西門子8DA10型高壓開關(guān)柜GIS系統(tǒng)培訓(xùn)講義課件

1、西門子8DA10型高壓開關(guān)柜（GIS）系統(tǒng)簡介第一章 8DA10型高壓開關(guān)柜功能、 特點(diǎn) 8DA 系列可擴(kuò)展、固定式安裝斷路器型開關(guān)柜主要在變電站和配電站中使用，并且可完成用戶變電站的開關(guān)任務(wù)。這些開關(guān)柜額定電壓高達(dá) 40.5 kV，額定電流高達(dá) 3150 A。它們適用于 100 kA 的最大允許額定短路電流和 40 kA 的最大短路分?jǐn)嚯娏鳌?DA 型固定安裝斷路器型開關(guān)柜具有以下特點(diǎn)：適合室內(nèi)安裝的金屬外殼開關(guān)柜，出廠時(shí)已組裝好，經(jīng)過型式試驗(yàn)；采用絕緣介質(zhì) SF6 氣體； 可安全觸摸的電纜連接與互連系統(tǒng)并可連接固體絕緣母線和 SF6 氣體絕緣母線；本柜型GIS為單母線結(jié)構(gòu)；本柜型采用單極金

2、屬外殼； 本柜型為免維護(hù)高壓開關(guān)柜；采用邏輯機(jī)械聯(lián)鎖的完整開關(guān)柜聯(lián)鎖系統(tǒng)；氣密性一次外殼，不受污物、濕氣和小動(dòng)物等環(huán)境因素的影響；具有較高的人員安全性；具有較高的設(shè)備安全性。第二章 8DA10型開關(guān)柜原理及柜體結(jié)構(gòu)上圖為： 8DA10（3極）斷路器柜和開關(guān)柜極柱 低壓室（標(biāo)準(zhǔn)高度： 850/1200 mm） SIPROTEC保護(hù)繼電器（選件） 用于三位置隔離開關(guān)的控制與指示板，帶有斷路器位置指示器 用于饋線氣體室的氣體壓力指示器 (B0) 氣體灌充閥 真空斷路器的控制與指示板 電纜隔室 用于電壓檢測系統(tǒng)的插孔 框架 母線 母線外殼 三位置隔離開關(guān) 上套管 斷路器外殼 真空滅弧室 電流互感器 下

3、套管 開關(guān)柜連接外殼8DA10型開關(guān)柜為單母線三極開關(guān)柜，其結(jié)構(gòu)大致可分為： （1）高壓斷路器柜； （2）高壓斷路器； （3）三位置隔離開關(guān)； （4）電流互感器； （5）電壓互感器； （6）氣室。下面將就上述幾部分組成的功能、特性進(jìn)行簡要介紹。 2.1 斷路器柜 2.1.1 功能 斷路器柜是 8DA 系列開關(guān)柜的基本柜型。具有“進(jìn)線”和“出線”功能。它可攜載或分?jǐn)嗨蓄~定母線及饋線電流以及相應(yīng)銘牌上標(biāo)出的短路電流。 2.1.2 框架開關(guān)柜極柱和開關(guān)柜前端的支撐件，形成電纜連接隔室。 2.1.3 低壓室 用于安放保護(hù)、控制、測量和計(jì)量裝置； 帶有斷路器的插入式電纜以及位于C形導(dǎo)軌上、用于進(jìn)線和出

4、線電纜（如母線）的三位置隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)； 可將各個(gè)裝置安裝在門內(nèi)或低壓室內(nèi)的安裝板上2.1.4 開關(guān)柜極柱 極柱是前后布置的。 一個(gè)開關(guān)柜極柱包含一個(gè)垂直安排的外殼， 內(nèi)有一個(gè)真空滅弧室。單極極柱橫截面123456172891011121340 kA31,5 kA1干燥劑2鑄鋁腔體3母線排4三位置開關(guān)5氣密襯套6安全隔膜7真空滅弧室 31,5 kA; 40 kA8電流互感器9容性耦合電極10極柱支撐板11柜體連接件12內(nèi)錐式插接件13外殼 內(nèi)部帶有三位置隔離開關(guān)的母線外殼在開關(guān)柜極 柱的上方水平布置。2.2 高壓斷路器 真空斷路器是開關(guān)柜不可分割的一部分，它由以下部件組成：帶儲(chǔ)能彈簧結(jié)構(gòu)和控

