高压开关柜结构及工作原理

高压开关设备的结构和工作原理我矿6kV开关柜采用山西天正开关厂KYN28A铠装敞开式交流金属封闭开关柜，具有防止带负荷推拉式断路器手车、防止断路器误分合闸、防止接地开关处于合闸位置时断路器合闸、防止误入带电室、防止充电时接地开关误合等联锁功能。进线开关采用ABB VD4真空断路器，负荷开关采用开关厂天水长城ZN63A-12真空断路器和JCZR16-7.2J接触器-熔断器组合开关。一、结构概述：1.型号含义：KYN28A-12- - 装甲机柜的环境特征号可移动主方案号设计序列号室内的2.结构：图中：A母线室B断路器手车室C电缆室D继电器仪表室1-减压装置；2-住房；3支小型客车；4总线套管；5-主总线；6-静态接触；7-接触盒；8-电流互感器；9-接地开关；10-电缆；11避雷器；12-接地母线；13-可拆卸隔板；14-隔板(阀门)；15-二次接触；16断路器手车；17-加热装置；18-可抽出的水平隔板；19-接地开关操作机构；20-控制小型集群；21-电缆密封板。开关柜的柜体为组装式结构，开关柜不靠墙安装。机柜分为四个独立的隔间：手车室、主母线室、电缆室和继电器仪表室。机柜外壳防护等级为IP42，每个机柜防护等级为IP2X。2.1手车：手车由开关柜和推进底盘车的主要部件组成。手推车采用中央结构，通过专用的转运车可以方便地操作进出柜。以断路器为例：手车的下部是推进用的底盘车，断路器固定安装在底盘车上。底盘车内设有推进机构，实现断路器手车的进出操作。底盘车内还设有链条机构，实现断路器与柜体之间的各种连锁操作。2.2手车室：导轨安装在隔间的两侧，用于在机柜中移动时引导和定位手推车。静触头盒的隔板(挡板)安装在手车室的后侧。当手车从断开位置/测试位置移动到工作位置时，阻挡上下静触头盒的活门自动打开；当手车向相反方向移动时，阀门将自动关闭，直到手车移动回到关闭位置/测试位置，完全阻塞静态接触盒，在隔间之间形成有效的隔离。断路器室的门上有一个观察窗。通过观察窗，可以观察手车在车厢内的位置、断路器的闭合和断开、打开和闭合显示、储能状态等。2.3主母线室：主母线室通过贯穿件与相邻的两个机柜连接，并由安装在机柜侧壁隔板上的母线套管支撑和固定。所有母线应使用热收缩绝缘套管密封。主母线和连接母线采用横截面为矩形的铜排，分支母线直接连接在静触头盒和主母线之间。如果有内部故障电弧，机柜侧壁上的隔板和母线套管可有效防止事故蔓延至相邻机柜。2.4电缆室：开关柜有很大的电缆室空间。电流互感器、接地开关、避雷器等电气元件布置在电缆室内。2.5继电器仪表室：继电保护元件、仪表、现场监控指示器和各种二次设备安装在继电仪表室。通信电缆孔预留在仪器室的后下部，方便机柜之间的通信电缆。二。互锁：高压开关设备的“机械联锁”是确保设备和人员安全、防止误操作的重要措施。这在35kV交流金属封闭开关设备 (GB3906-91)中有明确规定。本国家标准将“联锁”描述为“金属封闭开关设备应具有：隔离开关(隔离插头)，以防止负载分流”1.手车位置和断路器之间的联锁：1.1只有当手车上的断路器(接触器)处于断开状态时，防止手车在手车盘车内移动的联锁才能解锁，手车才能离开断开位置/试验位置或工作位置。1.2只有当手车锁定在断开位置/测试位置或工作位置时，手车的电气控制电路才能接通，同时防止断路器(接触器)闭合的联锁装置才能解锁，断路器(接触器)才能接通。1.3手车处于中间位置时，断路器(接触器)和合闸机械传动系统的电气合闸回路被锁定，断路器(接触器)不能合闸。2.手车位置和接地开关之间的联锁：2.1只有当手车处于断开位置/测试位置或移开位置时，手车阻止开关柜接地开关闭合的联锁才能解锁，然后开关柜接地开关才能闭合。2.2当接地开关处于闭合状态时，接地开关操作轴上的联锁结构会阻止手车移动，使手车无法向前推到工作位置。3.断路器和接触器的状态指示：手车面板上有断路器(接触器)开/关状态的指示。4.手车位置与二次插头之间的联锁：手车进入机柜后，二次插头与手车位置之间有如下联锁4.1只有当手车处于断开位置/测试位置时，才能插拔辅助插头。4.2手车离开断开位置/测试位置后，在推到工作位置期间和到达工作位置后，不能拔出二次插头(二次插头被锁定)。5.接地开关与电缆室盖板之间的联锁：只有当接地开关处于关闭状态时，开关柜下门或电缆室后密封板才能打开。