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1、工程师培训资料 标题 高压开关柜设备 高端培训 培训人 xx 培训内容 第一章基础知识第二章中压元件第三章一次系统第四章常见问题说明 一 中压开关柜定义及分类开关柜是金属封闭开关设备的俗称 在母线分段系统中 作为接受和分配电能 并对电力电路实行控制 保护 监视和测量之用 按照GB3906 3 6 40 5kV金属封闭开关设备 定义 金属封闭开关设备是指除进出线外 完全被金属外壳包住的开关设备 中压开关柜分类 1 按产品名称分a 铠装式交流金属封闭开关设备某些组成部件分别装在接地的 用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备 b 间隔式交流金属封闭开关设备间隔式与铠装式一样 某些元件也分设在单独隔
2、室内 但具有一个或多个非金属隔板 c 箱式交流金属封闭开关设备除铠装式 间隔式以外的金属封闭开关设备 2 按结构特征分a 固定式SF6负荷开关 真空负荷开关 压气负荷开关等均采用固定安装方式 特点 运行可靠 维修不方便 b 移开式断路器手车 PT手车 计量手车 隔离手车等均采用移开安装方式 特点 检修方便 梅花触头容易发生故障 3 按使用场所分a 户内我们公司大部分产品都是户内产品b 户外箱式变 户外交流高压隔离开关 柱上真空断路器ZW32 12 二 开关柜型号命名开关柜型号是根据由国家机械工业部发布的行业标准 JB T8754高压开关设备型号编制办法 来命名 JB T8754标准为推荐性而非
3、强制性 因此开关柜命名不一定完全遵循本标准 公司主要开关柜产品 按标准命名 KYN44 12 KYN28 12 KYN44A 40 5Fit 12 KYN28 12 KYN61 40 5 SF6充气柜 1 开关柜全型号组成 简化 1 1 第1位为产品名称 见下表K 铠装式交流金属封闭开关设备J 间隔式交流金属封闭开关设备X 箱式交流金属封闭开关设备1 2 第2位为结构特征 见下表Y 移开式G 固定式1 3 第3位为使用场所 见下表N 户内W 户外1 4 第4位为设计序号 按产品型号证书发放的先后顺序用阿拉伯数字表示 由型号颁发单位统一编排 西高所 1 5 第5位为改进顺序号 按改进先后顺序用A
4、 B C 表示 由型号颁发单位统一编排 1 6 第6位为额定电压 用阿拉伯数字表示 单位千伏 kV 1 7 第7位为主开关类型 见下表 S 配少油断路器 L 配SF6断路器 Z 配真空断路器 F 配负荷开关 F R 配负荷开关 熔断器组合 J R 配接触器 熔断器组合 F C G 配隔离开关 1 8 第8位为主开关所配用的操动机构类别 常用弹簧操动机构T 1 9 第9位为开关柜的额定电流 以安培值表示 A 1 10 第10位为开关柜的额定短路开断电流或额定短时耐受电流 以千安值表示 kA 实例 KYN28 12 Z T1250 31 5 型号解读K 铠装式交流金属封闭开关设备Y 移开式N 户内
5、44 设计序号12 额定电压 12kV Z 配真空断路器T 采用弹操机构1250 额定电流 1250A 31 5 额定短路开断电流 31 5kA 三 开关柜额定值 2 额定绝缘水平衡量开关设备绝缘水平两个非常重要指标 额定短时工频耐受电压 1min 和额定雷电冲击耐受电压 GB3906 2006 3 6kV 40 5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB T11022 2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL T404 2007 3 6kV 40 5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 DL T593 2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 1 额定电压额定电压为开
