600MW机组厂用电系统培训教材

600MW机组厂用电系统培训教材

第一节厂用电基本接线形式及运行方式

发电厂在启动、停机、检修过程中，有大量电动机拖动的

机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、除灰、除尘及

水处理等辅助设备的正常运行，这些电动机以及全厂的运

行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，

其总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的电量，大都由发电

厂本身供给。其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、

燃料种类及其燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电耗电

量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率

是发电厂运行的主要经济指标之一，一般火电空冷机组的厂

用电率为6%〜8%,降低厂用电率可以降低电能成本，同时

相应增大了对系统的供电量。

一、厂用电源及其引接方式

发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足电厂各种

工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备

用电源、启动电源和事故保安电源，一般电厂中都以启动电

源兼作备用电源。河曲二期600MW机组的厂用电经过诸多因

素的综合比较后，选择两个电压等级（10KV、400V）的配电

系统，400V工作电源从10.5KV厂用母线引接。

1.厂用工作电源及其引接

对于大容量机组，各机组的厂用工作电源必须是独立

的，而且是保证机组正常运行最基本的电源，必须要求供电

可靠，还要满足整套机炉的全部厂用负荷要求，并可能还要

承担部分公用负荷。600MW机组一般采用发电机一变压器组

单元接线，并采用分相封闭母线。机组厂用电源都从发电机

至主变压器之间的封闭母线引接，即从发电机出口经高压厂

用工作变压器（简称高厂变）将发电机出口电压降至所要求

的厂用高压。在这种接线方式下，发电机、主变、高厂变以

及相互连接的导体，任何元件故障都要断开主变高压侧的断

路器并停机。当发电机处于正常运行时，才能对厂用负荷供

电；在发电机处于停机状态、启动时发电机电压未建立之前

或停机使电压下降时，都不能对厂用负荷供电。这就说明，

需要另外设置独立可靠的启动和停机用的电源，停机电源是

指保证发电机安全停机的某些厂用负荷继续运行一段时间

所需的电源。另外，低压400V厂用工作电源，一般由高压

厂用母线通过低压厂用变压器引接。

2.厂用备用电源与启动电源

厂用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替

代工作电源，起后备作用。备用电源应具有独立性和足够的

供电容量，最好能与电力系统紧密联系，在全厂停电下仍能

从系统获得厂用电源。

启动电源一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源

不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供电源。600MW

机组的厂用备用电源，一般采用启动电源兼备用电源的方式

设置，而且一般都从系统经启动/备用变压器引接，从500KV

系统引接具有很高的可靠性。这种电源除起备用电源和启动

电源的作用外，也承担了发电机停机电源的作用，这种由启

动兼备用的电源变压器，从备用的角度看是一种明备用，平

时不接通高压厂用母线，不带机组负荷，当工作电源故障断

开时，由快切装置进行切换接通，代替故障的工作电源，承

担全部厂用负荷。对600MW机组，一般每两台机组设一套公

用的启动/备用变压器。对于低压400V的备用电源，与低

压工作电源的引接相似，从厂用母线经低压变压器引接，但

低压工作电源与备用电源多取自高压厂用母线的不同分段

上。

3.事故保安电源

对大容量发电机组，当厂用工作电源和备用电源都消失

时，为确保在严重事故状态下能安全停机，应设置事故保安

电源，以满足事故保安负荷的连续供电。采用的事故保安电

源通常是：蓄电池组和柴油发电机。

(1)蓄电池组。它是一种独立而十分可靠的保安电源。

蓄电池组不仅在正常运行时承担控制操作、信号设备、继电

保护等直流负荷，而且在事故情况下，仍能提供直流保安负

荷用电，如：直流润滑油泵、密封油直流泵、事故照明等。

同时，还可经过逆变器将直流变为交流，兼作交流事故保安

电源，向不允许间断供电的交流负荷供电。由于蓄电池容量

有限，故不能带很多的事故保安负荷，且持续供电时间一般

不超过6~8小时。

（2）柴油发电机。它是一种广泛采用的事故保安电源，

当失去厂用电源时，柴油发电机能在。〜12s之内向保安负

荷供电。一般每台600MW机组厂用负荷设置一套400V、三相、

50Hz柴油发电机组，作为交流事故保安电源。

（3）外接电源。当发电厂附近有可靠的变电所或者有另

外的发电厂时，事故保安电源还可以由附近的变电所或发电

厂引接，作为第三备用电源。

4.交流不停电电源（UPS）

交流不停电电源UPS一般为单相或三相正弦波输出，为

机组的计算机控制，数据采集系统，重要机、电、炉保护，

测量仪表及重要电磁阀等负荷，提供与系统隔离防止干扰

的、可靠的不停电交流电源。正常情况下来自400V保安电

源，特殊情况下由直流220V系统逆变为交流220V,继续供

电。

二、厂用电基本接线形式

厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整

个发电厂的工作可靠性有很大影响。厂用电的接线应保证厂

用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可

靠、灵活方便等要求。600MW机组通常都为机炉单元式设置,

