工控高压产品培训之一.ppt

高压成套产品讲座及电力系统知识培训研发部2012.11.07,1,产品之一：YB-12、0.4-1250型箱式变电站产品之二：XGN2-12/1250-31.5箱型固定式交流金属封闭开关设备产品之三：KYN28-12/1250-31.5户内交流金属铠装移开式开关设备产品之四：KYN61-40.5/2000-31.5铠装移开式交流封闭开关设备产品之五：HXGN-12/125-31.5箱型交流金属封闭环网开关设备产品之六：HXGN-12/630-20箱型交流金属封闭环网开关设备,2,一、我公司能生产哪些高压产品,GB17467-2010高压/低压预装式变电站GB3906-20063.6KV40.5KV交流金属封闭开关设备和控制设备GB1984-2003高压断路器GB/T1102-1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB16926-2009高压交流负荷开关-熔断器组合电器GB3084-20043.6KV40.5KV高压交流负荷开关,3,执行的标准,1、电压高、设备绝缘等级高电力系统标称电压（KV）：0.22,0.38,3,6,10,20,35,66,110,220,330,500,750,1000。设备最高电压（KV)(运行中可能受到的作用电压)3.6,7.2,12,24,40.5,72.5,126,252,363,550,800,1100高压设备：3-110KV低压设备：AC1000V、DC1500V220/230380/400660/69010KV/10.5KV中压设备：3-35KV是国外的标准标准电压：GB/T156-2007,4,二、高压与低压产品的区别,2、高压开关电流级别：额定电流（A)：630、1250、1600、2000、2500、3150、4000额定短时开断电流（KA)：20、25、31.5、40、50额定短时持续时间：4S额定峰值耐受电流（KA)：50、63、80、100、125,5,6,3、安全防护要求,安全净距要求,防止带负荷拉刀闸：高压开关柜内的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置。,7,4、防误操作要求,防止带负荷合闸：高压开关柜内的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置。,防止带接地线合闸：高压开关柜内的接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸。,防止误入带电间隔：高压开关柜内的真空断路器在合闸工作时，盘柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁。,防止带电挂接地线：高压开关柜内的真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入。,设计、生产要求；电力系统的地位造价构造,8,1、金属封闭式开关柜：是由封闭于接地的金属外壳内的主开关（如断路器）、隔离开关（或隔离触头）、互感器、避雷器、母线等一次元件及控制、测量、保护装置组成的成套电器。2、用途：开关柜主要用于电力系统中，作接受与分配电能之用。他具有多种一次接线方案，可满足电力系统各种接线要求。3、分类：种类较多，其分类和各种特点：,9,三、高压成套开关设备结构,3.1按主开关与柜体的配合方式,固定式：主开关及其他元器件固定安装，可靠性高，成本低。移开式（手车式）主开关可移至柜外，便于更换检修。结构紧凑，绝缘结构复杂，成本高。,10,3.2按开关柜隔室的构成形式,铠装型：主开关及其两端相连的元件均具有独立的隔室，隔室由接地的金属隔板构成，可靠性高。间隔型：隔室的设置与铠装型一样，但隔板用绝缘材料，结构紧凑。箱型：隔室的数目少于铠装型和间隔型,11,3.3按开关柜内绝缘介质,大气绝缘：SF6气体绝缘：组合式高压电器GIS其他分类,12,3.4KYN28-12户内交流金属铠装移开式开关设备,整体是由柜体和中置式可抽出部分（即手车）两大部分组成。开关柜的主要电气元件都有其独立的隔室，即：手车室、母线室、电缆室、仪表室。具有架空进出线、电缆进出线及其他功能方案，经排列、组合后能满足各种方案形式的配电装置的需求。