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高压开关柜基础知识
高压开关柜基础知识
高压开关柜基础知识
2011年04月09日
一、基本概念
1.开关柜(又称成套开关或成套配电装置):
它是以断路器为主的电气设备;是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求,将有关的高低压电器(包括控制电器、保护电器、测量电器)以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内,作为电力系统中接受和分配电能的装置。
2.高压开关设备:
主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结(母线)、外壳、支持件等组成的总称。
3.开关柜防护要求中的“五防”:
防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地开关、防止带接地分合断路器、防止误入带电间隔。
4.母排位置相序对应关系:
表1-1相别漆色母线安装相互位置垂直水平引下线A相黄上远左B相绿中中中C相红下近右5.防护等级:
外壳、隔板及其他部分防止人体接近带电部分和触及运动部件以及防止外部物体侵入内部设备的保护程度。
表1-2防护等级简称定义IP1X防止直径大于50mm的物体1.防止直径大于50mm的固体进入壳内;2.防止人体某一大面积部分(如手)意外触及壳内带电部分或运动部件IP2X防止直径大于12.5mm的物体1.防止直径大于12.5mm的固体进入壳内;
2.防止手触及壳内带电部分或运动部件IP3X防止直径大于2.5mm的物体1.防止直径大于2.5mm的固体进入壳内;
2.防止厚度(直径)大于2.5mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件IP4X防止直径大于1mm的物体1.防止直径大于1mm的固体进入壳内;
2.防止厚度(直径)大于1mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件IP5X防尘1.能防止灰尘进入达到影响产品的程度;
2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件IP6X尘密1.完全防止灰尘进入壳内;2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件二、开关柜的主要特点:
1.有一、二次方案,这是开关柜具体的功能标志,包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。
一个开关柜有一个确定的主回路(一次回路)方案和一个辅助回路(二次回路)方案,当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。
2.开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构,实践证明:
无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因。
3.具有接地的金属外壳,其外壳有支承和防护作用.因此要求它应具有足够的机械强度和刚度,保证装置的稳固性,当柜内产生故障时,不会出现变形,折断等外部效应。
同时也可以防止人体接近带电部分和触及运动部件,防止外界因素对内部设施的影响;以及防止设备受到意外的冲击。
4.具有抑制内部故障的功能,“内部故障”是指开关柜内部电弧短路引起的故障,一旦发生内部故障要求把电弧故障限制在隔室以内。
三、
高压开关柜正常使用条件:
1.环境温度:
周围空气温度不超过40℃(上限),一般地区为-5℃(下限),严寒地区可以为-15℃。
环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面,过高的温度,也会使柜内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏。
2.海拔高度:
一般不超过1000米.对于安装在海拔高于1000米处的设备,外绝缘的绝缘水平应将所要求的绝缘耐受电压乘以修正系数Ka[ka=1÷(1.1-H×10-4)]来决定。
由于高海拔地区空气稀薄,电器的外绝缘易击穿,所以采用加强绝缘型电器,加大空气绝缘距离,或在开关柜内增加绝缘防护措施。
3.环境湿度:
日平均值不大于95%,月平均值不大于90%。
4.地震烈度:
不超过8度。
5.其它条件:
没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所。
开关柜)高压开关柜基础知识第二章高压开关柜组成及分类
一、开关柜的组成;
开关柜应满足GB3906《3-35kV交流金属封闭开关设备》标准的有关要求,由柜体和断路器二大部分组成,具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。
柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。
★.柜体的材料:
1).冷扎钢板或角钢(用于焊接柜);
2)敷铝锌钢板或镀锌钢板(用于组装柜).
3).不锈钢板(不导磁性).
4).铝板((不导磁性).