接地开关只有在电缆室的后密封板关闭时才能打开。6.飞控开关保险丝和接触器之间的联锁：F-C开关熔断器与接触器之间的电气联锁：当三相熔断器的任何一相(或两相或三相)熔断时，撞针弹出的顶杆将推动断相杆移动并按下行程开关，在闭合状态下打开接触器，断开接触器的闭合电路。在所有故障恢复正常之前，接触器不能进行闭合操作。7.减压装置：断路器手车室、母线室和电缆室上方设置有泄压装置。当断路器或母线发生内部故障电弧时，泄压金属板将自动打开，释放压力并释放气体，以确保操作人员和开关柜的安全。8.防止冷凝和腐蚀：为了避免在高湿度或温度变化大的气候环境中冷凝造成的危害，在断路器的手车室和电缆室分别安装加热器，防止在上述环境中发生冷凝和腐蚀。9.接地装置：电缆室内单独设置一根8*40mm2的接地铜排，穿过相邻的两个柜体，与柜体接触良好，直接接地。由于整个机柜用镀铝锌板螺栓固定，整个机柜处于良好的接地状态，确保操作人员接触机柜的安全。三、手车操作：1.手车位置：断路器手车或其他部件手车在柜内有三个位置：断开/测试位置；工作职位；中间位置(测试位置和工作位置之间的任何位置)。2.进入操作：手车从外面推入机柜时，应使用专用的转运车。进入汽车时，车门应打开90度以上。将装有断路器的转运车推到柜前，将转运车的定位杆对准开关柜上的定位孔，将转运车推到靠近柜体的位置，将转运车的锁钩挂在柜体上，调整转运车托盘下的调节螺母，将转运车轨道与柜体轨道连接。在进入车辆之前，确认断路器已经打开。进入机柜时，手动推动配备通用底盘卡车时，在离开工作位置前，用右手将进出卡车的手柄插入操作孔，逆时针旋转卡车至测试位置。摇动手柄，完成出发操作。4.从机柜中拉出手推车：从柜内抽出手车时，应使用专用转运车。驾驶时，柜门打开90度以上，将无断路器的转运车推到柜前，使转运车的定位杆对准开关柜上的定位孔，将转运车推到靠近柜体，将转运车的锁钩挂在柜体上，调整转运车托盘下的调节螺母，使转运车轨道与柜体轨道连接。启动汽车前，确保阀门完全关闭，拔下二次插头，手动将手车拉出机柜。5.断路器打开和关闭：在正常情况下，没有必要直接打开或关闭断路器。手车面板上设有手动按钮，调试人员在调试断路器时使用。断路器手车面板上只有一个手动关断按钮(不带电)，调试人员在调试断路器时需要接通断路器电源。开关柜的面板上有一个紧急断开装置，供操作人员在紧急情况下断开断路器。在紧急情况下，可以通过直接按下关闭按钮来关闭断路器。6.开/关接地开关：接地开关的操作轴端位于柜体的右前侧。接地开关应由制造商提供的专门操作员操作。在接通接地开关之前，首先确认手车已退回到测试位置或移出机柜，检查带电显示的指示，确认电缆没有带电，确认机柜后盖板没有打开，确认接地开关处于断开状态。将专用操作器插入接地开关操作轴的轴端，顺时针转动操作器约90分钟，完成接地开关的闭合操作。接地开关闭合后，挡板操作孔的弯板将被锁定，不会复位。在打开接地开关之前，首先确认机柜的后盖板已经完全盖住，并且接地开关处于闭合状态。将专用操作器插入接地开关操作轴的轴端，逆时针旋转操作器约90分钟，完成接地开关的断开操作。此时，换档操作孔的弯板返回以堵塞操作孔。四、断路器动作原理：1.储能动作：储能电机或手动储能组件输出的扭矩通过单向滚针轴承带动链轮转动，再通过链条带动链轮转动，从而带动储能轴上的悬挂弹簧曲柄臂顺时针转动，延长闭合弹簧，达到储能的目的。当闭合弹簧将能量储存在适当的位置时，能量由能量储存保持杆和辊子保持。同时，表盘驱动储能指示器，以指示储能到位。2.打开和关闭动作：2.1合闸动作：储能到位后，按下手动合闸按钮，推动手动合闸弯板转动，或合闸电磁铁推动电动合闸弯板转动。轴驱动储能握杆转动，从而解除储能握杆与滚轮之间的约束。闭合弹簧的能量释放带动闭合凸轮顺时针旋转，二级四杆传动机构和绝缘拉杆带动真空灭弧室的活动导电杆向上移动，完成闭合动作。2.2制动器释放动作：闭合动作完成后，按手动制动器释放按钮，推动释放弯板转动，或制动器释放电磁铁动作，推动释放弯板转动，带动制动器释放半轴顺时针转动，解除半轴对制动器释放副释放部分的约束，dr掰别单元：掰别单元的主体是闭合夹持机构。闭合保持机构的一端与断路器的传动主轴有关系，通过这种关系可以有效地保持断路器的闭合状态。闭合保持机构的另一端是第二跳闸机构。