开关柜原理课件

1、10KV开关柜控制原理,电气组 孙鑫,2016年5月15日,一、基本概念 1.定义 开关柜（又称成套开关或成套配电装置）它是以断路器为主的电气设备，是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。,高压开关柜概述,2.作用 高压开关柜广泛应用于配电系统，作接受与分配电能之用。既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行，以及设备和运行维修人员的安全。

2、因此，高压开关柜是非常重要的配电设备，其安全、可靠运行对电力系统具有十分重要的意义。,（二）高压开关柜的分类,按绝缘类型分类,空气绝缘金属封闭开关柜 SF6气体绝缘金属封闭开关设备,按结构类型分类,铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型 箱式具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型,中置式 手 车,落地式 手 车,落地式 断路器手车本身落地，推入柜内； 中置式 手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。,按断路器的位置分类,KYN高压开关柜的组成结构,开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两部分组成。,A-

3、母线室,B-手车（断路器）室,C-电缆室,D-继电器仪表室,A-母线室,母线室布置在开关柜的背面上部，作安装布置三相高压交流 母线及通过支路母线实现与静触头连接之用。全部母线用绝 缘套管塑封。在母线穿越开关柜隔板时，用母线套管固定。 如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保障 母线的机械强度。,在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。,绝缘套筒内有真空灭弧室及触头,上接线端子,下接线

4、端子,手车式框架,二次接线插头,B-手车（断路器）室,C-电缆室 电缆室内可安装电流互感器、接地开关、避雷器（过电压保护器）零序互感器以及电缆等附属设备，并在其底部配制开缝的可卸铝板，以确保现场施工的方便。,D-继电器仪表室 继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、保护出口压板、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；继电器室内，安装有端子排、微机保护控制回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关（直流或交流），以及特殊要求的二次设备。,断路器与一次设备有联系，合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路。,二次插头可以插在插座上，获得电源。断路器可以进行合闸、分闸操作，对应指

5、示灯亮；断路器与一次设备没有联系，可以进行各项操作，但是不会对负荷侧有任何影响，所以称为试验位置。,断路器与一次设备（母线）没有联系，失去操作电源（二次插头已经拔下），断路器处于分闸位置。,开关柜手车的三个位置,按钮 行程开关,继电器 接触器,控制器件,控制器件-按钮,复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。,复合按钮,SB,控制器件-按钮,控制器件-微动和辅助开关,控制器件-接触器、继电器有关符号,接触器控制对象：电动机及其它电力负载。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目。,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,弹簧,控制器件-继电器类型,继电器和接触器的工

6、作原理一样。主要区别在于，接触 器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过 小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。,控制器件-时间继电器类型,2-1 分闸合闸-初始状态,QA1断开,SA置于就地1、2接通,开关在运行位置S9接通（试验位置S8接通）,储能弹簧未储能,2-2 分闸合闸- 回路加电,合上QA1,2-3 分闸合闸-回路加电,合上QA1,Y1得电,2-4 分闸合闸-回路加电,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9

7、,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,Y1得电,2-5 分闸合闸-回路加电,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,Y1得电,S2闭合,绿灯亮,2-6 分闸合闸-储能,IN,

8、S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,储能电机得电,Y1得电,绿灯亮,SA置于就地1、2接通,2-7 分闸合闸-储能中,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,

9、QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,储能弹簧拉伸中,Y1得电,绿灯亮,2-8 分闸合闸-储能完成后,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA

10、1,IN,S2闭合,储能电机停转,S1闭合,S3闭合,S3断开,S2断开,黄灯亮,Y1得电,绿灯亮,储能完成进行合闸,2-9 分闸合闸-合闸中,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,储能电机停转,S1闭合,S3闭合,S3断开,S2断开,黄灯亮,Y1得电,绿灯亮,合闸线圈得电,K

11、O,绿灯灭,QF,2-10 分闸合闸-真空开关合上后,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,储能电机停转,S3闭合,S3断开,S2断开,黄灯亮,Y1得电,合闸线圈失电,QF,开关辅助接点变换,红灯亮,QF断开,S1闭合,QF闭合,QF,2-11 分闸合闸-真空开关合上后机械能量释放,IN,

