貴州斷路器為您全面解析中壓電氣知識

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一、中壓開關柜定義及分類

  開關柜是金屬封閉開關設備的俗稱，按照GB3906（3～35kV金屬封閉開關設備）定義，金屬封閉開關設備是指除進出線外，完全被金屬外殼包住的開關設備。

中壓開關柜分類：

     1.按產品名稱分

     a. 鎧裝式交流金屬封閉開關設備

       某些組成部件分別裝在接地的、用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。

     b. 間隔式交流金屬封閉開關設備

        間隔式與鎧裝式一樣，某些元件也分設在單獨隔室內，但具有一個或多個非金屬隔板。

     c. 箱式交流金屬封閉開關設備

        除鎧裝式、間隔式以外的金屬封閉開關設備。

    2.按結構特征分

   a.固定式

     SF6負荷開關、真空負荷開關、壓氣負荷開關等均采用固定安裝方式。特點：運行可靠，維修不方便。

   b.移開式

     斷路器手車、PT手車、計量手車、隔離手車等均采用移開安裝方式。特點：檢修方便，梅花觸頭容易發生故障。

   3.按使用場所分

   a. 戶內

      我們公司大部分產品都是戶內產品

   b. 戶外

      箱式變、GW-126戶外交流高壓隔離開關

二、開關柜型號命名

      開關柜型號是根據由國家機械工業部發布的行業標準《JB/T 8754  高壓開關設備型號編制辦法》來命名。

JB/T 8754標準為推薦性而非強制性，因此開關柜命名不一定完全遵循本標準。

1.開關柜全型號組成（簡化）

1.1.全型號組成的第1~3位按下表確定。（環網——H ）

1.2. 第4位為設計序號，按產品型號證書發放的先后順序用阿拉伯數字表示，由型號頒發單位統一編排。（西高所）

1.3.第5位為改進順序號，按改進先后順序用A、B、C……表示，由型號頒發單位統一編排。

1.4.第6位為額定電壓，用阿拉伯數字表示，單位千伏（kV）。

1.5.第7位為主開關類型，見下表

  （S）  —— 配少油斷路器；  （L）  —— 配SF6斷路器

  （Z）  —— 配真空斷路器；  （F）  —— 配負荷開關

  （F.R）—— 配負荷開關+熔斷器組合；

  （J.R）—— 配接觸器+熔斷器組合；（F-C）

  （G）  —— 配隔離開關；

1.6.第8位為主開關所配用的操動機構類別。常用彈簧操動機構T。

1.7.第9位為開關柜的額定電流，以安培值表示（A） 。

1.8.第10位為開關柜的額定短路開斷電流或額定短時耐受電流，以千安值表示（kA）。

實例：

“KYN28A-12（Z）/T1250-31.5”型號解讀

K——鎧裝式交流金屬封閉開關設備

Y——移開式

N——戶內

28——設計序號

A——改進順序號

12——額定電壓（12kV）

（Z）——配真空斷路器

T——采用彈操機構

1250——額定電流（1250A）

31.5——開斷（31.5kA）

“XGN15-12(F.R)/T100-31.5”型號解讀

X——箱式交流金屬封閉開關設備

G——固定式

N——戶內

15——設計序號

12——額定電壓（12kV）

（F.R）——配負荷開關+熔斷器組合；

  T——采用彈操機構

100——額定電流（100A）

31.5——開斷（31.5kA）(通過熔斷器實現)

