《隔離開關(guān)操動機構(gòu)》課件

1、隔離開關(guān)操動機構(gòu)PPT課件隔離開關(guān)操動機構(gòu)PPT課件 操動系統(tǒng)概述操動系統(tǒng) 操動系統(tǒng)包括操動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升機構(gòu)，緩沖裝置和二次控制回路等幾個部分。定義：操動機構(gòu)是獨立于高壓開關(guān) （包括斷路器、隔離/接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、旁路開關(guān)、直流轉(zhuǎn)換開關(guān)等）本體以外的對高壓開關(guān)進(jìn)行操作的機械操動裝置。其主要任務(wù)是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成機械能（力和行程或力矩和轉(zhuǎn)角），使高壓開關(guān)準(zhǔn)確地進(jìn)行分、合閘操作。 操動機構(gòu)的基本構(gòu)成：操作能源系統(tǒng)、分閘與合閘控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)及輔助裝置四個部分。 遵循的標(biāo)準(zhǔn)：操動機構(gòu)沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)，其功能要求包含在相應(yīng)的本體標(biāo)準(zhǔn)中。 GB1984 （IEC62271-100）高壓交

2、流斷路器；GB1985 （IEC62271-102）高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)；GB/T14824高壓交流發(fā)電機斷路器等。 操動系統(tǒng)概述操動系統(tǒng) 操動機構(gòu)的基本要求： 1）合閘操作：有足夠的合閘力，不僅在正常情況下能可靠關(guān)合斷路器，而且在關(guān)合有短路故障的線路時，操動機構(gòu)也能克服短路電動力的阻礙使斷路器可靠合閘。 2）保持合閘：可靠地將斷路器保持在合閘位置，不會由于電動力、機械振動及某些偶 然故障（如液壓機構(gòu)突然失壓）等原因引起觸頭分離。（防慢分裝置） 3）分閘操作：不僅能根據(jù)需要接受自動或遙控指令使斷路器快速電動分閘，而且在緊急情況下可在操動機構(gòu)上進(jìn)行手動分閘。滿足斷路器分閘速度特性要求，在分

3、閘時動觸頭的分閘速度和分閘時間要符合規(guī)定值，分閘終了時應(yīng)滿足觸頭開距要求，并要減小沖擊振動等。 4）防跳躍和自由脫扣：防跳躍是指當(dāng)斷路器關(guān)合有預(yù)伏短路故障電路時，不論操動機構(gòu)有無自由脫扣，斷路器都應(yīng)自動分閘，防止出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象。自由脫扣是指操動機構(gòu)在合閘過程中接到分閘命令時，機構(gòu)將不再執(zhí)行合閘命令而立即分閘。 防跳躍包括電氣和機械兩種方法，電氣方法是設(shè)置防跳躍控制回路，機械方法是加裝自由脫扣裝置。 “跳躍”現(xiàn)象：是指斷路器在關(guān)合有預(yù)伏短路故障的線路時，繼電保護(hù)裝置會快速動作，指令操動機構(gòu)立即自動分閘，這時若合閘命令尚未解除，斷路器會再次合閘于故障線路，如此反復(fù)會造成斷路器多次合分短路電流，使

4、觸頭嚴(yán)重?zé)龘p，甚至引起斷路器爆炸事故。 5）復(fù)位：分閘后能自動恢復(fù)到準(zhǔn)備合閘的位置。 6）閉鎖：具有閉鎖功能，例如：分、合閘位置閉鎖；高、低氣壓（液壓）閉鎖；彈簧操動機構(gòu)中合閘彈簧的位置閉鎖。 操動機構(gòu)的基本要求： 操動機構(gòu)的輔助功能： 1）手動儲能 2）手動分合 3）緩沖裝置 4）手動、電氣操作連鎖裝置 5）提供輔助分合接點 6）儲能和分、合閘位置指示 7）動作計數(shù)裝置 8）加熱和驅(qū)潮裝置 9）防護(hù)外殼和電纜連接器 10）銘牌（主參數(shù)、指示和警示） 11）戶外機構(gòu)箱照明 操動機構(gòu)的輔助功能： 1.按傳動介質(zhì)分類： 可分為電動機構(gòu)、手動機構(gòu)、氣動機構(gòu)、液壓機構(gòu)、彈簧機構(gòu)、電磁機構(gòu)、永磁機構(gòu)、電

