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1、第二章 断路器 第一节 概述 本所户外断路器都为西门子杭州高压开关有限公司生产220kV断路器型号为3AQ1EE分相操作和3AQ1EG三相操作采用液压操作机构110kV断路器型号为3AP1FG采用弹簧操作机构。户内35kV断路器为厦门ABB有限公司生产开关柜型号UniGear ZS3.2手车开关型号HD4-40.5 SF6断路器采用弹簧操作机构。所有断路器均以 SF6气体作为灭弧和绝缘介质。 断路器控制回路电源采用直流220V220kV液压机构储能电动机电源采用交流380V三相110kV及35kV弹簧储能电动机电源采用交流220V单相。 断路器型号含义 3AQ1EE 3A-西门子开关 Q-40
2、ms开断 1-单断口 E-液压机构 E-分相共基座 3AQ1EG 3A-西门子开关 Q-40ms开断 1-单断口 E-液压机构 G-三相操作 3AP1FG 3A-西门子开关 P-60ms开断 1-单断口 F-弹簧机构 G-三相操作 第二节3AQ1-EE、3AQ1-EG型开关 一、型号与规范 表1.1 3AQ1-EE开关参数表 型号 3AQ1-EE 额定频率 50Hz 额定电压 252kV 加热器 115W 额定开断电流 50kA 开关跳闸次数 50 额定电流 4000A 额定关合电流 125kA SF6气体绝对压力 每台开关充气量 20.0kg 额定气压 20 7.0bar/0.6Mpa 额定
3、热稳定电流3S 40kA 报警气压 6.4bar 总质量 3170kg 闭锁气压 6.2bar 每台开关的SF6充气容积 372dm3 温度范围 -2540 机械操作所需SF6最小压力 3.0bar 表1.2 SF6气体压力参数表20时 bar/MPa 额定压力 7.0/0.7 SF6泄漏信号 6.4/0.64 总闭锁压力 6.2/0.62 机械开断SF6最小压力 3.0/0.03 表1.3 液压机构压力参数表 安全阀动作 375/37.5 N2泄漏 355/35.5 油泵起动 320/32.0 重合闸闭锁 308/30.8 合闸闭锁 273/27.3 分闸总闭锁 253/25.3 表1.3
4、3AQ1-EE开关机构箱元件及作用查对表 符号 名称 作用 S10 行程开关 机构箱前门行程控制机构箱照明 E1 照明灯 机构箱照明灯 X106 插座 机构箱插座 K2 油压合闸闭锁 油压计B1低于273bar时K2励磁闭锁合闸并发信 K3 油压总闭锁 油压计B1低于253bar时K3励磁闭锁第一路分合闸并发信 K4 自动重合闸闭锁1 油压计B1低于308bar时K4励磁闭锁重合闸并发信 K5 总闭锁 SF6密度计B4低于6.2bar时K5励磁闭锁第一路分合闸并发信 K7LB 防跳装置2 机构箱B相就地合闸时K7LB励磁闭锁合闸 K7LC 防跳装置3 机构箱C相就地合闸时K7LC励磁闭锁合闸
5、K103 总闭锁2 油压计B1低于253bar时K103励磁闭锁第二路分合闸并发信 K105 SF6总闭锁2 SF6密度计B4低于6.2bar时K105励磁闭锁第二路分合闸 K81 N2泄漏 油泵打压油压值超过355bar时K81励磁启动第二路N2泄漏及第一路N2总闭锁计时闭锁合闸停止油泵打压并发信 K7LA 防跳装置1 机构箱A相就地合闸时K7LA励磁闭锁合闸 K67 打压超时报警 K15动作时K67励磁经整定延时一般3分钟停止油泵打压并发信 K16 强迫三相动作 三相开关位置不对应时K16励磁经整定延时一般2.5秒启动第一路三相不一致 K14 N2总闭锁 K81动作时K14励磁经整定延时一
6、般3小时闭锁第一路分合闸并发信 K15 油压控制 油压计B1低于320bar时K15励磁启动油泵打压失磁后延时3秒返回 K64 强迫三相动作 三相开关位置不对应时K64励磁经整定延时一般2.5秒启动第二路三相不一致 K82 N2总闭锁 K182动作时K82励磁经整定延时一般3小时闭锁第二路分闸并发信 K61 强迫三相动作 K16延时动作时K61励磁自保持并启动第一路跳闸闭锁合闸并发信 K63 强迫三相动作 K64延时动作时K63励磁自保持并启动第二路跳闸闭锁合闸并发信 K182 N2泄漏 K81动作时K182励磁启动第二路N2总闭锁计时并自保持K81 K10 分闸总闭锁 当SF6总闭锁、油压总