采用机、炉、电为单元的控制方式。因此，厂用系统也必须

按单元设置，各台机组机、炉、电的厂用系统必须是独立的,

厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式，并多以成

套配电装置接受和分配电能。火电厂的厂用负荷容量较大，

分布面较广，尤以锅炉的辅助机械设备耗电量大，如吸风机、

送风机、磨煤机、一次风机、电动给水泵等大型设备，其用

电量约占厂用电量的60%以上。为了保证厂用电系统的供电

可靠性与经济性，且便于灵活调度，一般都采用按炉分段的

接线原则，既便于运行、检修，又能使事故影响范围局限在

机炉单元，不致过多干扰正常运行的其他机炉。当锅炉容量

较大及辅助设备容量较大时，每台锅炉可由2〜4段厂用母

线供电，厂用负荷在各段上应尽可能分配均匀，且符合生产

程序要求。低压220/380V厂用电的接线，对于大型火电厂,

一般亦采用单母线分段接线，即按炉分段或按机组分段。

三、二期高压厂用电系统及运行方式

(1)我厂二期10.5kV高压厂用电系统按每台机组一台容

量为63/35-35MVA的高压厂用变压器，两段10.5kV母线设

置，由高厂变供两段10.5kV母线。

(2)两台机组设置一台容量为63/35-35MVA的变压器作

为启动/备用电源，低压侧通过共箱母线与厂用母线备用分

支开关柜连接，启备变为有载调压变压器。

(3)每台机脱硫系统设置一段10.5kV母线，通过每台机

10.5KV母线A、B段各供一路电源，正常运行A段母线供电,

B段母线电源备用，两路电源采用并联切换。

（4）高压厂用电系统运行方式

正常运行时，我厂每台机两段10.5kV高压厂用母线均由

高压厂用工作变压器供电，启动/备用变压器处于热备用状

态，当高压工作回路故障或机组停机时，可将10.5kV高压

厂用母线电源经快切装置切换至备用电源供电，确保厂用电

正常供给。

每台机脱硫系统一段10.5kV高压母线，正常时由相应主

厂房A段10.5kV母线经电缆供电。当本段电源发生故障时,

在确认工作电源开关确已跳闸时，可以手动合上脱硫10KV

B段电源开关，暂时恢复供电，当工作电源恢复正常后，恢

复正常供电方式。

四、低压厂用系统及运行方式

二期低压厂用系统电压为400V和400/230V,中性点

全部采用直接接地。中性点直接接地系统的优点：是在单相

接地时中性点的电位接近于零，未接地相对地电压接近于相

电压。这样，设备和线路对地的绝缘可以按相电压设计，从

而可大约降低20%左右的造价。中性点直接接地系统的缺点:

1.在单相接地短路时必须断开故障线路，中断用户供

电，供电可靠性较差。

2.单相接地短路时短路电流很大，甚至可能超过三相短

路电流，因此必须选用较大容量开关设备。

（一）主厂房低压厂用系统

我厂每台机组主厂房低压厂用电源由本机10.5kV高压

厂用母线引接，共设置十一段400V动力配电中心（PC）,供

给本机组400V机炉辅机低压负荷用电,包括汽机400VPC两

段、锅炉400Vpe两段、空冷400Vpe四段，事故保安400V

PC一段，检修400VPC一段，照明400VPC一段。机、炉

400VPC两段母线间设联络开关互为备用（暗备用）；空冷

400VPC四段，设一台容量和工作变压器相同的备用变压器

（明备用）。

两台机公用PC:等离子400Vpe一段，除灰空压机400V

PC两段（设一台容量和工作变压器相同的备用变压器），升

压泵变400VPC两段。每段400V动力配电中心由一台低压

厂用变压器供电,两段400V动力配电中心之间可经联络开关

联接。低压厂用变压器采用互为备用的暗备用方式，变压器

容量均按两段动力配电中心的负荷容量选择。正常运行时两

段动力配电中心的联络开关断开,在两个变压器进线开关和

联络开关之间设置电气闭锁使两台变压器不能并列运行。

马达控制中心（MCC）：根据负荷分布情况分散就近配

置。互为备用及成对出现的负荷分别由对应的两段MCC供电,

每段MCC采用双电源供电方式，两路电源通过单刀双掷开关

实现一路工作，一路备用，且两路电源不能并列，另外，各

负荷MCC由相应动力配电中心供电。

机组交流保安电源系统：二期每台机的交流保安电源由

柴油发电机组、一段400V保安PC、一段机保安MCC,一段

炉保安MCC及自动转换开关等组成。每台机组配置一套快速

启动的柴油发电机组，柴油发电机组为河柴重工生产的

1200GFZ-B型四冲程闭式水循环风冷发电机组，额定出力

1200KWo

低压厂用电系统运行方式：空冷及除灰空压机400VPC

段以外的PC段正常运行时，各400VPC段分别由各自低压

厂用变压器供电，当本段工作电源发生故障时，在确认工作

电源开关确已跳闸时，确认不是本段母线故障后，可以手动

合上A、B段400VPC母线联络开关，对该段母线供电。

空冷及除灰空压机400VPC段，正常运行时，各PC段

母线由各自低压厂用变压器供电，当本段工作电源发生故障

时，备用电源自投装置动作，将备用电源开关合闸，恢复对

该段母线供电。

汽机PC,锅炉PC,空冷PC段正常切换时采用并联切换,

除灰空压机PCB段采用并联切换，检修PC、照明PC、等离

子PC、升压泵房PC段正常切换时采用串联切换，除灰空压

机PCA段采用串联切换。

各MCC电源正常由相应400VPC段供电,MCC采用双电源

供电方式，正常运行时，只能投入一路电源供电，另一路电

源作为备用，且优先考虑投入对应400Vpe供电；当工作电

源故障或停电时，采用先断后合的方式切至另一电源供电，

原工作电源恢复正常时，再及时采用先断后合的方式恢复原

供电方式；每台机的事故照明MCC正常由本机照明PC供电,

事故时由ATS自动转换开关切换至汽机保安MCC供电；每台

机的给煤机MCC正常由本机锅炉PCA段供电，事故时由ATS

自动转换开关切换至锅炉PCB段供电；每台机组设置十二段

MCC,汽机MCC两段，锅炉MCC两段，煤仓间MCC两段，给煤

机MCC一段，汽机采暖通风MCC一段，锅炉采暖通风MCC一

段，汽机保安MCC一段，锅炉保安MCC一段，脱硫MCC一段;