5、動機機構(gòu)、爆炸機構(gòu)等多種類型。）手動機構(gòu)（CS型）：指用人力進(jìn)行合閘的操動機構(gòu)。）電磁機構(gòu)（CD型）：指用電磁鐵合閘的操動機構(gòu)。）彈簧機構(gòu)（CT型）：指事先用人力或電動機使彈簧儲能實現(xiàn)合閘的彈簧合閘操動機構(gòu)。）電動機機構(gòu)（CJ型）：指用電動機合閘與分閘的操動機構(gòu)。）液壓機構(gòu)（CY型）：指用高壓油推動活塞實現(xiàn)合閘與分閘的操動機構(gòu)。）氣動機構(gòu)（CQ型）：指用壓縮空氣推動活塞實現(xiàn)合閘與分閘的操動機構(gòu)。 2.按用途分類： 可分為斷路器（CB)、旁路開關(guān)、直流轉(zhuǎn)換開關(guān)用操動機構(gòu)和隔離開關(guān)（DS）、接地開關(guān)（ES、FES）、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類用操動機構(gòu)兩大類。 操動機構(gòu)的分類 1.按傳動介質(zhì)分類：

6、操動機構(gòu)的分類 幾種常用操動機構(gòu)的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構(gòu)的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構(gòu)的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構(gòu)的定義、特點及適用范圍操動機構(gòu)操作功與制造成本的關(guān)系 操動機構(gòu)操作功與制造成本的關(guān)系 操動機構(gòu)的型號依據(jù)JB/T8754-2007 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備型號編制辦法并結(jié)合企業(yè)當(dāng)前自行命名原則規(guī)定如下： 操動機構(gòu)全型號: (1)(2)(3)(4)-(5)(6)(7) 第(1)位操動機構(gòu)，用大寫字母C表示。 第(2)位操動機構(gòu)類別（或操動方式），用拼音首字母大寫表示。 D-電磁；J-電動機；Q-氣動；S-手動；T-彈簧；Y-液壓；Z-重錘。 第(3)位

7、企業(yè)自定，行業(yè)歸口定位頒發(fā)，用大寫字母表示。 第(4)位設(shè)計序號，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 第(5)位細(xì)分號，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其中“1”定義為基準(zhǔn)機構(gòu)。 第(6)位派生標(biāo)志。 第(7)位操動機構(gòu)帶箱子的標(biāo)志，用加括弧的大寫字母X表示。 操動機構(gòu)的型號依據(jù)JB/T8754- 操動機構(gòu)的傳動系統(tǒng) 1.定義：傳動系統(tǒng)是操動機構(gòu)的做功元件與動觸頭之間相互聯(lián)系的紐帶，通過傳遞能量和改變運動方向使高壓斷路器完成分、合閘的操作。 2.傳動系統(tǒng)的組成：主要由傳動元件、提升機構(gòu)和傳動機構(gòu)三部分組成。1）提升機構(gòu)是帶動斷路器動觸頭按一定軌跡運動的機構(gòu)，它將傳動機構(gòu)的運動變?yōu)閯佑|頭的直線或近似直線運動，使斷路器分、合閘

8、，所以也叫變直機構(gòu)。2）傳動機構(gòu)是連接操動機構(gòu)與提升機構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，起改變運動方向，增加行程并向斷路器傳遞能量的作用。 3）傳動元件由連桿機構(gòu)或液壓、氣動操動機構(gòu)等構(gòu)成，通過傳動機構(gòu)與斷路器的提升桿相連。 操動機構(gòu)的傳動系統(tǒng) 1）提升機構(gòu)是帶動斷3.傳動系統(tǒng)的分類 1）機械傳動方式用于操作CB （彈簧儲能）、DS、ES、FES； 2）壓縮空氣傳動方式用于操作DS、FES； 3）液壓傳動方式用于操作DS、FES； 4）氣壓機械混合傳動方式用于操作CB （氮氣儲能）； 5）液壓機械混合傳動方式用于操作CB （彈簧儲能）。 4. 連桿機構(gòu)的常用類型 1）四連桿機構(gòu)； 2）搖桿滑塊機構(gòu)； 3）準(zhǔn)確橢圓

