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高壓開關柜基本知識

高壓開關柜

高壓開關柜(又稱成套開關柜或成套配電裝置):是以斷路器為主的電氣設備;是指生產廠家根據電氣一次主接線圖的要求,將有關的高低壓電器(包括控制電器、保護電器、測量電器)以及母線、載流導體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬貴體內,作為電力系統中接受和分配電能的裝置。

1
高壓開關柜正常使用條件

1、環(huán)境溫度:

周圍空氣上限不超過40℃;下限一般地區(qū)為-5℃,嚴寒地區(qū)可以為-15℃。環(huán)境溫度過高,金屬的導電率會減低,電阻增加,表面氧化作用加?。淮送?,過高的溫度,也會使柜內的絕緣件的壽命大大縮短,絕緣強度下降。反之,環(huán)境溫度過低,在絕緣件中會產生內應力,最終會導致絕緣件的破壞。

2、海拔高度:一般不超過1000米。

3、環(huán)境濕度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%

4、地震烈度:不超過8度

5、其他條件:沒有火災、爆炸危險、嚴重污染、化學腐蝕及劇烈震動場所

2
高壓開關柜的組成

3
高壓開關柜內電器元件
一次電器元件(主回路設備)
電流互感器:CT  如 LZZBJ9-10

電壓互感器:PT  如 JDZJ-10

接地開關:如 JN15-2

避雷器(阻容接收器)

隔離開關:如 GN19-12、GN30-12、GN25-12

高壓斷路器:如 少油型(S )、真空型(Z )、SF6型(L )

高壓接觸器: 如 JCZ3-10D/400A型

高壓熔斷器:如 RN2-12、XRNP-12

變壓器:如SC(L)系列干變、S系列油變

高壓帶電顯示器:如 GSN-10Q型

絕緣件: 如 穿墻套管、觸頭盒、絕緣子、絕緣熱縮(冷縮)護套

主母線和分支母線

高壓電抗器:如 串聯型CKSC和起動電機型:QKSG

負荷開關:如 FN26-12(L)、FN16-12(Z)

高壓單相并聯電容器:如 BFF12-30-1等。

二次元件(二次設備或者輔助設備,是指對一次設備進行監(jiān)察、控制、測量、調整和保護的低壓設備),常見的有如下設備:

1.繼電器  2.電度表  3.電流表  

4.電壓表  5.功率表  6.功率因數表   

7.頻率表  8.熔斷器  9.空氣開關  

10.轉換開關 11.信號燈  12.電阻   

13.按鈕  14.微機綜合保護裝置等

 
 

高壓真空斷路器-開關柜左側面圖

A、母線室 B、斷路器室 C、電纜室 D、繼電室

母線室包括

1. 母線套管:支持、固定母線排,并使母線排對柜體絕緣;

2. 主母線:匯集、分配電能;

3. 分支母線:從主母線引出的分支至斷路器上口靜觸頭;

4. 靜觸頭盒:支持、固定斷路器上口靜觸頭,并使上口靜觸頭對柜體絕緣。

電纜室包括

電流互感器:測量出線線電流值,為電流表、計量裝置、保護裝置等提供電流信號;出線高壓電纜:出線側通過高壓電纜與用電負荷連接

特別注意!

當設備需要檢修,開關

要轉至檢修狀態(tài)時,

應使用三相接地線掛在

出線銅排上,掛接地線

前應注意核對確認設備

開關后柜門,防止誤入

帶電間隔,以及使用高

壓驗電器驗明確無電壓。

手車室:

1.手車軌道:為手車在柜內移動時提供導向和定位作用

2.靜觸頭隔板:手車在試驗位置和工作位置的移動過程中,遮擋上、下靜觸頭盒的活門,自動相應打開或閉合,形成隔室間有效的隔離。

手車式斷路器本體:

1.手車底盤:支持斷路器本體,使斷路器在試驗/工作位置移動,以及配合檢修小車將斷路器從手車室中拉出;

2.手車底盤鎖環(huán):鎖住手車底盤在手車內; 

