35KV开关设备结构及原理培训内容

1、02013设备中心专项培训（电气）设备中心专项培训（电气）第三讲第三讲35KV 35KV 开关设备结构及原理开关设备结构及原理 2013年年5月月1 35kV配电装置采用户内配电装置采用户内SF6气体绝缘交流金气体绝缘交流金属封闭真空断路器柜（简称属封闭真空断路器柜（简称C-GIS装置），开关装置），开关型号为西门子型号为西门子8DB10，固定式安装，双母线双分，固定式安装，双母线双分段接线方式，现有段接线方式，现有42个间隔。母联、分段间隔共个间隔。母联、分段间隔共4个；电源进线个；电源进线4回，分别引自回，分别引自220kV总变总变2台主变台主变低压侧和动力站低压侧和动力站2台升压变高压侧

2、；馈出线台升压变高压侧；馈出线34回。回。 本次培训主要根据西门子本次培训主要根据西门子8DB108DB10高压开关柜高压开关柜从从C-GISC-GIS的功能、原理、结构、操作几方面对的功能、原理、结构、操作几方面对35KV35KV开关柜进行的简要介绍。开关柜进行的简要介绍。2u （一）（一）35KV35KV开关柜功能特点开关柜功能特点u （二）（二）35KV35KV开关柜原理及柜体结构开关柜原理及柜体结构u （三）（三）35KV35KV开关柜操作开关柜操作345母线排母线排:- 每段各相采用同一气体隔室每段各相采用同一气体隔室1.2 1.2 充气隔室的分隔充气隔室的分隔母线母线 2母线母线

3、1有效的气体隔室分隔可以方便地实现有效的气体隔室分隔可以方便地实现故障定位故障定位一个母线排系统无需同另一系统一个母线排系统无需同另一系统隔离即可投入工作隔离即可投入工作 (如扩展如扩展)在母线排带电的情况下可安全更换在母线排带电的情况下可安全更换断路器腔体断路器腔体三位置开关三位置开关:- 每个馈线采用一个气体隔室每个馈线采用一个气体隔室断路器断路器:- 每个馈线每个馈线, , 包括柜体端接采用同一包括柜体端接采用同一气体隔室气体隔室 6环型铁心电流互感器环型铁心电流互感器电气通路形成一次绕组，回路不受绝缘电气通路形成一次绕组，回路不受绝缘和热效应的影响和热效应的影响 二次元件安装在气室外，

4、易于触及二次元件安装在气室外，易于触及不会承受介电应力的铸塑树脂部件不会承受介电应力的铸塑树脂部件1.3 电流测量回路电流测量回路 7电压互感器电压互感器 单极绝缘单极绝缘 安装在安装在SF6绝缘的气室内绝缘的气室内保护回路密封在气体系统内，不受环境影响保护回路密封在气体系统内，不受环境影响通过气密隔板和母线排隔离通过气密隔板和母线排隔离易于隔离易于隔离1.4 母线排电压测量回路母线排电压测量回路 不可隔离不可隔离可隔离可隔离 8无毒无毒, 不可燃的惰性气体不可燃的惰性气体1.5 SF6 气体的特性气体的特性隔室内无氧化隔室内无氧化在封闭系统内，在封闭系统内，SF6 仅作为绝缘介质，仅作为绝缘

5、介质，而非灭弧介质，因此不会产生燃弧后而非灭弧介质，因此不会产生燃弧后的其他物质的其他物质受环境影响小受环境影响小- 年气体泄漏率年气体泄漏率 0,5% - 气体可更新气体可更新小电流情况下的自恢复电弧可自动熄弧小电流情况下的自恢复电弧可自动熄弧9u （一）（一）35KV35KV开关柜功能特点开关柜功能特点u （二）（二）35KV35KV开关柜原理及柜体结构开关柜原理及柜体结构u （三）（三）35KV35KV开关柜操作开关柜操作无毒无毒, 不可燃的惰性气体不可燃的惰性气体1.5 SF6 气体的特性隔室内无氧化隔室内无氧化在封闭系统内，在封闭系统内，SF6 仅作为绝缘介质，仅作为绝缘介质，而非灭

