电气开关设备培训稿.ppt

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1、电气开关设备董宁师董宁师Tel:13934642199E-mail:China Chemical Engineering Second Corporation中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/1512021/9/152低压开关设备Electrical training中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/153概述概述类型 l场所：一级配电设备，配电中心（PC）。二级配电设备，动力配电柜和电机控制中心（MCC）。末级配电设备，照明配电箱，动力配电箱。l产品：结构分为屏、柜、箱，功能分为配电、控制、无功功率补偿，照明计量。l结构特征和用途：固定面板式开关柜，封

2、闭式开关柜，抽出式开关柜，动力照明配电箱。Electrical training中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/154概述概述 型号低压开关柜：（1.产品名称 P 开启式 G 封闭式 （2.型式特征 G 固定式 C 抽出式 H 固定和抽出混合 （3。用途代号 L或D动力用 K 控制用 或统一设计标志 如S 可歌可森源。（4.设计序号（5.主回路方案编号（6.辅助回路方案编号Electrical training中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/155概述概述l配电箱的型号：X L RXX/Nl配电箱 Xl用途 L 动力 M 照明l嵌入式安装 Rl设计序

3、号 XXl进线相数l输出回路数l总开关代号l小门 NElectrical training中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/156概述概述 技术参数（1.额定电压（2.额定频率（3 额定电流（4.额定短路开断电流（5.母线额定峰值耐受电流（6.防护等级 IP432021/9/157开关柜的结构开关柜的结构结构 l尺寸：高 1800，2000，2200 深 600，800，1000，1200 宽 600，800，1000，1200l空间分配：母线区，电缆区，功能单元区。（单面操作，双面操作）Electrical training2021/9/158开关柜的结构开关柜的结构部件

4、 运输单元，柜架单元，框架单元，功能单元，进线单元，出线单元，功能组，主回路，辅助回路，水平母线，垂直母线，分支线，母线系统，固定式部件，可移开式部件，可抽出部件，连接位置，试验位置。断开位置，母线隔式，单元隔式，电缆隔式，外壳，骨架，门，档板，隔板，。2021/9/159一次元件一次元件l低压刀开关、负荷开关，熔断器，热继电器，低压接触器，电压断路器，电压电流互感器，低压避雷器2021/9/1510低压开关的主辅回路低压开关的主辅回路l主回路 受电柜，馈电柜，双电源切换柜，母联柜，电动机柜，电动机星角起动柜，无功补偿柜，l辅助回路：测量计量回路：2021/9/1511低压开关的发展低压开关的

5、发展l目前的几种开关柜型号：抽出式GCK,GCL GDL,GCS,GCK,DOMINO,MNS,SV18,MHS 固定面板式 PGL,GGL,GGD,JK.混合安装式 GHL GHK GCK GCD GCL.l柜体及工艺技术 母线，采用塑料零部件，无螺母连接。l智能化低压开关柜l低压电器的智能化l可通信电器与信息电器l智能脱扣器l低压电器智能化的关键技术2021/9/1512高压电器设备Electrical training中化二建集团有限公司中化二建集团有限公司2021/9/1513概述概述电器元件电器元件（1）断路器 l 断路器是能关合、承载、开断运行回路的正常电流，也能在规定时间内关合、

6、承载及开断规定的过载电流（包括短路电流）的开关设备。l按灭弧介质不同，断路器可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器、磁吹断路器、固体产气断路器 2021/9/1514概述概述（2）真空断路器l特点：a.熄弧能力强，燃弧时间短，全分断时间也短。b.触头电磨损小，电寿命长，不爱外界有害气体的侵蚀。c 触头一开距小，减小了操动机构的操作功，机械寿命也长。d 结构简单，维修工作量小，真空灭弧室与触头不需检修。e 体积小重量轻。f 环境污染小 g适合于频繁操作和快速切断。l用途：适用于作为配电和控制设备，尤其适用频繁操作，控制高压电动机，切合电容器组，保护大型硅整流装置等高压电器设备使

7、用。2021/9/1515概述概述（3）SF6 断路器l SF6 断路器特点是灭弧能力强，介质强度高，单断口的电压可以做得很高，介质恢复速度特别快；允许开断次数多，检修周期长。l SF6断路器分瓷柱式和罐式两种。均采用性能优越的SF6气体作为绝缘和灭弧介质，开断性能好。瓷柱式SF6断路器具有机械强度高、维护工作量少、机械寿命长等优点，主要用于发电厂变电站、大型厂矿等使用场所。罐式SF6断路器重心低，结构稳固，搞震性能好，特别适用于多地震、严重污秽地区和山区变电站、城网供电所。2021/9/1516概述概述（4）负荷开关l负荷开关是一种能关合、开断及承载运行线路正常电流，也能在规定时间内承载异常

