外面用屏蔽罩，可使波纹管免遭金属蒸气的烧损。（4）导电系统：定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极，动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极，由真空灭弧室组装成的真空断路器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。（5）触头：触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。采用不同结构触头产生的灭弧效果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流。目前，常采用的有螺旋槽型结构触头、带斜槽杯状结构触头和纵磁场杯状结构触头三种，其中以采用纵磁场杯状结构触头为主。真空断路器的真空灭弧室真空灭弧室的灭弧原理真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件，是利用高真空作绝缘介质。当其断开一定数值的电流时，动、静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上，表现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致剧烈的场致发射和间隙的击穿，产生了真空电弧，当工作电流接近零时，同时触头间距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断，开断结束。C-电缆室电缆室内可安装电流互感器、接地开关、避雷器（过电压保护器）以及电缆等附属设备，并在其底部配制开缝的可卸铝板，以确保现场施工的方便。D-继电器仪表室继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；继电器室内，安装有端子排、微机保护控制回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关（直流或交流），以及特殊要求的二次设备。带电显示装置该装置由高压传感器和带电显示器两单元组成。该装置不但可以指示高压回路带电状况，而且还可以与电磁锁配合，强制闭锁，从而实现带电时无法关合接地开关、防止误入带电间隔，从而提高了配套产品的防误性能。防止凝露和腐蚀措施为了防止在湿度变化较大的气候环境中产生凝露而带来危险，在断路器室和电缆室内分别装设加热器，以便在上述环境中安全运行和防止开关柜柜体被腐蚀开关柜手车的三个位置工作位置试验位置检修位置断路器与一次设备有联系，合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路。二次插头可以插在插座上，获得电源。断路器可以进行合闸、分闸操作，对应指示灯亮；断路器与一次设备没有联系，可以进行各项操作，但是不会对负荷侧有任何影响，所以称为试验位置。断路器与一次设备（母线）没有联系，失去操作电源（二次插头已经拔下），断路器处于分闸位置。（二）开关柜联锁装置开关柜具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障了操作人员及设备的安全。a、仪表室门上装有提示性的按钮或者转换开关，以防止误合、误分断路器。b、断路器手车在试验位置或工作位置时，断路器才能进行合分操作，而在断路器合闸后，手车无法移动、防止了带负荷误推拉手车。c、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验/检修位置移至工作位置。仅当断路器手车处于试验/检修位置时，接地开关才能进行合闸操作。这样实现了防止带电误合接地开关，以及防止接地开关处在闭合位置时分合断路器。d、接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔。接地刀闸在分位时，开关柜盘后门被闭锁杆横向卡住不能打开开关柜盘后门与接地开关联锁示意图e、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时，仅能手动分闸不能合闸。f、断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。g、各柜体间可实现电气联锁。h、开关设备上的二次线与断路器手车上的二次线的联络是通过手动二次插头来实现的，二次插头的动触头通过一个尼龙波纹收缩管与断路器手车相连，二次静触头座装设在开关柜手车室的右上方。断路器手车只有在试验、断开位置时，才能插上和解除二次插头，断路器手车处于工作位置时由于机械联锁作用，二次插头被锁定，不能被解除。开关柜二次插头被锁定示意图26五、高压开关柜“五防”防止误分合断路器—断路器手车必须处于工作位置或试验位置时，断路器才能进行合、分闸操作。防止带负荷移动断路器手车—断路器手车只有在断路器处于分闸状态下才能进行拉出或推入工作位置的操作。防止带电合接地刀—断路器手车必须处于试验位置时，接地刀才能进行合闸操作。防止带接地刀送电—接地刀必须处于分闸位置时，断路器手车才能推入工作位置进行合闸操作。防止误入带电间隔—断路器手车必须处于试验位置，接地刀处于合闸状态时，才能打开后门；没有接地刀的开关柜必须在高压停电后（打开后门电磁锁），才能打开后门。27机械闭锁功能1.当接地开关及断路器在分闸位置时，手车才能从“试验/隔离”位置移至“工作”位置；而接地开关在合闸位置时，手车不能从“试验/隔离”位置移至“工作”位置；2.只有手车处于“试验/隔离”位置或移开位置时，接地开关才能操作；3.断路器只有在断路器手车已正确处于“试验/隔离”位置或“工作”位置时才能进行合闸操作；4.断路器手车在“试验/隔离”位置或“工作”位置时，但没有控制电压时，断路器仅能手动分闸，不能合闸；28机械闭锁功能5.手车在“工作”位置，二次插头被锁定，不能被拔除。6.仅当接地开关分闸时，电缆室门才允许被打开，且只有关闭电缆室门后，接地开关才允许被分闸。7.当手车移开后，活门可用挂锁锁定。29电气闭锁功能电气闭锁功能:1.断路器在分断状态,在该回路上的邻柜隔离小车非互感器小车才能摇动。2.隔离小车或互感器小车在“工作”位置时，在该回路的邻柜，断路器才能合闸。3.母线带电时，隔离小车或互感器小车不能拉出推进。4.母线带电时，接地开关不能进行操作。高压开关柜的闭锁功能（1）防误分、合开关。这一点，机械上没有什么，主要用电磁防误锁实现。此外，还有一种闭锁，是放在分段开关与分段刀闸手车之间的机械闭锁，也有通过电气回路相互闭锁的。当分段刀闸手车在试验位置时，能通过一位置辅助开关接点，串入分段开关合闸回路，使分段开关合闸回路不通，无法合闸。当分段开关在合闸位置是，分段刀闸手车有一电磁锁卡住，无法摇出到试验位置。分段开关辅助接点串入电磁锁回路，使电磁铁失电，达到闭锁作用。（2）防止带负荷操作隔离开关。断路器处于合闸状态时，手车不能推入或拉出，只有当手车上的断路器处于分闸位置时，手车才能从试验位置移向工作位置，反之也一样。1324（2）采用电气强制联锁。只有当接地开关下侧电缆不带电时，接地开关才能合闸。安装强制闭锁型带电指示器，接地开关安装闭锁电磁铁，将带电指示器的辅助触点接入接地开关闭锁电磁铁回路，带电指示器检测到电缆带电后闭锁接地开关合闸。1（3）防止带电合接地开关。只有当断路器手车在试验位置及线路无电时，接地开关才能合闸。1）采用机械强制联锁。断路器手车处于试验位置时，接地开关操作孔上的滑板应能按动自如，同时导