两台机公用MCC七段，汽机运转层MCC,集控采暖通风MCC,

凝结水再生间MCC,加药间MCC,化学水MCC,灰库MCC,辅

机水泵房MCCo

（二）关于空冷PC及除灰空压机PC注意事项

每台机4段空冷PC,并设有一台容量相同的备用变压器

（空冷变压器的过负荷能力St-2500KVA*l.1=2750KVA其

中2500KVA为空冷变容量，L1为干式变的过负荷系数）。

1.当一段空冷PC失电时，备自投正常自动动作；

2.当两段空冷PC同时失电时，失电风机负荷是

P2max=110KW*28=3080KW（此时以风扇电机的最大负荷计算，

其中110KW为空冷风机电机额定功率，28为两段PC所供风

机数量），St/P2max=0.9,所以当空冷PC两段失电时，应

该采取减负荷或者限制失电两段PC（失电PC均切换至空冷备

用变压器）所带风机的数量等措施，且负荷的最低值能保证

大于90%,同时为避免空冷备用变压器过负荷，还应将备自

投装置闭锁，因为三段空冷PC的负荷

P3max=110KW*42=4620KW（其中42为三段PC所供风机数量），

其负荷已经远超出了空冷备用变压器的容量。

二期空冷变压器采用四运一备的原因：

1.同类型空冷机组运行经验表明，空冷PC两段及以上

同时失电或故障的可能性较低；

2.一台备用变压器可以满足空冷PC两段同时失电后至

少90%的负荷；

3.减少了干式变，开关，电缆等设备的一次投资，还可

减少空冷变的空载损耗，一年约节省电量2.6万度。

除灰空压机PC切换注意事项，除灰空压机A变属于#3

机负荷，而除灰空压机B变及除灰空压机备变属于#4机的负

荷，当事故切换时，除灰空压机的备自投自动动作即可，因

为备自投的串联切换不会造成除灰空压机PC段的并联；当

除灰空压机变检修或其他工作需停运除灰空压机变时，需特

别注意，除灰空压机PCA段切换，采用串联切换，而除灰空

压机PCB段的切换可采用并联切换也可采用串联切换。

五、厂用电系统的操作原则

1.高压工作变与启备变之间正常时相互切换，应经过同

期检查合闸。

2.互为备用的厂用变压器之间在进行母线电源切换时

应采用母线短时并环方式进行倒换。

3.厂用系统送电时，应先合上电源侧开关，后合上负荷

侧开关，逐级操作；停电时先拉开负荷侧开关，后拉开电源

侧开关。

4.拉合刀闸前，必须检查开关在断开位置，拉合刀闸后,

应检查刀闸的位置是否正确，机构是否锁紧。

5.厂用母线送电时，各出线回路的开关和刀闸应在断开

位置。应先装上电压互感器一次回路保险，将电压互感器小

车推入工作位置，合上二次回路小开关。厂用母线送电后，

须检查三相电压正常后，方可对各供电回路送电。

6.厂用母线停电前，应先停用该母线的各供电回路，在

断开电源进线开关后，检查母线三相电压表无指示后，再拉

开电压互感器的刀闸，拉开二次回路小开关，取下一次回路

保险。

7.厂用变压器送电时先合高压侧开关，后合低压侧开

关，停电顺序相反，禁止低压侧对低厂变充电。

8.由于启备变容量按一台机组厂用负荷设计，在一台机

组启动过程中，应将另一台机组厂用快切解除。

六、厂用电系统中性点接地方式

1.高压厂用电系统的中性点接地方式：

高压(10KV)厂用电系统中性点接地方式的选择，与接

地电容电流的大小有关，当接地电容电流小于10A时，可采

用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流

大于10A时，可采用中电阻接地方式，也可采用电感补偿或

电感补偿并联高电阻的接地方式。目前电厂的高压厂用电系

统多采用中性点经电阻接地的方式。

中性点经电阻接地的主要特点是：

(1)选择适当的电阻，可以抑制单相接地故障时非故

障相的过电压倍数不超过额定相电压幅值的2.6倍，避免故

障扩大。

(2)当发生单相接地故障时，故障点流过一固定的电

阻性电流，有利于确保馈线的零序保护动作。

(3)接地总电流小于15A时(大电阻接地方式，一般

按L2L原则选择接地电阻)，保护动作于信号；接地总电流

大于15A时，改为中电阻接地方式(增大h),保护动作于

跳闸。

(4)需增加中性点接地装置。

二期高压(1OKV)厂用电系统，中性点采用中电阻接地

方式，接地电阻值30.31。。

2.低压厂用电系统中性点接地方式：低压厂用电系统中

性点接地方式主要有两种：中性点直接接地方式和中性点经

高电阻接地方式。二期低压厂用电系统采用中性点直接接地

方式。

第二节厂用电源的切换

多数电厂由于采用发电机一变压器组单元接线，机组单

元厂用工作电源从发电机出口引接，而发电机出口一般又不

装设断路器，为了发电机组的启动尚需设置启动电源，并将

启动电源兼作备用电源。在此情况下，机组启动时，其厂用

负荷需由启/备变供电，待机组启动完成后，再切换至由工

作电源（接至发电机出口的工作变压器）供电；而在机组正

常停机时，停机前又要将厂用负荷母线从工作电源切换至备

用电源供电，以保证安全停机。止匕外，在厂用工作电源发生

事故而被切除时，又要求备用电源尽快自动投入。因此，厂

用电源的切换在发电厂中是经常发生的。对于600MW机组电

厂的厂用工作电源与备用电源之间的切换有很高的要求：其

一，厂用电系统的任何设备（电动机、断路器等）不能由于

厂用电的切换而承受不允许的过载和冲击；其二，在厂用电

切换过程中，必须尽可能地保证机组的连续输出功率、机组

控制的稳定和机炉的安全运行。

一、厂用电失电影响与切换分析

厂用母线的工作电源由于某种故障而被切除，即母线的

进线断路器跳闸后，由于连接在母线上运行的电动机的定子

电流和转子电流都不会立即变为零，电动机定子绕组将产生

变频反馈电压，即母线存在残压。残压的大小和频率都随时

间而降低，衰减的速度与母线上所接电动机台数、负荷大小

等因素有关；另一方面，电动机的转速下降。失电后，电动

机转速逐渐下降的过程称为惰行，电动机转速下降的快慢主

要决定于负荷和机械常数，一般经o.5s后转速约降至

（0.85-0.95）倍额定转速，若在此时间内投入备用电源，

一般情况下，电动机能较迅速地恢复到正常稳定运行。如果

