ZW27-12用户分界开关.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流ZW27-12用户分界开关.精品文档.目 录一、 概述及用途····································2二、 使用环境条件··································2三、 型号命名······································3四、 主要技术参数··································3五、 基本结构······································5六、 控制器介绍····································7七、 动作原理······································9八、 保护处理方式··································11九、 安装与调试····································11十、 产品维护及存储································13十一、 随机文件······································13十二、 用户订货时须说明······························14十三、 附件··········································15一、概述及用途 10kV架空配电线路T接支线路或末端用户内部发生故障时，如故障发生在支线开关的进线段，或故障虽发生在用户进线开关内侧，但因其保护动作时限与变电站出线开关保护时限配合不恰当时，均会造成变电站出线开关保护掉闸。如果故障性质是永久性的，变电站重合不成功，则一个中压用户界内的事故将使整条配电线路停电，这种在配电网络中常见的波及事故，将会对社会造成恶劣影响。如若在T接处或用户末端（责任分界点）安装一台用户分界开关（简称看门狗），经过判断确认用户界内发生故障（过流、短路、单相接地等故障），自动将故障隔离，确保非故障区用户安全用电。ZW27K-12型户外用户分界真空断路器是我公司自主开发的一款用户分界开关。主要由开关本体和故障检测控制器两大部分组成，两者通过航空插座及户外密封控制电缆进行电气连接。具有故障检测功能、保护控制功能和通讯功能。能可靠判断、检测界内与界外的毫安级零序电流及16KA的相间短路电流，实现自动切除单相接地故障和相间短路故障。分界开关本体采用我公司自主开发的ZW27-12型真空断路器，该型号开关是国内取代油绝缘真空断路器、实现无油化的空气复合绝缘的第一代优化产品，产品设计稳定、结构新颖，性能领先国内同类产品。获得国家实用新型专利，专利号：ZL992422450。本产品主要符合以下国家标准：GB1984 高压交流断路器 GBT11022-1999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件 控制终端部分 GBT726-2000 继电器及装置基本试验方法 GBT17626-4-1998 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验本说明书描述了用户分界开关的结构、功能和安装方法。二、使用环境条件 周围空气温度上限+40，下限-40；海拔不高于1500m；风压不超过700Pa（相当于风速34m/s）；覆盖厚度为10mm；空气污秽程度按GB5582规定为级；地震烈度不超过8度；箱体内部在高湿度急降时可能凝露；中性点接地方式：中性点不接点、中性点经消弧线圈接地、中性点经低电阻接地。