9、機構(gòu)； 4）近似橢圓機構(gòu)； 5）五連桿機構(gòu)； 6）連桿式脫扣機構(gòu)。 操動機構(gòu)的傳動系統(tǒng) 3.傳動系統(tǒng)的分類 操動機構(gòu)的傳動系統(tǒng) 操動系統(tǒng)的緩沖裝置1.緩沖裝置的作用：吸收沖擊力，減少撞擊，避免零部件變形和損壞，改變速度特性。 2.緩沖裝置的類型： 1）油緩沖器； 2）彈簧緩沖器； 3）氣體緩沖器； 4）橡皮緩沖器。操動系統(tǒng)的緩沖裝置1.緩沖裝置的作用：吸收沖擊力，減少撞擊，對操動機構(gòu)的相關(guān)要求1.正常使用條件 1）戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 海拔不超過1000m； 環(huán)境溫度按最低周圍空氣溫度分為“5戶內(nèi)”、“15戶內(nèi)”、“25戶內(nèi)”三級； 周圍空氣溫度不超過40，日均不超過35； 水蒸氣壓力平均值

10、不超過2.2kPa； 相對濕度平均值不超過95%，月均平均值不超過90%； 電磁干擾幅值不超過1.6kV。 2）戶外開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 能夠耐受風(fēng)、雨、雪、沉積的塵埃、凝露、冰和白霜等的作用； 海拔不超過1000m； 環(huán)境溫度按最低周圍空氣溫度分為“10戶外”、“25戶外”、“40戶外”三級； 周圍空氣溫度不超過40，日均不超過35； 污穢等級不超過級； （轉(zhuǎn)下頁）對操動機構(gòu)的相關(guān)要求1.正常使用條件 耐受太陽輻射1000W/m2； 具有防止凝露、降水和污穢的功能； 電磁干擾幅值不超過1.6kV。2.特殊使用條件 1）高海拔大于2000m； 2）嚴(yán)寒氣候50+40或更寒冷的戶外場合； 3）酷熱

11、氣候5+50或更高溫的戶外場合； 4）高濕氣候濕熱氣候環(huán)境下的戶內(nèi)和在24h內(nèi)測得相對濕度平均達(dá)到98%； 5）振動在可能發(fā)生地震的地區(qū)，用抗震等級來規(guī)定。對操動機構(gòu)的相關(guān)要求耐受太陽輻射1000W/m2； 對操動機構(gòu)的相關(guān)要求斷路器用操動機構(gòu)的通用要求1.準(zhǔn)確、可靠地執(zhí)行操作命令分合閘過程平穩(wěn)，緩沖性能穩(wěn)定，速度及其特性滿足設(shè)計的需要。在完成操作后自動切換，為下一個操作作好準(zhǔn)備。發(fā)出相應(yīng)的信號(指示、報警、控制、連鎖等)； 2.關(guān)合、開斷性能關(guān)合和開斷短路電流能力：關(guān)合時間、開斷時間；3.合分時間4050ms；4.各極間的同期性要求合閘5ms,分閘3ms ； 5.運行中的操作循環(huán)O-t-CO

12、-t-CO和CO-t-CO ； 6.機械壽命M1級（2000次）和M2級（10000次）； 7.無線電干擾電壓在1.1Ur/3時500V； 8.噪聲水平戶外100dB,戶內(nèi)90dB ；9.電磁兼容性（EMC）要求幅值不超過1.6kV ； 10.液壓機構(gòu)液壓介質(zhì)的要求種類、用量、品質(zhì)、說明； 11.液位正常各種允許的上、下限； 12.外殼耐受機械沖擊、環(huán)境侵害、阻燃、密封；（轉(zhuǎn)下頁）斷路器用操動機構(gòu)的通用要求1.準(zhǔn)確、可靠地執(zhí)行操作命令分13.防止火災(zāi)危害電氣部分火花、過載（容量），散熱性、阻燃性； 14.輔助和控制回路元件的要求選擇、安裝、可觸及性、識別； 15.防跳躍功能機械和電氣防跳； 1

