10KV中壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)

1、電氣車間,10KV中壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)及原理,一、電壓的分類,對于電氣設(shè)備來講，習(xí)慣上將1KV及以上劃為高壓，1KV以下為低壓。 而電力系統(tǒng)對于電壓的劃分為:1KV以下為低壓，1KV-66KV為中壓，66kv-330KV是高壓，330KV-750KV 為超高壓，750KV以上是特高壓 對于開關(guān)柜來講，低壓范圍是500V以下，但是個別煤礦690V也劃在低壓供電范圍里;中壓值3KV，6KV和10KV;高壓指24KV，35KV，66KV。其中66KV很少用開關(guān)柜。,二、KYN28-12的含義,KYN28-12鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備適用3.6-12KV三相交流50HZ電網(wǎng)作為接受和分配電能并對電路實

2、行監(jiān)測、控制和保護(hù)之用?？捎糜趩文妇€、單母線分段系統(tǒng)并且具有完善、可靠的防誤操作功能K-鎧裝y-移開式n-戶內(nèi)28-設(shè)計序號12-3.6-12KV三相交流50HZ電網(wǎng),中壓開關(guān)柜內(nèi)容區(qū)域劃分,開關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖 A斷路器隔室 B母線隔室 C電纜終端隔室 D低壓隔室, ABB Group 7/9/2020 | Slide 4,柜內(nèi)的主要安裝構(gòu)件,活門 斷路器 二次插頭 主母線 母線套管 接地開關(guān) 靜觸頭盒 支持絕緣子 (可選配帶電顯示裝置) 絕緣隔板 電纜連接終端 板式加熱器 電流互感器 泄壓板,A低壓室 B斷路器室 C母線室 D電纜室,開關(guān)柜手車的三個位置,工作位置,試驗位置,檢修位置,斷路器與一次

3、設(shè)備有聯(lián)系，合閘后，功率從母線經(jīng)斷路器傳至輸電線路。,二次插頭可以插在插座上，獲得電源。斷路器可以進(jìn)行合閘、分閘操作，對應(yīng)指示燈亮；斷路器與一次設(shè)備沒有聯(lián)系，可以進(jìn)行各項操作，但是不會對負(fù)荷側(cè)有任何影響，所以稱為試驗位置。,斷路器與一次設(shè)備（母線）沒有聯(lián)系，失去操作電源（二次插頭已經(jīng)拔下），斷路器處于分閘位置。,開關(guān)柜開關(guān)柜手車的三個位置手車的三個位置,（二）開關(guān)柜聯(lián)鎖裝置,開關(guān)柜具有可靠的聯(lián)鎖裝置，滿足五防的要求，切實保障了操作人員及設(shè)備的安全。,a、儀表室門上裝有提示性的按鈕或者轉(zhuǎn)換開關(guān)，以防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲鳌?b、斷路器手車在試驗位置或工作位置時，斷路器才能進(jìn)行合分操作，而在斷路器合閘

4、后，手車無法移動、防止了帶負(fù)荷誤推拉手車。 c 、僅當(dāng)接地開關(guān)處在分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/檢修位置移至工作位置。僅當(dāng)斷路器手車處于試驗/檢修位置時，接地開關(guān)才能進(jìn)行合閘操作。這樣實現(xiàn)了防止帶電誤合接地開關(guān)，以及防止接地開關(guān)處在閉合位置時分合斷路器。,（二）開關(guān)柜開開關(guān)開關(guān)柜聯(lián)鎖裝置柜關(guān)柜聯(lián)鎖裝置,d、接地開關(guān)處于分閘位置時，開關(guān)柜下門及后門都無法打開，防止了誤入帶電間隔。,開關(guān)柜盤后門與接地開關(guān)聯(lián)鎖示意圖,e、斷路器手車在試驗或工作位置，沒有控制電壓時， 僅能手動分閘不能合閘。,f、斷路器手車在工作位置時，二次插頭被鎖定不能拔出。 g、各柜體間可實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。 h、開關(guān)設(shè)備上的二次線

