设备管理_空气绝缘中压开关设备介绍

乐发清2013年11月 成套开关设备技术 空气绝缘中压开关设备介绍 电压等级的划分与送电能力 低压 220 380 380 660 1000 1140 V 中压 3 6 10 20 35kV 高压 66 110 220 330 500 750 1000kV 开关柜基础知识定义 正式名称 金属封闭开关设备结构形式 一种组合电器 可以集断路器 负荷开关 接触器 隔离开关 熔断器 互感器 避雷器等电器设备于金属外壳中 开关柜的分类 1 按电压等级分 中压开关柜 10kV 35kV 低压开关柜 380V 690V 2 按绝缘介质分 空气绝缘开关柜 气体绝缘开关柜 SF6气体 3 按功能分 环网柜 配电柜4 按结构分 可移开式 固定式 开关设备的应用 中压开关设备的功能 可靠 灵活 经济 电力行业中压开关设备的类型 ZS8N 12 24kV智能型中置式金属铠装开关柜 UniConnect 12 24kV间隔式金属封闭开关柜 GIR 12 24kVSF6充气式全绝缘环网柜 CPS 12 24 40 5kV智能型箱式变电站 ZS33 40 5kV手车式金属铠装开关柜 GIR CD10kV电缆分接箱 中置式金属铠装开柜柜型结构图 ZS8N 产品结构及优点 1 母线 2 静触座 3 断路器 4 接地开关 5 电流互感器 6 二次接插件 母线室 手车室 电缆终端室 二次测量继保室 移动式金属铠装开柜柜型结构图 ZS33 A低压室B断路器室C母线室D电缆室1活门2断路器3二次插头4主母线5母线套管 6接地开关7静触头盒8支持绝缘子 可选配带电显示装置 9绝缘隔板10电缆连接终端11板式加热器12电流互感器13泄压板 SF6气体全绝缘开关柜柜型结构图 GIR SF6气体全绝缘开关柜柜型结构图 GIR 断路器模块 电缆开关模块 熔断器组合电器模块 间隔式封闭开关柜柜型结构图 Uniconnect 上部单元 下部单元 间隔式封闭开关柜柜型结构图 Uniconnect 电力行业开关设备的要求 安全可靠性高产品生命周期长 长寿命 占地面积小方案灵活更易于操作及维护专业的工程技术服务 开关设备的安全可靠性 安全可靠性 最好的开关柜的选材最安全的联锁设计优化柜体结构设计可靠的元器件全面的试验验证 最好的开关柜选材 覆铝锌钢板 安全可靠选材 防腐蚀能力为同等条件的镀锌钢板的4倍以上 敷铝锌钢板表面镀层是由55 铝 43 4 锌与1 6 硅在高温下固化而成 其整个结构是铝 铁 硅 锌四元结晶体其敷铝锌层对钢板表面具有双重保护作用 锌的牺牲阳极保护功能铝的障碍保护功能即当覆铝锌钢板表面损伤发生氧化时 锌层起到牺牲阳极保护作用以保护钢板表面 同时铝形成稳定的氧化铝层 覆盖氧化部位以隔绝空气 双重保护功能阻止了进一步氧化发生铝锌合金粉末对钢板切口断面具有保护功能敷铝锌钢板在金加工时 覆在其表面的铝锌合金粉末会将冲切的端口覆盖1 3以上 由于切口端面周边覆盖粉末开始溶解 形成氧化锌 和氢氧化铝等致密保护皮膜 保护皮膜将慢慢覆盖整个切口端面 阻止切口端面的进一步氧化 最好的开关柜选材 高纯度无氧铜材 安全可靠选材 高纯度的无氧铜保证了更高的电导率和更低的温升高机械强度的铜排才能保证足够的抗电动力强度 减少支持绝缘子 从而减少了可能发生的故障点 较好的延展性保证了铜排在折弯的时候不发生桔皮开裂高压开关柜矩形铜排均带R5倒角 局部电场均匀 