备用电源投入时间太迟，停电时间过长，电动机转速下降多,

且不相同，不仅会影响电动机的自起动，而且将对机组运行

工况产生严重影响。因此，厂用母线失电后，应尽快投入备

用电源。另一方面，从减小备用电源自动投入时对参与自起

动的电动机的冲击电流考虑，还必须分析母线残压与备用电

源电压之间的相位关系。

电动机的自起动就是正常运行时，其供电母线电压突然消

失或显著降低时，如果经过短时间（一般为0.5〜1.5s）在

其转速未下降很多或尚未停转以前，厂用母线电压又恢复到

正常（比如电源故障排除或备用电源自投），电动机就会自

行加速，恢复到正常运行。

电厂中有许多重要设备的电动机都要参与自起动，以保

障机、炉运行少受影响。因为有成批的电动机同时参与自起

动，很大的电流会在厂用变压器和线路等元件中引起较大的

电压降，使厂用母线电压下降很多。这样，就有可能使母线

电压过低，导致一些电动机的电磁转矩小于机械阻力转矩而

无法启动，还有可能引起启动时间过长而引起电动机过热，

甚至危及电动机的安全和寿命以及厂用系统的稳定。所以为

保证自起动能够实现，根据电动机的容量和端电压或母线电

压等条件做了一些措施：

1.电动机正常起动时，各电动机错开起动时间，厂用

母线最低允许值为额定电压的80%o

2.自起动时，厂用母线最低允许值为额定电压的65〜

70%o

3.限制参与自起动的电动机数量，对不重要设备的电

动机加装低电压保护，延时0.5s断开，不参加自起动。

4.阻力转矩为定值的重要设备的电动机，因它只能在

接近额定电压下起动，也不参加自起动。对这些机械设备，

电动机均可采用低电压保护。当厂用母线电压低于临界值

（电动机的最大转矩下降到等于阻力转矩）时，把它们从母

线上断开。这样，可改善未曾断开的重要电动机自起动条件。

5.对重要的机械设备，应选用具有高起动转矩和允许

过载倍数较大的电动机。

二、厂用电源的切换方式

厂用电源的切换方式，除按操作控制分手动与自动外，

还可按运行状态、断路器的动作顺序、切换的速度等进行区

分。

1.按运行状态区分

（1）正常切换。在正常运行时，由于运行的需要（如开

机、停机等），厂用母线从一个电源切换到另一个电源，对

切换速度没有特殊要求。

（2）事故切换。由于发生事故（包括单元接线中的高厂

变、发电机、主变压器、汽轮机和锅炉等事故），厂用母线

的工作电源被切除时，要求备用电源自动投入，以实现尽快

安全切换。

2.按断路器的动作顺序区分

（1）并联切换。在切换期间，工作电源和备用电源是短

时并联运行的。它的优点是保证厂用电连续供给，缺点是并

联期间短路容量增大，增加了断路器的断流要求。但由于并

联时间很短（一般在几秒内），发生事故的机率低，所以在

正常的切换中被广泛采用。但应注意工作电源与备用电源之

间的电压差和相角差。

（2）断电切换（串联切换）。其切换过程是：一个电源切

除后，才允许投入另一个电源，一般是利用被切除电源断路

器的辅助触点去接通备用电源断路器的合闸回路。因此厂用

母线上出现一个断电时间，断电时间的长短与断路器的合闸

速度有关。其优缺点与并联切换相反。

（3）同时切换。在切换时，切除一个电源和投入另一个

电源的脉冲信号同时发出。由于断路器分闸时间和合闸时间

的长短不同以及本身动作时间的分散性，在切换期间，一般

有几个频率的断电时间，但也有可能出现1〜2周波两个电

源并联的情况。所以在厂用母线故障及在母线供电的馈线回

路故障时应闭锁切换装置，否则投入故障供电网会因短路容

量增大而有可能造成断路器爆炸的危险。

3.按切换速度区分

（1）快速切换。一般是指在厂用母线上的电动机反馈电

压（即母线残压）与待投入电源电压的相角差还没有达到电

动机允许承受的合闸冲击电流前合上备用电源。快速切换的

断路器动作顺序可以是先断后合或同时进行，前者称为快速

断电切换，后者称为快速同时切换。

（2）慢速切换。主要指残压切换，即工作电源切除后，

当母线残压下降到额定电压的20%〜40%后合上备用电源。

残压切换虽然能保证电动机所受的合闸冲击电流不致过大，

但由于停电时间较长，对电动机自起动和机、炉运行工况产

生不利影响。慢速切换通常作为快速切换的后备切换。

第三节二期厂用电源切换及备自投装置介绍

二期厂用电快切装置选用江苏金智电气自动化有限公司

生产的MFC2000-3A型微机厂用电快切装置，其产品具有切换

可靠性高，人机界面友好，便于维护等特点。下述详细介绍:

一、快速切换

工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入，备用

电源由电厂高压母线或由系统经启/备变引入。正常运行

时，厂用母线由工作电源供电，当工作电源侧发生故障时，

必须跳开工作电源开关，此时厂用电母线失电，由于厂用负

荷多为异步电动机，电动机将惰行，母线高压为众多电动机

的合成反馈电压，称其为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰

减。

快速切换时间应小于o.2S,实际应用时，通常由相角来

界定，如60度，考虑到合闸回路固有的时间，合闸命令发

出时的角度小于60度，应有一定的提前量，提前量的大小

取决于频率和合闸时间，如在合闸固有时间内平均频差为

1Hz,合闸时间为100S,则提前量约为36度。快速切换整定

值有二个，即频差和相角差。在装置发出合闸命令前瞬间将

实测值与整定值进行比较，判断是否满足合闸条件，由于快

切装置总是在启动后瞬间进行，因此，频差和相差整定可取

较小值。

二、同期捕捉切换

MFC2000快切装置同期捕捉切换其原理概括如下：

切换最好的办法是实时跟踪残压的频差和相角差的变

化，尽量做到反馈电压与备用电源向量第一次相位重合时合

闸，这就是所谓的“同期捕捉切换”。同期捕捉切换时间约

0.6S,对于残压衰减较快的情况，该时间要短的多。若实

现同期捕捉切换特别是同相点合闸，对电动机的自启动很有

利，因此到厂用母线电压衰减到65—70%左右，电动机转速

不至于下降很大，且备用电源合上时冲击最小。需要说明的

是，同期捕捉切换之“同期”与发电机同期并网之“同期”

