ZFW42-126-40安装使用说明书--分箱

1、ZFW42126（L）/T2500-40型气体绝缘金属封闭开关设备使 用 说 明 书山东兴驰高压开关有限公司目 录1 .用途及适用范围 32 .使用环境条件 33 .额定技术参数 364 .结构与工作原理 685 .包装、运输和贮存 896 .安装与调试 9117 .使用、维护与检修 11138 .成套供货范围 149 .随机文件 1510.附件一 弹簧操动机构安装使用说明书11.附件二 CT型弹簧操动机构安装使用说明书12.附件三 CJ型电动操动机构安装使用说明书1用途及适用范围 ZFW42-126(L)/T2500-40型气体绝缘金属封闭开关设备是用SF气体作为绝缘和灭弧介质的成套组合电器

2、（以下简称GIS）。该产品由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端盒等高压电器元件组成。本产品可用于110 kV交流电力系统中的各种发电厂和变电站。具有占地面积小、可靠性高、安装周期短以及使用维护工作量小等许多优点，特别适合在用地紧张的城市变电站、企业变电站、山区水电站和污秽严重的地区使用。2. 使用环境条件: 本产品仅出线套管部分安装在户外，其余部分均安装在户内。使用环境条件见表1。表1. 安装地点户内户外环境温度 ()-30+40-30+40海拔高度 (m)1000空气湿度 (%)日平均95%有凝露和雨水污秽等级II或III级最大风速(m/s

3、)35地震强度(g)水平加速度0.4，垂直加速度0.2日照强度(W/cm2)0.1覆冰厚度（mm）10注：特殊环境条件另定。3. 额定技术参数3.1 GIS总体技术参数：（表2）表2. 额定电压126 kV额定频率50 Hz额定电流1250,1600,2000 A，2500额定短时耐受电流/持续时间40 kA/ 3s额定峰值耐受电流100 kA额定短时工频耐受电压 对地： 230 kV断口间：230+73* kV相间： 230+115* kV额定雷电冲击耐受电压对地： 550 kV断口间：550+103*kVSF气体压力(20表压) 额定值/报警值 断路器隔室：0.6/0.55 MPa其它隔室

4、：0.5/0.4 MPaSF气体水分含量（体积比） 交接验收值/运行允许值断路器隔室： 150/300ppm其它隔室: 250/500ppmSF气体年漏气率0.5%控制回路和辅助回路电压DC 110V或220V，AC220V 注：*为反极性施加电压值3.2 元件参数1) 断路器(表3)表3.额定短路开断电流40 kA首开极系数1.5额定短路关合电流100 kA额定操作顺序O-0.3s-CO-180s-CO额定操作时间 分闸时间：40ms合闸时间：100ms每相主回路电阻值80SF气体闭锁压力 (20) 0.50MPa弹簧操动机构 电动弹簧操作机构控制回路额定电压 DC110V或220V 分（合

5、）闸线圈额定电压 DC110VDC220V 分闸线圈额定电流 4A2A 合闸线圈额定电流 4A2A 弹簧机构用电动机 电压：AC DC220V 功率：500W 加热器电压：AC 220V 功率：100W储能电机额定电压储能时间 15s 2）隔离开关(表4)表4.额定操作时间分闸：8s合闸：8s 额定控制电压/功率DC110V、220V或AC220V / 240W额定操作力矩200Nm额定母线转换电流/电压1600A/10V额定母线充电电流0.1A3）接地开关（表5）表5.额定操作时间分闸：8s 合闸：8s 额定控制电压/功率DC110V、220V或AC220V/240W额定操作力矩200Nm快

6、速型额定短路关合电流100kA快速型额定电磁感应电流/电压100A/6kV快速型额定静电感应电流/电压5A/6kV4）电流互感器(表6)表6.额定一次电流300，500，750，1000，1250，2000A,2500额定二次电流5A额定输出容量与准确级见表7表7.电流比额定输出容量VA测量准确级保护准确级300/5500/5750/51000/51250/51500/52000/5203030，4040，5040，5050500.50.50.50.50.50.50.55P205P205P205P205P205P205P20如用户有特殊要求，可与制造厂协商。5)电压互感器(表8)表8.一次额定