三、型号命名 ZW27K12/户外交流高压用户分界开关额定短路开断电流(kA)额定电流(A)额定电压(kV)看门狗设计序号使用条件(户外)灭弧介质(真空)四、主要技术参数 4.1 断路器的额定参数见表一表一序号名 称单位数 据1额定电压KV122额定电流A6303额定绝缘水平1min工频耐压干试KV42湿试（对地、外绝缘）34雷电冲击耐受电压（峰值）754额定频率Hz505额定短路开断电流KA166额定操作顺序分-0.3s-合分-180s-合分7额定短路开断电流开断次数次308额定短路关合电流（峰值）KA409额定峰值耐受电流4010额定短时耐受电流1611额定短路持续时间212机械寿命次数次1000013额定操作电压辅助回路额定电压V交流或直流2204.2断路器装配调整参数见表二表二序号项 目单位参 数1触头开距mm9±12触头超行程mm13.5 3平均分闸速度m/s1.0±0.34平均合闸速度m/s1.0±0.255触头合闸弹跳时间ms26三极分闸同期性时差27合闸时间s0.18分闸时间最高额定操作电压下0.06最低额定操作电压下0.19每极回路直流电阻µ24010极间中心距离（从灭弧室端部测量）mm260±2.04.3 操作机构主要技术参数4.3.1 储能电机：采用单相交直流两用串激电动机，型号为 HDZ-12005，额定工作电压220V，额定电功率为450瓦，正常工作电压范围为85%120%额定电压，在额定电压下储能时间为5秒。4.3.2 手动储能操作力：采用机构所配储能手柄时最大操作力小于25公斤。4.3.3 合闸线圈采用螺管式电磁铁，额定电压为直流220V，额定电功率为717瓦，20时线圈电阻约67.5欧姆，正常工作电压范围为85%110%额定电压。4.3.4 分闸线圈的额定电压为直流220V，额定电功率为123瓦，20时线圈电阻约430欧姆，正常工作电压范围为65%110%额定电压， 30%额定电压以下连续分闸三次不得分闸。4.4 控制器技术参数见表三 表三序号项 目规 定 值备 注1输入工作电压AC220V2输入工作电压频率50Hz3输入工作电压允许波动范围±20%4整机功耗10W6输出控制接点容量可调8采样相电流一次输入值50 1800A9采样零序电流一次输入值0 20A10电量输入值允许采样误差±5%11过流保护一次电流整定范围50 630A12速断保护一次电流整定范围50 1800A12过流保护动作延时时间值03000ms13零序保护一次电流整定范围020A14零序保护动作延时时间值0 1800 S15重合闸次数03次16第一次重合时间3005000ms17第二次重合时间300010000ms18第三次重合时间300010000ms19简单遥控器距离100米五、基本结构 5.1断路器本体结构见图1。断路器本体部分由导电主回路、零序互感器、电压互感器、绝缘系统、密封系统、操动机构及壳体组成。导电主回路由进线导电杆套管、软连接、导电夹、真空灭弧室以及出线导电杆套管连接而成。该产品外部采用空气绝缘方式。进出线套管采用瓷套或硅橡胶材料浇注，带电体之间及对地距离均大于190mm。内部采用复合绝缘结构，具有抗凝露、抗污秽、耐气候的特点，绝缘水平可靠，整体结构为三相共箱式。图1 断路器本体结构1.出线导电杆绝缘套管组合体 2.真空灭弧室 3.隔离绝缘罩 4.零序互感器 5.分闸弹簧 6.电压互感器 7.相电流互感器 8.进线导电杆绝缘套管组合体 9.操动机构 10.转轴 5.2电流互感器开关内置一只零序穿缆互感器，变比为20/1，额定负载0.5， 0.15A（一次电流）区段保持线性关系，一次电流为400A时，二次输出电流有效值不小于5A，额定短时耐受电流16KA、2s。两只普通单相电流互感器（A、C相），变比可根据用户要求配置，范围为50/5630/5。5.3电压互感器开关内置电压互感器一组为开关操动机构和控制器提供操作电源。电压互感器采用JDZ15-10W2型号，容量可达500VA，变比可采用10000/220、100两组；内置式电压互感器一次回路安装有1A的熔断器作为保护。二次熔断器保护详见发货随机文件的二次原理接线图。5.4操动机构如图2本机构具有电动储能、电动分合，同时还具有手动储能、手动分合功能。整个机构由合闸弹簧、储能系统、分合闸线圈、手动分合闸系统、辅助开关及储能指示等部件组成。5.5隔离刀闸（根据用户招标或订货技术规范提供）断路器可配备一体化的隔离刀闸，本体和隔离刀闸具备联锁功能，能有效防止运行人员的误操作。断路器的隔离刀闸在断开后应形成明显的可见断口，触头采用镀锡铜材料制造，能长期可靠运行而无锈蚀。 