★.柜体的功能单元:
1).主母线室(一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构
2).断路器室
3).电缆室
4).继电器和仪表室
5).柜顶小母线室
6).二次端子室
★.柜内电器元件:
1.柜内常用一次电器元件(主回路设备)常见的有如下设备:
电流互感器简称CT[如:
LZZBJ9-10]
电压互感器简称PT[如:
JDZJ-10]
接地开关[如:
JN15-12]
避雷器(阻容吸收器)[如:
HY5WS单相型;TBP、JBP组合型]
隔离开关[如:
GN19-12、GN30-12、GN25-12]
高压断路器[如:
少油型(S)、真空型(Z)、SF6型(L)]
高压接触器[如:
JCZ3-10D/400A型]
高压熔断器[如:
RN2-12、XRNP-12、RN1-12]
变压器[如:
SC(L)系列干变、S系列油变]
高压带电显示器[GSN-10Q型]
绝缘件[如:
穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套]
主母线和分支母线
高压电抗器[如串联型:
CKSC和起动电机型:
QKSG]
负荷开关[如:
FN26-12(L)、FN16-12(Z)]
高压单相并联电容器[如:
BFF12-30-1]等等
2.柜内常用的主要二次元件(又称二次设备或辅助设备,是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备),常见的有如下设备:
1.继电器
2.电度表
3.电流表
4.电压表
5.功率表
6.功率因数表
7.频率表
8.熔断器
9.空气开关
10.转换开关
11.信号灯
12.电阻
13.按钮
14.微机综合保护装置等等。
二、高压开关柜分类:
1.按断路器安装方式分为移开式(手车式)和固定式
(1).移开式或手车式(用Y表示):
表示柜内的主要电器元件(如:
断路器)是安装在可抽出的手车上的,由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性,常用的手车类型有:
隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等,如KYN28A-12。
(2).固定式(用G表示):
表示柜内所有的电器元件(如:
断路器或负荷开关等)均为固定式安装的,固定式开关柜较为简单经济,如XGN2-10、GG-1A等。
2.按安装地点分为户内和户外
(1).用于户内(用N表示);表示只能在户内安装使用,如:
KYN28A-12等开关柜;
(2).用于户外(用W表示);表示可以在户外安装使用,如:
XLW等开关柜。
3.按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜﹑金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类
(1).金属封闭铠装式开关柜(用字母K来表示)主要组成部件(例如:
断路器、互感器、母线等)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。
如KYN28A-12型高压开关柜。
(2).金属封闭间隔式开关柜(用字母J来表示)与铠装式金属封闭开关设备相似,其主要电器元件也分别装于单独的隔室内,但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。
如JYN2-12型高压开关柜。
(3).金属封闭箱式开关柜(用字母X来表示)开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。
如XGN2-12型高压开关柜。
(4).敞开式开关柜,无保护等级要求,外壳有部分是敞开的开关设备。
如GG-1A(F)型高压开关柜(开关柜)高压开关柜基础知识第四章总体质量要求
一、柜体的质量要求
1.柜体外形尺寸要求见下表表4-1尺寸范围
mm偏差值mm高宽深400~1000±1.80-1.4±1.51001~2000±2.20-2.3±1.852001~3000±2.72、焊接柜焊缝表面应平整光洁,均匀无焊穿、焊瘤、无焊渣、裂纹、夹渣,不允许有严重的弧坑、气孔、溅渣。
3、产品正面、侧面、后面的涂层不允许有皱纹、起泡、透底、划伤等,且同一批产品漆色应一致。
4、绝缘间隙必须达到国家标准10kV带电体之间或带电体对地空气绝缘间隙≥125mm,不能达到则必须加绝缘护套、绝缘隔板来加强绝缘
5、机构动作应保持灵活,联锁应可靠、程序正确
6、各配件的紧固件应无松动现象
二、断路器选型及品牌要求
各柜型应尽可能配置适合该柜型的常规断路器型号
1、KYN28A-12常规配置的断路器为VS1(ZN63A-12),国内比较著名的生产厂家有浙开、宁波天安、宁波耐吉、常州森源、北开等公司
也可配ABB公司生产的VD4真空断路器、上海富士电机开关有限公司生产的HS型(ZN82-12)真空断路器、中外合资厦门华电开关有限公司生产的VEP型(ZN96-12)真空断路器,但以上三种断路器价格较为昂贵。
2.XGN37-12配用浙开生产的固定式ZN63A-12(VS1)真空断路器或ABB公司生产的固定式VD4真空断路器。