参见样本说明,13,14,15,2019/11/28,17,断路器室内安装了特定的导轨，供手车在“工作”位置和“试验/隔离”位置之间移动，并具有明显的“工作”、“试验”位置的锁定。在静触头前装有用金属板制成并接地的上下两套独立运动的金属活门机构或采用SMC材料制成的非金属活门机构，上、下活门在手车运动过程中能自动打开或自动关闭，检修时活门可以锁定，能确保手车在“工作”、“试验”或完全抽出位置，开关柜带电部分均能得到有效的安全防护，保障操作人员及维修人员的安全。,1断路器室,2019/11/28,母线隔室,主母线采用单台分段、多台相互贯穿联接的形式。主母线通过支母线静触头盒和穿墙套管固定。支母线通过螺栓联接于静触头盒和主母线，无需其他支撑。主母线和支母线套有热缩套管，搭接处采用阻燃的T型绝缘罩，保证了可靠的复合绝缘，相邻柜母线采用装有均压环的套管固定。,电缆隔室,开关柜采用中置式结构设计，电流互感器装在电缆室后壁上，接地开关装在下触头盒固定隔板上，可避免由于接地开关操作轴过长而引起的扭曲变形。电缆室内空间大，可连接多根电缆，电缆连接高度高，电缆头安装方便。,2019/11/28,仪表室,仪表室可安装各类微机保护装置、继电保护元件、仪表、带电显示器，以及特殊要求的二次设备。控制线路敷设在有足够空间的线槽内，并有金属盖板，可使二次线与高压室隔离。其左侧线槽是为控制二次导线的引进和引出而预留的，开关柜自身的内部二次导线敷设在右侧。所以航空插座应偏向右侧安装。必要时在继电器仪表室的顶板上可留有便于施工的小母线穿越孔，接线时，仪表室顶盖板可供翻转，便于小母线的安装。在仪表室顶部增设小母线室，敷设控制小母线，单层最多可装13条6紫铜棒小母线。,2019/11/28,各手车如何推进和退出开关柜？,各种手车均采用丝杆摇动推进、退出，其操作轻便、灵活。当手车需要移离柜体时，用一台专用转运车，就可以方便取出，进行各种检查、维护；由于断路器采用中置式结构设计，因此，整个小车具有体积小，检查、维护都极为方便。当手车用转运车运入柜体断路器室时，便能可靠锁定在断开位置/试验位置插入二次控制插头后，柜体位置显示灯或位置显示器便显示其所在位置，而且只有安全锁定后，才能摇动推进机构，将手车推向工作位置。,2019/11/28,手车到工作位置后，推进手柄无法再摇动，其对应位置显示灯或位置显示器便显示其所在位置。,2019/11/28,手车的机械联锁,手车的机械联锁能可靠保证手车只有在工作位置或试验位置时，断路器才能进行合闸操作；而且手车只有在分闸状态下，断路器才能在试验位置和工作位置之间移动，完全实现了关门操作。,2019/11/28,防止误操作联锁装置,防止误操作装置开关柜具有完善、安全可靠的联锁装置，为操作维修人员及开关设备提供安全保障，完全满足GB3906标准中规定的“五防”闭锁的要求。1、只有当断路器手车处在“试验”位置或“工作”位置时，断路器才能进行分/合闸操作，在断路器手车退出或推进的过程中，断路器无法合闸，防止误分、误合断路器。2、断路器处于合闸状态时，断路器手车无法退出或推进；只有当断路器处在分闸状态时，断路器手车才可以退出或推进，实现防止带负荷误分、误合隔离触头。3、断路器与接地开关之间设有联锁机构。断路器手车处在“工作”位置时，接地开关无法合闸；只有当断路器手车退出到“试验”位置，接地开关才能合闸，以防止带电情况下关合接地开关。,2019/11/28,4、当接地开关处于关合状态时，断路器手车无法从“试验”位置进入到“工作”位置。以防止接地开关分闸前送电。5、接地开关未合闸，柜下门和柜后电缆室门均无法打开，电缆室门和前下门未全部关闭时接地开关无法分闸，从而保证送电时柜门已关闭，以防止误入带电间隔。6、为了达到“五防”安全，各柜间可加装电气联锁。7、当手车处于“工作”位置时二次航空插头被锁定，无法拔出；只有当手车退到“试验/隔离”位置时，二次航空插头才能拔出。,25,压力释放通道,在断路器手车室，母线室和电缆室的上方均设有压力释放装置，当断路器或母线发生内部故障时，伴随电弧的出现，开关柜内部压力急剧升高，装设在门上的特殊密封圈使开关柜前部封闭起来，顶部装设的压力释放金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜的安全。,2019/11/28,带电显示装置,该装置由高压传感器和带电显示器两单元组成。该装置不但可以指示高压回路带电状况，而且还可以与电磁锁配合，强制闭锁，从而实现带电时无法关合接地开关、防止误入带电间隔，从而提高了配套产品的防误性能。