13、6.防止非全相合閘的功能當(dāng)發(fā)生非全相合閘時，超過設(shè)定值時應(yīng)實現(xiàn)保護(hù)性分閘；17.具有一定的自保護(hù)能力(如防跳、防慢分、非正常情況閉鎖、合分時間自保護(hù)、過載和過時保護(hù)等)和其它設(shè)備及人身安全所需的連鎖裝置； 18.對脫扣器的要求提供一路合閘脫扣器，兩路并聯(lián)的分閘脫扣器.要求控制電壓低于30%額定電壓不得動作，合閘在80%110%額定電壓、分閘在65%120%額定電壓時可靠動作； 19.對位置指示的要求紅色合閘：字符“I”或“合”，綠色分閘：字符“O”或“分”； 20.銘牌產(chǎn)品型號、額定參數(shù)、出廠編號、出廠日期、重量等； 21.外殼防護(hù)等級戶外:IP54，戶內(nèi):IP5X （GB/T4208)；斷路

14、器用操動機構(gòu)的通用要求13.防止火災(zāi)危害電氣部分火花、過載（容量），散熱性、阻隔離、接地開關(guān)對操動機構(gòu)的要求滿足隔離開關(guān)、接地開關(guān)正常的分合閘和特定的關(guān)合性能。 分合閘操作的同時發(fā)出相應(yīng)的信號(指示、報警、控制、連鎖等)。 隔離、接地開關(guān)機構(gòu)可滿足隔離開關(guān)與斷路器的電氣聯(lián)鎖和隔離開關(guān)，與接地開關(guān)的電氣聯(lián)鎖或機械聯(lián)鎖。 與斷路器相匹配的M1級（2000次）和M2級（10000次）機械壽命要求。 隔離、接地開關(guān)對操動機構(gòu)的要求滿足隔離開關(guān)、接地開關(guān)正常的分操動機構(gòu)一般規(guī)范應(yīng)能遠(yuǎn)方及就地電動操作，應(yīng)裝設(shè)供就地操作用的手動分、合閘裝置。當(dāng)操動機構(gòu)處于任何動作位置時，均能取下或打開操動機構(gòu)的箱門，以便檢

15、查修理輔助開關(guān)和接線端子。操動機構(gòu)箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)小型斷路器。操動機構(gòu)箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)分、合閘按鈕。在接受操作命令后，應(yīng)能自行完成正常的合閘或分閘動作。箱體采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，厚度不小于2mm?；蛘呔T鋁、鋁合金鑄件，精鑄鋁、鋁合金箱體內(nèi)應(yīng)涂有淺色高亮度的磁漆。操動機構(gòu)箱應(yīng)能防塵、防寒、防熱、防潮、防水和防止小動物、異物進(jìn)入。防護(hù)等級IP54。電動操動機構(gòu)中所采用的電動機和儀表應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。同型號的隔離開關(guān)及其操動機構(gòu)的安裝尺寸應(yīng)一致，相同部件、易損件和備品備件應(yīng)具有互換性。供檢修用的手力操作時的手炳長度不大于1m，手炳離地面的高度不大于1.1m，操作力不大于200N。其機構(gòu)終點位置應(yīng)有足夠強度的定位和限