3.XGN2-12可采用ZN28A-12分体式真空断路器(浙开、宁波天安、宁波耐吉等公司)还可配用ZN28D-12(浙开)、固定式VS1-12(浙开)、ZN12-12(浙开、北开)、ZN65-12(天水长城)等整体式真空断路器。
4.GG-1A(F)配ZN28A-12型分体式真空断路器外,还可配用固定式VS1-12等机构一体化式真空断路器
5.HXGN11-12主要配FN16A-12真空负荷开关(宁波天安集团)
6.HXGN26-12主要配FN26A-12真空负荷开关(浙江开关厂有限公司、宁波天安集团)
三、其它元器件选用要求
1.应尽可能考虑该元器件为该型开关柜常规配置,如有特殊规格应同开关柜厂家进行沟通
2.考虑元器件的外形尺寸是否适合装于该型开关柜
3.要注意考虑匹配,不是最昂贵、最先进的元器件装在任何柜型都能实现最佳功能
4.不要随意的指定配件厂家,否则不利于产品的按时交货,元器件的质量也很难得到保证,而且还大大的提高了采购成本;当然为了保证产品质量可大致圈定几家知名的厂家
四、装配工艺要求
1.所有的紧固件不得有松动现象
2.各门及活动件转动必须灵活
3.保证带电体之间及带电体对地的空气绝缘距离
4.保证隔离断路器传动部件的灵活可靠性
5.保证联锁的安全、可靠性,保证“五防”功能的完善
6.文明施工,不得造成元器件的损坏
7.产品出厂前须清扫各部位尘土,特别是绝缘材料表面的污浊
(开关柜)高压开关柜基础知识第五章包装运输保管及开箱验收要求一、包装运输及保管要求
1.包装时,产品必须用螺钉固定在包装箱底板上
2.运输及移动过程中,只准直立放置不得倒置、倾翻、翻滚摔下
3.产品在安装前,应以原包装存放在库房中,如不能入库房,应防止淋雨,以免产品受潮
4.避免剧烈震动,防止靠近火源
5.不得随意拆卸电气元件及零部件
6.拆卸及安装过程中不得野蛮施工,避免造成柜体或柜内元器件的损伤
二、开箱验收要求
1.收货后核对包装箱上的合同号,收货单位是否有误
2.应在干燥及不淋雨的场所拆箱,拆箱时注意保护产品,不得损伤
3.拆箱后立即查看是否发生柜体变形,同时查看是否有元器件脱落散架和损坏,检查柜内是否进水或有严重受潮现象
4.应注意查收随柜所附的
a.产品合格证
b.安装使用说明书
c.二次接线图
d.产品出厂试验报告
e.装箱清单
5.按产品装箱清单核对开关柜数量是否有误,随柜文件及数量是否正确,随柜的附件及备品备件是否有漏(开关柜)高压开关柜基础知识第六章高压开关柜常见故障缺陷及处理方法一、故障的预防措施
开关柜在调试、运行过程中由于各种各样的原因会发生故障,为减少故障频率应进行下列项目的检修:
1.检修程序锁和联锁,动作保持灵活可靠,程序正确
2.按断路器、隔离开关、操作机构等电器的规定进行检修调试
3.检查电器接触部位,看接触情况是否良好,检测接地回路
4.有手车的须检查手车推进机构的情况,保证其满足说明书的有关要求
5.检查二次辅助回路有无异常,并进行必要的检修
6.检查各部分紧固件,如有松动应立即紧固
7.检查接地回路各部分的情况,如接地触头,主接地线及过门接地线等,保证其导电的连续性
8.对SF6负荷开关须检查气体压力指标数据,视情况及时进行补气
9.清扫各部位的尘土,特别是绝缘材料表面的尘土。
10.发现有异常情况,如不能解决可同开关柜厂家联系
二、常见故障及处理方法
1.绝缘故障:
绝缘故障形式一般有:
环境条件恶劣破坏绝缘件性能、绝缘材料的老化破损、小动物进入等原因造成的短路或击穿。
定期检修发现绝缘材料老化或破损立即更换,清除绝缘材料表面的污渍,电缆沟、开关室安装防护板防止小动物进入,发生故障查找原因并立即整改
2.操作机构故障:
经常是由于造成拒分拒合线圈烧坏,检查原因并立即更改,同时更换新的线圈
3.保护元器件选用不当的造成的故障:
如熔断器额定电流选用不当,继电器整定时间不匹配等原因造成的事故,发生故障及时查找原因并更换合适的元器件
4.不按操作规程造成的事故:
由于未按操作规程操作造成的误分误合或造成元器件损坏引起的故障,应了解产品操作规程,按程序操作
5.由于环境变化引起的故障:
如由于环境温度、湿度及污染指数等的急剧变化引起的故障,应注意改善环境如:
安装空调加热器、了解污染源并及时清除等方法解决(开关柜)高压开关柜基础知识第七章高压开关柜订货须知一、开关柜在订货时购买方应提供如下资料
1.完整的工程系统一次主接线图。
2.各个高压柜方案的二次原理接线图。
3.柜体的平面布置图(如有母线桥时提供其安装尺寸及布置方式)。
4.柜顶小母线布置图。
5.开关柜的备品备件数量和规格型号。
6.开关柜在特殊使用环境条件时,应在订货时以书面的形式提出。
7.开关柜壳体或面板的漆色。
8.开关柜的交货期。
二、若购买方委托生产厂家设计原理图纸时,应提供如下资料
1.开关柜的型号,方案,布置方式,断路器的型号及其参数。
2.二次保护如果采用微机综合保护,则购买方应提供其厂家的产品样本,或E-mail地址,以便及时取得联系。
如果采用常规继电器保护则购买方应提出二次保护的类型及其特殊要求。
三、如为改、扩建工程时除了应有一次主方案和二次原理接线图之外,购买方还应提供如下资料:
1.新增柜体的平面布置图。
2.面板元器件开孔尺寸要与旧柜体保持统一,提供原面板的开孔尺寸。
3.面板漆色要尽可能统一,提供原开关柜漆色。
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