,2019/11/28,防止凝露和腐蚀措施,为了防止在湿度变化较大的气候环境中产生凝露而带来危险，在断路器室和电缆室内分别装设加热器，以便在上述环境中安全运行和防止开关柜柜体被腐蚀。,2019/11/28,接地装置,在电缆室内单独设立有40X8的接地主铜排，接地主铜排贯穿相邻各柜，并与柜体良好接触，供直接接地的元器件使用。同时由于整个柜体用敷铝锌板相拼联，这样使整个柜体都处在良好的接地状态中，确保运行操作人员的安全。,2019/11/28,抽出式手车,KYN28A-12开关柜的手车根据不同用途，可分为断路器手车、隔离手车、电压互感器手车、熔断器手车等，相同型号规格的手车具有很好的互换性，手车在柜内有“工作”、“隔离/试验”位置，每个位置均设有定位装置，以保证手车联锁可靠。手车通过转运车推入柜中，将手车底盘锁板插入柜体两侧的限位孔中，此时手车处于“试验/隔离”位置。将手车专用推进手柄插入底盘操作孔中，顺时针转动，使手车从“试验/隔离”位置推进到“工作”位置；按柜门上的操作程序，将手车专用推进手柄插入底盘操作孔中，反时针转动，使手车从“工作”位置退出到“试验/隔离”位置。手车采用丝杆推进机构，推进、退出非常轻松可靠。手车到位时，并发出响声提示，同时手柄无法继续转动，但不要用力过猛，以免损坏机构。,30,转运车为了便于手车进入和退出柜体，专门为手车设计了转运车作为手车的运载工具，其结构简单，体积小，并设有锁定机构。搬运灵活，可多台手车共用一台转运车，为了相同规格的手车互换方便，一般相同规格的手车配置两台转运小车,31,变电站电气设备通常分为一次设备和二次设备，其控制接线又可分为一次接线和二次接线。一次设备（也称主设备）包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、输配电线路、电抗器、避雷针、高压熔断器、电流互感器、电压互感器等。一次接线又称一次回路、主接线，是指将一次设备按照运行规律相互连接而成的电路，是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备。特点：高电压、大电流,32,四、高压一次设备,4.1户内高压真空断路器,33,真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件。VS1真空断路器（极柱型）采用了固体绝缘结构集成固封极柱，实现了免维护。VS1真空断路器在开关柜内的安装形式既可以是固定式，也可以是可抽出式的，还可安装于框架上使用。,国产品牌：VS1系列(森源）ZN63ZN65ZN1-ZN5电压至40.5KV,34,国外品牌：VD4系列(ABB）,35,操动机构为弹簧储能操作机构，一台操动机构操作三相真空灭弧室。操动机构主要包括两个储能用拉伸弹簧、合闸储能装置、传力至各相灭弧室的连板、拐臂以及分闸脱扣装置，此外，在框架前方还装有诸如储能电动机、脱扣器、辅助开关、控制设备、分合闸按钮、手动储能轴、储能状态指示牌、合分闸指示牌等部件。操动机构适用于自动重合闸的操作，并且，由于电动机储能时间很短，同样也能够进行多次重合闸操作。操动机构弹簧有手动储能和电动机储能两种储能方式。,操作机构,36,37,设计选型注意,回顾一下高压断路器与低压断路器的区别。,38,电压互感器（简称PT）：PT手车作用：1.将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压，供各种二次设备使用。2.使二次设备与一次高压隔离，保证人身和设备的安全。,39,4.2高压母线电压如何检测？,注意：二次电压都为100V（57.5V),需要了解一二次参数，PT类型，PT接线，PT并列，PT接地，涉及小电接地选线装置，消谐装置，PT一次侧的保护（高压熔断器）二次侧的保护等。,一次参数,40,电压互感器的一次参数主要额定电压。其一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，并承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异常运行方式下的电压，如小接地电流方式下的单相接地。对于三相电压互感器和用于单相系统或三相系统间的单相互感器，其额定一次电压应符合GBl5680额定电压所规定的某一标称电压，即：6、10、l5、20、35、60、ll0、220、330、500kV。