7、电压110/kV二次额定电压100/V剩余绕组额定电压100V额定输出容量及准确级二次测量绕组 100VA/0.5级或75VA/0.2级二次保护绕组150VA/3P级剩余绕组300VA/3P级6)避雷器(表9)表9.额定电压108kV持续运行电压84kV直流1mA参考电压157kV持续阻性电流220A1/10s陡波冲击残压315kV8/20s雷电冲击残压281kV30/60s操作冲击残压239kV工频电压-时间耐受特性1.2Ur1.15Ur1.1Ur1.0Ur0.1s1.0s30s1200s耐受2ms方波电流能力600A，20次耐受4/10s冲击电流能力100kA，2次7)母线(表10)表10

8、. 额定电流2500 A额定短时工频耐受电压 对地： 230kV相间： 230+115*kV额定雷电冲击耐受电压对地： 550kV相间： 550kV注：*为反极性施加电压值 8)出线套管(表11)表11. 额定短时工频耐受电压（干、湿）230kV额定雷电冲击耐受电压550kV无线电干扰水平500V瓷套管爬电比距20mm/kV、25mm/kV、31mm/kV4.结构与工作原理 4.1 GIS总体结构GIS一般包括进线间隔、出线间隔、测量和保护间隔等,它可根据用户的不同要求组成单母线、单母线分段、双母线及桥形接线等不同的接线方式。典型间隔单元布置如图1所示。在本GIS中，除主母线为三相共筒结构外，

9、其余元件均为分相式结构，利用这些标准元件可以组装成用户要求的各种间隔。主回路导体由固体绝缘件支承在外壳中央，利用梅花触头作为过渡连接。可以通过套管与架空线连接，也可以与电力电缆或变压器套管直接连接。根据需要，GIS的气体系统可以划分为若干气室。如断路器室、母线室、进出线气室和电压互感器气室、避雷器气室等。如图2所示。一般每个间隔设有一个就地控制柜，各气室的气体监视装置和各元件控制回路等二次部分都集中配置在控制柜中。4.2部件结构4.2.1断路器a.总体结构断路器为分相罐式结构，如图3所示。三相共用一台CT24型弹簧操动机构，机械联动。 b.单极结构原理如图4所示，静触头部分由两个环氧浇注的绝缘

10、板支承在罐顶部。动触头由绝缘台支承在罐底部，且与绝缘拉杆和拐臂盒相连。灭弧室为有热膨胀室并带有辅助压气室的自能灭弧结构，灭弧过程以自能吹弧为主，压气灭弧为辅。在合闸位置，主回路从上出线端子经静触头、动触头、气缸和中间触头到下出线端子。 分闸操作时，绝缘操作杆在分闸弹簧的作用下，使动弧触头、喷口、气缸、拉杆等一起快速向下运动。在运动中，静主触头和动主触头首先分离，接着静弧触头和动弧触头分离，产生电弧。在开断短路电流时，由于电流大，故弧触头间的电弧能量大，弧区热气流流入热膨胀室，在热膨胀室内进行热交换，形成低温高压气体；此时，由于热膨胀室压力大于压气室压力，故单向阀关闭。当电流过零时，热膨胀室的高

11、压气体吹向断口间使电弧熄灭。在分闸过程中，压气室内的气体开始被压缩，但达到一定的压力时，底部弹性释压阀打开，一边压气，一边放气，使机构不必要克服更多的压气反力，从而大大的降低了操作功。开断小电流时（通常在几千安以下），由于电弧能量小，热膨胀室内产生的压力小。此时压气室的压力高于热膨胀室内的压力，单向阀打开，被压缩的气体向断口处吹去。在电流过零时，这具有一定压力的气体吹向断口使电弧熄灭。合闸操作时，绝缘操作杆向上运动，推动动触头、气缸及其它可动部件亦向上运动，此时，SF气体迅速进入压气缸内。在合闸过程中，动静弧触头首先接通，然后主动静触头接通，完成合闸操作 。c. 弹簧机构的结构与原理 合闸弹簧