6、关设备所在系统的最高电压上限 标准值 3 6 7 2 12 24 40 5 我们常说的6 10 35 110 220kV等是指系统的标称电压 而不是设备的额定电压 GB T是指推荐性国家标准 GB T T 在此读 推 推荐性国标是指生产 交换 使用等方面 通过经济手段或市场调节 而自愿采用的国家标准 耐压参数 3 6kV 40 5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 DL T404 2007 5 106对最小空气间隙的要求 单纯以空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备 相间和相对地的最小空气间隙应满足下述要求 额定电压 kV 3 67 2122440 5相间和相对地 mm 75100125
7、180300带电体至门 mm 105130155210330以空气和绝缘板组成的复合绝缘作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备 带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应满足下述要求 对3 6kV 7 2kV和12kV设备应不小于30mm 对24kV设备应不小于45mm 对40 5kV设备应不小于60mm 以空气或以空气 绝缘材料作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备应考虑绝缘材料的厚度 设计场强和老化 并应按照DL T593中6 2 8的要求进行凝露试验 只要能够通过凝露试验 最小空气间隙可以适当小于上述规定的距离 国家电网公司十八项电网重大反事故措施 12 3 1设计 施工的有关要求12 3
8、1 1高压开关柜应优先选择LSC2类 具备运行连续性功能 五防 功能完备的产品 其外绝缘应满足以下条件 空气绝缘净距离 125mm 对12kV 300mm 对40 5kV 爬电比距 18mm kV 对瓷质绝缘 20mm kV 对有机绝缘 如采用热缩套包裹导体结构 则该部位必须满足上述空气绝缘浄距离要求 如开关柜采用复合绝缘或固体绝缘封装等可靠技术 可降低其绝缘距离要求 两大文件都提及 可降低其绝缘距离要求 但是具体值是多少 国家电网公司十八项电网重大反事故措施 补充 对于12kV开关柜 经过近年开关柜故障情况分析 复合绝缘可靠性并不高 建议采用复合绝缘 导体间 导体对地绝缘净距不小于110mm
9、 对于40 5kV开关柜 采用复合绝缘 导体间 导体对地绝缘净距不小于240mm 浙江地区 开关柜设备质量提升技术措施 8 12kV和40 5kV绝缘护套的厚度应分别满足 1 8mm和 3 5mm 绝缘护套应满足 电力设备母线用热缩管 DL T1059 的要求 40 5kV优先采用硫化工艺 9 12kV和40 5kV开关柜绝缘隔板厚度应分别满足 3mm和 5mm 3 额定频率额定频率的标准值为16 67Hz 25Hz 50Hz 三相开关设备的额定频率标准值为50Hz 4 额定电流开关设备的额定电流是开关设备在规定使用和性能条件下能持续通过的电流有效值 如630A 1250A 3150A 400
10、0A 功能单元是以单元内各主回路元件中具有最小额定电流的元件的值 作为该单元的额定电流 5 额定短时耐受电流 热稳定 在规定使用和性能条件下 在规定的短时间内 开关设备在合闸位置能够承载的电流的有效值 20kA 25kA 31 5kA 40kA 50kA 6 额定峰值耐受电流 动稳定 在规定使用和性能条件下 开关设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值 50kA 63kA 80kA 100kA 130kA 额定峰值耐受电流一般取额定短时耐受电流的2 5倍 7 额定短路持续时间开关设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔 0 5S 1S 2S 3S 4S IP ING
11、RESSPROTECTION 防护等级系统是由IEC INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION 所起草 将电器依其防尘防湿气之特性加以分级 这里所指的外物含工具 人的手指等均不可接触到电器内之带电部分 以免触电 四 外壳防护等级 IP防护等级表示方法 防护等级多以IP后跟随两个数字来表述 数字用来明确防护的等级 第一位数字表明设备抗微尘的范围 或者是人们在密封环境中免受危害的程度 代表防止固体异物进入的等级 最高级别是6 第二位数字表明设备防水的程度 代表防止进水的等级 最高级别是8 实例 KYN44 12产品外壳防护等级IP4X 隔室间防护等级IP2X