16、位裝置，且在手動分、合閘操作時能靠考的閉鎖電動回路。（轉(zhuǎn)下頁）操動機構(gòu)一般規(guī)范應(yīng)能遠(yuǎn)方及就地電動操作，應(yīng)裝設(shè)供就地操作用的操動機構(gòu)上應(yīng)有能反映隔離開關(guān)分、合閘位置的指示器。指示器上應(yīng)標(biāo)明“分”、“合”字樣，便于運行人員直接觀察。由同一操動機構(gòu)操作的三相隔離開關(guān)，各相隔離開關(guān)的合閘不同期性應(yīng)能方便地調(diào)整，合閘終了時應(yīng)保證接觸可靠。操動機構(gòu)除控制、指示及聯(lián)鎖常用的輔助開關(guān)接點外，每組隔離開關(guān)安裝需有備用的常開與常閉觸點各10對，接地開關(guān)各8對(若分相操作則為每相的數(shù)量)。輔助觸電的開斷能力為直流110V，5A或220V，2.5A。操動機構(gòu)的控制柜應(yīng)有足夠的端子板，以供設(shè)備內(nèi)部配線及外部電纜端頭連接

17、用，端子板及終端板與夾頭均應(yīng)安裝在電纜進(jìn)口上部，與電纜的距離應(yīng)不大于150mm。端子采用阻燃防塵型銅質(zhì)端子，并能牢固壓接6mm2導(dǎo)線，并留有10%15備用端子。所有輔助接點應(yīng)在電氣接線圖上表明編號并且連接至端子排。每只輔助開關(guān)及所有輔助接點的電氣接線必須編號。操動機構(gòu)裝設(shè)的輔助開關(guān)的動作要求：指示隔離開關(guān)分閘的信號，應(yīng)達(dá)到80%斷口距離后發(fā)出；二次控制線圈、電磁聯(lián)鎖裝置，當(dāng)其線圈接線端子的電壓在其額定電壓的85%110%范圍時（線圈溫度不超80），保證隔離開關(guān)可靠的合閘和分閘。在規(guī)定的覆冰厚度下，隔離開關(guān)應(yīng)能用所配用的操動機構(gòu)使其可靠地分閘和合閘。（轉(zhuǎn)下頁）操動機構(gòu)上應(yīng)有能反映隔離開關(guān)分、合閘

18、位置的指示器。指示器上應(yīng)配手動操作機構(gòu)的隔離開關(guān)和接地開關(guān)考慮裝設(shè)電磁鎖。有符合國標(biāo)的銘牌，銘牌用耐腐蝕材料制成，字樣、符號應(yīng)清晰、耐久，銘牌在正常運行和安裝位置應(yīng)明顯可見。柜底部導(dǎo)線管和氣管的入口處應(yīng)設(shè)有遮板，控制柜與外部管道和電纜的連接應(yīng)便于拆卸和移動。柜體防雨性能良好，在不利的氣候條件下應(yīng)能開門檢修。柜正面應(yīng)設(shè)有鉸鏈的密封門，上有把手、碰鎖和可加掛鎖的措施。機構(gòu)箱內(nèi)裝有加熱驅(qū)潮裝置，并根據(jù)溫濕度自動控制，必要時也能進(jìn)行手動投切。加熱器接成三相平衡的負(fù)荷，且與電機電源要分開。加熱器功率適宜，且機構(gòu)箱內(nèi)應(yīng)有防潮及防止過熱和燃燒的保護(hù)措施，以保證長期運行時不對箱內(nèi)臨近設(shè)備造成熱損傷。配手動操作

19、機構(gòu)的隔離開關(guān)和接地開關(guān)考慮裝設(shè)電磁鎖。操動機構(gòu)工作原理手動操作電機正反轉(zhuǎn)分合閘繼電器吸合分合閘信號減速裝置輸出軸正、反轉(zhuǎn)齒輪或蝸輪蝸桿DS/ES分合閘輔助開關(guān)切換位置指示器切換緩沖器吸收余能操動機構(gòu)工作原理手動操作電機正反轉(zhuǎn)分合閘繼電器吸合分合閘信號操動機構(gòu)工作原理示意圖操動機構(gòu)工作原理示意圖以下選用資料電動、手動操動機構(gòu)以下選用資料電動、手動操動機構(gòu)重點介紹的操動機構(gòu)實體外形電動操動機構(gòu)手動操動機構(gòu)重點介紹的操動機構(gòu)實體外形電動操動機構(gòu)手動操動機構(gòu)電動操動機構(gòu)功能1 合閘功能 2 保持合閘功能 3 分閘功能 4 自由脫扣功能 5 防跳躍功能 6 復(fù)位功能 7 連鎖功能電動操動機構(gòu)功能1 合

