KV中压开关柜结构专题培训课件

10KV中中压开关柜开关柜结构构一、电压的分类对于电气设备来讲，习惯上将对于电气设备来讲，习惯上将1KV1KV及以上划及以上划为高压，为高压，1KV1KV以下为低压。以下为低压。而电力系统对于电压的划分为而电力系统对于电压的划分为:1KV:1KV以下为低以下为低压，压，1KV-66KV1KV-66KV为中压，为中压，66kv-330KV66kv-330KV是高压，是高压，330KV-750KV 330KV-750KV 为超高压，为超高压，750KV750KV以上是特高以上是特高压压 对于开关柜来讲，低压范围是对于开关柜来讲，低压范围是500V500V以下，但以下，但是个别煤矿是个别煤矿690V690V也划在低压供电范围里也划在低压供电范围里;中中压值压值3KV3KV，6KV6KV和和10KV;10KV;高压指高压指24KV24KV，35KV35KV，66KV66KV。其中。其中66KV66KV很少用开关柜。很少用开关柜。二、KYN28-12的含义KYN28-12KYN28-12铠装移开式交流金属封闭开关设铠装移开式交流金属封闭开关设备适用备适用3.6-12KV3.6-12KV三相交流三相交流50HZ50HZ电网电网作作为接受和分配电能为接受和分配电能并对电路实行监测、并对电路实行监测、控制和保护之用。可用于单母线、单母线控制和保护之用。可用于单母线、单母线分段系统分段系统并且具有完善、可靠的防误并且具有完善、可靠的防误操作功能操作功能K-K-铠装铠装y-y-移开式移开式n-n-户内户内28-28-设计序号设计序号12-3.6-12KV12-3.6-12KV三相交流三相交流50HZ50HZ电网电网中压开关柜内容区域划分 开关柜开关柜结构结构图图A A 断路器隔室断路器隔室B B 母线隔室母线隔室C C 电缆终端隔室电缆终端隔室D D 低压隔室低压隔室DBCA ABB Group December 4,2019|Slide 4柜内的主要安装构件1活门2断路器3二次插头4主母线5母线套管6接地开关7静触头盒8支持绝缘子 (可选配带电显示装置)9绝缘隔板10电缆连接终端11 板式加热器12电流互感器13泄压板A A 低压室低压室B B 断路器室断路器室C C 母线室母线室D D 电缆室电缆室开关柜手车的三个位置开关柜手车的三个位置工作位置工作位置v试验位置试验位置v检修位置检修位置 断路器与一次设备有联系，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合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路。输电线路。二次插头可以插在插座上，二次插头可以插在插座上，获得电源。断路器可以进行合闸、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项操作，但是不会对负荷侧有任何影响，所以称为试验位置。影响，所以称为试验位置。断路器与一次设备（母线）没有断路器与一次设备（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。经拔下），断路器处于分闸位置。开关柜开关柜开关柜手车的三个位置开关柜手车的三个位置手车的三个位置手车的三个位置（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。及设备的安全。a 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、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。断路器。b 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，、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。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 c、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验/检修位检修位置移至工作位置。仅当断路器手车处于试验置移至工作位置。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。关处在闭合位置时分合断路器。（二）开关柜开开关开关柜联锁装置柜关柜联锁装置 d 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、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。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 e、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时，、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时，仅能手动分闸仅能手动分闸不能合闸。不能合闸。f f、断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。、断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。