12、储能：电机（图5中未表示）通过四级齿轮、两级链轮减速后，由链轮上的偏心轴拉动大连条，使合闸弹簧储能。储能到位后，合闸挚子扣住偏心滚轮，保持储能状态；同时大链轮上一个连锁秆带动小链轮的离合器，使减速器与电机离合。合闸操作：合闸脱扣线圈在接到合闸命令后，将合闸挚子解扣，合闸弹簧释放能量，带动凸轮转动。凸轮在转动过程中，其凸轮面又带动大拐臂转动，大拐臂带动输出杆完成三相合闸动作。在合闸过程中，分闸弹簧由三相操作连杆带动储能。合闸完成后，大拐臂被分闸挚子扣住，断路器处于合闸状态并准备分闸。分闸操作：分闸脱口线圈接到分闸指令后，将分闸挚子解扣。灭弧室内的运动部件在分闸簧的作用下向下运动。在分闸快要到底的

13、时候，机构内的油缓冲器开始起作用，吸收分闸操作的能量，同时分闸系统底部设有缓冲垫，起分闸限位作用。 4.2.2隔离开关隔离开关本体为单相结构，有型和型二种。其结构如图6所示，它是通过拐臂带动绝缘拉杆实现动静触头分合闸操作隔离开关的三相配一台操动机构，由连杆将三相的转动拐臂连接起来，一般隔离开关可以配用电动机操动机构，见图7。电动机操动机构是由电动机、传动机构、微动开关、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，使隔离开关和接地开关通过连杆系统实现分合闸操作。隔离开关必须具有一定开合能力时，可以配用电动弹簧操动机构，见图8。电动弹簧操动机构是由电动机、传动机构、贮能弹簧、缓冲器、微动开关、

14、辅助开关等组成。它是由电动机带动蜗杆、蜗轮转动，再带动拐臂转动使弹簧压缩储能，当弹簧能量释放时，带动机构的输出轴转动，通过连杆系统使隔离开关和接地开关实现分合闸操作。为了监视隔离开关的断口状况，在外壳上可以开设观察窗。隔离开关的分合闸位置可以由操作拐臂与隔离开关制动螺钉之间的间隙确定。4.2.3接地开关接地开关分为快速接地开关和工作接地开关。快速接地开关配电动弹簧操动机构，具有关合短路和开合感应电流的能力。工作接地开关配电动机操动机构，作为检修时的安全保护。接地开关本体为单相结构。三相共用一台操动机构，本体通过密封轴、拐臂及连板与操动机构相连，其结构如图6所示。接地开关与隔离开关和断路器之间设

15、有电气联锁，以防止误操作的发生。电动操动机构和电动弹簧操动机构都可以就地手动操作。4.2.4电流互感器电流互感器是GIS中的电量测量与保护元件，其结构如图9所示。在使用中，二次回路不能开路。否则，会产生高电压而造成设备损坏。4.2.5电压互感器电压互感器为六氟化硫组合电器的配套产品。外壳备有两个吊攀。装有M12接地螺栓。互感器的一次绕组和二次绕组绕制在同一圆筒上，二次绕组端子与一次绕组的“N”端经环氧树脂接线板由壳体引出进入接线盒，在接线盒中采用钻用接线端子供用户使用，连接可靠方便。外壳的设计制造均按国家的有关标准，如用户要求，产品可安装压力释放装置。4.2.6避雷器本GIS采用110kV小型