7、闭锁、N2总闭锁时失磁闭锁第一路分合闸并发信 K77 就地分闸 机构箱就地S3按钮分闸时K77励磁启动第一路跳闸 K8LB 防跳继电器 机构箱B相就地合闸时励磁闭锁合闸 K8LC 防跳继电器 机构箱C相就地合闸时励磁闭锁合闸 K9 油泵控制 K15动作时K9励磁启动油泵打压并发信 K55 分闸总闭锁2 当SF6总闭锁、油压总闭锁、N2总闭锁时失磁闭锁第二路分闸并发信 K12LA 合闸总闭锁 当N2泄漏、油压合闸闭锁、第一或第二路三相不一致、第一路分闸总闭锁、机构A相防跳动作时K12LA励磁闭锁A相合闸 符号 名称 作用 K12LB 合闸总闭锁 当N2泄漏、油压合闸闭锁、第一或第二路三相不一致、
8、第一路分闸总闭锁、机构B相防跳动作时K12LA励磁闭锁A相合闸 K12LC 合闸总闭锁 当N2泄漏、油压合闸闭锁、第一或第二路三相不一致、第一路分闸总闭锁、机构C相防跳动作时K12LA励磁闭锁A相合闸 F1 马达 机构箱储能电机电源空开带保护 F3 加热 机构箱加热电源空开带保护 S9 就地合闸 机构箱前门合闸按钮现场电气回路合闸 S3 就地分闸 机构箱前门分闸按钮现场电气回路分闸 S4 复位 机构箱前门复归切换开关可复归N2泄漏、三相不一致及打压超时报警 Y1LA 合闸线圈 A相操作机构合闸线圈电气合闸时带电吸动电磁铁合闸 Y1LB 合闸线圈 B相操作机构合闸线圈电气合闸时带电吸动电磁铁合闸
9、 Y1LC 合闸线圈 C相操作机构合闸线圈电气合闸时带电吸动电磁铁合闸 Y2LA 分闸线圈 A相操作机构第一组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y2LB 分闸线圈 B相操作机构第一组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y2LC 分闸线圈 C相操作机构第一组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y3LA 分闸线圈 A相操作机构第二组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y3LB 分闸线圈 B相操作机构第二组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y3LC 分闸线圈 C相操作机构第二组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 S8 远程-现场 机构箱远方就地操作切换开关 M1 马达 机构箱储能电机
10、 B1 压力开关 油压计检测液压机构油压并报警、闭锁 B4 SF6泄漏 SF6密度计检测气体压力并报警、闭锁 H1 A级计数器 A相开关操作计数器合闸一次计一次 H2 B级计数器 B相开关操作计数器合闸一次计一次 H3 C级计数器 C相开关操作计数器合闸一次计一次 H4 马达起动计数器 储能电机启动计数器打压一次计一次 表1.4 3AQ1-EG开关机构箱元件及作用查对表 符号 名称 作用 S10 行程开关 机构箱前门行程控制机构箱照明 E1 照明灯 机构箱照明灯 X106 插座 机构箱插座 K2 合闸闭锁 油压计B1低于273bar时K2励磁闭锁合闸并发信 K3 总闭锁 油压计B1低于253b
11、ar时K3励磁闭锁第一路分合闸并发信 K4 自动重合闸 油压计B1低于308bar时K4励磁闭锁重合闸并发信 K5 SF6总闭锁 SF6密度计B4低于6.2bar时K5励磁闭锁第一路分合闸并发信 K7 防跳装置 合闸时K7励磁闭锁合闸 K103 总闭锁2 油压计B1低于253bar时K103励磁闭锁第二路分合闸并发信 K105 SF6总闭锁2 SF6密度计B4低于6.2bar时K105励磁闭锁第二路分合闸 K81 N2 泄漏 油泵打压油压值超过355bar时K81励磁启动第二路N2泄漏及第一路N2总闭锁计时闭锁合闸停止油泵打压并发信 符号 名称 作用 K67 打压超时报警 K15动作时K67励