8、电流的开关。它主要工作在10-35KV的小容量配电系统中，用来开断和关合负荷电流及规定的过载电流，也可用来开断、关合电容器和大容量输电线路中的空载变压器和空载线路。现主要为SF6和真空负荷开关。2021/9/1517概述概述 （5）隔离开关隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备，一般只用来关合和开断有电压无负 荷的线路，主要用在断路器分闸后建立的可靠绝缘间隙，将被检修线路和设备与电源分开，根据需要换接线路，以及开断和关合短线路的充电电流和小容量的空载变压器的励磁电流。2021/9/1518概述概述（6）重合器 重合器是具有多次重合功能和自具功能的断路器。2021/9/1519概述概述（7）分段器

9、 分段器是一种负荷隔离开关，一般由切负荷灭弧室和隔离闸刀组成。它具有记忆和识别功能。它能够在重合器开断的情况下隔离永久性故障线段，恢复供电。重合器往往与分段器配合使用。接地开关 （8）接地开关 就是用于将回路接地的一种机械械开关装置。2021/9/1520概述概述（9）高压熔断器 用在电压不大天35KV的小容量电网中。（10）真空接触器 真空接触器是触头在高真空中关合、开断及承载政党电流及规定的过载电流开关。适用于频繁操作的供用电场合。控制高压电动机、小容量变压器等电器设备。2021/9/1521概述概述（11）避雷器 （12）互感器（13）电压互感器（14）电流互感器2021/9/1522开

10、关柜开关柜（1）空气绝缘开关柜的结构类型 三种类型：铠装式，间隔式，箱式（2）铠装式开关柜各个隔式是用金属板隔开，主要元件安装在单独的隔式。（3）移开式开关柜手车柜，具有可移开部件的金属封闭的开关柜。组成：手车室，电缆室，主母线室，仪表室。（4）间隔式开关柜2021/9/1523开关柜开关柜（5）中置式开关柜特点：重量轻，可靠墙安装，联锁可靠，互换性能好，操作轻便灵活，电缆室空间较大。（6）箱式开关柜（7）智能化开关柜（8）充气柜（9）开关吃快餐的主回路和接地回路组成断路器、负荷开关、接触器、隔离开关、接地开关、熔断器、互感器、套管、母线。2021/9/15242021/9/15252021/

11、9/15262021/9/1527开关柜开关柜（10）开关柜的位置断开位置和移开位置，工作位置和试验位置，接地位置。（11）开关柜一般正常使用条件温度：+40，-10，海拔：1000M，湿度：95%，震动，污秽。户内。（12）开关柜外壳的防护等级2021/9/1528开关柜开关柜（11）开关柜防误闭锁功能（五防功能）防止带负荷分、合隔离开关。防止误分、误合断路器，负荷开关、接触器。防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开头等开关。防止在带电时误合接地开关。防止误入带电隔室。（13）SF6气体质量标准2021/9/1529高压断路器高压断路器（1）作用：各种工况下接通和断开电路。灭弧装置（2

12、）分类 l少油断路器 Sl多油断路器 Dl真空断路器 Zl空气断路器 Kl六氟化硫 Ll压缩空气l磁吹式 Cl固体产气 Q2021/9/1530高压断路器高压断路器（3）型号：l型号特征、安装条件、设计序号额定电压、派生标志/额定电流、额定断流容量l型号：S D Z K L C Q 设计序号：N W l额定电压：10、110、220、330、500KVkl额定电流：200，400，630，1000，1250，1600，1500，2000，3150，4000，5000，6300，8000，10000，12500，16 2021/9/1531高压断路器高压断路器（4）技术指标l额定电压：具有的绝缘

13、水平和相应的灭弧能力l额定电流：长期通过的最大工作电流，温升不会超过长期发热允许值。l额定断开电流：额定电压下，能正常开断并灭弧的最大短路电流有效值。l额定断流容量l最高工作电压l 热稳定电流l定稳定电流l全开断时间l合闸时间2021/9/1532高压断路器高压断路器（5）断路器的操动机构l种类：A.手动式 B。电磁式。C.弹簧储能式 D.液压式 F。气动式 G.重锤式l型号表示方法：操作机构（C）、动作方式、设计序号箱式（X）脱扣器编号l技术数据：l基本功能：合闸，保持合闸，分闸，复位，防跳跃。2021/9/1533高压断路器高压断路器工作原理：电磁操动机构直流螺管电磁铁作合闸能源，结构简单