g g、各柜体间可实现电气联锁。、各柜体间可实现电气联锁。h 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、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。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1010高高压压开关柜开关柜“五防五防”防止防止误误分合断路器分合断路器断路器手断路器手车车必必须处须处于工作位置或于工作位置或试验试验位置位置时时，断路器才能，断路器才能进进行合、分行合、分闸闸操作。操作。防止防止带负带负荷移荷移动动断路器手断路器手车车断路器手断路器手车车只有在断路只有在断路器器处处于分于分闸闸状状态态下才能下才能进进行拉出或推入工作位置的操行拉出或推入工作位置的操作。作。防止防止带电带电合接地刀合接地刀断路器手断路器手车车必必须处须处于于试验试验位置位置时时，接地刀才能接地刀才能进进行合行合闸闸操作。操作。防止防止带带接地刀送接地刀送电电接地刀必接地刀必须处须处于分于分闸闸位置位置时时，断，断路器手路器手车车才能推入工作位置才能推入工作位置进进行合行合闸闸操作。操作。防止防止误误入入带电间带电间隔隔断路器手断路器手车车必必须处须处于于试验试验位置，位置，接地刀接地刀处处于合于合闸闸状状态时态时，才能打开后，才能打开后门门；没有接地刀；没有接地刀的开关柜必的开关柜必须须在高在高压压停停电电后（打开后后（打开后门电门电磁磁锁锁），才），才能打开后能打开后门门。1111机械闭锁功能1.1.当当接地开关及断路器在分闸位置时，手车才能接地开关及断路器在分闸位置时，手车才能从从“试验试验/隔离隔离”位置移至位置移至“工作工作”位置；而位置；而接地开关在合闸位置时，手车不能从接地开关在合闸位置时，手车不能从“试验试验/隔离隔离”位置移至位置移至“工作工作”位置；位置；2.2.只有只有手车处于手车处于“试验试验/隔离隔离”位置或移开位置位置或移开位置时，接地开关才能操作；时，接地开关才能操作；3.3.断路器断路器只有在断路器手车已正确处于只有在断路器手车已正确处于“试验试验/隔离隔离”位置或位置或“工作工作”位置时才能进行合闸操位置时才能进行合闸操作；作；4.4.断路器断路器手车在手车在“试验试验/隔离隔离”位置或位置或“工作工作”位置时，但没有控制电压时，断路器仅能手动位置时，但没有控制电压时，断路器仅能手动分闸，不能合闸；分闸，不能合闸；1212机械闭锁功能5.5.手车在“工作”位置，二次插头被锁定，不能被拔除。6.6.仅当接地开关合闸时，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。7.7.当手车移开后，活门可用挂锁锁定。1313电气闭锁功能 电气闭锁功能:1.1.断路器在分断状态,在该回路上的邻柜隔离小车非电流互感器小车才能摇动。2.2.隔离小车或电流互感器小车在“工作”位置时，在该回路的邻柜，断路器才能合闸。3.3.母线带电时，隔离小车或电流互感器小车不能拉出推进。4.4.母线带电时，接地开关不能进行操作。10KV开关柜常见事故与处理方法1 1、断路器合不上、断路器合不上 1）操作电源电压不足，应调整；2）合闸线圈回路内熔断器熔断或回路导线松动，应更换保险，接通回路；3）操作控制开关损坏，辅助开关接触不良，应更换操作控制开关，更换辅助开关；4）合闸线圈烧坏，应更换；5）二次插头接触不良，应正确操作，保持接触良好；6）各种行程调整不当，应按工艺要求重新调整；7）手车定位不到位，应调整定位装置或行程开关；8）机构储能不到位，应调整储能机构。3 3、其他故障、其他故障1）电动机储能驱动机构不储能，原因可能是储能电动机二次回路故障，应排除；2）断路器合上又跳开，原因可能是跳闸线圈铁心在高位卡住，操作机构、连锁结构不良或未复位，应按工艺要求修整；3）断路器合闸时作连续合、跳动作，原因可能是辅助触点原因或防跳回路故障，应调整、排除2、断路器不分、断路器不分闸1）操作电源电压不足，应调整；2）操作回路中熔断器熔断，二次插头不到位或导线断线，应更换熔断器熔丝，插好二次插头，接通操作回路；3）断路器辅助触点接触不良或未接触，应清理、调整或更换；4）跳闸线圈或操作机构卡死而烧坏，应更换和检查机构的情况并修复；5）手车定位不到位，应调整定位装置或行程开关。中压开关柜无特殊要求的情况下均使用敷铝锌钢板作为开关柜柜体材料；敷铝锌钢板表面镀层是由55%铝、43.4%锌与1.6%硅在高温下固化而成，其整个结构是铝-铁-硅-锌四元结晶体其敷铝锌层对钢板表面具有双重保护作用；锌的牺牲阳极保护功能铝的障碍保护功能 柜体材料柜体材料-覆铝锌钢板覆铝锌钢板即当覆铝锌钢板表面损伤发生氧化时，锌层起到牺牲阳极保护作用以保护钢板表面；同时铝形成稳定的氧化铝层，覆盖氧化部位以隔绝空气，双重保护功能阻止了进一步氧化发生铝锌合金粉末对钢板切口断面具有保护功能敷铝锌钢板在金加工时，覆在其表面的铝锌合金粉末会将冲切的端口覆盖1/3以上；由于切口端面周边覆盖粉末开始溶解，形成氧化锌、和氢氧化铝等致密保护皮膜，保护皮膜将慢慢覆盖整个切口端面，阻止切口端面的进一步氧化。铜排标准铜排标准 （GB/T 5585.12005GB/T 5585.12005）纯度纯度 矩形分支铜排抗拉强度矩形分支铜排抗拉强度(N/mm(N/mm2 2)D D 型主母线抗拉强度型主母线抗拉强度(N/mm(N/mm2 2)开关柜开关柜选材高纯度无氧铜材选材高纯度无氧铜材高纯度的无氧铜保证了更高的电导率和更低的温升高纯度的无氧铜保证了更高的电导率和更低的温升高机械强度的铜排才能保证足够的抗电动力强度，减少支持绝缘子，高机械强度的铜排才能保证足够的抗电动力强度，减少支持绝缘子，从而减少了可能发生的故障点。