KV开关柜培训资料.doc

6KV开关柜简介目录1、 ZS1开关柜技术参数2、 一次回路主要电器元件简介2.1、VD4真空断路器2.1.1、断路器本体的结构2.1.2、断路器操动机构的结构2.1.3、脱扣器、闭锁电磁铁和辅助开关2.1.4、 功能2.1.5、调试与操作2.2、 避雷器2.3、EK6 接地开关2.4、电流互感器和电压互感器2.5、二次元件3、 ZS1开关柜结构3.1、 外壳、隔板和压力释放装置3.2、断路器室3.3、 手车3.4、 触指系统3.5、 母线室3.6、电缆室3.7、 低压室3.8、 防止误操作的联锁装置4、一次接线 5、转检修操作程序5.1、操 作 程 序5.2、 检 修 后 的 操 作 程 序1、ZS1开关柜技术参数ZS1 开关柜技术参数（见表1 ） 表1 : ZS1开关柜主要技术参数项目单位数据额定电压kV3.6-12lmin 工频耐压kV42雷电冲击耐压（峰值）kV75额定频率HZ50主母线额定电流A1600 , 2000 , 2500 , 3150 , 4000分支母线额定电流A630,1250,1600,2000,2500,3150,40003 秒热稳定电流（有效值）kA16 , 20 , 25 , 31.5 , 40 , 50额定动稳定电流（峰值）kA40,50 , 63 , 80 , 100 , 125防护等级外壳IP4X ，断路器室门打开IP2X2、一次回路主要电器元件简介ZS1开关柜中所选用的一次回路主要电器均是ABB德国Calor Emag Schaltanlagen AG 公司研制，或采用ABB 集团所属公司生产的产品．或由ABB 公司确认的厂商提供的产品．这样可保证ZS1开关柜技术性能指标的一致性，相互匹配，从而保证了ZS1开关柜为技术先进、性能稳定和安全可靠的配电设备。

下面对251 开关柜所选用的一次回路的主要电器元件作简要介绍，供选型时参考更详细的说明请参阅相关的产品说明书2.1、VD4真空断路器 VD4 真空断路器是ZS1开关柜一次回路中最主要的电器元件它是由德国Calor Emag Schaltanlagen AG 公司提供技术及主要部件，在本公司组装与生产的，断路器完全符合国际标准和国家标准的要求VD4 真空断路器可在工作电流范围内频萦操作及多次开断短路电流机械寿命可高达30000 次，满容量短路电流开断次数可高达100 次它适合于重合闸操作，并有极高的操作可靠性 在正常的工作条件下，断路器在允许技术参数范围内使用，可保证安全，可靠地运行使用过程中仅需少量的清扫、润滑等维护工作 VD4 真空断路器技术参数见表2当断路器用于控制3 . 6 - 12kV 电动机时，若起动电流小于600A ．且为频繁起动时，建议装设氧化锌避宙器用来限制操作过电压与VO4 真空断路器配套的操动机构是结构紧凑、性能稳定的平面蜗卷弹黄操动机构．操动机构同时操作三相灭弧室蜗卷弹赞可同时配有手动和电动两种储能方式操动机构可适用自动吸合闸操作表2 : VO4 真空断路器的主要技术参数项目单位数据额定电压kV12lmin 工频耐压kV42雷电冲击耐压（峰值）kV75额定频率HZ50额定电流A630,1250,1600,2000,2500,3150,4000额定短路开断电流（有效值）kA 16 , 20 , 25 , 31.5 , 40 , 50直流分量不小于额定短路开断电流的35％额定动稳定电流（峰值）kA40,50 , 63 , 80 , 100 , 1253秒热稳定电流（峰值）kA16 , 20 ， 25 ， 31.5 , 40 , 50额定操作顺序分一3min－合分－3min一合分自动重合闸操作顺序分一0.3S－合分－3min－合分合闸时间ms 55－67分闸时间ms33－45燃弧时间ms≤15开断时间ms48－60表3 : VO4 真空断路器操动机构的主要技术参数表额定电压（V ）储能电动机功率（VAW）储能时间（秒）功率（VAW）合闸脱扣器功率（VAW）分闸脱扣器功率（VAW）闭锁电磁铁功率（VAW）交流11015015250250102201501525025010直流241301525025010481301525025010601301525025010110140152502501022014015250250102.1.1、断路器本体的结构图（6 、7 、8 及9 ） 断路器本休呈圆柱状．安装在做成托架状的断路器操动机构外壳1的后部，断路器本体的导电部分设置在用绝缘材料制成的圆筒体12 内，它能使得真空火弧空免受外界影响和机械的伤害。