14、、工作可靠成本低、功率大。弹簧操动机构电动或手动，弹簧储能，可交流操作，机械结构复杂，加工制造和调整的要求高。双稳态永磁操动机构分闸、合闸及两种并关状态的保持都靠永磁力2021/9/1534高压断路器高压断路器 单稳态永磁操动机构电磁合闸，开关合闸状态的保持靠永磁力，弹簧分闸，分闸状态由弹簧保持。较好的机械牲和电气特性。不受充磁去磁影响。操动机构要求：a足够大的合闸力和合闸功，以得到足够的触头刚合速度，顺利地关合短路故障。b支持元件应能在合闸后把断路器保持在合闸位置，不因外界震动发生误分闸。c分闸应能实现遥控，分闸功应尽可能小。d合闸不成功时要能防止断路器的跳跃。e可靠复位。2021/9/15

15、35成套配电装置成套配电装置（1）成套配电装置的作用和特点：成套配电装置又称开关柜，以断路器为主，包括控制控制电器（断路器、负荷开关、隔离开关等）测量及保护电器（电压互感器、电流互感器熔断器、避雷器和各种继电器）以及载流导体。标准化、系列化，质量有保证，而且可以降低成本，运输方便，运行可靠性提高。2021/9/1536成套配电装置成套配电装置（2）分类：按柜结构：开启式，封闭式。断路器：手车式，固定式。母线：单母线，双母线。低压成套配电装置：开启框架式，抽屉式，封闭式。2021/9/1537成套配电装置成套配电装置（3）型号为产品名称 K 为铠装式交流金属封闭开关设备 J为间隔式交流金属封闭开

16、关设备 X为箱式交流金属封闭开关设备 YB为预装式变电站 ZF为封闭式组合电器 ZH 复合式组合电器 ZC敞开式组合电器 DF高压电缆分接箱结构物征 Y 移开式 G 固定式 P品字布置变电站 M 目字布置变电站 使用场所 N 户内用 W 户外用设计序号 改进顺序号 常为A2021/9/1538成套配电装置成套配电装置 额定电压 主开关类别 L 配氟化硫断路器 Z 配真空断路器 F 配负荷开关 F R负荷开关-熔断器组合电器 J R 接触器-熔断器组合电器 G 隔离开关操动机构类型特殊使用条件的派生产品规格参数 用KA表示，或KVA表示。特征参数企业自定型号2021/9/1539成套配电装置成套

17、配电装置（4）高压开关柜技术参数额定电压额定绝缘水平额定频率额定电流额定短时耐受电流额定峰值耐受电流防护等级2021/9/1540成套配电装置成套配电装置（5）高压开关柜的组成部件：运输单元；功能单元；外壳；隔窒；充气隔室；元件；隔板；活门；套管；可移开部件；可抽出部件；分隔；工作位置；接地位置；试验位置；断开位置；移开位置；主回路；辅助回路。2021/9/1541成套配电装置成套配电装置（6）成套变电站成套变电站（箱式）结构及特点（高压式，变压器式，低压式户外成套变电站户内成套变电站六氟化硫绝缘变电站（GIS），以断路器为主，把隔离开关，接地开关，电压互感器，电流互感器等 高压电器按主接线要

18、求合理地通过金属管道和金属壳密封连接起来。2021/9/1542成套配电装置成套配电装置（7）高压开关的可靠性 绝缘方面机械方面载流方面提高安全可靠性的措施：提高绝缘水平；加强柜体封闭；提高操作可靠性；改善载流回路状况；加强运行管理和巡视检查2021/9/1543成套配电装置成套配电装置（8）KYN28开关柜结构 特点：完全金属铠装及封闭，能有效的防止事故扩散。低压部分和高压部分完全隔离。关门后防护等级达IP4X，可有效防止人体和外界固体接近带电体和运动部分，保证人身安全和设备可靠运行。电缆室有充裕的空间，电缆安装、维修方便五防联锁简单可靠，能有效防止误操作真空断路器为免维护型手车互换性好，更