三、開關柜額定值

1.額定電壓

      額定電壓為開關設備所在系統的最高電壓上限。標準值：3.6，7.2，12，24，40.5

2.額定絕緣水平

衡量開關設備絕緣水平兩個非常重要指標：

額定短時工頻耐受電壓（1min）和額定雷電沖擊耐受電壓。

電力行業標準比GB11022要求高些，電力行業標準DL/T593還規定便于現場測量的空氣絕緣距離。

耐壓參數

3.額定頻率

    額定頻率的標準值為16.67Hz、25Hz、50Hz。

    三相開關設備的額定頻率標準值為50Hz。

4.額定電流

   開關設備的額定電流是開關設備在規定使用和性能條件下能持續通過的電流有效值。如630A、1250A、3150A。

  功能單元是以單元內各主回路元件中具有最小額定電流的元件的值，作為該單元的額定電流。

 5.額定短時耐受電流（熱穩定）

  在規定使用和性能條件下，在規定的短時間內，開關設備在合閘位置能夠承載的電流的有效值。

    20kA、 25kA 、 31.5kA 、 40kA 、 50kA 。

6.額定峰值耐受電流（動穩定）

  在規定使用和性能條件下，開關設備在合閘位置能夠承載的額定短時耐受電流第一個大半波的電流峰值。

   50kA、 63kA 、 80kA 、 100kA 、 130kA 。

  額定峰值耐受電流一般取額定短時耐受電流的2.55倍。

7.額定短路持續時間

   開關設備在合閘位置能承載額定短時耐受電流的時間間隔。  

   0.5S，1S， 2S ，3S，4S。

四、外殼防護等級（GB4208）

 1.外殼防護等級用IP代碼表示。

 2.IP代碼由IP字母、第一位特征數字、第二位特征數字、附加字母及補充字母組成。

 3.第一位特征數字表示防人身安全和防塵。

 4.第二位特征數字表示防水。

  第一和第二位特征數字不要求規定時，該處由字母“X”代替如：IP4X、IPXX；附加字母和補充字母不要求規定時可以直接省略。

實例

1.KYN28A-12產品外殼防護等級IP4X ，隔室間防護等級IP2X。

 IP4X：能阻擋直徑大于1mm金屬絲或厚度大于1.0mm窄條物體進入柜內；

 IP2X：能阻擋手指或直徑大于12.5mm物體進入其他隔室。

2.XGN15-12產品外殼防護等級IP3X 。

   IP3X：能阻擋直徑或厚度大于2.5mm工具、金屬絲進入柜內。

3.YBM(P)29-12/0.4箱變外殼防護等級IP23 。

  IP23：能阻擋手指或直徑大于12.5mm物體和在淋水條件下水進入柜內。

4.MNS低壓抽出式開關柜外殼防護等級最高可達IP54 。

  IP54：能阻擋灰塵和在濺水條件下水進入柜內。

五、聯鎖

 為了保證可靠的運行和操作者的安全，金屬封閉開關設備應具有以下功能：

1.防止帶負荷分、合隔離開關（隔離手車）；

2.防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器（允許提示性）；

3.防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、負荷開關等開關；

4.防止在帶電時誤合接地開關；

5.防止誤入帶電隔室。

   以上5點統稱為“五防聯鎖”