断路器在合闸位置时的主回路电流路径是：从上部接线端子13 经固定在圆筒体12 上的火弧室夹架连接到位于真空灭弧室15 内部的静触头15.2，而后经过动触头15.3 及额定电流为630 安的转动触头16.1 （额定电流为1250 安的则为滚动触头16.2 ） ，至下部接线端子14 ，依靠绝缘连杆18 与接触压力弹簧17 来完成断路器的操作运动 视使用场所情况，可在断路器本体圆简上增装一个简盖12.1（作为附加装置），这种设计有助于防止闪络的发生．片作为断路器内部污秽的附加保护真空火弧室的基本结构如图8 所示2.1.2、断路器操动机构的结构（图6 、7 、8 、9 及10 ）操动机构的储能弹簧是平面蜗卷弹簧，一台操动机构操作三相断路器，拧紧平面蜗卷弹簧将储存足够的能量以供断路器操作之需要 平面蜗卷弹簧式操动机构包括带外罩的平面蜗卷弹簧33、储能系统、棘轮、操动机构和传力至各相断路器的连杆．此外，位于断路器外壳前方还装有诸如储能电动机、脱扣器、辅助开关、控制设备和仪表等辅助部件操动机构适用于自动重合闸的操作，并且，由于电动机储能时问很短，同样也能够进行多次自动重合闸操作。

平面蜗卷弹簧有手动储能和电动机储能两种储能方式，在断路器操动机构外壳l 的面板1.1上装有一块标有断路器主要技术数据的铭牌，而另一块铭牌则装在外壳的下部右前方基本型式的平面蜗卷弹簧操动机构装有下列辅助设备：．分闸脱扣器YZ 一个．发信号用的具有5 极式的辅助开关S3 、S4 各一个．.手动合闸按钮2 一个.手动分闸按钮3 一个．断路器分．合闸位置指示器4 一个.平面蜗卷弹簧的储能状态指示器8 一个．断路器动作记数器5 一个．电动机储能机构一个. 用于操作储能电动机的5 极式辅助开关S1 一个．闭锁电磁铁Y1及辅助开关S2 一副．合闸脱扣器Y3 一个此外，断路器还可加装下列设备：．第二级分闸脱扣器Y9 一个．用于电气分闸信号的辅助开关S7 一个．间接式过电流脱扣器Y7 一个．低电压脱扣器Y4 一个．具有5 极式的辅助开关S5 一个2.1.3、脱扣器、闭锁电磁铁和辅助开关（图10 , 11 、12 , 13 . 14 及16 ） 脱扣器和闭锁电磁铁安装在平面蜗卷弹簧机构左上方，辅助开关的配置可参见接线图16 储能状态指示器8 带动5 极式辅助开关阿Sl ，辅助开关S1 控制储能电动机Ml ，当弹簧系统未充分储能时可对合闸脱扣器Y3 进行电气闭锁，并提供一个电气操作的准备信号。