20、閘功能 2 保持合閘功能 3 分閘功能電動操動機構(gòu)總裝圖電動操動機構(gòu)總裝圖CJ系列型電動機操作機構(gòu) CJ系列型電動機操作機構(gòu)是由交流電動機驅(qū)動，通過齒輪及蝸輪蝸桿減速的操作機構(gòu)，供操作高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)之用，可進(jìn)行遠(yuǎn)方控制，也可就地電動控制或利用手柄進(jìn)行手力操作。箱內(nèi)裝設(shè)手動與電動連鎖裝置，以實現(xiàn)手動操作與電動操作之間的電氣連鎖。箱體由鋼板或不銹鋼板制成，起支撐及保護(hù)作用，為便于安裝和檢修，在正面和側(cè)面各開一門。CJ系列型電動機操作機構(gòu) CJ系列型電動機操作機構(gòu)是由交流CJ30系列操動機構(gòu)介紹CJ30電動機操動機構(gòu)是交流380V（或直流220V）電動機驅(qū)動，通過蝸輪、蝸桿減速的操動機構(gòu)，用

21、來操動550kV及以下電壓等級戶外隔離開關(guān)和接地開關(guān)。CJ30電動機操動機構(gòu)分為CJ30A機構(gòu)和 CJ30B機構(gòu)。一.該機構(gòu)主要特點：1.適用性強：CJ30A機構(gòu)可配用252kV,363kV和550kV戶外隔離開關(guān)和接地開關(guān)；CJ30B機構(gòu)可配用126（145）kV， 72.5kV，40.5kV及55/27.5kV戶外隔離開關(guān)和接地開關(guān)。2.CJ30機構(gòu)可靠性高a) 本機構(gòu)傳動系統(tǒng)操作平穩(wěn),沖擊力小,自鎖可靠,噪音底;b) 該機構(gòu)的限位裝置可有效防止分合到位后輸出軸可能發(fā)生的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,保證隔離開關(guān)(接地開關(guān))不受損傷;c) 該機構(gòu)聯(lián)鎖裝置可以滿足多種聯(lián)鎖功能,有效防止誤操作;3. 機構(gòu)箱采用不

22、銹鋼板鉚接結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)合理,外形美觀,具有可靠的防腐蝕功能;4. 箱蓋與輸出軸的密封采用氣體密封結(jié)構(gòu),箱門的密封采用特殊設(shè)計的氣囊密封結(jié)構(gòu),防水防塵效果很好,防護(hù)等級IP54;5.本機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,布局合理,零部件具有互換性。打開正門和側(cè)門可方便的進(jìn)行檢查維護(hù)或更換零件;6. 本機構(gòu)與隔離開關(guān)(接地開關(guān))聯(lián)接采用夾板式,不用焊接。CJ30系列操動機構(gòu)介紹CJ30電動機操動機構(gòu)是交流380V二.使用環(huán)境條件a) 周圍空氣溫度:-40-+40;b)海拔:3000m及以下;c)風(fēng)壓;不超過700Pa;d)地震烈度:不超過8度;e)污穢等級:不大于級;f)不適用于有易燃物質(zhì),爆炸危險,化學(xué)腐蝕及劇烈震動的場所；g)不適用于非水平安裝的場所。三.CJ30機構(gòu)技術(shù)參數(shù)見表1、表2。表1：注：以上參數(shù)的具體數(shù)值按配用產(chǎn)品的要求確定表2（見下頁）：輸出力矩（N.m）輸出轉(zhuǎn)角（）操作時間（s）CJ30A/1200-230090-1804-20CJ30B/500-900CJ30C/250-320012-42二.使用環(huán)境條件輸出力矩（N.m）輸出轉(zhuǎn)角（）操作時間（s序號名稱技術(shù)參數(shù)1電動機電壓（V）AC38