5、制部件的操作結(jié)構(gòu)；用于觸頭操作的分?jǐn)鄺U；3 個(gè)帶真空泡的開關(guān)柜極柱。 真空斷路器與高壓開關(guān)柜之間具有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，斷路器和三位置隔離開關(guān)以機(jī)械方式進(jìn)行聯(lián)鎖。 機(jī)械聯(lián)鎖可防止在三位置隔離開關(guān)沒有處于確定的末端位置（合閘/分閘）時(shí)斷路器被合閘。而且，機(jī)械聯(lián)鎖還可防止在斷路器合閘后三位置隔離開關(guān)被操作。安裝在極柱內(nèi)的真空滅弧室套管 頂部法蘭 滅弧室支撐件真空滅弧室 電流互感器 2.3 操作機(jī)構(gòu)箱 操作機(jī)構(gòu)箱通過一個(gè)可拆卸的前板進(jìn)行封閉。 前板上有用于控制部件與指示器的開孔。操作機(jī)構(gòu)箱可容納操作斷路器所需的所有部件。 斷路器可通過電氣方式進(jìn)行合閘，或使用 ON 按鈕以機(jī)械方式進(jìn)行合閘。 操作動(dòng)力通過一

6、個(gè)操作連桿機(jī)構(gòu)被傳輸?shù)秸婵諟缁∈摇?合閘彈簧在合閘之后立即由電機(jī)進(jìn)行重新儲(chǔ)能。如果電機(jī)電源出現(xiàn)故障，則可手動(dòng)將合閘彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能。 為此，在可拆卸前板上提供了一個(gè)用于從后面連接手動(dòng)曲柄的開孔。 彈簧儲(chǔ)能狀況可從指示器上讀出。 輔助觸頭 S1 ON 按鈕 合閘線圈 分勵(lì)脫扣器 OFF 按鈕斷路器的操作軸 分閘彈簧 操作計(jì)數(shù)器 斷路器的位置指示器“合閘彈簧儲(chǔ)能/未儲(chǔ)能”指示器 上圖為不帶前板的斷路器操作機(jī)構(gòu)箱 （11）輔助觸頭 （12）合閘彈簧 （13）帶手動(dòng)曲柄聯(lián)結(jié)器 的機(jī)構(gòu) （14）銘牌按下斷路器面板上的ON 按鈕，斷路器即合閘。通過真空滅弧室外的操作桿，操作傳遞到真空滅弧室。之后，馬達(dá)立即將彈

7、簧儲(chǔ)能。如果馬達(dá)的供電有問題，該彈簧可以通過手柄手動(dòng)儲(chǔ)能。為了手動(dòng)儲(chǔ)能，面板上有一個(gè)孔，儲(chǔ)能手柄可通過該孔和齒輪機(jī)構(gòu)嚙合。彈簧的儲(chǔ)能狀態(tài)可由指示器讀出。操作機(jī)構(gòu)箱由一個(gè)可移開的蓋板封閉，蓋板上有為控制元件和指示器開的孔。斷路器面板 ON按鈕（機(jī)械）：當(dāng)有馬達(dá)操作的隔離和接地開關(guān)室，改按鈕被鎖上OFF按鈕鎖定裝置（掛鎖）操作循環(huán)計(jì)數(shù)器斷路器“合/分”位置指示“彈簧已儲(chǔ)能”和“彈簧已儲(chǔ)能”指示器手柄（為斷路器合閘彈簧儲(chǔ)能）開孔的蓋子2.4 三位置隔離開關(guān) 三位置隔離開關(guān)將隔離開關(guān)和接地開關(guān)的功能組合在一起，它僅用于無負(fù)載的操作。 靜觸頭，“合閘”位置 母線外殼 母線 母線支撐件 靜觸頭，“準(zhǔn)備接地

8、”位置 套管 動(dòng)觸頭，“準(zhǔn)備接地”位置 處于“合閘”位置的動(dòng)觸頭 處于“分閘”位置的動(dòng)觸頭帶母線和套管的三位置隔離開關(guān) 2.4.1三位置開關(guān)的操作隔離開關(guān)“合/分”的開關(guān)位置指示機(jī)械操作接地開關(guān)的孔機(jī)械操作隔離開關(guān)的孔選擇鑰匙的孔“分/準(zhǔn)備接地”的開關(guān)位置指示斷路器的開關(guān)位置指示沒有馬達(dá)操作機(jī)構(gòu)時(shí)，手動(dòng)操作隔離或接地都要用雙凸鑰匙來預(yù)選。只有相關(guān)的操作被允許時(shí)，預(yù)選才是可能的。三位置開關(guān)的操作桿是不同的設(shè)計(jì)，并且用顏色來區(qū)分，如下所述： 隔離開關(guān)操作桿：經(jīng)鈍化處理，黃色，凸頭在右邊，鑰 齒在上部 接地開關(guān)操作桿：紅色，凸頭在右邊，鑰齒在左邊 緊急操作桿（兩種功能都有）：經(jīng)鈍化處理，黃色，沒 有