1 辅助开关 18 连锁装置 2 拐臂 19 合闸电磁铁 3 连杆 20 机构撑板 4 主轴 21 分闸顶杆 5 夹板 22 脱扣轴6 棘轮 23 手动合闸拉环7 棘爪 24 手动分闸拉环 8 连板 25 分闸电磁铁 9 行程开关 26 合闸弹簧 10 储能拐臂 27 过流线圈 11储能手柄 28 半轴 12 滚子 29 脱扣弯板 13 储能电机 30调节螺钉 14 保持棘爪 30 调节螺钉 15 储能轴套 32 摇臂 16 限位件 33 传动轴套 17 轮子 34 连板六、控制器介绍 由于很多控制系统都需要对现场的设备及数据进行集中管理，由于现场情况的不同，或监控的设备太远，有线监控如电话线的成本太高，需要更低成本的通信方式，而GSM手机短信息服务由于其完善的网络及较便宜的收费，在较少通信数据量的场合上应用，尤其是长途通信上的应用，有较大的优势。 短信息服务是GSM系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服务中心进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发功能。并且由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时也为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。克服了传统的专网通信系统投资成本大，维护费用高，网络监控的覆盖范围狭小和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖更具有无法比拟的优势，加上GSM本身具备的双向数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。在此基础上，我公司开发了具有GSM短信通信功能的故障检测控制器。该控制器可以以手机短信的方式编辑操作命令，从而进行参数整定、遥控开关分合、查询开关状态、查询事件记录等。并且控制器也可通过短信通讯的方式与电力管理中心的后台进行联接。(备注：为满足客户的不同需求，公司开发了另外一种具有短程无线通讯功能的故障检测控制器，该类型控制器带有配套的掌上电脑。用户可以通过掌上电脑实现上述功能，具体介绍参见掌上电脑使用说明书。)6.1原理通常情况，基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统，如图所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心，由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理：一方面，接收各个监控点上传的信息和数据，并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机，以实现对各个监控点的监控和管理；另一个方面，监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息，并且把这些信息下发到相应的监控点上，从而达到对监控点设备进行控制的目的。6.2控制器的功能 重合闸后加速 过流保护 三次重合闸 单相接地保护 速断保护 实时时钟 实时状态查询 事件记录 涌流保护6.3控制器的特点 重合闸后加速功能：当开关重合于永久性故障时，会加速跳闸； 遥控合闸加速跳闸，并且闭锁重合闸：检修线路后送电，若忘记撤除接地刀闸，开关加速跳闸； 三次重合闸延时时间均可以调整； 跳合闸回路采用防误动设计，并具有防跳功能； 零序电流可以区分界内和界外故障； 遥控分合闸采用了防止误动设计； 躲避涌流采用谐波自适应算法，既能可靠躲避涌流，又能够正确识别预伏故障； 每一个控制器对应一个SIM卡号，并且最多可以同时指定四个手机号码与控制器进行通信； 只有一个指定的手机号码可以对控制器进行遥控分合操作、修改定值、查询开关状态、修改控制号码等操作命令，其它的指定号码只能执行查询命令； 手机分合：当手机向用户分界开关控制器发送分合指令后，控制器会回复开关状态的短信，防止误操作。经用户确认操作后，开关才会动作，并回复动作信息； 修改定值：控制器回复修改后的定值，用户确认后下发确认指令才能修改定值； 查询记录：控制器可以记录下多达30条最近发生的事件记录，并且掉电不丢失，记录可以保存10年不变，编辑【查询记录】指令可以查询控制器里面的事件记录，记录号为0，表示最近发生的事件，记录号为1，表示上一次发生的事件，记录为2，表示再上一次的事件，依次类推。