从而减少了可能发生的故障点。较好的延展性保证了铜排在折弯的时候不发生桔皮开裂较好的延展性保证了铜排在折弯的时候不发生桔皮开裂所有的分支铜排均带所有的分支铜排均带R5R5倒角，局部电场均匀，不产生尖端放电倒角，局部电场均匀，不产生尖端放电 材材料料性性能能高纯无氧铜高纯无氧铜 99.95 240 300T2铜铜 99.90206 ABB Group December 4,2019|Slide 19开关柜开关柜选材选材-RAYCHEM绝缘热缩套绝缘热缩套Fillers/Additives for Polymers /Elastomers 碳黑碳黑使用使用:导电率 UV 屏蔽 增强剂 颜料热稳定剂热稳定剂使用使用:UV 吸收剂 长时间老化使用使用:抗热效应 长时间老化使用使用:降低成本 UV 屏蔽 增强剂使用使用:混合添加 加工速度 表面完整 紫外线稳定剂紫外线稳定剂其他填充剂其他填充剂加工添加剂加工添加剂使用使用:色素 紫外线屏蔽 抗电痕氧化铁氧化铁抗电痕添加剂抗电痕添加剂使用使用:抗电痕 焰阻油油使用使用:添加剂配合 绝缘强度 粘稠性调和剂聚合材料聚合材料有四十多年实际运行经验的有四十多年实际运行经验的RAYCHEM 绝缘热缩套采绝缘热缩套采用的是针对开关行业特殊配方的填充剂用的是针对开关行业特殊配方的填充剂/添加剂添加剂采用采用CuCrCuCr或或WCAgWCAg合金触头材料合金触头材料在达到在达到10001000级（级（ANSIANSI标准）的标准）的200m200m2 2 洁净室中完洁净室中完成组装成组装一次封排工艺，在一次封排工艺，在 800C800C的高温下进行抽高真的高温下进行抽高真空，并同时完成焊接和密封空，并同时完成焊接和密封真空真空灭弧室安全可靠的保证灭弧室安全可靠的保证 ABB Group December 4,2019|Slide 21真空灭弧室触头安全可靠的保证50 次满容量短路开断后次满容量短路开断后新触头新触头n铜铬合金（铜铬合金（CuCr）螺旋触头螺旋触头-6807 E 27-06-2001-IEC GB/DL(中国标准)DIN(德国标准)CEI(意大利标准)GOST(俄罗斯标准)DNV(挪威船级社标准)IEEE(美国核电标准)RCC-E(法国核电标准)真正安全可靠的产品必须通过各种标准规真正安全可靠的产品必须通过各种标准规定的所有型式试验来验证定的所有型式试验来验证 ABB Group December 4,2019|Slide 24内部燃弧试验依据：依据：IEC62271-200 等同等同GB3906-2005 的的规定，抗内部故障电弧试验为强制型式试规定，抗内部故障电弧试验为强制型式试验要求，防护等级为：验要求，防护等级为：IAC AFLR 通过内部燃弧试验所要求的通过内部燃弧试验所要求的6项判据：判据1:门、盖板等应正确地固定好且没有开启；判据2:设备中可能产生危险的零部件不应飞出；判据3:不应由于燃烧或其他效应致使电弧将设备易触及的外壳表面烧穿；烧穿；判据4：垂直布置的指示器不应点燃；判据5：水平布置的指示器不应点燃；判据6：所有接地连接仍然是可靠的；ABB Group December 4,2019|Slide 25内部燃弧试验后形态内部燃弧试验后形态50KA 1S ABB Group December 4,2019|Slide 26元器件安全可靠性验证避雷器避雷器1.避雷器在能量过载状态下，避雷器在能量过载状态下，电弧产生的高压气体从封装电弧产生的高压气体从封装泄出以释放压力。泄出以释放压力。2.内部发生的电弧能量释放和内部发生的电弧能量释放和电弧的移动电弧的移动理想的短路电流释放状态理想的短路电流释放状态 ABB Group December 4,2019|Slide 27依据依据IEC 60099-4 cl.6.11进行的短路电流测试进行的短路电流测试测试前测试前测试后，外观基本完好测试后，外观基本完好测试后的局部细节测试后的局部细节通过测试通过测试元器件安全可靠性验证避雷器避雷器测试前测试前测试后，爆裂测试后，爆裂测试后在周围找测试后在周围找到的残片到的残片未能通过测试未能通过测试元器件安全可靠性验证避雷器避雷器 ABB Group December 4,2019|Slide 29VD4 VD4 所用的所用的P7P7型固封极柱型固封极柱 (SN(SN：1176090)1176090)浇注式极柱及真空灭弧单元 ABB Group December 4,2019|Slide 31断路器的发展方向-小型化模块化 真空灭弧室进一步小型真空灭弧室进一步小型化化极柱外绝缘的增强和改极柱外绝缘的增强和改进进单纯空气绝缘套筒式极柱浇注式极柱开关柜的发展方向-小型化 空气绝缘开关柜空气绝缘开关柜铠装式中置式是铠装式中置式是12/40.5kV主流产品主流产品空气绝缘到复合绝缘空气绝缘到复合绝缘 尺寸更小尺寸更小电极形状改进电极形状改进 安全性更高安全性更高断路器手车的发展方向-智能化马达驱动UniGear ZS1 在全球首先推出在全球首先推出马达驱动断路器手车技术马达驱动断路器手车技术具有专利技术的马达驱动手车数字具有专利技术的马达驱动手车数字保护单元保护单元 ABB Group December 4,2019|Slide 34谢谢观看