6、弧介质，因此不会产生燃弧后而非灭弧介质，因此不会产生燃弧后的其他物质的其他物质受环境影响小受环境影响小- 年气体泄漏率年气体泄漏率 0,5% - 气体可更新气体可更新小电流情况下的自恢复电弧可自动熄弧小电流情况下的自恢复电弧可自动熄弧118DB10型开关柜为双母线三极开关柜，其结构大致可分为：型开关柜为双母线三极开关柜，其结构大致可分为： （1）高压断路器柜；）高压断路器柜； （2）高压断路器；）高压断路器； （3）隔离开关与三工位隔离开关；）隔离开关与三工位隔离开关； （4）电流互感器；）电流互感器； （5）电压互感器；）电压互感器； （6）气室。）气室。下面将就上述几部分组成的功能、特性进

7、行简要介绍。下面将就上述几部分组成的功能、特性进行简要介绍。1213标准回路的主截面标准回路的主截面L1L2L3母线联络柜的主截面母线联络柜的主截面母线母线 I 母线母线 II 母线母线 I 母线母线 II 母线母线 I 母线母线 II L1 L2 L3 141516单极极柱横截面单极极柱横截面123456172891011121340 kA31,5 kA1 1干燥剂干燥剂2 2铸铝腔体铸铝腔体3 3母线排母线排4 4三位置开关三位置开关5 5气密衬套气密衬套6 6安全隔膜安全隔膜7 7真空灭弧室真空灭弧室 31,5 31,5 kA; 40 kAkA; 40 kA8 8电流互感器电流互感器9

8、9容性耦合电极容性耦合电极1010极柱支撑板极柱支撑板1111柜体连接件柜体连接件1212内锥式插接件内锥式插接件1313外壳外壳1718 真空灭弧室固定在断路真空灭弧室固定在断路器电极的连接件上，静触器电极的连接件上，静触头头直接连接在筒体上，直接连接在筒体上，动触头牢固地连接在连动触头牢固地连接在连接螺栓上，并在导轨上接螺栓上，并在导轨上中心对直。灭弧室内的金中心对直。灭弧室内的金属波纹管构成至气室的属波纹管构成至气室的真空密封连接。真空密封连接。19套管套管顶部法兰顶部法兰灭弧室支撑件灭弧室支撑件真空灭弧室真空灭弧室电流互感器电流互感器202122断路器面板断路器面板232425带母线和

9、套管的三位置隔离开关带母线和套管的三位置隔离开关26合合 分分 接地接地 2728293031 气室的分布对于在操作过程中在开关柜上进行的工作以及所受气室的分布对于在操作过程中在开关柜上进行的工作以及所受到的操作限制具有决定性影响。因此，在发生故障时，气室的分到的操作限制具有决定性影响。因此，在发生故障时，气室的分布决定了工作的范围。布决定了工作的范围。 下面说明了下面说明了8DB108DB10开关中气室的分布，它提供了相关气体重量开关中气室的分布，它提供了相关气体重量和气室体积。和气室体积。 母线排母线排: :每段母线排的各相每段母线排的各相都各有一独立气室都各有一独立气室 断路器断路器:

10、: 馈线断路器连同馈线断路器连同电缆连接采用同一气室电缆连接采用同一气室 母线排气室和断路器气室母线排气室和断路器气室间设置有气密隔板间设置有气密隔板 气室的分隔利于实现故障气室的分隔利于实现故障定位定位323334 母线隔室的气体压力指示器母线隔室的气体压力指示器（编号符合（编号符合 母线系统的设计）母线系统的设计） 断路器隔室的气体压力指示断路器隔室的气体压力指示器器 最低允许气体压力最低允许气体压力 实际气体压力实际气体压力最高允许气体压力最高允许气体压力35电缆连接处有电容层电缆连接处有电容层 耦合电极安装在断路器的极耦合电极安装在断路器的极柱支撑板上柱支撑板上 用于监测各极是否处于无