根据断路器切换位置来带动具有5 极式的辅助开关S3 , S4 、及S5 ，当断路器在分闸位置时，辅助开关S3 开断断路器选加的分闸脱扣器Yg 的回路当断路器在合闸位置时则辅助开关S3 开断合闸脱扣器Y3 回路和选加的闭锁电磁铁Y1 的回路辅助开关S3 中还有2 付备用的常开接点 当断路器在分闸位置时，辅助开关S4 开断分闸脱扣器YZ 的回路，辅助开关S4 中还有l 对常开接点和3 对常闭接点留作仪表、控制和联锁之用．辅助开关S5 的结构设计上可做到从5 对常开接点到5 对常闭接点中各种位置组合的辅助开关以供选用，因此它们可以供各种要求的控制、仪表或联锁功能的使用，辅助开关的标准形状为图16 所示单极辅助开关57 （接触时间≥30ms ）用于提供一个电气分闸信号（断路器脱扣），采用遥控时，必需通过分闸脱扣器Y2 与／或Y9 来带动辅助开关2.1.4、 功能2.1.4.1、平面蜗卷弹赞的储能（图9 及11 ） 通过装有棘轮35 的传动链34 使平面蜗卷弹簧储能，用以供给驱动断路器所需要的能量，储能既可由储能电动机自动进行也可用往复摇动储能的手柄9 进行手动储能．是否达到合适的储能状态则由储能状态指示器8 作出显示。

作为自动重合闸的先决条件．操动机构在一次重合闸操作后，或者由储能电动机自动进行再储能，或者当操动机构是手动操动型时．则进行手动再储能2.1.4.2、 合闸动作原理步骤（图6 . 9 及10 ）当按下手动合闸按钮2 或起动合闸线圈Y3 ，合闸过程便开始，于是脱扣机构31释放由预先已储能的平面蜗卷弹簧并转动主轴30 ，凸轮盘21 和主轴30 一起转动，绝缘连杆则由凸轮盘21 和移动连杆20 所带动，然后在每相断路器真空灭弧室15内的动触头15.3 由绝缘连杆18 带动作向上运动，直至触头接触为止同时压力弹簧17 被压紧，以保证主触头有适当的接触压力在合闸过程中分闸弹簧19 也同时被压紧2.1.4.3、 分闸动作原理（图6 , 9 . 10 ） 当按下手动分闸按钮3 或起动脱扣器Y2 Y4 、 Y7 、 Y9 中的任一个时，分闸过程便开始，于是脱扣机构31 允许仍有足够储能的平面蜗卷弹簧去进一步转动轴30 ，由凸轮盘21 和移动连杆20 去释放分闸弹簧19 ，于是触头15.3和绝缘连杆18 一 起以一定的速度向下运动至分闸的位置2..1.4.4、自动重合闸顺序“分-合”或“分-合-分”自动重合闸顺序由继电保护系统启动和控制，断路器在合闸位置时操动机构中的平面蜗卷弹簧必须在储能后的状态，断路器合闸后自动的由储能电动机完成储能过程，若断路器没有安装储能电机或储能电机发生故障，则必须由手动完成储能过程。

在储能过程中断路器仍可进行分闸操作但断路器的合闸操作只有等到储能过程完成且比索解除后才可以被实事2.1.4.5真空灭弧室的灭弧原理由于灭弧室的静态压力极低约0.001至0.00001Pa ，所以只需相当小的触头问隙就可达到高的电介质强度，在分闸过程中由电流在分开的触头间隙中产生的真空电弧易被熄灭分闸过程中的高温产生了金属蒸汽离子和电子组成的电弧等离子体，使电流将持续一段很短的时间由于触头上开有螺旋槽，电流曲折路径效应形成的磁场使电弧产生旋转运动，由于阳极区的电弧收缩，即使切断很大的电流时，也可避免触头表面的局部过热与不均匀的烧蚀电弧在电流第一次自然过零时就熄灭，残留的离子、电子和金属蒸汽只需在几分之一毫秒的时问内就可复合或凝聚在触头表面屏蔽罩上，因此，灭弧室断口 的电介质强度恢复极快对真空灭弧室而言．由于触头间隙小，由金属蒸汽形成的电弧等离子体的导电率高，电弧电压降低，另外，山于熄弧时间短，伴生的电弧能量极小，综上。