有很大不同。同期捕捉切换时，电动机相当于异步发动机，

其定子绕组磁场已由同步磁场转为异步磁场，而转子不存在

外加原动力和外加励磁电流。因此，备用电源合上时，若相

角差不大，即使存在一些频差和压差。定子磁场也将很快恢

复同步，电动机也很快恢复正常异步运行。所以，此处同期

指在相角差零点附近一定范围内合闸。

在实现手段上，同期捕捉切换有两种基本方法：一种基

于“恒定越前相角”原理，即根据正常厂用负荷下同期捕捉

阶段相角变化的速度（取决于该时的频差）和合闸回路的总

时间，计算并整定出合闸提前角，快切装置时时跟踪频差和

相差，当相差达到整定值，且频差不超过整定范围时，即发

合闸命令，当频差超范围时，放弃合闸，转入残压切换。这

种方法优点是较为可靠，合闸角不致偏差太大，缺点是合闸

精度不高，且随厂用负荷变化而变化。另一种基于“恒定越

前原理”，即完全根据实时的频差、相差，依据一定的变化

规律模型，计算出相角差过零点的时间，当该时间接近合闸

回路总时间时，发出合闸命令。从理论上讲，该方法能较精

确的实现过零点合闸，且不受负荷变化影响。但使用时，需

要解决不少困难：一是要准确地找出频差、相角变化的规律

并给出相应的数学模型，不能简单的利用线性模型；二是由

于厂用电反馈电压频率变化的不完全连续性（有跳变）及频

率测量的间断性（10MS一点）等，造成频差及相差测量的间

断和偏差；另外，合闸回路的时间，也有一定的离散性等。

由于在同期捕捉阶段，相差的变化速度可达1—2度/LMS,

因此，任何一方面产生的误差都将大大降低合闸的准确性。

MFC2000系列快切装置的“恒定越前时间”同期捕捉切换

方法，采用动态分阶段，二阶数学模型来模拟相角差的变化,

并用最小二乘法来克服频率变化及测量的离散性及间断性，

使得合闸准确度大大提高。如不计合闸回路的时间偏差，可

使合闸角限制在±10°以内。

同期捕捉切换整定值也有两个。当采用恒定越前相角方

式时，为频角和相角差（越前角）；当采用恒定越前时间方

式时，为频角和越前时间（合闸回路总时间）。同期捕捉方

式下，频差整定可取较大值。

三、残压切换

当残压衰减到20—40%额定电压后实现的切换通常称为

“残压切换”。残压切换虽能保证电动机安全，但由于停电

时间长，电动机自启动成功与否、自启动时间等都受到较大

的限制。一般残压衰减到40%的时间为1秒，残压衰减到20%

的时间约为L4秒。而对另一组试验结果表明，衰减到20%

的时间约为2秒。

四、长延时切换

长延时切换是在以上三种切换方式均无法实现或由于系

统、辅机原因造成而不能采用以上三种切换方式进行切换，

其原理是：在跳开工作电源开关足够长的时间，如3—5S后

再合上备用电源。

五、应用事项

由于厂用母线上电动机的特性有较大差异，合成的母线

残压特性曲线与分类的电动机相角、残压曲线的差异也较

大，因此，安全区域的划定严格来说需根据各类电机参数、

特性、所带负荷等因素通过计算确定。实际运行中，可根据

典型机组的试验确定母线残压特性。试验表明，母线电压和

频率衰退减的时间、速度和达到最初反相的时间，主要取决

于试验前该段母线的负载。负载越多，电压、频率、下降越

慢，达到首次反相和再次同相的时间越长。而相同负荷容量

下，负荷电流越大，则电压频率下降的越快，达到最初反相

和同相的时间越短。

快速切换的思想在快速开关问世以后，才得以实现。快

速开关的合闸时间一般小于100ms,有的甚至只有40-50ms

左右，这为实现快速切换提供了必要条件，假定事故前工作

电源与备用电源相角相同，并假定从事故发生到工作开关跳

开瞬间，两电源仍相角相同，则如采用同时切换，且分合闸

错开时间整定得很小（如10ms）,则备用电源合上时相角差也

很小，冲击电流和自动启动电流均很小。若采用串联切换，

则断电时间至少为合闸时间,假定100ms,对60万机组,相

角差约20—30左右，备用电源合闸时的冲击电流也不很大,

一般不会造成设备损坏或快切失败。

快速切换能否实现不仅取决于开关条件，还取决于系统

接线、运行方式、故障类型。系统接线方式和运行方式决定

了正常运行时厂用母线电压与备用电源电压间的初始角，若

电压间的初始角较大，如大于20,则不仅事故切换时难以保

证快切成功，连正常并联切换也将因环流太大而失败或造成

设备损坏事故。故障类型则决定了从故障发生到工作开关跳

开，这一期间厂用母线电压和备用电源电压的频率、相角等

的变化。

因此，实际情况下可能出现这样情况，一是客观条件无

法实现快速切换，二是有些机组有时快速切换成功，有时不

成功。

快速切换不成功的最佳后备方案是同期捕捉。有关数据

表明：反相后第一个同期点时间约为0.4—0.6秒。残压衰

减允许值（如20%—40%）为1—2秒，而长延时则要经现

场试验后，根据残压曲线整定一般为几秒钟，以保证自启动

电流在4-6倍内，可见同期捕捉切换较之残压切换和长延

时切换有明显的好处。

目前有些发电厂采用发变组单元接线方式，而启动/备

用电源则由附近500KV变电站提供，在正常情况或某些运行

方式下，厂用工作电源与备用电源间存在较大的初始相角

差，且该相角差随运行方式改变而改变，有些时候甚至大于

20°,这对快切非常不利，这些情况下，同期捕捉切换是必

不可少的。

六、关于快切时间

快切时间涉及到两个方面：一是开关固有跳闸时间；二

是快切装置本身的动作时间。就开关固有跳闸时间而言，

当然是越短越好，特别是备用电源固有开关合闸时间越短越

好。从实际要求来说，固有合闸时间以不超过3-4周波为

好，一般真空开关通常都能满足。若切换前工作电源与备用

电源相同，快切装置以串联方式实现快速切换时，母线断线

时时间在100ms以内，母线反馈电压与备用电源电压间的相

位差在备用电源开关合闸瞬间一般不会超过20-30度，这

种情况下，冲击电流、自启动电流、母线电压的下降及电动

机转速的下降等因素对机炉的运行带来的影响均不大。对开

关速度的过分要求是不必要的，因为快速切换阶段频差和相

位差的变化较慢，速度提高10ms,相位差仅减少几度，但对

机构的要求提高不少。

快切装置本身的固有动作时间包括其硬件固有动作时间

和软件最小运行时间。装置硬件固有时间主要包括开关量输

入、开关量输出两部分的间隔和继电器动作时间，一般总的

时间在6-8ms左右。软件最小运行时间指最快情况下，软

件完成测量、判断、执行等的时间，该部分一般在3-4ms

左右。与开关一样，过分追求快速对快切装置来说同样是不