11、电用于监测各极是否处于无电状态状态 2.7.2 2.7.2 容性耦合电压指示系统容性耦合电压指示系统 C2 C1 指示器指示器 或或指示器指示器 可以实现相位比较可以实现相位比较 36内锥系统，符合内锥系统，符合 EN 50181标准标准金属封闭，全绝缘金属封闭，全绝缘 外层绝缘外层绝缘 集成了用于监测是否同电源隔离的容性电压抽头集成了用于监测是否同电源隔离的容性电压抽头2.7.3 2.7.3 插入式电缆端接系统插入式电缆端接系统测试端头测试端头电缆屏蔽层电缆屏蔽层压簧压簧 压力衬套压力衬套 钟罩钟罩绝缘，并绝缘，并受电场控制受电场控制 容性分压器容性分压器 内锥式插座内锥式插座 37u （一

12、）（一）35KV35KV开关柜功能特点开关柜功能特点u （二）（二）35KV35KV开关柜原理及柜体结构开关柜原理及柜体结构u （三）（三）35KV35KV开关柜操作开关柜操作38开关柜正常操作通过以下两种方式进行：开关柜正常操作通过以下两种方式进行：、在、在SCADASCADA监控系统上进行远方操作。监控系统上进行远方操作。 开关柜开关柜“远方远方/ /就地就地”开关选择开关选择“远方远方”。、监控系统故障时，在开关柜就地电、监控系统故障时，在开关柜就地电 动操作。动操作。 开关柜开关柜“远方远方/ /就地就地”开关选择开关选择“就地就地”。 通过断路器和刀闸通过断路器和刀闸“分分/ /合合

13、”选择开选择开 关进行分、合操作。关进行分、合操作。 当上述两种方式均失灵时，紧急情况下可当上述两种方式均失灵时，紧急情况下可手动操作。手动操作。就地电动操作就地电动操作选择开关选择开关393.2 3.2 断路器手动操作断路器手动操作断路器控制盘断路器控制盘 ON ON 按钮按钮 OFF OFF 按钮按钮 “馈线已接地馈线已接地”锁定部锁定部件件 操作计数器操作计数器 断路器的位置指示器断路器的位置指示器 “合闸弹簧储能合闸弹簧储能/ /未储未储能能”指示器指示器 用于手动为合闸弹簧储用于手动为合闸弹簧储能的操作孔能的操作孔403.2.1 3.2.1 手动将断路器合闸手动将断路器合闸先决条件：

14、先决条件：1 1、 “馈线已接地馈线已接地”锁定部件已打开；锁定部件已打开； 2 2、合闸弹簧已储能。、合闸弹簧已储能。 按下断路器控制盘上的按下断路器控制盘上的 ON ON 按钮，位置指示器变为按钮，位置指示器变为“I I”位置，位置，断路器被合闸。断路器被合闸。3.2.2 3.2.2 手动将断路器分闸手动将断路器分闸 如果控制电压出现故障，则只能用手以机械方式将断路器分闸如果控制电压出现故障，则只能用手以机械方式将断路器分闸先决条件先决条件 ：“馈线已接地馈线已接地”锁定部件已打开。锁定部件已打开。 如果如果“馈线已接地馈线已接地”锁定装置已通过挂锁锁定，则无法以锁定装置已通过挂锁锁定，则

15、无法以电气或机械方式将断路器分闸。电气或机械方式将断路器分闸。按断路器控制盘上的按断路器控制盘上的 OFF OFF 按钮，断路器被分闸。按钮，断路器被分闸。41用于用于“隔离隔离”功能的操作杆功能的操作杆42 用于用于“准备接地准备接地”功能的功能的操作杆（标为红色的十操作杆（标为红色的十字杆）字杆）紧急操作杆紧急操作杆43用于为合闸弹簧储能的手动曲柄用于为合闸弹簧储能的手动曲柄双头钥匙双头钥匙 (5 mm)44453.4 3.4 三位置隔离开关手动操作三位置隔离开关手动操作463.4 3.4 三位置隔离开关手动操作三位置隔离开关手动操作 三工位隔离开关的工位是在开关柜正面和背面指示的，背后三