3.手車移動搖桿及移動操作插口:用于斷路器在試驗/工作兩個位置的移動操作,將移動搖桿插入后,順時針為將斷路器推進,逆時針為將斷路器搖出; 

4.斷路器本體操作面板:本體分合閘狀態(tài)指示(本體分合閘狀態(tài)的機械指示,是判斷斷路器分合狀態(tài)的最準確標識);

5.手動分合閘按鈕:只要斷路器已儲能,就可以通過此按鈕進行分合閘操作;

6.本體儲能狀態(tài)指示:已儲能、未儲能的機械指示; 

7.手動儲能器:當自動儲能回路無法動作時,可將手動儲能桿插入,進行手動儲能;

8.斷路器合閘次數指示:顯示斷路器合閘的次數。

9.二次插件:斷路器本體狀態(tài)與繼電器儀表室的連接樞紐,若插不上,則斷路器分合閘狀態(tài)無法反映到繼電器儀表室操控面板及集控DCS上,無法使用繼電器儀表室操控面板及集控DCS對斷路器進行分合閘操作;

10.三相滅弧柱及上、下口動觸頭:接通和斷開一次回路的主要部分。 

綜保裝置

綜合保護測控裝置

將其保護功能、自

動裝置及遠動功能

綜合在一個裝置中。

該裝置即所謂的“

合一”保護(保

護、遙測、遙控、

遙信)。

裝置外觀

對話界面(液晶顯示屏):循環(huán)顯示裝置信息、保護模擬量、測量模擬量的各測量值;

信號燈光指示狀態(tài):運行、通訊、動作、告警、合位、分位。 

運行:裝置正常運行時,該燈閃爍;燈長亮或長滅表示裝置已停止運行不能正常工作。

通訊:裝置CAN通訊正常時,該燈長亮,長滅表示通訊裝置已停止。

動作:裝置保護動作后,在液晶顯示屏顯示動作信息,并使動作信號燈常亮。保護動作使斷路器跳閘后,需排除故障,按下“復歸'鍵將動作信號復歸后才能再次操作斷路器合閘,否則斷路器合閘回路閉鎖無法操作控制;

告警:裝置保護告警信號指示燈;

分位:裝置跳閘回路監(jiān)視信號指示燈;

合位:
裝置跳閘回路監(jiān)視信號指示燈;

復歸:用于對”動作、告警“燈和保護動作信號的復歸;

保護跳閘壓板:退出后當負荷設備出線故障時,綜保裝置只會發(fā)出報警信號,但不會使斷路器跳閘。停送電操作中一般不需要變動,正常運行中應保持投入狀態(tài)。

二次電源設備小空開:其控制包括綜合測控保護裝置、綜合顯示裝置、分合閘回路、輔助設備等的電源投退,電源有交流、直流。

柜頂小母線:布置在開關柜繼電儀器表室頂部,貫穿整段配電柜,包括直流小母線、交流小母線、電壓小母線。

直流小母線:為單個開關柜內電氣設備提供直流電源,其總電源從直流系統饋線柜來(直流系統饋線盤--饋線盤小空開---高壓柜內直流總空開1K-2K---直流小母線---段上各開關柜內直流小空開),6kV、10kV共用該段的柜頂直流小母線,1k、2k在6kV電源線進線斷路器繼電儀器儀表室內,各開關柜內直流小空開有:

F11:開關柜分閘、合閘回路控制電源,不合或失電后無法通過DCS集控或就地操控面板控制分合,操作票中叫”控制電源“小空開。

F12:綜合保護測控裝置電源,不合或失電后設備失去保護,DCS 畫面開關狀態(tài)、電氣參數失效、無法通過DCS集控掛面操控開關分合,操作票中叫”綜保電源“小空開。

F13:儲能裝置電源,真空斷路器才有,不合或失電后真空斷路器無法自動儲能,操作票中叫”儲能電源“小空開。

交流小母線:為單個開關柜內電氣設備提供交流電源,其中電源從380V工作段來(380V工作段抽屜開關---高壓室柜內交流小空開5K---交流小母線---段上各開關柜內交流小空開),6kV、10kV共用該段的柜頂交流小母線,5K在6kV電源進線斷路器柜繼電器儀表室內,各開關柜內交流小空開有:

F31:開關柜狀態(tài)智能操控裝置(簡稱綜顯裝置),柜內照明,柜內電加熱器的電源,不合或失電后其所接設備無法正常工作,綜顯無開關位置狀態(tài)顯示,操作票中叫”綜顯電源“小空開。

電壓小母線

為單個開關柜內

綜保裝置提供電

壓信號。

其總電源從該段母線PT柜二次回路來(母線段PT二次繞組---母線段PT二次繞組小空開---電壓小母線---段上各開關柜內直流小空開),柜內電壓小空開有:

1ZKK~3ZKK或4ZKK~6ZKK:不合或失電后,綜保裝置便失去電壓信號(會相應發(fā)出報警信號),使設備失去電壓保護,也會引起保護誤動作,操作票中叫”電壓信號“小空開。

注:柜頂各小母線的送電應在母線送電前完成,正常運行中不允許斷電。

二次回路接線端子排,二次設備線纜互相連的樞紐。

4
高壓開關柜的聯鎖

聯鎖又稱機械聯鎖或電器聯鎖

開光柜設有完善的聯鎖結構,以保證操作本身的正確和操作者的人身安全。

(一)手車位置與斷路器(組合電器)的聯鎖

1.只有當手車上的斷路器(組合電器)處于分閘狀態(tài)時,手車底盤車內阻止手車移動的聯鎖才能解鎖,手車才能離開斷開位置/試驗位置或工作位置。

2.只有當手車鎖定在斷開位置/試驗位置或工作位置時,手車上的電氣控制回路才能接通,同時手車底盤車內阻止斷路器(組合電器)合閘的聯鎖才能解鎖,斷路器(組合電器)才能合閘。

3.當手車位置處于中間位置時,斷路器(組合電器)的電氣合閘回路和合閘機械傳動系統均被鎖閉,斷路器(組合電器)不能合閘。

(二)手車位置與接地開關的聯鎖 

1.只有當手車為主處于斷開位置/試驗位置或移開位置時,手車阻止開關 柜接地開關關合的聯鎖才能解鎖,這時開關柜的接地開關才能合閘。

2.接地開關處于合閘狀態(tài)時,接地開關操作軸上的聯鎖機構將阻擋手車移 動,以使手車不能向工作位置推進。

(三)手車位置與二次插頭的聯鎖

手車進入柜內后,二次插頭與手車位置應有以下聯鎖:

只有當手車位置處于斷開位置/試驗位置時才能插拔二次插頭。手車離開斷開位置/試驗位置后,在向工作位置推進的過程中和到達工作位置以后,不能開拔二次插頭。

(四)接地開關與電纜室蓋板間的聯鎖:只有當接地開關處于合閘狀態(tài)時,開關柜的下門或電纜室的后封板封閉時接地開關才可以分閘。

5
真空斷路器的四個電器狀態(tài)
真空斷路器的四個電器狀態(tài)

運行狀態(tài):指斷路器手車在工作位置,合閘狀態(tài),二次電源投入,控制面板合閘指示紅燈亮,儲能指示燈黃燈亮,”遠方/就地“轉換開關在”遠方“位,斷路器出線連接電氣設備已受電運行,測控裝置有設備運行參數顯示。

熱備用狀態(tài):指斷路器手車在工作位置,分閘狀態(tài),二次電源投入,控制面板合閘指示綠燈亮,儲能指示燈黃燈亮,”遠方/就地“轉換開關在”遠方“位,綜保裝置指示電源電壓正常,負荷電流為0,斷路器可隨時根據運行需要合閘,使設備投入運行。

冷備用狀態(tài):指斷路器手車在試驗位置,分閘狀態(tài),二次電源斷開,”遠方/就地“轉換開關在”0“位,控制面板各指示燈及綜保裝置均無顯示,斷路器及其所接負荷回路良好,可隨時根據運行需要投入熱備用狀態(tài),若設備長期處于冷備用,投入前應按相關規(guī)定測量絕緣值。