12、IP4X 开关设备外壳能阻挡直径大于1mm金属丝或厚度大于1 0mm窄条物体进入柜内 IP2X 开关设备隔室间能能阻挡手指或直径大于12 5mm物体进入 第一和第二位特征数字不要求规定时 该处由字母 X 代替如 IP4X IPXX 附加字母和补充字母不要求规定时可以直接省略 附加字母和补充字母定义 五 联锁为了保证可靠的运行和操作者的安全 金属封闭开关设备应具有以下功能 1 防止带负荷分 合隔离开关 隔离手车 2 防止误分 误合断路器 负荷开关 接触器 允许提示性 3 防止接地开关处在闭合位置时关合断路器 负荷开关等开关 4 防止在带电时误合接地开关 5 防止误入带电隔室 以上5点统称为 五防
13、联锁 除了上述联锁外 现有用户还常要求 6 二次航空插闭锁 及手车处于工作位置时 不可拔插二次航空插 7 活门自锁 活门常态下不能 随意 开启 但手车从试验位置向工作位置摇进过程中 通过手车可解锁使活门自动开启 8 断路器室门闭锁 当手车处于工作位置时 断路器室门不可开启 等 实例 一 KYN28 12产品如何实现五防联锁功能 1 防止带负荷分 合隔离开关 隔离手车 多指分段联络方案中 分段开关 断路器 与分段隔离 隔离手车 间的联锁 隔离手车底盘车装有闭锁电磁铁 通过该闭锁电磁铁与断路器分合闸辅助接点形成电气联锁 防止断路器处于合闸位置摇出隔离手车 2 防止误分 误合断路器 允许提示性 因其
14、允许提示性 且在其他联锁配合下 即使发生误分 误合断路器 也不会产生事故 因此重要度不是很高 目前很少中置柜具备该功能 实行该功能须采用电气和机械2种联锁同时使用 3 防止接地开关处在合闸位置时关合断路器 接地开关处在合闸位置时 断路器手车处在试验位置 通过导轨联锁装置 手车不能摇到工作位置 断路器虽可以关合 但与主回路已经断开 不会造成事故 4 防止在带电时误合接地开关 当设备处于通电状态时 断路器处在合闸状态 断路器手车不能摇动 保持在工作位置 接地联锁机构的舌板不能往下按 接地开关不能合闸操作 5 防止误入带电隔室 因防护对象为人 保证人身安全 因此该功能为五防之首 一般通过接地开关或电
15、磁锁和门联锁来实现该功能 停电顺序 断路器分闸 手车摇到试验位置 接地开关合闸 前下门和后下门打开 送电顺序 关闭前下门和后下门 接地开关分闸 手车摇到工作位置 断路器合闸 KYN44 12联锁现状 按正确的送电顺序操作 处于通电状态 断路器合闸 手车在工作位置 接地开关处于分闸位置 前下门和后下门通过联锁都不能打开 满足要求 但出现误操作送电 不关前下门或和后下门 接地开关还是可以分闸 手车摇到工作位置 断路器合闸 开关柜通电 但门开着 可以进入带电隔室 不能满足要求 早期情况 因此 早期的KYN44接地联锁机构存在缺陷 解决方案 通过开发接地开关后门反向联锁和前下门反向联锁解决 后门反向联
16、锁 后门不关接地开关不能分闸 前下门反向联锁 前下门不关接地开关不能分闸 接地开关不分闸后续操作就不能进行 联锁的新要求 随着智能化开关柜的广泛应用 电动底盘车和电动接地开关的出现 对 五防联锁 又提出了新的要求 1 后门 断路器门 电缆门 必须增加行程开关 2 锁接地开关滑块的电磁锁和挂锁都不建议使用 3 只能使用摩擦接地 4 对导轨等和手车配合精度要求比较高 5 考虑手动优先问题 第二章中压元件 一 真空断路器1 断路器分类按内部绝缘介质分 少油断路器 真空断路器 SF6断路器及磁吹断路器按操作机构分 电磁 弹簧 永磁2 技术参数2 1额定电压 kV 12 24 40 52 2额定电流 A 630 1250 1600 2000 2500 3150 40002 3额定短路开断电流 kA 16 20 25 31 5 40 额定短时耐受电流 额定短路开断电流 断路器能开断最大短路电流 2 4额定峰值耐受电流 kA 40 50 63 80 100 130 额定短路关合电流 当断路器合闸到已短路的系统时 能关合的最大短路电流 2 5额定短路电流持续时间 4s 3s 2s 2 6机械寿命3万