16、工位隔离开关的工位是在开关柜正面和背面指示的，背后的开关工位指示器位于最外侧母线罐体侧面，断路器罐体上方。的开关工位指示器位于最外侧母线罐体侧面，断路器罐体上方。47484950将三位置隔离开关合闸将三位置隔离开关合闸 3.4.2 3.4.2 手动合三位置开关的操作顺序为：手动合三位置开关的操作顺序为：、预先选择开关操作的母线系统。、预先选择开关操作的母线系统。 控制门至左：母线系统控制门至左：母线系统1 1； 控制门至右：母线系统控制门至右：母线系统2 2。、插入双齿钥匙，按顺时针方向将、插入双齿钥匙，按顺时针方向将 双牙钥匙转动到底。双牙钥匙转动到底。、用于、用于“隔离隔离”功能的开孔打开

17、。功能的开孔打开。、将用于、将用于“隔离隔离”功能的杆保持在水功能的杆保持在水 平位置（头朝平位置（头朝左左），然后将它推），然后将它推 到六角轴底。到六角轴底。51、将用于、将用于“隔离隔离”功能的操作杆功能的操作杆顺时针顺时针转动转动180180度双头钥匙度双头钥匙 （头朝（头朝右右）；）； 、检查三位置隔离开关被合闸。、检查三位置隔离开关被合闸。 、检查位置指示器变为、检查位置指示器变为“已合闸已合闸”位置。位置。 、将用于、将用于“隔离隔离”功能的操作杆卸下。功能的操作杆卸下。 、逆时针转动双头钥匙，然后将其取下。、逆时针转动双头钥匙，然后将其取下。 、检查用于、检查用于“隔离隔离”功

18、能的开孔关闭。功能的开孔关闭。 操作完毕。操作完毕。523.4.3 3.4.3 三位置隔离开关手动分闸三位置隔离开关手动分闸手动分三位置开关的操作顺序为：手动分三位置开关的操作顺序为：、预先选择开关操作的母线系统。、预先选择开关操作的母线系统。 控制门至左：母线系统控制门至左：母线系统1； 控制门至右：母线控制门至右：母线系统系统2。、插入双齿钥匙，按顺时针方向将、插入双齿钥匙，按顺时针方向将 双牙钥匙转动到底。双牙钥匙转动到底。、用于、用于“隔离隔离”功能的开孔打开。功能的开孔打开。、将用于、将用于“隔离隔离”功能的杆保持在水平位置（头朝功能的杆保持在水平位置（头朝右右），然后将它推），然后

19、将它推 到六角轴底到六角轴底。、将用于、将用于“隔离隔离”功能的操作杆功能的操作杆逆时针逆时针转动转动180度双头钥匙（头朝度双头钥匙（头朝左左）；）；、检查三位置隔离开关被分闸。、检查三位置隔离开关被分闸。 、检查位置指示器变为、检查位置指示器变为“已分闸已分闸”位置。位置。 、将用于、将用于“隔离隔离”功能的操作杆卸下。功能的操作杆卸下。、逆时针转动双头钥匙，然后将其取下。、逆时针转动双头钥匙，然后将其取下。、检查用于、检查用于“隔离隔离”功能的开孔关闭。功能的开孔关闭。 操作完毕。操作完毕。533.5 3.5 开关的紧急操作开关的紧急操作3.5.1 3.5.1 三位置隔离开关的紧急操作三

20、位置隔离开关的紧急操作 如果带电动操作机构的三位置隔离开关的电机电压出现故障，并且如果带电动操作机构的三位置隔离开关的电机电压出现故障，并且三位置隔离开关没有处于定义的末端位置，则必须使用紧急操作杆三位置隔离开关没有处于定义的末端位置，则必须使用紧急操作杆来手动操作三位置隔离开关。来手动操作三位置隔离开关。 注意：紧急操作杆不具备止挡。如果使用紧急操作杆进行分断操注意：紧急操作杆不具备止挡。如果使用紧急操作杆进行分断操作时超过了三位置隔离开关作时超过了三位置隔离开关“隔离隔离”功能的末端位置，则会使三功能的末端位置，则会使三位置隔离开关损坏。请勿将紧急操作转动到超过水平位置。位置隔离开关损坏。请勿将紧急操作转动到超过水平位置。543