檢修狀態(tài):指斷路器手車在試驗位置,分閘狀態(tài),二次電源斷開,”遠方/就地“轉換開關在”0“位,控制面板各指示燈及綜保裝置均無顯示,開關柜接地刀閘在合閘位置,斷路器所接負荷有檢修工作,斷路器操作面板上懸掛”有人工作,禁止合閘!“標識牌。若要轉至其他狀態(tài),必須確認檢修工作票已經辦理終結,臨時安全措施已經拆除,操作斷開開關柜接地刀閘,若其一次回路有過檢修作業(yè)的,投運前必須進行絕緣值的測量。

6
真空斷路器的操作及相關注意事項

將斷路器從手車室內拉出至檢修小車上的操作:

前提:斷路器處于冷備用狀態(tài)(斷路器處于分閘狀態(tài)、二次電源退出、斷路器手車在試驗位置、二次插件取下,打開手車室柜門)

1.準備檢修小車:檢查檢修小車完好,各部件牢固,將檢修小車推至需要拉出的斷路器手車室前。

2.使檢修小車定位桿對準開關柜上的定位孔,推動檢修小車靠近柜體,使檢修小車上鎖鉤勾再柜體上,調節(jié)檢修小車托盤下的調節(jié)螺母,使檢修小車的軌道與軌道相連接,雙手緊握手車底盤鎖壞,先向內操作接觸鎖扣,再人力向外將手車拉出到檢修小車上,手車底盤鎖環(huán)應到達檢修小車上的鎖扣位置。

將斷路器從檢修推入至開關柜手車室內的操作:

前提:斷路器處于分閘狀態(tài),斷路器三相上、下觸頭完好清潔,試驗短接線已拆除,經檢測各項值合格,手車室內清潔無雜物。

01

將檢修小車緩慢

推至需要推入的

斷路器手車室前

2.將檢修小車定位桿對準開關柜上的定位孔,推動檢修小車靠近柜體,使檢修小車上鎖鉤勾再柜體上,調節(jié)檢修小車托盤下的調節(jié)螺母,使檢修小車的軌道與軌道相連接,雙手緊握手車底盤鎖壞,先向內操作接觸鎖扣,再人力向內將手車推入到開關柜手車室內,手車底盤鎖環(huán)應到手車室的鎖扣位置,并鎖牢。此時,斷路器已處于試驗位置。

真空斷路器所接負荷的絕緣測量:

新電氣設備安裝完成初次使用前、長期冷備用后、電氣設備一次回路有過檢修的等情況下,在送電前需要測量該電氣設備的絕緣電阻值,用以確認該電氣設備一次回路具備送電條件。

測量絕緣電阻值前,必須確定設備處于冷備用狀態(tài),在斷路器出線側測量。

真空斷路器所接電氣設備絕緣電阻測量操作原則:

核對確認測量設備---將設備斷路器轉至冷備用---核對確認測量設備后門---按兆歐表使用規(guī)范依次測量出線側A相對地、B相對地、C相對地、AB相間、AC相間、BC相間絕緣值,并記錄好。

如發(fā)現異常,不得對設備送電;絕緣值合格的,按照倒閘操作票要求將斷路器投至要求狀態(tài)。

電氣設備進行絕緣值測量時的注意事項:

1.確認測量設備,防止誤入帶電間隔;

2.設備開關必須在冷備用狀態(tài)時才允許測量,測量前確認設備回路上無人工作;

3.測量前對設備充分放電,防止設備殘留電荷傷人;

4.按照兆歐表使用規(guī)范進行測量(包括表的電壓等級選擇、表的好壞判斷、操作規(guī)范、測量后的放電規(guī)定等);

5.按規(guī)定佩戴好絕緣手套,測量時注意和帶電設備保持安全距離。

注:測量前務必確認出線側,防止電源側、出線側混淆、測量時兆歐表”E端“應接在配電柜地線排或接地良好的金屬柜上,不允許使用零線與”E端“連接作為接地點。

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