高压开关柜及断路器培训课件(1)

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(8)操作循环：这也是表征断路器操作性能的指标。 架空线路的短路故障大多是暂时性的，短路电流切断 后，故障即迅速消失。因此，为了提高供电的可靠性 和系统运行的稳定性，断路器应能承受一次或两次以 上的关合、开断、或关合后立即开断的动作能力。此 种按一定时间间隔进行多次分、合的操作称为操作循 环。
四、高压真空断路器的内部机构
头盒的活门自动相应打开
或闭合，形成隔室间有效
的隔离）
静触头盒隔板 打开状态
1
1、二次插件（航空插 座） 2、手动合闸按钮 3、手动分闸按钮 4、手动储能装置 5、合闸次数计数器 6、储能指示 7、分合闸指示 8、手车底盘及锁环 9、移动操作插口
2
3
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5 7
上口动触头
三相灭弧柱（内含真空泡）
(4)动稳定电流：它是表征断路器通过短时电流能力 的参数，反映断路器承受短路电流电动力效应的能 力。断路器在合闸状态下或关合瞬间，允许通过的 电流最大峰值，称为电动稳定电流，又称为极限通 过电流。断路器通过动稳定电流时，不能因电动力 作用而损坏。
(5)关合电流：是表征断路器关合电流能力的参数。 因为断路器在接通电路时，电路中可能预伏有短路 故障，此时断路器将关合很大的短路电流。这样， 一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力 ，另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电 弧，可能使触头熔焊，从而使断路器造成损伤。断 路器能够可靠关合的电流最大峰值，称为额定关合 电流。额定关合电流和动稳定电流在数值上是相等 的，两者都等于额定开断电流的2.55倍。
(7)合闸时间与分闸时间：这是表征断路器操作性能 的参数。各种不同类型的断路器的分、合闸时间不 同，但都要求动作迅速。合闸时间是指从断路器操 动机构合闸线圈接通到主触头接触这段时间，断路 器的分闸时间包括固有分闸时间和熄弧时间两部分 。固有分闸时间是指从操动机构分闸线圈接通到触 头分离这段时间。熄弧时间是指从触头分离到各相 电弧熄灭为止这段时间。所以，分闸时间也称为全 分闸时间。
手动储能）
⑧ 断路器合闸次数指示（显示断路器合闸的次数）
⑨ 二次插件（断路器本体状态与继电器仪表室的连接枢纽，若不插
上，则断路器分合闸状态无法反映到继电器仪表室操控面板及集控
DCS上，无法使用继电器仪表室操控面板及集控DCS对断路器进行
分合闸操作）
⑩ 三相灭弧柱及上、下口动触头（接通和断开一次回路的主要部分）
(6)磁吹断路器。断路时， 利用本身流过的大电流产生的电
磁力将电弧迅速拉长而吸人磁性灭弧室内冷却熄灭。
二、高压断路器组成
三、高压断路器技术参数及表达意思
(1)额定电压(标称电压)：它是表征断路器绝缘强度的参数 ，它是断路器长期工作的标准电压。为了适应电力系统工 作的要求，断路器又规定了与各级额定电压相应的最高工 作电压。对3—220KV各级，其最高工作电压较额定电压 约高15%左右;对330KV及以上，最高工作电压较额定电 压约高10%。断路器在最高工作电压下，应能长期可靠地 工作。 (2)额定电流：它是表征断路器通过长期电流能力的参数， 即断路器允许连续长期通过的最大电流。
c 、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验位
置移至工作位置。仅当断路器手车处于试验位置时，接地开关才能 进行合闸操作。这样实现了防止带电误合接地开关，以及防止接地 开关处在闭合位置时分合断路器。
分闸位置
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合闸位置
d、接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无 法打开，防止了误入带电间隔。
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(6)热稳定电流和热稳定电流的持续时间：执稳定电流也是 表征断路器通过短时电流能力的参数，但它反映断路器承 受短路电流热效应的能力。热稳定电流是指断路器处于合 闸状态下，在一定的持续时间内，所允许通过电流的最大 周期分量有效值，此时断路器不应因短时发热而损坏。国 家标准规定：断路器的额定热稳定电流等于额定开断电流。 额定热稳定电流的持续时间为2S，需要大于2S时，推荐 4S。
A、整流电路板 B、内部辅助机构 C、分合闸电磁铁 D、分合闸支撑机构 E、齿轮 F、储能电机 G、储能弹簧 H、手动分合闸机构 I、S1微动行程开关 J、S2行程开关 K、闭锁电磁铁 L、断路器辅助开关