5、與斷路器手車上的二次線的聯(lián)絡(luò)是通過手動二次插頭來實現(xiàn)的，二次插頭的動觸頭通過一個尼龍波紋收縮管與斷路器手車相連，二次靜觸頭座裝設(shè)在開關(guān)柜手車室的右上方。斷路器手車只有在試驗、斷開位置時，才能插上和解除二次插頭，斷路器手車處于工作位置時由于機(jī)械聯(lián)鎖作用，二次插頭被鎖定，不能被解除。,開關(guān)柜二次插頭被鎖定示意圖,10,高壓開關(guān)柜“五防”,防止誤分合斷路器斷路器手車必須處于工作位置或試驗位置時，斷路器才能進(jìn)行合、分閘操作。 防止帶負(fù)荷移動斷路器手車斷路器手車只有在斷路器處于分閘狀態(tài)下才能進(jìn)行拉出或推入工作位置的操作。 防止帶電合接地刀斷路器手車必須處于試驗位置時，接地刀才能進(jìn)行合閘操作。 防止帶接地

6、刀送電接地刀必須處于分閘位置時，斷路器手車才能推入工作位置進(jìn)行合閘操作。 防止誤入帶電間隔斷路器手車必須處于試驗位置，接地刀處于合閘狀態(tài)時，才能打開后門；沒有接地刀的開關(guān)柜必須在高壓停電后（打開后門電磁鎖），才能打開后門。,11,機(jī)械閉鎖功能,當(dāng)接地開關(guān)及斷路器在分閘位置時，手車才能從“試驗/隔離”位置移至“工作”位置；而接地開關(guān)在合閘位置時，手車不能從“試驗/隔離”位置移至“工作”位置； 只有手車處于“試驗/隔離”位置或移開位置時，接地開關(guān)才能操作； 斷路器只有在斷路器手車已正確處于“試驗/隔離”位置或“工作”位置時才能進(jìn)行合閘操作； 斷路器手車在“試驗/隔離”位置或“工作”位置時，但沒有控

7、制電壓時，斷路器僅能手動分閘，不能合閘；,12,機(jī)械閉鎖功能,手車在“工作”位置，二次插頭被鎖定，不能被拔除。 僅當(dāng)接地開關(guān)合閘時，電纜室門才允許被打開，且只有關(guān)閉電纜室門后，接地開關(guān)才允許被分閘。 當(dāng)手車移開后，活門可用掛鎖鎖定。,13,電氣閉鎖功能,電氣閉鎖功能: 斷路器在分?jǐn)酄顟B(tài),在該回路上的鄰柜隔離小車非電流互感器小車才能搖動。 隔離小車或電流互感器小車在“工作”位置時，在該回路的鄰柜，斷路器才能合閘。 母線帶電時，隔離小車或電流互感器小車不能拉出推進(jìn)。 母線帶電時，接地開關(guān)不能進(jìn)行操作。,10KV開關(guān)柜常見事故與處理方法1、斷路器合不上 1）操作電源電壓不足，應(yīng)調(diào)整； 2）合閘線圈回

8、路內(nèi)熔斷器熔斷或回路導(dǎo)線松動，應(yīng)更換保險，接通回路； 3）操作控制開關(guān)損壞，輔助開關(guān)接觸不良，應(yīng)更換操作控制開關(guān)，更換輔助開關(guān)； 4）合閘線圈燒壞，應(yīng)更換； 5）二次插頭接觸不良，應(yīng)正確操作，保持接觸良好； 6）各種行程調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)按工藝要求重新調(diào)整； 7）手車定位不到位，應(yīng)調(diào)整定位裝置或行程開關(guān)； 8）機(jī)構(gòu)儲能不到位，應(yīng)調(diào)整儲能機(jī)構(gòu)。,3、其他故障1）電動機(jī)儲能驅(qū)動機(jī)構(gòu)不儲能，原因可能是儲能電動機(jī)二次回路故障，應(yīng)排除；2）斷路器合上又跳開，原因可能是跳閘線圈鐵心在高位卡住，操作機(jī)構(gòu)、連鎖結(jié)構(gòu)不良或未復(fù)位，應(yīng)按工藝要求修整；3）斷路器合閘時作連續(xù)合、跳動作，原因可能是輔助觸點原因或防跳回路故障