16、化GIS用SF6罐式（单相）无间隙金属氧化物避雷器，用于保护110kV电力系统中全封闭组合电器免受大气和操作过电压损害，其结构见图11。避雷器性能完全符合GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器、JB/T7617-94六氟化硫罐式无间隙金属氧化物避雷器、IEC99-4交流无间隙金属氧化物避雷器的要求。本产品属无间隙金属氧化物避雷器，主要由芯体、园盘绝缘子、罐体等组成，芯体封装在罐体内，罐体内充以绝缘强度很高的SF6气体，使得相地之间地绝缘距离大大缩小，减小了占地，做到了小型化，并且产品本身不受外界环境地影响，保证了产品的性能的稳定可靠。由于采用了伏安特性十分优异的金属氧化物电阻片，使

17、得当系统出线大气和操作过电压时，电阻片呈现低电阻，将系统的过电压限值在较低的水平，从而可靠的保护了电器设备。避雷器在系统正常运行时呈现极高的电阻，避雷器只通过微安级的电流，使系统与地隔离。外部采用屈服强度很高、密封性能良好的金属罐体，保证了产品的运行稳定。本产品一般不设压力释放装置，但也可以根据用古要求加装压力释放装置。4.2.7母线本GIS的主母线为三相共筒型结构。见图12。4.2.8控制柜控制柜（LCP）是对GIS进行现场监视与控制的集中控制屏，一般具有就地操作、信号传输、保护、中继和对SF系统进行监控等功能。主要作用如下：a.实施高压开关就地远方选择操作，在控制柜上进行就地操作。b.监视

18、高压开关分、合闸位置状态。c.监视GIS各气室SF气体密度是否处于正常状态。d.实现GIS本间隔内高压开关元件之间的电气联锁及间隔间各种开关元件的电气联锁。e.显示一次主接线形式及运行状态。f.作为GIS各元件间及GIS与主控室之间的中继端子箱，接收或发送信号。g.监视控制回路电源是否正常，并通过电源开关、熔断器、保护开关对LCP及GIS的二次控制系统进行保护。h.实施对GIS各SF气室进行抽真空、充气及气体取样。5.包装、运输和贮存 1、 GIS经调试合格后，一般可以以间隔为单位整体包装、运输。2、包装前设备内部一般充有0.020.03MPa的SF气体,并装有吸附剂,可以防灰尘和潮气进入。3

19、、每个工程设备由若干包装运输单元组成。出厂前，包装应按装箱单全面检查。4、在运输装卸过程中应避免剧烈震动,以防止设备内部损坏。5、产品到达安装现场时应贮存在干燥洁净的地方。6.安装与调试 6.1安装6.1.1安装准备工作1) 根据厂方或设计单位提供的地基图检查安装现场建筑物、地面及基础建造是否符合图纸要求。2) 安装应避免雨天作业，安装现场应无灰尘、积水,工作人员应穿戴干净的工作服和手套。3) 专用设备如气体回收装置、烘箱、微量水份仪、气体检漏仪等应处于良好的备用状态。4) 安装调试前应清除GIS所有元件在运输、贮存和安装过程中累积的灰尘和水迹。6.1.2安装作业1) 安装第一个间隔单元时，要

20、按基础图确定好位置。就位后，用水平仪检查母线筒的水平度,如果不平，可在底架和基础间加调整垫校平。2) 由于GIS在运输过程中，母线外壳内充有0.020.05MPa的SF气体，安装下一个间隔单元时，应将需要对接的气室中的气体放掉，处理好密封面，装好密封圈,调整水平度,使其母线与第一个间隔的母线筒法兰对正。必要时可以调整母线筒下的螺杆，也可以增减调整垫，使其达到要求,并保证母线导体接触良好。3) 依次类推，紧固螺栓时，应遵循对称紧固的原则,每个螺栓不能一次拧紧，要对称循环紧固。4) 由于紧固和松开螺栓时可能会产生金属异物,这些杂质落入罐内十分危险,因此作业完成后，需用吸尘器仔细清理，再用“无毛纸”