實例

一、KYN28A-12產品如何實現五防聯鎖功能？

 1.防止帶負荷分、合隔離開關（隔離手車） ：

   斷路器手車（上下觸頭相當于隔離開關），采用斷路器與地盤車聯鎖；

  隔離手車，采用電磁鐵與斷路器進行電氣聯鎖，防止斷路器處于合閘位置搖出隔離手車。

 2.防止誤分、誤合斷路器（允許提示性）；

   因其允許提示性，且在其他聯鎖配合下，即使發生誤分、誤合斷路器，也不會產生事故，因此重要度不是很高。目前很少中置柜具備該功能。

  實行該功能須采用電氣和機械2種聯鎖同時使用。

3.防止接地開關處在合閘位置時關合斷路器：

  接地開關處在合閘位置時，斷路器手車處在試驗位置，通過導軌聯鎖裝置，手車不能搖到工作位置。斷路器雖可以關合，但與主回路已經斷開，不會造成事故。

4.防止在帶電時誤合接地開關：

  當設備處于通電狀態時，斷路器處在合閘狀態，斷路器手車不能搖動，保持在工作位置，接地聯鎖機構的舌板不能往下按，接地開關不能合閘操作。

5.防止誤入帶電隔室：

  因防護對象為人，保證人身安全，因此該功能為五防之首。

  一般通過接地開關或電磁鎖和門聯鎖來實現該功能。

  停電順序：

  斷路器分閘，手車搖到試驗位置，接地開關合閘，前下門和后下門打開。

  送電順序：

  關閉前下門和后下門，接地開關分閘，手車搖到工作位置，斷路器合閘。

  KYN28聯鎖現狀： 

  按正確的送電順序操作，處于通電狀態：

  斷路器合閘，手車在工作位置，接地開關處于分閘位置，前下門和后下門通過聯鎖都不能打開，滿足要求。

  但出現誤操作送電，不關前下門或和后下門，接地開關還是可以分閘，手車搖到工作位置，斷路器合閘，開關柜通電，但門開著，可以進入帶電隔室，不能滿足要求。

  因此, KYN28接地聯鎖機構存在缺陷。

  解決方案：

  通過開發接地開關后門反向聯鎖和前下門反向聯鎖解決。

  后門反向聯鎖：后門不關接地開關不能分閘。（已開發完成）

  前下門反向聯鎖：前下門不關接地開關不能分閘。

  接地開關不分閘后續操作就不能進行。

中壓元件

一、真空斷路器

1、斷路器分類

按內部絕緣介質分：

    少油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器及磁吹斷路器  

按操作機構分：電磁、彈簧、永磁 

2.技術參數

2.1 額定電壓（kV）：12（24、40.5）

2.2 額定電流（A）： 630、1250、1600、2000、2500、

                    3150、4000、5000、6300

2.3 額定短路開斷電流（kA）：16、20、25、31.5、40、50

  （額定短時耐受電流）

   額定短路開斷電流：斷路器能開斷最大短路電流。

2.4 額定峰值耐受電流（kA）： 40、50、63、80、100、130 

『額定短路關合電流』：當斷路器合閘到已短路的系統時 ，能關合的最大短路電流。 

2.5 額定短路電流持續時間： 4s（3s、2s）

2.6 機械壽命    3萬（永磁機構10萬次）

2.7 二次操作電壓

成套設計注意要點：

一次參數：額定電壓、額定電流、耐壓、額定短路開斷電流、

     開斷次數、額定短路關合電流、額定短路電流持續時間；

二次參數：控制和儲能電壓、過流脫扣線圈數量、防跳、閉鎖

          線圈、斷路器內部二次原理圖；

其他參數：型號、安裝方式、外形尺寸、安裝尺寸、機械壽命 

二、互感器

   互感器屬于特種變壓器，分電流互感器和電壓互感器。

電流互感器：

   將大電流轉換成標準小電流（5A、1A），供測量、保護用。

電壓互感器：

  將高電壓轉換成標準低電壓（100V），供測量、保護用。也可作電容器放電用、電源PT用。

1.電流互感器（CT）

   1.1  型號：LZZBJ9-10A        CT型號含義大全

       L:電流互感器   Z：支柱式    Z:澆注式 

       B：帶保護級    J：加強型    9:設計序號

       10：額定電壓（kV）  A：結構代號

   1.2  變比：一次電流/二次電流

        二次電流：5A、1A；一次電流根據系統需求

        變比：100/5、200/1、2000/5

        復合變比：100～200/5、200～400/5

   1.3  精度等級(根據互感器在回路中用途選)

       0.5/10P10、0.2/0.5/10P20、0.5/5P10/5P10

      測量級：0.2S、0.2、0.5S、0.5（S擴大測量范圍）

      保護級：5P、10P，表示±5%和±10%  P表示保護

      準確限值系數：10、15、20、25、30（易被忽略）

舉例：

  5P10表示當一次過流10倍時，該繞組的復合誤差≤±5%

  10P10表示當一次過流10倍時，該繞組的復合誤差≤±10%

  10P15表示當一次過流15倍時，該繞組的復合誤差≤±10%

1.4 額定輸出容量（易被忽略）

     設計院經常采用特殊CT額定輸出容量，變相的達到指定互感器廠家和型號的目的。

    開關柜結構設計時，須考慮CT的外形尺寸和安裝尺寸

2.電壓互感器(PT)

  2.1  型號：JDZ(X)10-3、6、10      PT型號含義大全

       J:電壓互感器   D：單相    Z:澆注式 

       X：帶剩余電壓繞組    10:設計序號

       3、6、10：額定電壓（kV） 

  2.2  變比

        二次電壓：100V  ；一次電壓根據系統電壓

        JDZ10-10： 10/0.1   10/0.1/0.1（V形接法）

        JDZX10-10：10/√3/0.1/√3/0.1/3

                   10/√3/0.1/√3/ 0.1/√3/0.1/3

                 （星形Y和開口三角形接法）

  2.3  精度等級

      測量級：0.2、0.5S、0.5（S擴大測量范圍）

      保護級：3P、6P，P表示保護

     型號              變比                   精度等級

   JDZ10-10     10/0.1                          0.5級

   JDZ10-10     10/0.1/0.1                      0.2/0.5

   JDZX10-10    10/√3/0.1/√3/0.1/3            0.5/6P 

   JDZX10-10    10/√3/0.1/√3/ 0.1/√3/0.1/3   0.2/0.5/6P

2.4 額定輸出容量

    不同型號PT，額定輸出容量不同；

    相同型號PT，不同廠家，額定輸出容量也可能不同；

3.零序電流互感器

  3.1  型號：LXK-φ80(100、120、200)