9、，應(yīng)調(diào)整、排除,2、斷路器不分閘1）操作電源電壓不足，應(yīng)調(diào)整；2）操作回路中熔斷器熔斷，二次插頭不到位或?qū)Ь€斷線，應(yīng)更換熔斷器熔絲，插好二次插頭，接通操作回路； 3）斷路器輔助觸點接觸不良或未接觸，應(yīng)清理、調(diào)整或更換；4）跳閘線圈或操作機(jī)構(gòu)卡死而燒壞，應(yīng)更換和檢查機(jī)構(gòu)的情況并修復(fù)；5）手車定位不到位，應(yīng)調(diào)整定位裝置或行程開關(guān)。,中壓開關(guān)柜無特殊要求的情況下均使用敷鋁鋅鋼板作為開關(guān)柜柜體材料； 敷鋁鋅鋼板表面鍍層是由55%鋁、43.4%鋅與1.6%硅在高溫下固化而成，其整個結(jié)構(gòu)是鋁-鐵-硅-鋅四元結(jié)晶體 其敷鋁鋅層對鋼板表面具有雙重保護(hù)作用； 鋅的犧牲陽極保護(hù)功能 鋁的障礙保護(hù)功能,柜體材料-覆

10、鋁鋅鋼板,即當(dāng)覆鋁鋅鋼板表面損傷發(fā)生氧化時，鋅層起到犧牲陽極保護(hù)作用以保護(hù)鋼板表面；同時鋁形成穩(wěn)定的氧化鋁層，覆蓋氧化部位以隔絕空氣，雙重保護(hù)功能阻止了進(jìn)一步氧化發(fā)生鋁鋅合金粉末對鋼板切口斷面具有保護(hù)功能 敷鋁鋅鋼板在金加工時，覆在其表面的鋁鋅合金粉末會將沖切的端口覆蓋1/3以上； 由于切口端面周邊覆蓋粉末開始溶解，形成氧化鋅、和氫氧化鋁等致密保護(hù)皮膜，保護(hù)皮膜將慢慢覆蓋整個切口端面，阻止切口端面的進(jìn)一步氧化。,銅排標(biāo)準(zhǔn) （GB/T 5585.12005） 純度 矩形分支銅排抗拉強(qiáng)度(N/mm2) D 型主母線抗拉強(qiáng)度(N/mm2), ABB Group 7/9/2020 | Slide 19

11、,開關(guān)柜選材高純度無氧銅材,高純度的無氧銅保證了更高的電導(dǎo)率和更低的溫升 高機(jī)械強(qiáng)度的銅排才能保證足夠的抗電動力強(qiáng)度，減少支持絕緣子，從而減少了可能發(fā)生的故障點。 較好的延展性保證了銅排在折彎的時候不發(fā)生桔皮開裂 所有的分支銅排均帶R5倒角，局部電場均勻，不產(chǎn)生尖端放電,材料性能,開關(guān)柜選材-RAYCHEM絕緣熱縮套,Fillers / Additives for Polymers / Elastomers,碳黑,使用: 導(dǎo)電率 UV 屏蔽 增強(qiáng)劑 顏料,熱穩(wěn)定劑,使用: UV 吸收劑 長時間老化,使用: 抗熱效應(yīng) 長時間老化,使用: 降低成本 UV 屏蔽 增強(qiáng)劑,使用: 混合添加 加工速度