必要的，而且是有害的。从硬件来说，就目前的制造水平而

言，进一步提高速度意味着减少或取消继电器隔离环节，仅

采用光藕隔离，从现场实际情况来说，采用继电器一光藕两

级隔离的技术更为成熟可靠。从软件来说，针对开关断开时

灭弧引起的暂态所需进行的一些特别计算处理以及开关量

输入测量时的去拌处理等都是保证装置动作准确性和可靠

性必不可少的，省去这些时间只能使装置加快几毫秒，对装

置切换几乎无影响，但对装置动作的可靠性来说却是致命

的。

七、装置功能简介：

（一）切换功能

1.正常切换

（1）并联切换：a.并联自动：手动启动，若并联切换

条件满足，先合备用（工作）开关，经一定延时后再自动跳

开工作（备用）开关，如这段延时内，刚合上的备用（工作）

开关被跳开，则装置不能自动跳开工作（备用）开关，若并

联切换条件不满足，装置将闭锁发信，并等待复归。b.并联

半自动：手动启动，若并联切换条件满足，先合备用（工作）

开关，而跳开工作（备用）开关的操作由人工完成，在规定的

时间内，刚合上的备用（工作）开关被跳开，操作人员仍不能

跳开工作（备用）开关，装置将发出警告信号。若启动后并

联切换条件不满足，装置将闭锁发信，并等待复归。

（2）正常同时切换：手动启动，先发跳开工作（备用）

开关命令，切换条件满足时，发合备用（工作）开关命令。

若要保证先分后合，可在合闸命令前加一定的延时。正常同

时切换有三种切换条件，快速、同期捕捉、残压。

2.事故切换：事故切换由保护出口启动，单向，只能

由工作电源切向备用电源。有两种方式：

（1）串联切换：保护出口启动，先跳开工作电源开关，

在确认工作电源开关跳开且切换条件满足时，合上备用电

源。串联切换有三种切换条件，快速、同期捕捉、残压。

（2）事故同时切换：保护启动，先发跳工作电源开关命

令，切换条件满足时即（或经用户延时）发合备用电源开关命

令。

3.不正常情况切换：不正常情况切换有装置检测到不正

常情况后自动启动，单向，只能由工作电源切向备用电源。

不正常情况有两种情况：

（1）厂用母线失电：当厂用母线三相电压均低于整定值,

时间超过整定延时，则装置根据选择方式进行串联或同时切

换。切换条件：快速、同期捕捉、残压。

（2）工作电源开关误跳：因各种原因（包括人为误操作）

造成的工作电源开关误跳，装置将在条件满足时合上备用电

源。切换条件：快速、同期捕捉、残压。

（二）低压减载功能

切换过程中的短时断电将使厂用母线电压和电动机转

速下降，备用电源合上后，电动机成组自启动成功与否将主

要取决于厂用母线电压，此时若切除不重要辅机，将有利于

重要辅机自启动，本装置有二段低压减载出口，二段可分别

设置延时，以备用电源合上为延时起始时间。

（三）闭锁报警、故障处理功能

1.保护闭锁

某些保护动作时（如分支过流、母差等），为防止备用电

源误投入故障母线，可由这些保护将装置闭锁，装置将给出

信号等待复归。

2.出口闭锁

当装置内部软压板或控制台闭锁开关闭锁装置的跳合

闸出口时，装置将给出出口闭锁信号给工作人员。出口闭锁

可往复投退，不必经手动复归。

3.开关位置异常（去藕合）

装置启动切换的必要条件之一是工作、备用开关一个合

着，另一个打开，若正常检测时发现这一条件不满足（工作

开关误跳除外），将闭锁出口，并发信号等待复归。另外，

切换过程中如发现一定时间内该跳的开关未跳开或该合的

开关未合上，装置将根据不同的切换方式分别处理并给出位

置异常闭锁信号。如：同时切换或并联切换中，若该跳的开

关未跳开，将造成两电源并列，此时装置将执行藕合功能，

跳开刚合上的开关。

4.后备电源失电

若工作电源投入时备用电源失电或备用电源投入时工

作电源失电，都将不能进行切换操作，装置将给出报警信号

并进入等待复归状态。考虑备用段PT检修的情况，可将此

功能进行投退。但退出后，后备失电情况下，能实现残压切

换。

5.PT断线

厂用母线PT一相或二相断线时，装置将闭锁报警并等

待复归。

6.装置异常

装置投入后即始终对某些重要部件如：CPU、RAM、EPROM、

EEPROM、AD等进行自检一旦有故障将闭锁报警。

7.装置失电

装置开关电源输出的+5V、±15V、±24V、任一路失电

都将引起工作异常，特设电压监视回路并独立于CPU工作，

一旦失电即报警。

8.等待复归

这是一个总的信号，在下列情况下，装置将自行闭锁，

进入等待复归状态，在此状态下，将不响应任何外部操作及

启动信号，只能手动复归解除。如闭锁或故障仍存在，则复

归信号依旧。（1）进行了一次操作后。（2）发出闭锁（出口

闭锁除外）信号后。（3）出口闭锁由人工投退。（4）发生故

障后（电压消失除外）。

备自投装置简介

二期空冷PC及除灰空压机PC使用了江苏金智备自投装

置，下面详细介绍备自投的原理。

备自投原理

正常运行时，1DL合，1ZKK合，2ZKK分，2DL分（冷备

用）或合（热备用）。当进行自投时，先跳1ZKK,确认1ZKK

分开后，再合2DL和2ZKK。

1.备自投就绪状态

当以下条件满足时，约10秒后备自投自动进入就绪状

态：1DL合，1ZKK合，2ZKK分；1PT电压正常，2PT电压正常。

2.备自投的起动原则

（1）1DL跳闸，备自投起动，先联跳1ZKK,确认其跳

开后，合2DL和2ZKK0

（2）1ZKK跳闸，备自投起动，合2DL和2ZKK。

（3）380V母线三相失压，电压低于整定值上达整定延

时时间「后，备自投起动，先跳1ZKK,确认其跳开后再合

2DL和2ZKK0

3.备自投的闭锁原则

(1)刚完成一次自投动作后。信号：“备投动作”、“备投

闭锁”。

(2)1DL、1ZKK和2DL、2ZKK均合上或均打开时，备自

投无法进行自投。信号：“备投闭锁”、“开位异常”。

(3)备用无压，即2PT电压低于整定值也时，将不进

行自投。信号“备投闭锁”、“备用无压”。该功能可根据需

要进行投退。

(4)备自投起动后，在发出跳1ZKK命令约0.6s后，

若1ZKK辅助接点信号未返回，装置将认为1ZKK拒动，为防

止备用电源投入故障而不再发合2ZKK和2DL的命令。信号:

“备投闭锁”、“开位异常”。

(5)装置检测到1PT之1相或2相断线后，将自行闭

锁自投。信号“备投闭锁”。液晶显示“异常报告”中出现

“PT断相”。

(6)装置自检出CPU模块故障后，将自行闭锁自投。

信号：“备投闭锁”、“装置故障”。

(7)“外部闭锁”接点闭合时，信号：“备投闭锁”