当记录已满，又发生新的事件时，则最老的一条记录将被覆盖； 事件上报：当开关发生任何一个事件时（如开关分合闸、定值修改，过流等），控制器主动向所有已指定的手机号码上报事件信息、时间。6.4控制器结构特点 控制器具有耐候性强、抗凝露的防护特点和体积小重量轻的结构特点； 通过航空接插件及多芯控制电缆与开关本体进行连接，连接可靠性好、防护等级高。七、动作原理 7.1 单相接地故障动作原理7.1.1中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统线路正常时，变电站出线开关和分界开关均处于合位，一旦用户界内发生单相接地故障，分界开关内置的零序互感器检测到零序电流接近于全网的零序电流超过事先整定的参数，经延时判断为永久性故障后，分界开关自动分闸，将故障区隔离，并且开关主动上报事故信息。其它相邻用户和主线路的单相接地故障相对来说属于界外故障，检测到的零序电流远小于整定值，开关不动作。7.1.2中性点经小电阻接地系统在中性点经小电阻接地系统中由于变电站存在零序保护，所以在用户界内发生单相接地故障时，开关与变电站保护动作时限配合，先于变电站保护开关动作，切断故障电流。保证其它用户安全用电。7.2相间故障动作原理 当用户界内发生相间故障时，开关检测到短路电流，当短路电流超过过流定值时，经过延时时间确认为永久性短路故障后，开关分闸。假如短路电流超过速断电流定值时，开关立即分闸。开关将故障区隔离后，将以短信方式主动上报事件。八、保护处理方式 控制器输入信号共四个：A相电流、C相电流、零序电流、AB相间电压。控制器通过实时监测上述模拟量的值并与定值比较来进行判断线路故障，从而进行相应的处理。下表为不同系统的保护处理结果。8.1单相故障处理过程：系 统 接 地 方 式 故 障 点保 护 处 理中性点不接地系统中性点经消弧线圈接地用户界内跳 闸中性点经小电阻接地用户界内先于变电站保护动作跳闸。中性点不接地系统中性点经消弧线圈接地中性点经小电阻接地用户界外不动作。8.2相间短路故障处理：故障点故障电流大小保 护 处 理用户界内大于速断定值分界开关先于变电站保护动作跳闸。大于过流定值且小于速断定值分界开关先于变电站分闸，变电站断路器不动。用户界外不动作。注意事项：分界开关设置的定值要和变电站出线开关或上一级的开关的动作时限相配合。九、安装与调试 9.1 开关本体安装9.1.1 产品在安装前要先检查产品铭牌、合格证是否与订货单相符，装箱单是否与实物相符。确认无误后再清理表面灰尘污垢，然后观察产品的分合指示是否有漏装现象，箱体是否变形等，装上手动储能手柄先进行5次手动分合操作，再进行5次电动分合操作，然后进行42kV/1min工频耐压试验。其他试验根据用户实际情况，作选择性试验。如电压、电流互感器精度、极性及变比试验。检查完毕后即可安装。9.1.2 产品安装过程中，不得翻转、倾斜，并要求采取防震措施。起吊时水平吊起。9.1.3 断路器安装螺栓采用M16×50，数量4只，其具体安装尺寸见图7。图3 开关安装尺寸图9.2 用户分界开关控制器的安装9.2.1安装前的准备工作GSM数据通信终端的使用需要GSM网络服务的支持，请先开通一个SIM卡号并开通GSM短信服务，GSM短信服务的收费各地可能不同，请查询当地GSM卡的运营商。GSM数据通信终端需安装在GSM信号覆盖的地方，如果安装在信号屏蔽的地方，一般地，GSM数据通信终端对信号的要求比用普通手机打电话的要求低。由于GSM数据通信终端内装GSM发射模块，虽然用了通过入网标准的手机模块，但不适合安装在有防爆要求的场合。1.SIM卡的安装a.将控制器上的固定螺栓打开，将SIM卡插入相应的插槽中，盖好盖板，拧紧固定螺栓。b.给控制器提供一个单独电源，通电后三秒后利用手机拨打装置中的手机号码，能否接通。若能则表示控制器正常，没有则请检查电源是否完好。c.确认控制器正常后请和厂家联系，将准备好的手机号码、装置内的SIM卡号码、后台SIM卡号码通知厂家，以便获得确认。否则无法对开关进行手机操作。d.准备就绪后，利用手机提前将所要整定的参数进行整定。并按附件二中的方法对开关进行操作，确认控制器与开关是否完好。具体的操作指令及方法见附件二。2.控制器安装金具的准备a.