9、凸頭，槽的位置標(biāo)出鑰齒凸頭隔離開關(guān)操作桿接地開關(guān)操作桿緊急操作桿 2.4.2 三位置開關(guān)操作的注意事項(xiàng)1）手動(dòng)合隔離開關(guān)時(shí)機(jī)械聯(lián)鎖可防止三位置開關(guān)帶負(fù)荷 操作。2）帶負(fù)荷接地會(huì)損壞三位置開關(guān)。3）只有斷路器合入后，接地過程才結(jié)束。4）在裝有馬達(dá)操作三位置開關(guān)的開關(guān)柜中，如果馬達(dá)電 源出現(xiàn)故障，三位置開關(guān)在非特定的位置，必須用緊 急操作桿手動(dòng)操作三位置開關(guān)。5）緊急操作桿沒有停止位置。操作超過了停止位置會(huì)損 壞三位置開關(guān)。6）操作緊急操作桿時(shí)一定要一次操作到位，嚴(yán)禁來回搬動(dòng)，以防止 誤操作。2.4.2 三位置開關(guān)操作的注意事項(xiàng) 7）饋線接地請遵守五項(xiàng)安全守則： 與開關(guān)柜絕緣。 確保不會(huì)重合閘。

10、檢查供電側(cè)的安全絕緣。 接地和短路。 覆蓋或隔離附近的帶電體。8）要確保斷路器不會(huì)打開應(yīng)： 向上拉鎖定裝置 裝上掛鎖9）解除接地時(shí)應(yīng)： 取下掛鎖 鎖定裝置的桿自動(dòng)向下回位 操作斷路器到“分開”位置 操作接地開關(guān)到“分開”位置2.4.3 母線接地開關(guān)操作時(shí)的注意事項(xiàng) （1）合上時(shí)應(yīng)注意： 絕不可帶負(fù)荷操作母線可靠接地開關(guān)，這會(huì)損壞接地開關(guān)。 遵守五項(xiàng)安全守則 隔離所有開關(guān)柜的進(jìn)線和出線（2）分開時(shí)應(yīng)注意： 打開過程中要避免接地開關(guān)停在中間位置，因?yàn)槟孓D(zhuǎn)是不可 能的。 完成整個(gè)分開的操作。 不可用強(qiáng)力。（力矩大約是140Nm）2.5 聯(lián)鎖開關(guān)只有滿足與其它元件的位置的邏輯關(guān)系，才能操作。必須閉鎖不

11、允許的開關(guān)操作，以便于：提供完全的人身安全保護(hù)。防止開關(guān)柜損壞和供電故障聯(lián)鎖的類型主要是機(jī)械聯(lián)鎖。相互聯(lián)鎖關(guān)系大致為隔離開關(guān)、斷路器及接地開關(guān)間的聯(lián)鎖。具體關(guān)系如下： （1） 出線和母聯(lián)柜的斷路器柜分?jǐn)嗖僮鞣謹(jǐn)嗖僮髦挥性谝韵虑闆r下才可能：類型合/分隔離開關(guān)斷路器分閘/接地開關(guān)分閘機(jī)械/機(jī)械合/分接地開關(guān)斷路器分閘/隔離開關(guān)分閘機(jī)械/機(jī)械斷路器合閘隔離開關(guān)或接地開關(guān)沒有處于中間位置（擋板關(guān)閉）機(jī)械斷路器分閘未通過鎖定裝置進(jìn)行鎖定機(jī)械而且，隔離開關(guān)和接地開關(guān)可裝電氣機(jī)械聯(lián)鎖裝置；或僅僅接地開關(guān)裝電氣機(jī)械聯(lián)鎖（2）母線提升柜/可隔離的母線連接/頂部安裝的母聯(lián)柜分?jǐn)嗖僮鞣謹(jǐn)嗖僮髦挥性谝韵虑闆r下才可能：