21、或绸布擦净。5) 更换吸附剂。 吸附剂易吸潮,因此在安装前，一定要烘干处理。烘干温度为300，经4小时烘干的吸附剂应放在密闭干燥的容器内冷却然后立即装入GIS。若装入GIS内未及时封盖密封超过四小时，则应重新进行烘干处理。6) 抽真空。用软管将GIS的气室与回收装置联接起来,启动真空泵，首先检查真空泵的转向,然后抽到1乇(133Pa)后继续抽30分钟,关闭气室的阀门,要求4小时内压力变化不大于1乇。若超出范围则需再抽到1乇并持续30分钟,以确定是否存在泄露或潮气释放。对于现场安装中未拆卸的气隔则不需要抽真空。7) 充SF气体。首先排除气体管路中的空气,然后按照SF压力温度特性给各个气室充气至额

22、定值。可以用SF气瓶直接充气，也可以通过回收装置进行充气。6.2调试6.2.1调试前的检查工作1) 外观检查检查的主要内容有地脚及螺栓紧固、接地系统、仪表指示、SF气体压力。2) 接线检查控制柜到操动机构的接线,电流互感器、电压互感器等元件端子箱的接线等，都必须符合图纸要求。6.2.2机械操作和机械特性试验1) 断路器机械操作和机械特性试验 断路器在进行电动操作之前，先进行慢分、慢合两次,应无异常现象。然后将机构贮能至规定值和机械特性试验。2) 隔离开关和接地开关机械操作和机械特性试验隔离开关和接地开关的分、合闸时间应能满足表4表5的要求。6.2.3主回路电阻测量 主回路电阻的测量在进、出线端

23、子或和接地开关端子之间进行,测量方法应和工厂内的测量方法相同。现场测量值不超过出厂试验的20%时为合格。6.2.4主回路绝缘电阻测量用1000V摇表测量主回路对地绝缘电阻应大于1000兆欧，辅助回路和控制回路对地绝缘电阻应大于2兆欧。6.2.5六氟化硫气体水分含量测量 气瓶中的新SF气体的含水量应不大于120ppm（V/V）。设备内SF气体的含水量应在气体充入24小时后进行测量，对断路器隔室含水量应不大于150ppm（V/V），对其它隔室应不大于250ppm（V/V）。6.2.6泄漏试验 用灵敏度不低于10-7 MPa cm3/s的SF气体检漏仪检查所有密封连接部分的气密性。检漏方法可采用局部

24、包扎法，年漏气率应不大于1%。6.2.7密度控制器动作压力整定值检测a) 断路器气室SF气体压力降低报警压力启动值Ps = 0.550.02MPa，复位值 Pr = Ps + (0.010.02)MPaSF气体压力降低闭锁压力启动值Ps = 0.500.02MPa，复位值 Pr = Ps + (0.010.03)MPab)其它气室 SF气体压力降低报警压力启动值Ps = 0.400.02MPa，复位值 Pr = Ps + (0.010.03)MPa6.2.8断路器、隔离开关、接地开关电气连锁试验对于同一个间隔单元中的断路器、隔离开关、接地开关必须满足电气控制原理图所规定的连锁条件。6.2.9主

25、回路工频耐压试验GIS在现场安装、调试完成后,应对主回路（对地和断口间）进行短时工频耐压试验,施加电压值为额定耐受电压的80%。试验时避雷器、电压互感器、电缆终端应隔离。电流互感器二次端子应短接并接地。6.2.10控制回路工频耐压试验控制回路和辅助回路对地应进行短时工频耐压试验,试验电压值为2 kV，加压时间1分钟。6.2.11避雷器试验应在天气晴朗,无开关操作的情况下测量泄漏电流,并检查和记录放电计数器的起始数据。当持续阻性电流超过0.5mA时必须详细检查和分析原因。6.2.12最终检查 在完成全部现场安装、调整试验后再全面检查一次设备外壳涂漆情况，安装情况，控制电缆与管路配置情况，以及充气