对于接在三相系统相与地之间或中性点与地之间的单相电压互感器，其额定一次电压为上述额定电压的1/。,41,二次额定电压电压互感器的二次电压标准值，对接于三相系统相间电压的单相电压互感器，二次额定电压为100V。对接在三相系统相与地间的单相电压互感器，当其额定一次电压为某一数值除以时，其额定二次电压必须为100/V，以保持额定电压比的不变。,42,43,44,45,电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流互感器CT电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用型号例：LZZBJ12-10E300/50.2/0.5/5P15LZZBJ9-12300/50.5/10P10一般为双线圈：保护级线圈，计量和测量共用线圈重点设备或线路采用三线圈，4线圈，保护和差动电流取分，计量和测量回路分开，注意：极性、回路编号、接线要求、二次严禁开路,46,4.3高压线路电流如何检测,电流互感器CT,保护用电流互感器，就是将线路上的电流变为一定大小的电流。给继电器等保护装置供电。当线路上发生短路或其它故障，使线路上电流剧增时，通过电流互感器供给继电器等保护装置的电流也剧增，使继电保护装置动作，切断故障线路。保护用电流互感器的准确级用5P和10P表示，也相当于其允许误差为5%和10%。准确限值系数的标准值为5、10、15、20、30。准确限值系数是说明电流剧增至多少倍额定电流后，互感器误差已经达到5%或10%，再增加一次电流，误差更大，二次电流就不再按比例增大，甚至不再增大了。,4.4高压熔断器,高压柜内主要用来保护PT,48,4.5过电压保护器,HY5WZ-16.5/45,氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。,JN15-12/31.5-21080KA,49,4.5接地开关,TBP-A-12.7/131电动机出线用TBP-B-12.7/131线路及变压器出线用用途：限制过电压（操作过电压、大气过电压），对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用，用来保护护出线回路（变压器、电动机、线路）等电气设备。结构为氧化锌非线性电阻和放电间隙。,50,4.6组合式过电保护装置,4.7高压母线,主汇流母线区别不大，重点考虑短路动稳定。母线热绝缘套必须选用相适应的高压热收缩绝缘材料。高压线的固定采用高压穿墙套管和高压电瓷（绝缘子）高压母线制作长度按单柜长度，现场进行螺丝连接。母线电压检测用通过高压电压互感器。,51,二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。,52,5、高压二次设备、二次系统、二次回路,二次设备是指对一次设备进行监测、控制、指示和保护的低压设备，又称辅助设备，包括测量仪表、控制和信号装置、继电保护装置、远动装置、操作电源、控制电缆、熔断器等。特点：低电压、小电流,二次接线又称二次回路，是将二次设备相互连接构成的电路。,二次接线是变电站电气接线的重要组成部分，基本任务是：反映一次设备的工作状态，控制一次设备，在一次设备发生故障时，能使故障部分迅速退出工作，以保持电力系统处在最好的运行状态。,53,供配电系统的二次回路功能示意图,二次设备,电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器微机保护装置中央信号装置后台监控装置,54,55,二次回路的分类二次回路一般包括：控制回路、合闸回路、继电保护回路、测量回路、信号回路、自动装置回路、远动装置回路。按交、直流来分，又可分为交流电压和交流电流回路以及直流逻辑回路。按不同的绘制方法可分为：原理图、展开图、安装图。根据二次回路图各部分不同的特点和作用，绘制不同的图。二次回路有器件及回路编号都有明确的规定，接近于标准。直流正极按奇数顺序标号，负极回路按偶数顺序编号。回路经过元件，其标号也随之改变。常用的回路都是固定编号，断路器的跳闸回路是33等，合闸回路是3等交流回路的标号除用三位数外，前面加注文字符号，交流电流回路使用的数字范围是400599，电压回路回路为600799；其中个位数字表示不同的回路；十位数字表示互感器的组数。