抱箍2个，具体尺寸依据电杆的大小而定；b.接地线一根，线径不小于16mm2，线的长度依据现场安装情况而定。c.安装固定绑带请用M12×35螺栓固定。d.安装样式如图所示。注意事项：A.绝缘耐压试验对设备的绝缘性能有破坏作用，因此，请不要反复施加试验电压。B.若用户安装及验收规程许可，请以设备出厂耐压试验参数为参考依据，可省略绝缘耐压试验项。C.安装金具可以根据用户要求由厂家加工。十、产品维护及存储 8.1 包装好的断路器在运输和装卸时，不准倒置、强烈振动和碰撞。8.2 断路器储存于干燥、通风、防潮及防有害气体侵蚀的室内或有遮蔽的仓库内，长期存放应在传动部位涂黄油，并定期检查环境是否符合要求。产品的储存年限为1520年.8.3 运行中的产品每隔35年进行小检一次。主要检查机构部分运动件的磨损情况和紧固件有无松动,清除绝缘表面灰尘，在活动部位注入一些润滑脂。十一、随机文件 1 产品合格证（包括PT、CT、零序互感器）2 安装使用说明书3 装箱单4 产品二次接线原理图十二、用户订货时须说明 产品型号、名称及参数 互感器变比及精度等级 数量及交货期 其他特殊运行要求,如触点、附件等 备品、备件的名称及数量附件一：开关整体安装示意图附件二:GSM分界开关控制器短信指令一序号指令下行命令短信上行回复短信下行确认短信执行状态含义说明1遥控分闸YFKG=0 CN=0FZ开关分闸KG:开关状态 0:分位 1:合位 YF:预分CN:储能状态 0:未储能 1:已储能 FZ:分闸2遥控合闸YHKG=0 CN=0HZ开关合闸YH:预合HZ:合闸3查询开关状态CXZTIa=*A Ic=*A I00.0AUab=*VKG=0 CN=1 返回开关及储能状态电流均为一次电流，Uab：PT二次电压KG：开关状态 CN：储能状态4查询定值CXDZCT80SD=*AYSSD=*AYSSj=*msLXDL=*ALXSJ=*SCHCS=*YCSJ=*msECSJ=*msSCSJ=*msFHGJ=*ADCYS=*ms已返回装置定值CT： Ia，Ic电流互感器变比值SD: 速断电流定值YSSD: 延时速断电流定值YSSJ: 过流延时时间定值LXDL: 零序电流LXSJ：零序时间CHCS：重合闸次数YCSJ：第一次重合时间ECSJ：第二次重合时间SCSJ：第三次重合时间FHGJ：过负荷告警电流DCYS：单侧合闸延时时间5修改定值DZ=80,640, 320,500, 14,25,3,500,6000,9000,0,0DZ=* * *DZQR修改定值DZ=*,*,*依次为：CT变比，速断电流，过流定值，过流时间DZ:定值 DZQR:定值确认 XGDZ:修改定值80: CT变比400：5640：速断一次电流640A320：过流一次电流320A500：过流延时时间500ms14: 零序一次保护电流为1.4A(特别注意)25： 零序保护时间25秒(特别注意)3： 重合闸次数500： 第一次重合时间500毫秒6000：第二次重合时间5000毫秒9000：第三次重合时间6000毫秒0： 过负荷告警电流为0（退出）0： 单侧有电压，合闸延时时间为0秒（退出）6对时 DS=04-12-0813:24:00 对时DS: 给开关控制器对时2004年12月8日 13点24分0秒7查询时间CXSJCXSJ=2004-12-08 12:23:12返回控制器内部时间CXSJ:查询时间CXSJ=年-月-日 时:分:秒8查询事件记录CXJL=12004-*-*, *:*:*SD返回事件记录SD:速断动作 GL:过流跳闸CXJL:故障记录0:最近一次记录 1：上一次记录 2:再上一次记录 以此类推9事件上送2004120821:08:09, GLIa1A Ic635A事件主动上送当发生事件时，事件记录主动上送管理人员手机表示：2004年12月8日 21点8分9秒，发生过流分闸事件，当时Ia1A Ic635A10查询控制号码CXHMDH=1 13506782312 查询控制号码DH=1:一个操作者CXHM:查询控制号码11修改控制号码XGHMXGHM=13506782312 修改控制号码XGHM:修改号码特别注意：1、下发定值时，零序一次电流必须输入一个整数，如：24，表示2.4A，而不是24A。2、零序保护的时间单位为秒，而其它时间单位为毫秒。3、编辑短信命令是，请使用英文大写格式书写。