12、表面完整,紫外線穩(wěn)定劑,其他填充劑,加工添加劑,使用: 色素 紫外線屏蔽 抗電痕,氧化鐵,抗電痕添加劑,使用: 抗電痕 焰阻,油,使用: 添加劑配合 絕緣強(qiáng)度 粘稠性調(diào)和劑,聚合材料,有四十多年實際運(yùn)行經(jīng)驗的RAYCHEM 絕緣熱縮套采用的是針對開關(guān)行業(yè)特殊配方的填充劑 / 添加劑,采用CuCr或WCAg合金觸頭材料 在達(dá)到1000級（ANSI標(biāo)準(zhǔn)）的200m2 潔凈室中完成組裝 一次封排工藝，在 800C的高溫下進(jìn)行抽高真空，并同時完成焊接和密封, ABB Group 7/9/2020 | Slide 21,真空滅弧室安全可靠的保證,真空滅弧室觸頭安全可靠的保證,50 次滿容量短路開斷后,新

13、觸頭,銅鉻合金（CuCr）螺旋觸頭,- 6807 E 27-06-2001 -, ABB Group 7/9/2020 | Slide 23,整體澆注式級柱可靠性設(shè)計,IEC GB/DL (中國標(biāo)準(zhǔn)) DIN (德國標(biāo)準(zhǔn)) CEI (意大利標(biāo)準(zhǔn)) GOST (俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)) DNV (挪威船級社標(biāo)準(zhǔn)) IEEE (美國核電標(biāo)準(zhǔn)) RCC-E (法國核電標(biāo)準(zhǔn)),真正安全可靠的產(chǎn)品必須通過各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有型式試驗來驗證,內(nèi)部燃弧試驗,依據(jù)：IEC62271-200 等同GB3906-2005 的規(guī)定，抗內(nèi)部故障電弧試驗為強(qiáng)制型式試驗要求，防護(hù)等級為： IAC AFLR,通過內(nèi)部燃弧試驗所要求的6項

14、判據(jù)： 判據(jù)1: 門、蓋板等應(yīng)正確地固定好且沒有開啟； 判據(jù)2: 設(shè)備中可能產(chǎn)生危險的零部件不應(yīng)飛出； 判據(jù)3: 不應(yīng)由于燃燒或其他效應(yīng)致使電弧將設(shè)備易觸及的外殼表面燒穿； 判據(jù)4：垂直布置的指示器不應(yīng)點燃； 判據(jù)5：水平布置的指示器不應(yīng)點燃； 判據(jù)6：所有接地連接仍然是可靠的；,內(nèi)部燃弧試驗后形態(tài)50KA 1S, ABB Group 7/9/2020 | Slide 27,元器件安全可靠性驗證避雷器,1.避雷器在能量過載狀態(tài)下，電弧產(chǎn)生的高壓氣體從封裝泄出以釋放壓力。,2.內(nèi)部發(fā)生的電弧能量釋放和電弧的移動,理想的短路電流釋放狀態(tài),依據(jù)IEC 60099-4 cl.6.11進(jìn)行的短路電流測試

15、,測試前,測試后，外觀基本完好,測試后的局部細(xì)節(jié),通過測試,元器件安全可靠性驗證避雷器, ABB Group 7/9/2020 | Slide 29,測試前,測試后，爆裂,測試后在周圍找到的殘片,未能通過測試,元器件安全可靠性驗證避雷器, ABB Group 7/9/2020 | Slide 30,影響壽命的因素,1、環(huán)境因素： 高濕度可能引起絕緣件的局放和劣化； 長期高溫滿負(fù)載運(yùn)行加速了熱老化過程； 2、元器件故障： 雖然一些不可預(yù)知的故障可能發(fā)生，通過質(zhì)量控制，定期檢驗和維護(hù)，可大大降低發(fā)生的風(fēng)險； 3、機(jī)械磨損： 由于操作次數(shù)的增加而造成的機(jī)械磨損問題在配電設(shè)備并不多見，按照維護(hù)手冊進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，可及時發(fā)現(xiàn)并解決問題；,VD4 所用的P