       LX:零序電流互感器   K：開合式 

       φ80：內孔直徑

  3.2  變比：一次電流/二次電流

        二次電流：1A  一次電流固定

       變比：50/1 、 60/1 、 100/1

  3.3  精度等級

       保護級：1級、3級

3.4  原理： 

     正常情況下，三相電流矢量和等于零，零序CT二次繞組無信號。

    當發生接地故障或三相電流不平衡時，三相電流矢量和不等于零，零序CT二次側輸出信號，帶保護元件動作，切斷電源，達到接地故障保護目的。

三.避雷器、過電壓保護器 

   用來限制過電壓，使電力系統中電器設備免受大氣過電壓和內部過電壓的危害。

1.避雷器

 復合外套金屬氧化物避雷器

根據使用場所不同分為：

配電型（S）：保護相應電壓等級的開關柜、變壓器、箱式變、電纜頭等有關配電設備免受大氣和操作過電壓損壞；

電站型（Z）：保護發電廠、變電所中交流電器設備免受大氣過電壓和操作過電壓的損壞； 

電機型（D）：限制真空斷路器或少油斷路器投切旋轉電機時產生的過電壓，保護旋轉電機免受操作過電壓的損壞； 

電容器型（R）：抑制真空斷路器或少油斷路器操作電容器組產生的過電壓，保護電容器組免受操作過電壓的損壞。

 S型用于10KV配電線路（出線），

 Z型用于母線設備（PT柜）和主變10KV側（進線）

2.過電壓保護器 

 三相組合式電壓保護器TBP

保護對象: A 電動機 B 配電、電站 C 電容 O 電機中性點

相間距離：85、150（戶內）；76、280（戶外）

外套類型：“F”硅橡膠外套，無“F”為瓷外套

使用環境：“W”為戶外型，  無“W”為戶內型

附加功能：“J”帶JS-8計數器（適用戶外型），

          “IM”帶過電壓動作記錄儀（戶內，裝于面板）

四.戶內高壓帶電顯示裝置 

      帶電顯示裝置，由三個傳感器和一個帶電顯示器經導線連接組成。

1.帶電顯示裝置

       型號：DXN3-10Q / T(Q)（七一廠家型號）

      D：高壓        X：顯示裝置     N：戶內    

      3：設計序號   10：額定電壓     Q：加強絕緣型 

      T：提示型      Q：強制閉鎖型

選用強制型（Q）時，需注明二次電源電壓。

書寫格式:

A.帶電顯示裝置，DXN3-10Q/T，1套，附10kV傳感器

B.帶電顯示裝置，DXN3-6Q/Q，1套，AC220V 附6kV傳感器

2.傳感器

   型號：CG5-10Q/口 （福州安特）

      CG：傳感器           5：設計序號

      10：額定電壓(kV)     Q：加強絕緣型 

      口：高度（mm）

   高度：125、130、140、145、150、170

傳感器選型要點：

   額定電壓(kV)：3、6、10

   傳感器高度：根據設計要求，按照樣本選

   設計序號：按照樣本選

3.帶電顯示器

   型號：ZS3-T(Q)/口 （七一廠家型號）

  ZS：顯示器   3：設計序號  T：提示型   Q：強制型

  口：類別（I、II、III、IV、V、VI、新I、新II、新III、核相I、核相III）

新老I～III區別：新型采用發光二極管，取消氖燈直鍵開關。

帶電顯示器選型要點：

   功能：T型或Q型

   類別：按照設計要求選擇適用類別，II型只有提示型（T）         

   開孔尺寸參照樣本

書寫格式:

A.帶電顯示器，  ZS3-T/I

B.帶電顯示器，  ZS3-Q/I,AC220V

C.帶電顯示器，  ZS3-Q/核相I,AC110V

書寫格式:

A.傳感器，CG5-10Q/140

B.傳感器，CG5-6Q/140

C.傳感器，CG5-10Q/130