(3)额定开断电流：它是表征断路器开断能力的参数。在额定电 压下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流 ，其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千 安数表示。当断路器在低于其额定电压的电网中工作时，其开 断电流可以增大。但受灭弧室机械强度的限制，开断电流有一 最大值，称为极限开断电流。
手车底盘及锁环
移动操作插口
④ 断路器本体操作面板：本体分合闸状态指示（本体分合闸状态的机械指
示，判断断路器分合状态的最准确标识）
⑤ 手动分合闸按钮（只要断路器已储能，就可以通过此按钮进行分合闸操
作）
⑥ 本体储能状态指示（已储能、未储能的机械指示）
⑦ 手动储能器（当自动储能回路无法动作时，可将手动储能杆插入，进行
断开位置时，才能插上和解除二次插头，断路器手车处于 工作位置时由于机械联锁作用，二次插头被锁定，不能被 解除。
开关柜二次插头被锁定示意图
第二部分 高压断路器 一、高压断路器概述 高压断路器（或称高压开关）：它不仅可以切断或闭合高 压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时 通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流， 它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
相短路并接地，而这个将线路三相短路并接 地的功能，就是用一组刀闸来实现的，即当 断路器已断开后，同时将线路三相短路并接 地。这个刀闸就是接地刀闸。
C.手车室
手车室
手车轨道（供手车在柜内
移动时的导向和定位用）
静触头盒隔板
静触头盒隔板（手车在试
验位置和工作位置的移动
手车轨道 静触头盒隔板
过程中，遮挡上、下静触
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A
高压真空断路器 开关柜母线室 分支母线
上口 静触头盒
B.电缆室 包括：电流互感器、 出线高压电缆、过电压 保护器（避雷器）、电 压传感器、接地刀闸、 温湿度传感器、加热器
加热器
温湿度传感器
电流互感器（测量出线线电流值，为电 流表、计量装置、保护装置等提供电流信 号）
避雷器（或）过电压保护器（设备过电
电压小母线：为单个开关柜内综保装置提供电压信号，其总电源
从该段母线PT柜二次回路来（母线段PT二次绕组→母线段PT二
次绕组小空开→电压小母线→段上各开关柜内直流小空开），不
合或失电后微机保护装置便失去电压信号（会相应发出报警信号
“低电压报警”），使设备失去电压保护，也会引起保护误动作。
四、开关柜联锁装置 开关柜具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障 了操作人员及设备的安全。 a、仪表室门上装有提示性的按钮或者转换开关，以防止 误合、误分断路器。 b、断路器手车在试验位置或工作位置时，断路器才能进 行合分操作，而在断路器合闸后，手车无法移动、防止了带负 荷误推拉手车。

落地式 手 车
断路器的 置放
落地式 断路器手车本身落地，推入柜内；

中置式 手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。

中置式 手 车
绝缘 类型
空气绝缘金属封闭开关柜
SF6气体绝缘金属封闭开关设备(充气柜)
三、高压开关柜的组成
D
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A、母线室 B、断路器室（手车室） C、电缆室 D、继电器室
D A B A B C
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
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
二、高压开关柜的分类
铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型 结构类型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型 箱式 断路器手车本身落地，推入柜内；
压保护装置，并联在断路器出线侧，设备 正常运行后一般不需要操作）
出线高压电缆（出
线侧通过高压电缆
与用电负荷连接）
电压传感器（带电显 示装置的传感器，为 带电显示装置及电磁 锁提供带电信号）
接地刀闸：在高压系统中，例如10kV系 统内的线路出线开关或电源进线开关等，为
弹簧储能机构
了安全起见，当断路器断开后，要将线路三
C
电流互感器 .
