1、10kV开关柜培训材料,章节,高压开关柜概述,一、基本概念1.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。,高压开关柜的作用,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。因此，高压开关柜是非常重要的配
2、电设备，其安全、可靠运行对电力系统具有十分重要的意义。,高压开关柜的分类,各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型,各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型,具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型,断路器手车本身落地，推入柜内；,手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。,中置式手 车,落地式手 车,KYN产品型号及含义,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）两大部分组成。,柜体,开关柜的外壳和隔板采用敷铝锌钢板，整个柜体不仅具有精度高、抗腐蚀与氧化作用，且机械强度高、外形美观，柜体采用组装结构，用拉铆螺母和高强度螺栓联结而成，因此装配
3、好的开关柜能保持尺寸上的统一性。 开关柜被隔板分成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，每一单元均良好接地。,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。,A-母线室,B-手车（断路器）室,C-电缆室,D-继电器仪表室,请在此输入您的标题,请在此输入您的文本。,断路器的类型及结构,一、高压断路器的基本常识：1、什么是高压断路器：额定电压在3kV以上的断路器即为高压断路器。2、高压断路器的作用：高压断路器是
4、电力系统中最重要的控制设和保护设备。其主要作用为： (1)能切断或闭合高压线路的空载电流。 (2)能切断与闭合高压线路的负荷电流。 (3)能切断与闭合高压线路的故障电流。 (4)与继电保护配合，可快速切除故障，保证系统安全运行。3、断路器、负荷开关、隔离开关的作用与区别是什么？ 断路器、负荷开关、隔离开关，都是用来闭合和切断电路的高压电气设备。 (1)断路器主要用于在正常情况下或故障情况下切断和接通电路。在发生短路时，继电保护动作能自动切断短路电流； (2)负荷开关只用来切断负荷电流（即工作电流）； (3)隔离开关只能在没有负荷电流的情况下切断线路和隔断电源之用，也可切断很小的空栽电流或电容电
5、流。因此，用途不同决定了它们的构造和型式的不同。,4、高压断路器的类型及型号含义：高压断路器按照灭弧介质的不同可划分为以下几类：(1)油断路器。(2)压缩空气断路器。(3)真空断路器。(4)SF6断路器。型号含义：1第一个拼音文字表示断路哭的种类，即S-少油，D-多油，K-压缩空气，Z-真空，L-六氟化硫，Q-自产气，C-磁吹。2第二个拼音文字表示使用场合，即N-户内，W-户外。3、拼音文字后的数字依次表示设计序列，额定电压，额定电流和额定开断电流。4、在额定电压后面有时增加1个拼音文字，用来表示某种特殊 性能，如G-改进型或高海拔，D-增容，W-防污，Q-耐震。例如：LW10B252/400
6、050GL：SF6；W：户外式；252:额定电压；4000：额定电流；50：额定短路开断电流为50kA; G-高海拔,5、高压断路器的基本结构：(1)开断元件：开断元件包括断路器的灭弧装置和导电系统的动静触头。(2)支持原件：用来支撑断路器本体的原件，包括外壳和支持绝缘子或瓷套。(3)底座或架构：固定断路器的支架等结构。(4) 操作机构：操动断路器分合闸的元件。(5)传动系统：将操作机构发出的操动断路器分合闸的运动能量传动给导电杆和动触头的结构。6、断路器操作机构的种类： 手动操动机构（CS)；气动操作机构（CQ）；电磁操动机构（CD）；弹簧操动机构（CT）；液压操动机构（CY）；弹簧储能液压
7、机构（AHMA或HMB）。,电磁机构,永磁机构,永磁机构,弹簧结构（ABB),盘簧结构（ABB）,盘簧结构（ABB）,脱扣结构,开关柜手车的三个位置,工作位置,试验位置,检修位置,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。,开关柜五防系统,a、断路器手车在推进或拉出过程中，无法合闸； b、断路器手车只有在试验位置或工
8、作位置时，才能进行合、分操作而且在断路器合闸后，手车无法从工作位置拉出；防止断路器在合闸状态推进或拉出负荷区。 c、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验位置移至工作位置；仅当断路器手车处于试验位置或柜外时，接地开关才能进行分、合闸操作；,开关柜具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障了操作人员及设备的安全。1防止误入带电间隔2防止带接地线合闸3防止带负荷合闸4防止带电挂接地线5防止带负荷拉刀闸,d、接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔。,开关柜盘后门与接地开关联锁示意图,e、断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时， 可实现仅能手动分闸不能合
9、闸。,f、断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。 开关设备上的二次线与断路器手车上的二次线的联络是通过手动二次插头来实现的，二次插头的动触头通过一个尼龙波纹收缩管与断路器手车相连，二次静触头座装设在开关柜手车室的右上方。断路器手车只有在试验、断开位置时，才能插上和解除二次插头，断路器手车处于工作位置时由于机械联锁作用，二次插头被锁定，不能被解除。,开关柜二次插头被锁定示意图,二次防跳、继电保护原理,1-1 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,1-2 控制器件-按钮,1-3 控制器件-微动和辅助开关,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接
10、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。,1-4 控制器件-继电器类型,1-5 控制器件-接触器、继电器有关符号,1-6 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
11、,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,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
12、,S2闭合,绿灯亮,2-6 分闸合闸-储能,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,储能电机得电,Y1得电,绿灯亮,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
13、,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,
14、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,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
15、,绿灯亮,合闸线圈得电,KO,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
16、合上后机械能量释放,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,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
17、,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,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,
18、OFF,Y1,S9,S8,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
19、弹簧已经被拉伸储能。,QF,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,S
20、2,S3,QA1,QA1,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
21、理,QF,S2,S3,QA1,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
22、,QF,4-1 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,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,
23、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
24、,XB3,QF,WS,KCO,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
25、,205,QF,4-5 继电保护-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,4-6 继电保护-速断,IN,S1,S2,S3,QA1,QA1,2,1,
26、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,Q
27、F,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WS接通,203,204,205,206,QF,4-8 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,
28、KCO,SEL,KA1,IN,QF,当变压器内部发生故障时WS接通,203,204,205,206,KA1得电,QF,4-9 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,TQ,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WS接通,203,204,205,206,KA1得电,KA1接点闭合,TQ得电,SEL
29、,205,QF,4-10 继电保护-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,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,KA1断开,常见故障和处理方法断路器拒绝合闸,断路器拒绝跳闸,断路器误合闸,断路器误跳闸,10kV开关柜常见故障、分析及对策 1
30、0kV开关柜常见故障 10KV开关柜通常分为半封闭式和金属封闭式（ HXGN 、GAE、AMS、SBC、ZS1）等。也可按断路器型号分为真空开关柜、少油开关柜、SF6开关柜等。如今开关柜的概念完整地说已演变成由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器、所用变以及控制、测量、保护、调节装置、内部连接件、附件、外壳和支持件等组成的成套设备。由于开关柜设计制造、安装工艺等方面存在的问题造成事故：部分开关柜相间距离不够，支持瓷瓶对地爬距不够，隔板绝缘材质差、柜内电缆头制作工艺差等，若系统运行年限过长或者系统出现过电压时就产生单相接地，甚至造成相间短路。 1 电气连接点的发热 电气连接点的发热问题，最突出表现在配变进线柜和母联等一些大电流开关柜上。这几年负荷剧增，使一些电气连接不良的环节出现由于发热而引起温度过,