12、類型合/分隔離開關(guān)相關(guān)斷路器分閘/接地開關(guān)分閘電氣機(jī)械/機(jī)械合/分接地開關(guān)相關(guān)斷路器分閘/隔離開關(guān)分閘電氣機(jī)械/機(jī)械分開斷路器鎖定裝置未鎖機(jī)械可以為隔離開關(guān)或接地開關(guān)安裝電氣機(jī)械聯(lián)鎖裝置。（3）帶隔離開關(guān)的電壓互感器分?jǐn)嗖僮鞣謹(jǐn)嗖僮髦挥性谝韵虑闆r下才可能：類型合/分隔離開關(guān)接地開關(guān)分閘機(jī)械合/分接地開關(guān)隔離開關(guān)分閘機(jī)械可以為隔離開關(guān)或接地開關(guān)安裝電氣機(jī)械聯(lián)鎖裝置。（4）防短路母線接地開關(guān)分?jǐn)嗖僮鞣謹(jǐn)嗖僮髦挥性谝韵虑闆r下才可能：類型接地開關(guān)合閘/分閘接地開關(guān)分閘，用于操作桿的開孔打開機(jī)械式或電氣機(jī)械式可以為隔離開關(guān)或接地開關(guān)安裝電氣機(jī)械聯(lián)鎖裝置。三位置隔離開關(guān)開關(guān)位置開關(guān)位置 位置指示器 單線圖

13、 “分閘” 三位置隔離開關(guān)分閘，斷路器分閘 “合閘” 三位置隔離開關(guān)合閘，斷路器合閘 “準(zhǔn)備接地” 三位置隔離開關(guān)準(zhǔn)備接地，斷路器分閘 “接地” 三位置隔離開關(guān)接地，斷路器合閘 2.5 電流和電壓互感器 2.5.1 電壓互感器1、特性： 符合 IEC 60 044-2 標(biāo)準(zhǔn) 鑄塑樹脂絕緣 電感型 因金屬外殼而可以安全 觸摸 設(shè)計(jì)為低功率電壓互感器（電阻分壓器） (6) 符合 IEC-60044-7 標(biāo)準(zhǔn) 作為法蘭分隔器安裝在柜接頭上方，或可作為內(nèi)錐式插入系統(tǒng)而插到任意空閑插孔中 適用于所有保護(hù)和測量功能 不再可能發(fā)生鐵磁諧振 開關(guān)柜或電纜測試時(shí)不用 斷開 2.5.1 電壓互感器1、特性： 抗瞬

14、時(shí)過電壓 電壓測量范圍寬：0.4-1.2 倍額定電壓 高可靠性和可用性 防短路 接線與額定值無關(guān) 系統(tǒng)符合數(shù)字二次系統(tǒng)4MT7 型電壓互感器2.5.2 電壓互感器型號 1、母線PT 4MT3、4MT7、4MU4 2、可帶有電壓互感器隔離開關(guān) 3、外部可直接插入 (6) 沒有承受介電壓力的鑄 塑樹脂部件 電流互感器可安裝于母 線上 可安裝于斷路器外殼上 可安裝于柜接頭處 可安裝于電纜上2.5.3 電流互感器特性： 符合 IEC 60 044-1 標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)為環(huán)形電流互感器； 環(huán)形鐵心作為二次繞組的載體 主電路相當(dāng)于二次繞組 由于柜具有單極設(shè)計(jì)，因此布置 在一次外殼（開關(guān)柜氣箱）的外 面2.6 氣

15、室 氣室的分布對于在操作過程中在開關(guān)柜上進(jìn)行的工作以及所受到的操作限制具有決定性影響。因此，在發(fā)生故障時(shí)，氣室的分布決定了工作的范圍。 下面說明了單極絕緣開關(guān)中氣室的分布，它提供了相關(guān)氣體重量和氣室體積。 母線排:每段母線排的各相都各有一獨(dú)立氣室斷路器: 饋線斷路器連同電纜連接采用同一氣室母線排氣室和斷路器氣室間設(shè)置有氣密隔板氣室的分隔利于實(shí)現(xiàn)故障定位 第三章 8DA10型開關(guān)柜的操作3.1操作工具 用于三位置隔離開關(guān)的“隔離”和“準(zhǔn)備接地”功能的操作桿具有一個(gè)槽和一個(gè)頭，它們的安排可使操作桿僅可被用于相應(yīng)的功能。 緊急操作桿只具有一個(gè)槽，并且只能按規(guī)定使用用于“隔離”功能的操作桿用于“準(zhǔn)備接