高压三相母线排
高压真空断路器
手车 外壳 保护 接地 线
高压 电缆
避雷器
A.母线室
包括：母线套管（支持、固定母线排，并使母线排对柜体绝 缘）； 主母线（汇集、分配电能）； 分支母线（从主母线引出的分支至断路器上口静触头） 静触头盒（支持、固定断路器上口静触头，并使上口静触头 对柜体绝缘）
下口动触头
手车式断路器本体：
① 手车底盘（支持断路器本体，使断路器在试验/工作位置移动，以及配合检修小车将
断路器从手车室中拉出）
② 手车底盘锁环（锁住手车底盘在手车室内，具体操作在后面会详细介绍） ③ 手车移动摇杆及移动操作插口：用于断路器在“工作、试验”两个位置的移动操作, 将移动摇杆插入后，顺时针为将断路器推进，逆时针为将断路器摇出。
第一部分 高压开关柜 一、高压开关柜概述 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。
高压断路器分类（主要类型按灭弧介质分）
(1)油断路器。利用变压器油作为灭弧介质， 分多油 和少油两种类型。 (2)六氟化硫断路器。采用惰性气体六氟化硫来灭弧 ，并利用它所具有的很高的绝缘性能来增强触头间 的绝缘。
(3)真空断路器。触头密封在高真空的灭弧室内，利 用真空的高绝缘性能来灭弧。
(4)空气断路器。利用高速流动的压缩空气来灭弧。 (5)固体产气断路器。利用固体产气物质在电弧高温作用下分 解出来的气体来灭弧。
接地刀闸在分位 时，开关柜盘后 门被闭锁杆横向 卡住不能打开
接地刀闸在合 闸时，后柜门 可以打开
开关柜盘后门与接地开关联锁示意图
e、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时， 可实现仅能手动分闸不能合闸。 f、各柜体间可实现电气联锁。 g、开关设备上的二次线与断路器手车上的二次线的联 络是通过手动二次插头来实现的，二次插头的动触头通过 一个尼龙波纹收缩管与断路器手车相连，二次静触头座装 设在开关柜手车室的右上方。断路器手车只有在试验、
D.控制面板及继电器室
1、微机保护装置 2、多功能电能表 3、温湿度自动控制器 4、户能高压带电显示装置 5、储能开关 6、转换开关 7、分合闸开关 8、保护跳闸压板（退出后， 当负荷设备出现故障时，综 保装置只会发出报警信号， 但不会使断路器跳闸。停送 电操作中一般不需要变动， 正常运行中应保持投入状态）
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二次设备电源小空开： 其控制包括综合测控保 护装置、综合显示装置、 分合闸回路、辅助设备 等的电源投退，电源有
交流、直流。
柜顶小母线：布置
在开关柜继电器仪
表室顶部，贯穿整 段配电柜，包括直 流小母线、交流小 母线、电压小母线。
直流小母线：为单个开关柜内电气设备提供直流电源，其总电 源从PLC室直流屏引出至高压室段上各开关柜内直流小空开， 10kV共用该段的柜顶直流小母线 交流小母线：为单个开关柜内电气设备提供交流电源，其 总电源从低压室抽屉柜内引出至高压室段上各开关柜内交 流小空开（温湿度自动控制器、传感器、加热器及电缆室 内照明供电）
高压控制柜基本知识培训 主讲人：陈海洋 2016.04
第一部分 高压开关柜培训内容
第二部分 高压断路器培训内容
一、高压开关柜概述
二、高压开关柜分类
一、高压断路器概述
二、高压断路器组成
三、高压开关柜组成
四、开关柜联锁装置
三、高压断路器的技术参数及表达的意
思 四、高压真空断路器的内部机构组成 五、高压真空断路器的四个电气状态