19、换断路器非常方便配置先进继保装置，可实现电力系统自动化全组装结构，外形美观，加工精度高 柜前维修方案可靠墙安装，占地面积少双面维护方案方便，实用可靠手车室、母线室及电缆室均设有压力释放通道，因故障产生电弧时，能确保人身安全，防止事故扩大。2021/9/1544真空断路器真空断路器（1）初发阶段：ZN3,ZN5,代表产品，使用铜铋等触头材料，开断、抗击穿性能差性能不稳定，断流水平在20KA以下，与少油断断路器无明显优越性，操动机构寿命次数小（2）发展限阶段：以ZN28，ZN12代表开断性能，使用寿命为大幅提高，目前国内市场主导产品。几个特点。灭弧窒：使用了铜铬触头材料，具有良好的开断能力、耐击穿

20、、导电性能。纵磁场触头结构的使用提高了灭弧窒的开断能力。使用中封窒结构，灭弧窒内电场更加均匀。在玻璃外壳的基础上发展了陶瓷外壳。降低了成本。灭弧窒体积大大减小。操动机构：电磁、弹簧机构CD17、CT17突破了原CD10、CT8寿命极限。整体结构：一次导电回路与机构箱体前后布置形式便于高度检修机构。可想原有国产的各种瑾开关柜。2021/9/1545真空断路器真空断路器（3）提高阶段：加工精度，外观质量，免维修。ZN63，ABB的VD4,西门子的3AH。主要性能：一体化的弹簧机构，保证了机械性能，可靠性大大提高。专业化方式生产断路器，焊接机器手，关键部位采用特殊材料，导电部分彩复合绝缘方式，整体结

21、构紧凑，体积小，适于中置窒开关柜，外观质量大大提高2021/9/1546真空断路器真空断路器（4）模块智能化阶段 智能化：监测灭窒真空度，监测分合闸线圈、过渡线圈工作状况，监测断路器分合曾速度、开开距、接触行程及触头磨损状况。监测电机储能状况，辅助开关转换情况和操作次数。实现欠电压、过电流保护，机构电气闭锁保护。监测断路器的机械振动情况。模块化：断路器可分为框架模块、手车模块、操动机构模块，灭弧窒模块。便于制造、安装、提高性能。一机多功能化：采用关合、开断、隔离、接地、联锁一体。（5）结构演变 分体式，整体式，整体式复合绝缘或全绝缘型。（6）产品类型 2021/9/1547 GIS 开关开关（

22、1）GIS 的基本结构整体结构：GIS（Gas Insulated Switchgear）是指72.5KV及以上电压等级的SF6气体绝缘金属封闭开关设备，又称为封闭式组合电器。GIS 多采用圆筒式结构，将所有电器元件，如断路器、互感器、隔离开关、接地开关、避雷器、母线等，都放置在接地的金属材料（钢、铝）制成的圆筒形外壳中，在金属圆筒内充有表压。.0.30.6MPA的SF6气体中。结构型式：分相式；三相母线共筒式；三相共体式间隔及其组合：GIS 的特点：a.配电设备尺寸，110KV 7.6%；4%；1.2%；b运行可靠性高。c 维护工作量小。d消除了无线电干扰、静电感应和噪声。e 抗震性能好。金

23、属多，造价昂贵。2021/9/1548GIS 开关开关（2）GIS 的组成元件SF6 断路器 隔离开关与接地开头 电流互感器与电流互感器母线避雷器连接件2021/9/1549GIS 开关开关（3）GIS的绝缘与密封SF6气体的特性GIS的绝缘结构与特性GIS的密封GIS中SF6气体的充入GIS的内部故障电弧 ZF10B-126型 GISHGISC-GIS2021/9/1550高压断路器施工方法高压断路器施工方法（1）施工准备l内容：空气断路器，油断路器，六氟化硫断路器，六氟化硫封闭式组合电器，真空断路器，隔离开关，负荷开关，高压熔断器，电搞器，避雷器及电容器。l按设计要求l设备和器材的运输保管

24、，一年。符合技术标准规定，合格证件，设备应有名牌。l设备验收检查：包装密封，规格、附件备件齐全，技术文件齐全，外观检查。2021/9/1551高压断路器施工方法高压断路器施工方法l施工方案及技术措施：符合规范、设计，特殊设备说明书。l安装土建条件：a屋顶楼板施工完毕，不渗漏，b屋内地面完毕，标高。c设备底座及地面，门窗。d预埋件位置、牢固，e装饰工作完，f混凝土基础及支构架强度。g安装场地、道路畅通。h高层构架走道板、栏杆、平台及梯子牢固。i基坑回填夯实。l设备投入运行条件污垢、孔洞、装饰，干净灌浆抺面，网门，拦杆、梯子，室外场地平整，受电后无法进行或影响运行安全的工作。l规范标准。2021/