装置在以上闭锁情况下，将不再响应起动命令，不能作

自投。在排除故障或情况消失后装置将自动复归，重新进入

就绪状态，准备下一次自投。

4.合2ZKK和2DL的条件

(1)1ZKK已跳开；

(2)1PT三相电压低于残压整定值口。

图2T

第四节厂用10KV及400V开关柜介绍

一、10KV开关柜

二期10KV开关柜选用天津百利天开电器有限公司成套

组合产品，下面具体介绍如下：

（一）真空断路器参数：

1.额定电流1250A

（馈线）、2500A（进线）

2.起始短路电流值（周期分量，有效值）40kA

3.额定短路开断次数（电寿命）三50次

4.最大关合电流（峰值）100kA

5.动稳定电流（峰值）lOOkA

6.4s热稳定电流（有效值）40kA

7.1min工频耐受电压（有效值）242kV

（相对地）

8.雷电冲击耐受电压（全波、峰值）\75kV

8.机电寿命三

10000次

9.额定短路开断电流的直流分量不小于40%

（按分闸时间允许值下限）

10.断路器合闸时间<75ms

11.断路器分闸时间<60ms

断路器控制要求

1.真空断路器为伊顿E-VAC产品。

2.断路器具有弹簧贮能操动机构，该机械控制电压为直

流110V,跳合闸、控制回路电压为直流110V,其控制电压

波动范围为一15%〜+10%额定电压；对于进线真空断路器

配置两个独立的跳闸回路。

3.真空断路器开关柜为中置式开关柜，当断路器处于

“试验”位置时，小车与接地母线自动联接。

4.真空断路器开关柜内，其母线、断路器、出线和仪表

等均有单独的隔离小室，小室与小室间隔离，按金属铠装结

构制造。

5.断路器具有“防跳”功能，在一次合闸指令下只能合

闸一次。

6.为防止过电压，真空断路器回路负荷侧配备合适的限

制操作过电压的装置。

断路器的操作机构

断路器都是带触头的电器，通过触头在分、合动作达到

开断与关合电路的目的，因此必须依靠一定的机械操作系统

才能完成。在断路器本体以外的机械操作装置称为操作机

构，而操动机构与断路器动触头之间连接的部分称为传动机

构和提升机构。

根据能量形式的不同，操作机构可分为手动操作机构

(CS)、电磁操作机构(CD)、弹簧操作机构(CT)、电动机操作

机构(CJ)、气动操作机构(CQ)、液压操作机构(CY)等。

我厂厂用断路器操作机构为弹簧操作机构。

利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构称

弹簧操动机构，弹自

成。

图2-2

1-上连接端子

2-真空灭弧室

3-绝缘套筒

4-下连接端子

10

5-滚动触头

6-触头弹簧

7—绝缘连杆

8-分闸弹簧

9-双臂连杆

10-驱动轴

11-脱扣机构

12-操动机构盒

真空断路器基本数据

1断路器型号E-VAC

2触头型式梅花式

3正常电压(kV)10KV

4最大电压(kV)12kV

5BIL值(kV)75

6频率(Hz)50

7额定电流(A,rms)1250,2500

8对称短路开断电流(kA,40

rms)

94秒短时耐受电流值(kA,40

rms)

10关合电流能力(kA,rms)100

11最长开断时间(ms)50ms

12最长合闸时间(ms)70ms

13E2级短路电流时的允许操274

作次数

14额定短路开断电流的直流51

分量(%)

15标称触头开断时间(ms)20-50ms

16标称合闸时间(ms)35-70ms

17最大TOC辅助开关(只数)辅助开关默认为10开10

闭

18断路器重量（kg）200/300

19机械寿命（次）20000

20真空泡型号及产地WL-35761W.美国西屋

21原产地江苏常州

（二）熔断器和真空接触器回路（FC开关）参数

1.熔断器参数

预期短路电流（周期分量、有效值）40kA

额定短路开断电流的直流分量不小于40%

限流特性在预期电流（有效值）为40kA时，经熔断器限

流后的短路电流值，不超过允许半波峰值电流40kA,热稳定

电流40kA（4s）。动作特性以时间轴为常数。熔断电流误差不

大于*10%,动作时间不大于0.01s。

2.接触器参数

额定电流400A

额定接通能力4kA

额定开断能力4kA

半周波内允许通过最大电流（峰值）40kA

热稳定电流4kA(4s)

最小额定开断感性电流能力0.2Ie,COS4)

二0.15

F-C开关的控制要求

1.F-C手车上，熔断器便于抽出更换，且动静触头具有

足够的强度。

2.为防止过电压F-C回路负荷侧根据负荷性质配备合

适的限制操作过电压的装置。

3.F-C回路的操作电压和控制电压均为直流110V,其

控制电压波动范围为-15%〜+10%额定电压；F-C回路机

构具有“防跳”功能，在一次合闸指令下只能合闸一次。

4.F-C回路中接触器为机械保持型，即合闸后由机构闭

锁，待接触器跳闸线圈励磁后才跳闸。

5.熔断器带有撞针，当单相熔断器熔断后，联动三相

一同跳闸，并能联动跳开接触器，且有较高的可靠性；跳开

接触器后有相应的电气信号接点和机械指示。

6.F-C回路开关柜内设有独立的接地母线，运载小车灵

活轻便。当小车推到“试验”位置时，小车与接地母线自动

联接。

FC开关图片

图2-3

真空接触器及熔断器(FC开关)基本数据

序项目规格规范

号

1接触器型号VSC/P永磁操动机构

2正常电压(KV)10KV

3最大/最小电压(V)12V

4Imin工频耐受电压(kV)42KV

5雷电冲击耐受电压(kV)75KV

6频率(Hz)50Hz

7额定电流(A)400A

8额定分断能力6kA

9额定接通能力15000A

10极限分断能力50KA(与熔断器有关)

11额定热稳定电流(kA/s)6kA/s

12半波允许通过电流峰值55KA

(kA)

13保安电流(kA,ms)熔断器

14操作循环周期(次/小时)900

15额定电流卜操作次数100万

16机械寿命100万

17接触器重量(kg)49kg

18原产地厦门

19分闸电流(A)0.1A

20合闸电流(A)0.1A

21储能电机的功率(W)15W(储能电容)