不产生尖端放电 铜排标准 GB T5585 1 2005 纯度矩形铜排抗拉强度 N mm2 材料性能 最好的开关柜选材 RAYCHEM绝缘热缩套 安全可靠选材 Fillers AdditivesforPolymers Elastomers 碳黑 使用 导电率UV屏蔽增强剂颜料 热稳定剂 使用 UV吸收剂长时间老化 使用 抗热效应长时间老化 使用 降低成本UV屏蔽增强剂 使用 混合添加加工速度表面完整 紫外线稳定剂 其他填充剂 加工添加剂 使用 色素紫外线屏蔽抗电痕 氧化铁 抗电痕添加剂 使用 抗电痕焰阻 油 使用 添加剂配合绝缘强度粘稠性调和剂 聚合材料 有四十多年实际运行经验的RAYCHEM绝缘热缩套采用的是针对开关行业特殊配方的填充剂 添加剂 绝缘热缩套管加速热老化寿命验证 安全可靠选材 热缩套管 基于Arrhenius时间 温度关系曲的试验结果 在900C并保持40 延伸率和电气性能的前提下寿命超过40年 不良配方的热缩套管的长期热效应 开关柜内部结构模拟 安全可靠性 生命周期成本 安全可靠性 依据IEC60300 3 3生命周期成本及帕莱托曲线对于产品生命周期各阶段的定义 最好的开关柜选材 环氧树脂 安全可靠选材 玻璃态 结构材料 性能比较刚硬 如塑料制品高弹态 弹性材料 如橡胶制品粘流态 粘结剂 如环氧胶制品 最好的开关柜选材 环氧树脂 安全可靠选材 开关柜内部元件运行的极限温度及故障情况下的机械特性环境温度 400C银 银搭接面的允许温升 65K那么 开关柜内高压元器件所须耐受的可能最高温度是1050C所以支持绝缘子环氧树脂的玻璃化温度必须高于该温度 环保产品符合欧盟RoHs指令环氧氯丙烷 致癌物质 残留量低于5ppm在加工过程中 加热 不会产生对人体有害的气体稳定性高生产出来的产品配方性能稳定寿命长 可以保证20年以上使用寿命 最安全的联锁设计 安全可靠联锁设计 内容 防止带负荷分合隔离开关防止带电误操作断路器负荷开关防止地刀闭合时操作断路器负荷开关防止断路器负荷开关闭合时接地刀合闸防止误入带电隔室意义 防止不正确的操作保证电气设备和操作人员的安全实现方式 机械闭锁或者电气闭锁 最安全的联锁设计 安全可靠联锁设计 挂锁 可选 最安全的联锁设计 安全可靠联锁设计 断路器室门及其闭锁 长行程紧急分闸按钮 最安全的联锁设计 安全可靠联锁设计 电缆室门及其闭锁 接地开关合闸后 电缆室门才能打开只有电缆室门关闭后 接地开关才能分闸 优化柜体设计 母线室举例 安全可靠柜体设计 母线室没有支持绝缘子 不存在避免绝缘子因表面污秽而产生的沿面闪络故障 采用三相一体化设计的母线套管 避免了涡流效应 保证了电场均匀 大大增强了绝缘性能 安全可靠的柜体设计 安全可靠柜体设计 分支母线绝缘子水平方向支撑 易积累灰尘 增加母线室故障点 母线套管分相安装 电场不均匀 全面的安全可靠性验证 安全可靠性验证 国网高压开关柜技术规范 全面的安全可靠性验证 安全可靠性验证 国网高压开关柜技术规范 全面的安全可靠性验证 内部燃弧试验 安全可靠性验证 依据 GB3906 2006的规定 抗内部故障电弧试验为强制型式试验要求 防护等级为 IACAFLR 通过内部燃弧试验所要求的6项判据 判据1 门 盖板等应正确地固定好且没有开启 判据2 设备中可能产生危险的零部件不应飞出 判据3 不应由于燃烧或其他效应致使电弧将设备易触及的外壳表面烧穿 判据4 