25、9/1552高压断路器施工方法高压断路器施工方法(2)设备安装l设备检查：部件、备件专用工具齐全，无机械损伤，瓷件完好。绝缘部件不变形、不受潮，油箱、充油不渗油。l设备保管：通风、不受潮，充满油、防锈。l安装基础验收：高度、中心度，预埋螺栓中心线误差l安装：基础垫片小于三片，中心度5MM 连杆牢固，受力均匀。l机构：触头清洁、灵活、牢固，油位l手车机构：轨道、轨距，灵活、互换，机构操作灵活，机械位置、试验位置正确，电气机械联锁可靠。2021/9/1553高压断路器施工方法高压断路器施工方法(3)高压开关柜的试验工频及冲击耐压局部放电测量泄漏电流测量绝缘老化试验主回路电阻测量温升试验峰值耐受电流

26、及短时耐受电流试验开断和关合能力试验机械试验操作振动试验内部故障电弧试验出厂试验2021/9/1554高压断路器施工方法高压断路器施工方法预防性试验：l测量辅助回路和控制回路绝缘电阻l测量断路器、隔离开关及隔离插头导电回路电阻l绝缘电阻试验l交流耐压试验l检查带电显示装置l“五防”性能检查l金属氧化物避雷器试验交接试验：2021/9/1555GIS开关的安装开关的安装(4)GIS开关的安装与维护 GIS的三大控制要素 l清洁度；l密封性；l真空度。2021/9/1556GIS开关的安装开关的安装GIS的现场试验l外观检查l二次接线检查l绝缘电阻测量l主回路电阻测量l开关操作试验及联锁试验l各气

27、式SF6气体含水量测量l压缩空气系统泄漏试验lSF6气体泄漏检测2021/9/1557GIS开关的安装开关的安装lSF6气体密度继电器及空气压力开关试验l电流互感器、电压互感器、避雷器试验l主回路工频1MIN 耐压试验l二次回路工频2KV1MIN耐压试验 GIS的运行监视lSF6气体的监控；GIS 运行中的巡视检查；定期检修项目.2021/9/1558高压开关柜质量验收高压开关柜质量验收(1)主控项目：l柜、屏、台、箱、盘的金属柜架及基础型钢必须接地（PE）或接零（PEN）可靠。装 有电器的可开启门和柜架的接地端子间应用裸铜编线连接，有标识。l低压配电柜、控制柜、动力照明配电箱应有可靠的电击失

28、保护。面积S 16-800.l手车、抽出式成套配电柜推拉灵活，无卡阻碰撞现象。动触头与静触头的中心线应一致，且触头接触紧密，接地触头先接后开。2021/9/1559高压开关柜质量验收高压开关柜质量验收l高压成套电柜交接试验合格l低压成套配电柜交接试验。l盘柜线路绝缘电阻：0.5M，二次回路1M.l二次回路交流耐压试验10M,2500V兆欧表，1000V交流耐压。l直流屏试验，电子器件拆退。l照明配电箱：导线紧密，漏电保护30MA，0.1秒。零线，保护线。2021/9/1560高压开关柜质量验收高压开关柜质量验收l低压电器组合la发热元件散热良好，b熔断器规格，自动开关整定值符合要求，c切换压板

29、接触良好，相邻安全距离，d信号回路的灯、按钮、光字牌、电铃、电笛，动作和信号显示正确。e 外壳接地接零可靠，端子排安装牢固，有序号。l盘柜配线：l交流 750V，2.5MM,直流 750V，1.5MM.l二次回路连线 不同电压，交流、直流，计算机控制线，分别绑扎，有标识。2021/9/1561高压开关柜质量验收高压开关柜质量验收l连接盘柜的可动部位的电线：l敷设长度裕量，外套管，保护层，搪 锡，不松散、断股，可转动部分用卡子固定。l照明配电箱l部件齐全，开孔与导管适配，暗装紧贴墙面，涂层完整。l整齐，编号齐全，标识正确，箱体不用可燃材料l安装：垂直偏差 1.5/00 底边距地面1.5M，配电板距在面1.8M.2021/9/1562