22接触器线圈

1合闸线圈电压(V)110V

2合闸功率(W)15W

3分闸线圈电压（V）110V

4分闸功率（W）15W

（三）开关柜技术性能要求

1.高压配电装置由两部分组成，一部分为真空断路器的

手车式开关柜，另一部分为由熔断器和真空接触器（F-C）

组成的手车式开关柜。

2.开关柜均符合五防要求及关门操作功能：

防止误分合断路器、接触器

防止带负荷抽出小车

防止带地刀送电

防止带电分合接地刀

防止误入带电间隔（即带电时柜门不能打开）

高压开关柜除有“五防”措施外，还实现整体联锁

柜体前面明显位置装设断路器挂锁用装置，以便于断路

器在检修位时，在开关柜关门状态下挂锁，以防止向用电设

备误送电。

3.开关柜的前门为钱链门，且在开关“试验”位置时，

也能关闭，开关柜背后有带窥视窗的盖板，窥视窗位置便于

观察接地刀的位置。

4.所有断路器为弹簧储能操动机构并在所有位置上能

灵活地进行电气、机械跳闸。

5.手车在柜体中有明显的工作位置、试验位置和断开位

置之分，各位置均能自动锁位或安全接地，为保证检修安全,

在开关柜静触头上装有触头盒及挡板，并能自动进行开闭；

手车由试验位置向工作位置移动的操作可在关门情况下进

行。

6.开关柜内设电加热器（AC220V）,各开关柜的加热器

通过接触器及小空开均匀接至加热器回路小母线上。加热器

由温湿度控制器自动控制其投切并可在柜外由开关控制其

投入或切除；开关柜每回路均装设开关状态显示仪等器件，

具有显示开关位置、高压带电显示、温湿度控制、储能、接

地开关指示、小车位置指示、一次回路模拟图、带电闭锁及

缺相报警功能。在不开门的情况下能方便地监视断路器或接

触器的跳合闸状态；后板上设观察口，能观察到接地刀触头

的接触情况。

7.母线标明相别的颜色，A、B、C相分别为黄、绿、红

色。

8.零序电流互感器：主要参数为100/1A,10P10,5VA；

零序电流互感器在接地电流很小（0.5TA）时，保证足够的

准确度，也能在较大电流时（25〜100A）保证精度。当电流

在1A〜100A范围变化时，变比误差不大于1%；角误差不大

于1.5%o

9.电压互感器放在单独的间隔内，并配有一次熔断器,

当允许检查和进入开关柜内更换一次熔断器时，电压互感器

与一次熔断器要完全隔离；采用电压互感器二次开口三角加

装微机消谐装置进行消谐等，电压互感器为三相式接线，主

二次线圈线电压为100V,辅助二次线圈电压为100/3V。

10.开关柜前门上设有断路器或接触器合分闸位置状态

指示器，在不开门的情况下能方便地监视断路器或接触器的

分合闸状态。

11.开关柜内断路器处于闭合时，有机械闭锁(机械解

锁钥匙)使开关柜柜门不能打开。

12.每段10kV母线配置一套快速动作的带弧光传感器的

电弧光母线保护装置，以避免故障时产生的电弧光对设备及

人员造成的严重伤害。

13.10kV开关柜馈线柜采用底部电缆进线，电源进线柜

采用共箱封闭母线下进线。

10KV开关柜基本数据

1开关柜型号KYN28A-12

2标称额定电压(KV)12KV

3主母线额定电流(A)3150A

4母线短路电流(KA)热稳定40KA动稳定

100KA

5母线BIL值(kV)42KV

6合闸控制电压(V)DC110V

7分闸控制电压(V)DC110V

8装置单台重量(kg)850kg

9控制布线

A额定电压(V)DC110V

B导线最小规格(mm2)BVRlmm2

C绝缘型号BVBVR

DCT导线规格(mm2)BVBVR2.5~4mm2

E端子排型号菲尼克斯

F端子排额定值(V)400V

G导线接头型号0T

10接地母线铜排TMY-5*50

11等电位铜排TMY-4*40

12制造商天津市百利天开电器有

限公司

图2-410KV开关柜图片

（四）10KV弧光母线保护简介

二期每段lOkv母线均配置一套天津百利天开电器有限

公司的快速动作带弧光传感器的电弧光母线保护装置，以避

免故障时产生的电弧光对设备及人员造成的严重伤害。

该装置具有：

I.能判别出发生弧光的具体位置，即每个lOkv开关柜

的母线室都必须安装独立的弧光传感器，以便能够尽快查找

并消除故障。

2.电弧光保护系统必须具备故障代码指示功能，并对整

个系统有完善的自检并能发出告警指示。

3.电弧光母线保护跳闸接点不得使用电子式跳闸接点，

必须使用符合IEC255-23保护继电器标准的机械式跳闸接

点，以保证系统的可靠性。

4.电弧光母线保护装置动作后输出一付独立空接点去

闭锁厂用快切装置。

二、厂用低压(400V)开关柜

二期主厂房低压开关柜动力中心(PC)为上海通用生产

的抽屉式开关柜MLS5；辅助厂房低压开关柜(PC/MCC)采

用天津百利天开生产的MNS低压成套开关；主厂房MCC由太

原罗克佳华公司生产MNS低压成套开关。400V开关柜主要由

断路器、接触器等组成，如下重点介绍断路器及接触器。

(一)断路器

1.所有空气断路器和大电流塑壳断路器的脱扣器采用

智能型脱扣器，具有长延性、短延时、瞬时和接地保护等；

为了保证系统的选择性，减小短路故障影响的范围，断路器

具有区域选择性联锁，框架式断路器长延时曲线斜率可调。

2.抽出单元具有工作、试验、隔离三个位置；其中工作

位置为断路器工作时主电路、控制回路接通时的状态；试验

位置为断路器试验时主电路断开、控制回路接通时的状态；

隔离位置为断路器退出运行时主电路、控制回路均断开时的

状态；三个位置均可锁定。

3.断路器具有机械指示装置，用于指示断路器的位置状

态（断路器接通、断开和试验、隔离、工作位置）。

4.断路器采用手动、电动操作，并具有弹簧自动储能机

构。

5.低压动力中心的进线和联络断路器，当上、下进线时

具有相同分断能力。

6.每次操作起动控制装置进行合闸操作时，断路器机构

只合闸一次，即具有机械和电气的“防跳”要求。当电动操

作断路器处于合闸位置时，由起动控制装置进行的合闸操作

不引起断路器合闸机构的再次动作。

7.当断路器处于试验位置时，控制回路允许就地及远方

操作断路器；当断路器位于隔离位置时，断路器远方操作回

路断开。

8.断路器在单元门的正面有一个手动操作的手柄，手柄

位置表明断路器处于断开或合闸状态。具有二个或以上的挂

环用来把断路器锁住在断开位置；只有当断路器和操作机构

在“断开”位置时，才可以打开或关上门。

9.抽出式断路器具有良好的安全保护措施，即在合闸状

态下，插拔断路器时，有安全脱扣装置使断路器先跳闸。

10.塑壳断路器有极强的限流功能，大于25倍额定电流

的短路电流可在10ms内切断。

11.塑壳断路器具备选择性电流保护，保护可灵活采用

反时限、定时限特性，延时可整定。

12.在断路器合闸后或未完成的合闸操作期间，如果合

闸控制回路断电，则控制回路上所有操作装置均回复到正常

的“断路器分闸”位置。

（二）接触器

1.接触器和智能马达控制器与塑壳空气断路器组合使

用，作为电动机控制、隔离和回路过载保护的作用。

2.接触器线圈最小吸合和最大释放电压符合规定，以便

在动力中心母线电压最低为其额定值的90%,且合闸信号发

自远方的低压动力中心的情况下，接触器能够成功地吸合并

保持，为了满足这些要求，可设中间继电器，作为接触器电

路的组成部分。

3.当使用中间继电器时，其返回电压等于或小于其所控

制的接触器线圈的返回电压的95%。

（三）联锁及指示

1.机械联锁如下功能：

断路器只有在工作、试验、隔离位置可以进行手动操作;

工作、试验位置可以电动操作。除非一次