10KV中壓開關柜結構

1、電氣車間,10KV中壓開關柜結構及原理,一、電壓的分類,對于電氣設備來講，習慣上將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很少用開關柜。,二、KYN28-12的含義,KYN28-12鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備適用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、控制和保護之用。可用于單母線、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-設計序號12-3.6-12KV三相交流50HZ電網(wǎng),中壓開關柜內(nèi)容區(qū)域劃分,開關柜結構圖 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)的主要安裝構件,活門 斷路器 二次插頭 主母線 母線套管 接地開關 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。斷路器可以進行合閘、分閘操作，對應指示燈亮；斷路器與一次設備沒有聯(lián)系，可以進行各項操作，但是不會對負荷側有任何影響，所以稱為試驗位置。,斷路器與一次設備（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。,開關柜開關柜手車的三個位置手車的三個位置,（二）開關柜聯(lián)鎖裝置,開關柜具有可靠的聯(lián)鎖裝置，滿足五防的要求，切實保障了操作人員及設備的安全。,a、儀表室門上裝有提示性的按鈕或者轉換開關，以防止誤合、誤分斷路器。 b、斷路器手車在試驗位置或工作位置時，斷路器才能進行合分操作，而在斷路器合閘

4、后，手車無法移動、防止了帶負荷誤推拉手車。 c 、僅當接地開關處在分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/檢修位置移至工作位置。僅當斷路器手車處于試驗/檢修位置時，接地開關才能進行合閘操作。這樣實現(xiàn)了防止帶電誤合接地開關，以及防止接地開關處在閉合位置時分合斷路器。,（二）開關柜開開關開關柜聯(lián)鎖裝置柜關柜聯(lián)鎖裝置,d、接地開關處于分閘位置時，開關柜下門及后門都無法打開，防止了誤入帶電間隔。,開關柜盤后門與接地開關聯(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、開關設備上的二次線

5、與斷路器手車上的二次線的聯(lián)絡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，二次靜觸頭座裝設在開關柜手車室的右上方。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械聯(lián)鎖作用，二次插頭被鎖定，不能被解除。,開關柜二次插頭被鎖定示意圖,10,高壓開關柜“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，斷路器才能進行合、分閘操作。 防止帶負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；沒有接地刀的開關柜必須在高壓停電后（打開后門電磁鎖），才能打開后門。,11,機械閉鎖功能,當接地開關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。 僅當接地開關合閘時，電纜室門才允許被打開，且只有關閉電纜室門后，接地開關才允許被分閘。 當手車移開后，活門可用掛鎖鎖定。,13,電氣閉鎖功能,電氣閉鎖功能: 斷路器在分斷狀態(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。 母線帶電時，接地開關不能進行操作。,10KV開關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，應調整； 2）合閘線圈回

8、路內(nèi)熔斷器熔斷或回路導線松動，應更換保險，接通回路； 3）操作控制開關損壞，輔助開關接觸不良，應更換操作控制開關，更換輔助開關； 4）合閘線圈燒壞，應更換； 5）二次插頭接觸不良，應正確操作，保持接觸良好； 6）各種行程調整不當，應按工藝要求重新調整； 7）手車定位不到位，應調整定位裝置或行程開關； 8）機構儲能不到位，應調整儲能機構。,3、其他故障1）電動機儲能驅動機構不儲能，原因可能是儲能電動機二次回路故障，應排除；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，操作機構、連鎖結構不良或未復位，應按工藝要求修整；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、，應調整、排除,2、斷路器不分閘1）操作電源電壓不足，應調整；2）操作回路中熔斷器熔斷，二次插頭不到位或導線斷線，應更換熔斷器熔絲，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，應清理、調整或更換；4）跳閘線圈或操作機構卡死而燒壞，應更換和檢查機構的情況并修復；5）手車定位不到位，應調整定位裝置或行程開關。,中壓開關柜無特殊要求的情況下均使用敷鋁鋅鋼板作為開關柜柜體材料； 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，其整個結構是鋁-鐵-硅-鋅四元結晶體 其敷鋁鋅層對鋼板表面具有雙重保護作用； 鋅的犧牲陽極保護功能 鋁的障礙保護功能,柜體材料-覆

10、鋁鋅鋼板,即當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作用以保護鋼板表面；同時鋁形成穩(wěn)定的氧化鋁層，覆蓋氧化部位以隔絕空氣，雙重保護功能阻止了進一步氧化發(fā)生鋁鋅合金粉末對鋼板切口斷面具有保護功能 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皮膜，保護皮膜將慢慢覆蓋整個切口端面，阻止切口端面的進一步氧化。,銅排標準 （GB/T 5585.12005） 純度 矩形分支銅排抗拉強度(N/mm2) D 型主母線抗拉強度(N/mm2), ABB Group 7/9/2020 | Slide 19

11、,開關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率和更低的溫升 高機械強度的銅排才能保證足夠的抗電動力強度，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,開關柜選材-RAYCHEM絕緣熱縮套,Fillers / Additives for Polymers / Elastomers,碳黑,使用: 導電率 UV 屏蔽 增強劑 顏料,熱穩(wěn)定劑,使用: UV 吸收劑 長時間老化,使用: 抗熱效應 長時間老化,使用: 降低成本 UV 屏蔽 增強劑,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 絕緣強度 粘稠性調和劑,聚合材料,有四十多年實際運行經(jīng)驗的RAYCHEM 絕緣熱縮套采用的是針對開關行業(yè)特殊配方的填充劑 / 添加劑,采用CuCr或WCAg合金觸頭材料 在達到1000級（ANSI標準）的200m2 潔凈室中完成組裝 一次封排工藝，在 800C的高溫下進行抽高真空，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計,IEC GB/DL (中國標準) DIN (德國標準) CEI (意大利標準) GOST (俄羅斯標準) DNV (挪威船級社標準) IEEE (美國核電標準) RCC-E (法國核電標準),真正安全可靠的產(chǎn)品必須通過各種標準規(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制型式試驗要求，防護等級為： 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、蓋板等應正確地固定好且沒有開啟； 判據(jù)2: 設備中可能產(chǎn)生危險的零部件不應飛出； 判據(jù)3: 不應由于燃燒或其他效應致使電弧將設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點燃； 判據(jù)5：水平布置的指示器不應點燃； 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； 長期高溫滿負載運行加速了熱老化過程； 2、元器件故障： 雖然一些不可預知的故障可能發(fā)生，通過質量控制，定期檢驗和維護，可大大降低發(fā)生的風險； 3、機械磨損： 由于操作次數(shù)的增加而造成的機械磨損問題在配電設備并不多見，按照維護手冊進行維護、保養(yǎng)，可及時發(fā)現(xiàn)并解決問題；,VD4 所用的P