回路使用的标号组，要与互感器文字符号前的“数字序号”相对应,二次回路编号,56,二次接线图的绘制,二次接线图是以国家规定的标准图形符号和文字符号，表示二次设备的相互连接关系。它是变电站二次设备安装接线、试验查线以及运行维护的重要工具。二次接线图一般分为原理接线图、展开接线图和安装接线图三种。,对于继电保护电路，通常三种形式的二次接线图都有；对于控制和测量回路一般只需展开接线图和安装接线图。,原理接线图,原理接线图是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置中各元件的电气联系及工作原理的电气回路图。,原理接线图将二次接线和一次接线中的相关部分画在一起，电气元件以整体形式表示，能表明二次设备的构成、数量及电气连接情况，图形直观、形象，便于设计构思和记忆。,例：10KV过流保护原理接线图,展开接线图,按供电给二次接线的每个独立电源来划分的。将每套装置的交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示，组成多个独立回路。是制造、安装、运行的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。,1.展开接线图特点,10kV线路过电流保护展开图,展开接线图的特点如下：（1）在展开图上属于同一个仪表或继电器的电流线圈和电压线圈要分开表示在对应回路里，属于同一个元件的线圈和触点应采用相同的文字标号。（2）按不同电源回路划分成多个独立回路。交流回路，按、相序分行排列；直流回路，包括控制回路、合闸回路、信号回路、测量回路、保护回路等，按继电器的动作顺序，自上而下，自左至右排列。（3）图形右边有对应文字说明（回路名称、用途等），便于分析和读图。（4）导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查线、维修和施工。,（1)回路标号的原则和基本方法凡是用控制电缆经端子排连接的设备接线，都需按回路编号原则对接线进行标号；屏顶设备与屏内设备的连接需经端子排，此时看作是屏外设备，因此其连线也按回路编号原则进行标号。,2展开接线图的回路标号,在交流回路数字前加、文字符号，以区别其相序。对不同用途的回路规定了编号数字范围，对重要的常用回路（如直流正、负电源回路，跳、合闸回路等）都给予固定的编号。因此，在安装接线图中，由回路标号便知这一回路的性质和用途，便于维护和检修。,回路标号用三位或三位以上的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。,标号按等电位原则进行，即在电气回路中，连于一点的所有导线都用同一个数字标号。回路经过线圈、电阻、电容、开关、接点等元件相隔后，即给予不同编号。接线不经过端子而在屏内相邻设备间直接连接的回路，可不予标号。,（2)直流回路的标号,直流回路编号范围,直流回路编号方法是先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一个有压降的元件为止。,对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001099及l一599，励磁回路用601699。,对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如：正电源为101、201，负电源为102、202；,3交流回路的标号,(1)交流回路按相别顺序标号，它除用三位数字编号外，还加有文字标号以示区别。例如A411、B411、C411。,交流回路编号范围,(2)对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。电流回路的数字标号，一般以十位数字为一组。如A401A409，B401B409，C401一C409，A591A599，B591B599。(3)电流互感器和电压互感器是按它们在一次接线中的顺序来分组标号。(4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察电压表的公共回路等)给予专用的标号组。,安装接线图,安装接线图是制造厂生产加工变电站的控制屏、继电保护屏和现场安装施工接线所用的主要图纸，也是变电站检修、试验等的主要参考图。在安装接