26、压力等。发现有不符合规定之处,应立即处理。另外，对专用工具、备品备件和辅助设备等也应进行检查。7.使用、维护与检修 7.1使用须知GIS在安装、调试完成后即可投入运行。SF气体压力（密度）是GIS绝缘、载流和开断与关合能力的宏观标志，运行中必须始终保持在产品技术条件规定的范围内。本GIS气体压力（密度）是通过各气室的压力表和密度控制器进行监视的。在定容状态下，气体压力与温度成正比，因此，在用压力表检测气体压力的同时，必须记录环境温度和载流大小。当发现相近两次检测压力读数相差较大或密度控制器发出报警信号时，应及时分析发生的原因，进行及时处理。使用前应对机构进行全面检查，对传动部分适当润滑，拧紧松

27、动的螺母和螺钉。机构在正常检修时应将合闸弹簧能量释放。释放合闸弹簧的办法可以使带动断路器进行一次“合分”操作。机构检修线路时，可以打开机构上的照明灯。机构不允许空合、空分。纯净的SF气体是无色、无味、无毒的，不易引人注意。但是，由于SF气体密度比空气大几倍，因而会在地势较低处沉积。当空气中的SF密度超过一定量时，可使人窒息。因此，工作人员进入GIS安装现场，尤其是进入地下室、电缆沟等低洼场所工作之前，必须进行通风换气，并检测空气中氧气浓度。只有氧气浓度大于18%时，才能开始工作。从防保和安全角度出发，一般空气中SF的浓度不应超过1000ppm。SF气体在常温下是很稳定的，不会劣化。但是，在电弧

28、高温作用下，会发生分解和电离，形成低氟化物，与气体中的水分、电极材料等发生反应，还会生成多种对人体有害的金属氟化物和酸类物质。有的甚至是剧毒的，会造成零部件腐蚀，绝缘件劣化，导体接触不良等严重后果。因此，定期（半年或一年）监测气体纯度，特别是断路器隔室中水分含量是十分必要的。试验表明，上述低氟化物在气体温度降低时，绝大部分都能复合还原，剩余的经吸附剂充分吸附后对动物不产生毒害。但是，为了防止意外，在正常检修或紧急处理重大事故时，必须严格按规程作好安全防护。GIS是一种高可靠性的成套设备。通常，运行事故率极低。但如果一旦发生事故，处理也比较麻烦。因此，用户在使用中发现异常现象后，应与制造厂及时联

29、系，以便厂方派人检查处理。事故发生后，应保护好现场，以便分析原因，采取相应措施。7.2维护与检修 GIS的维护与检修可分为巡视检查、一般检修、定期检修和临时检修四种。7.2.1巡视检查主要是对运行中的设备进行外观检查。目视其有无异常情况。一般每天或每周进行一次。一般巡视检查内容见表12:表12项目检查内容备注设备外部状况1. 分合闸指示器、指示灯的指示情况2. 有无异常声音或气味产生3. 接线端子上有无过热变色现象4. 瓷套有无开裂、破坏或污损情况5. 接地端子、外壳或支架锈蚀或损伤情况汇控柜SF压力表指示情况从正面观察电动弹簧操动机构油缓冲器有无漏油7.2.2一般检修一般检修是指将GIS停止运行，从外部进行一般检查与修理。 一般检修内容见表13:表13项目检修内容周期备注机械操作试验1. 分、合闸指示情况2. 分合闸时间测量，看有无异常3. 确认指示仪表信号是否正常每3年一次若开关不经常操作,每年应人为地进行分合闸操作1次。外部连接套管端子紧固状况每3年一次机械检查汇控柜1.柜内有无受潮、锈蚀和污损情况2.润滑和清扫3.低压回路配线有无松动每3年一次机械检查测试1.测量主回路电阻2.测量绝缘电阻每3年一次7.2.3详细检修详细检修是指将GIS退出运行，将主回路元件解体所进行检查，根据需要更换不能继续使用的零部件。 详细检修内容见表14:表14项目检修内容周期备注传动及操动机构