16、地”功能的操作桿（標(biāo)為紅色的十字桿）緊急操作桿用于為合閘彈簧儲(chǔ)能的手動(dòng)曲柄雙頭鑰匙 (5 mm)3.2 斷路器操作斷路器控制盤 ON 按鈕 OFF 按鈕 “饋線已接地”鎖定部件 操作計(jì)數(shù)器 斷路器的位置指示器 “合閘彈簧儲(chǔ)能/未儲(chǔ)能”指示器 用于手動(dòng)為合閘彈簧儲(chǔ)能的操作孔3.2.1 手動(dòng)將斷路器合閘先決條件：1、 “饋線已接地”鎖定部件已打開 2、合閘彈簧已儲(chǔ)能按下斷路器控制盤上的 ON 按鈕。 位置指示器變?yōu)椤癐”位置，斷路器被合閘。3.2.2 手動(dòng)將斷路器分閘 如果控制電壓出現(xiàn)故障，則只能用手以機(jī)械方式將斷路器分閘先決條件 ：“饋線已接地”鎖定部件已打開 如果“饋線已接地”鎖定裝置已通過掛

17、鎖鎖定， 則無法以電氣或機(jī)械方式將斷路器分閘。按斷路器控制盤上的 OFF 按鈕。斷路器被分閘。3.3 三位置隔離開關(guān)操作開關(guān)柜前面的控制盤 三位置隔離開關(guān)的位置指示器（“隔離”功能） 接地開關(guān)的操作開孔（“接地/準(zhǔn)備接地”功能） 隔離開關(guān)的操作開孔（“隔離”功能） 三位置隔離開關(guān)的位置指示器（“接地/準(zhǔn)備接地”功能） 用于選擇開關(guān)鑰匙的開孔 斷路器的位置指示器3.3.1 三位置隔離開關(guān)手動(dòng)合閘 在斷路器柜中，一個(gè)機(jī)械聯(lián)鎖裝置可防止三位置隔離開關(guān)帶負(fù)載操作。 在不帶電氣機(jī)械/機(jī)械聯(lián)鎖裝置的隔離柜中，三位置隔離開關(guān)可能會(huì)出現(xiàn)功能故障。 此時(shí)，三位置隔離開關(guān)可能會(huì)帶負(fù)載操作。帶負(fù)載進(jìn)行操作將使三位置

18、隔離開關(guān)受到破壞！將三位置隔離開關(guān)合閘手動(dòng)合三位置開關(guān)的操作順序?yàn)椋骸⒉迦腚p頭鑰匙。、按順時(shí)針方向?qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能遠(yuǎn)的距離。、用于“隔離”功能的開孔打開、將用于“隔離”功能的桿保持在水平位置（頭朝左），然后將它盡可能遠(yuǎn)地推到六角軸上。手動(dòng)合三位置開關(guān)的操作順序：、將用于“隔離”功能的操作桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙（頭朝右）、三位置隔離開關(guān)被合閘。、位置指示器變?yōu)椤耙押祥l”位置。、將用于“隔離”功能的操作桿卸下。、逆指針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。、用于“隔離”功能的開孔關(guān)閉。3.3.2 三位置隔離開關(guān)手動(dòng)分閘手動(dòng)分三位置開關(guān)的操作順序?yàn)椋?、插入雙頭鑰匙。2、按順時(shí)針方向?qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能遠(yuǎn)的

19、距離。3、用于“隔離”功能的開孔打開。4、將用于“隔離”功能的桿保持在水平位置（頭在右側(cè)），然后將它盡可能遠(yuǎn)地推到六角軸上。5、將用于“隔離”功能的操作桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 180（頭位于左側(cè)）。 6、三位置隔離開關(guān)分閘。7、位置指示器變?yōu)椤胺珠l”位置。8、將用于“隔離”功能的操作桿卸下。9、逆指針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。用于“隔離”功能的開孔關(guān)閉。3.4 開關(guān)的緊急操作3.4.1三位置隔離開關(guān)的緊急操作如果帶電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的三位置隔離開關(guān)的電機(jī)電壓出現(xiàn)故障，并且三位置隔離開關(guān)沒有處于定義的末端位置，則必須使用緊急操作桿來手動(dòng)操作三位置隔離開關(guān)注意：緊急操作桿不具備止擋。 如果使用緊急操作桿進(jìn)行分?jǐn)嗖僮鲿r(shí)超過了三位置隔離開關(guān)“隔離”功能的末端位置，則會(huì)使三位置隔離開關(guān)損壞。請勿將緊急操作轉(zhuǎn)動(dòng)到超過水平位置。三位置隔離開關(guān)緊急操作的順序：、 插入雙頭鑰匙。 順指針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。、 用于“隔離”功能的開孔打開、將緊急操作桿推到用于“隔離”功能的六角軸上，使六角軸的銷插到緊急操作桿的槽中。、若要將三位置隔離開關(guān)的“隔離”功能切換到所需的末端位置（“合閘”或“分閘”），請執(zhí)行以下操作： 轉(zhuǎn)動(dòng)緊急操作桿，直到位置指示器切換到“合閘”或“分閘”位置