12、S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,S2闭合,储能电机运转储能,S1断开,S3闭合,S3接通,S2接通,黄灯灭,Y1得电,绿灯灭,合闸线圈失电,QF,开关辅助接点变换,红灯亮,QF接通,断路器合位指示灯亮,QF,2-12 分闸合闸-储能电机重新运转储能后,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2

13、,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,储能电机停转,S3断开,S2断开,QF,S1接通,黄灯亮,QF,2-13 分闸合闸-分闸,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,

14、S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,按下SB2,QF,2-14 分闸合闸-分闸中,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,TQ,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,TQ得电开关分闸,在开关合闸过程中分闸弹簧已经被拉伸储能。,QF

15、,2-15 分闸合闸-分闸后,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,TQ,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,QF接通,绿灯亮,QF,3-1 防止开关跳跃原理,S2,S3,QA1,QA1,PML,SB1,KO,QF,HQ,KO,L+,L-,10KV,负载,A,B,C,按下SB1,10KV真空开关,QF,S2,S3,QA1,QA1,

16、PML,SB1,KO,QF,HQ,KO,L+,L-,10KV,负载,A,B,C,10KV真空开关,HQ得电,按下SB1,3-2 防止开关跳跃原理,KO,4,QF,S2,S3,QA1,QA1,PML,SB1,QF,HQ,KO,L+,L-,真空开关合上,10KV,负载,A,B,C,QF接通,KO得电,1,2,QF断开,按下SB1,3-3 防止开关跳跃原理,QF,S2,S3,QA1,QA1,PML,SB1,KO,QF,HQ,KO,L+,L-,真空开关合上,10KV,负载,A,B,C,QF接通,KO得电,KO1、4接通,1,2,4,QF断开,按下SB1,3-4 防止开关跳跃原理,QF,S2,S3,QA

17、1,QA1,PML,SB1,KO,QF,HQ,KO,L+,L-,10KV,负载,A,B,C,1,2,4,同时由于机构或负载有故障。在操作时造成开关合不上或事故跳闸,按下SB1时间过长或无法返回时,3-5 防止开关跳跃原理,QF,S2,S3,QA1,QA1,PML,SB1,KO,QF,HQ,KO,L+,L-,同时由于机构或负载有故障。在操作时造成开关合不上或事故跳闸,10KV,负载,A,B,C,QF断开,KO持续供电,仍然保持回路接通,1,2,4,QF接通,按下SB1时间过长或无法返回时,HQ无法得到电压，开关不能再次合闸，防止了开关的多次分合,3-6 防止开关跳跃原理,QF,4-1 继电保护-

18、过流,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,速断,过流,备用,重瓦斯接点,重瓦斯跳闸,QF,4-2 继电保护-过流,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L

19、-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,当线路电流和时间超过过流整定值时,203,204,205,206,SEL,205,QF,4-3 继电保护-过流,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KC

20、O,SEL,KA1,IN,QF,203,204,206,SEL的205-206接通,KCO得电,SEL,205,QF,4-4 继电保护-过流,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,TQ,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,203,204,206,SEL的205-206接通,KCO得电,KCO闭合,TQ得电,SEL,205,QF,4-5 继

21、电保护-开关跳闸,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,203,204,206,SEL的205-206返回,开关的辅助接点全部转换,绿灯亮,红灯灭,断路器合位指示灯灭,KCO失电,KCO断开,QF,3-6 继电保护-速断,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA

22、1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,当线路电流和时间超过速断整定值时SEL的203-204接通动作过程用过流,203,204,205,206,QF,4-7 继电保护-重瓦斯,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,5,6,SA,L,R,KA1,XB4,KCO,SEL,PML,PML,SB1,SB2,KO,QF,HQ,KO,QF,L+,L-,QF,OFF,Y1,S9,S8,S2,S3,1HL2,2HL2,3HL2,M,SEL,SEL,SEL,XB1,XB2,XB3,QF,WS,KCO,SEL,KA1,IN,QF,当变压器内部发生故障时