垂直布置的指示器不应点燃 判据5 水平布置的指示器不应点燃 判据6 所有接地连接仍然是可靠的 影响寿命的因素 长寿命 1 环境因素 高湿度可能引起绝缘件的局放和劣化 长期高温满负载运行加速了热老化过程 2 元器件故障 虽然一些不可预知的故障可能发生 通过质量控制 定期检验和维护 可大大降低发生的风险 3 机械磨损 由于操作次数的增加而造成的机械磨损问题在配电设备并不多见 按照维护手册进行维护 保养 可及时发现并解决问题 关键元件的加速热老化 长寿命 反应活化能可按IEC60216定义T15000h和T220 000h数据核算 定义加速热老化温度与等效寿命关系 Arrhenius公式 t1 运行寿命 天 t2 加速热老化周期 天 T1 运行温度 0K T2 加速热老化试验温度 0K 反应活化能k Boltzmann常数8 616x10 5eV 0K 产品方案灵活性 方案灵活 明翰提供全系列的中低压配电成套产品 产品方案灵活 满足客户的不同需要 ZS3340 5kV铠装式金属封闭开关设备ZS8N10kV铠装式金属封闭开关设备AoTo0 4kV低压开关设备GIR10kVSF6气体绝缘环网柜和紧凑型开关柜UniConnect10kV间隔式金属封闭开关设备LTD0 4kV低压配电箱CPS欧式箱变 主要断路器产品 3 12kV系列 安全可靠元器件 真空断路器 配弹簧操动机构 VM1真空断路器 配永磁操动机构 VC熔断器 真空接触器 主回路核心部件可选配 真空断路器与真空接触器 安全可靠元器件 真空接触器 真空断路器 真空断路器与真空接触器 安全可靠元器件 全绝缘极柱 可靠性设计 安全可靠元器件 V Sa真空断路器 安全可靠元器件 V Sa12kV V Sa40 5kV V Sa真空断路器 安全可靠元器件 真空断路器的组成 V Sa真空断路器 安全可靠元器件 LSR缓冲层 密封垫 环氧树脂浇铸体带裙边 全绝缘的极柱设计 开断与绝缘部分 真空灭弧室 V Sa真空断路器 安全可靠元器件 V Sa真空断路器 安全可靠元器件 新一代压簧式梅花触头旧捆绑式梅花触头 在运行当中会遇到弹簧钩子张开或弹簧脱掉现象 造成连接处局部发热 触头烧损的问题 新一代压簧式梅花触头 装配简单 解决了传统的梅花触头因弹簧松动 连接处温度升高 触头烧损的问题 VC真空接触器 安全可靠元器件 交流真空接触器适用于交流50Hz 60Hz 额定工作电压至1140V的电力系统中 供远距离接通与分断电路及频繁地起动和控制交流电动机之用 适宜与热继电器等各种保护装置组成电磁起动器 特别适宜于组成隔爆型电磁起动器 以及各种电力控制装置 VC真空接触器 安全可靠元器件 交流真空接触器主要由电磁系统 触点系统 灭弧系统及其它部分组成 电磁系统 电磁系统包括电磁线圈和铁心 是真空接触器的重要组成部分 依靠它带动触点的闭合与断开 触点系统 触点是真空接触器的执行部分 包括主触点和辅助触点 主触点的作用是接通和分断主回路 控制较大的电流 而辅助触点是在控制回路中 以满足各种控制方式的要求 灭弧系统 灭弧装置用来保证触点断开电路时 产生的电弧可靠的熄灭 减少电弧对触点的损伤 为了迅速熄灭断开时的电弧 通常真空接触器都装有灭弧装置 一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩 并配有强磁吹弧回路 其它部分 有绝缘外壳 弹簧 短路环 传动机