12、磁经整定延时一般3分钟停止油泵打压并发信 K82 N2总闭锁 K182动作时K82励磁经整定延时一般3小时闭锁第二路分闸并发信 K14 N2总闭锁 K81动作时K14励磁经整定延时一般3小时闭锁第一路分合闸并发信 K15 油泵 油压计B1低于320bar时K15励磁启动油泵打压失磁后延时3秒返回 K182 N2 泄漏 K81动作时K182励磁启动第二路N2总闭锁计时并自保持K81 K10 分闸总闭锁1 当SF6总闭锁、油压总闭锁、N2总闭锁时失磁闭锁第一路分合闸并发信 K9 油泵控制 K15动作时K9励磁启动油泵打压并发信 K8 防跳装置 合闸时K7励磁闭锁合闸 K12 合闸总闭锁 当N2泄漏
13、、油压合闸闭锁、第一路分闸总闭锁、防跳动作时K12励磁闭锁合闸 K55 分闸总闭锁2 当SF6总闭锁、油压总闭锁、N2总闭锁时失磁闭锁第二路分闸并发信 F1 马达 机构箱储能电机电源空开带保护 F3 加热 机构箱加热电源空开带保护 S9 就地分闸 机构箱前门合闸按钮现场电气回路合闸 S3 就地分闸 机构箱前门分闸按钮现场电气回路分闸 S4 复位 机构箱前门复归切换开关可复归N2泄漏、三相不一致及打压超时报警 Y1 合闸线圈 操作机构合闸线圈电气合闸时带电吸动电磁铁合闸 Y2 分闸线圈 操作机构第一组分闸线圈电气分闸时带电吸动电磁铁分闸 Y3 分闸线圈 操作机构第二组分闸线圈电气分闸时带电吸动电
14、磁铁分闸 S8 远程-现场 机构箱远方就地操作切换开关 M1 马达 机构箱储能电机 B1 压力开关 油压计检测液压机构油压并报警、闭锁 B4 SF6监控 SF6密度计检测气体压力并报警、闭锁 P1 计数器 开关操作计数器合闸一次计一次 P4 马达计数器 储能电机启动计数器打压一次计一次 二、3AQ1-EE、3AQ1-EG型开关工作特点 1. 3AQ1型开关是一种采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的压气式户外式高压开关三相设计。3AQ1-EE型开关每相装有一套液压操作机构适用于单相和三相自动重合闸。3AQ1-EG型开关三相共用一套液压操作机构适用于三相自动重合闸。 2. 开关液压操作机构分别由操作
15、机构和液压储能筒及控制单元组成。操作机构包括液压缸、油箱和阀块组成。其中阀块连同合闸线圈、分闸线圈、辅助开关以及开关状态显示器安装在一个加热并通风的空间。 3. 液压储能筒的工作原理正常在开关投运时液压储能筒活塞一侧预充氮气20Mpa左右另一侧连高压油路。储能时油泵将油打入液压储能筒高压油一侧预充氮气被压缩达到设定压力32Mpa以上时停止液压储能筒活塞两侧压力动态平衡。当由于操作、内部泄漏、环境温度下降及氮气泄漏等因素使压力下降至压力监控器的动作压力32Mpa以下时油泵接通将油匦麓佑拖浯蛉胍貉勾芡驳毖沽锏?2MPa时通过压力开关B1以及一只连着的时间继电器在约三秒钟之后泵重新停止。 氮气泄露以
16、及氮气的温度会影响液压储能筒的工作能力当氮气泄露以及环境的温度降低使液压储能筒具有较小的工作能力在较高的环境温度时得到较大的工作能力。另外在打压达到32Mpa后由时间继电器或流量开关控制的供油量因氮气泄露以及氮气的温度影响是不同的使最终得到不一样高的压力值。在氮气泄露时根据经验只是缓慢地和多年之后活塞的工作行程一直向止挡管的方向扩大压力在越来越短的时间内降至32Mpa另一方面补输油的压力升高曲线越来越陡峭致使每时间单元中泵打压次数增加。氮气泄露的最终状态是液压储能内的活塞撞在止挡管上。压力在由时间继电器设定的输油时间内迅速上升至35.5MPaN2泄漏压力监控器动作则在时间继电器生效之前油泵停机并且发出“N2泄漏”信号开关闭锁立即不能合闸液压储能筒工作能力一般保持3小时后开关不能分闸。另外为了防止液压系统出现过高的压力安装了一安全阀在压力达到375bar时动作将油经一旁路从液压系统的高压一侧导向无压一侧油箱。 4. 液压监控单元被设计为一个紧凑的模块组件除液压监控器、液压表外还包括一个由压力监控器B1和B2组成
