35KV高壓開關柜講義省名師優(yōu)質課獲獎課件市賽課一等獎課件

AMS戶內交流金屬封閉開關設備

主講：練世河第1頁2023/9/16第2頁2023/9/16一、概述高壓開關柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用。AMS40.5型戶內交流金屬封閉開關設備是廈門華電開關有限企業(yè)生產應用于40.5KV三相交流50Hz、單母線及單母線分段系統(tǒng)成套配電裝置。柜內配用VEP戶內中壓固封式真空斷路器手車。它是變電站35KV主要電力控制設備，當系統(tǒng)正常運行時，能切斷和接通線路及各種電氣設備空載和負載電流；當系統(tǒng)發(fā)生故障時，它能和繼電保護配合快速切除故障電流，以預防擴大事故范圍。第3頁2023/9/16二、開關柜結構整體是由柜體和中置式可抽出部分（即手車）兩大部分組成。開關柜主要電氣元件都有其獨立隔室，即：手車室、母線室、電纜室、儀表室。含有架空進出線、電纜進出線及其它功效方案，經排列、組合后能滿足各種方案形式配電裝置需求。第4頁2023/9/16手車隔室

隔室兩側安裝了高強度軌道，供手車在柜內由隔離位置/試驗位置移動滑行至工作位置。當手車從斷開位置/試驗位置移動到工作位置過程中，上、下靜觸頭盒上活門與手動聯(lián)動，自動打開；當反方向移動時，活門則自動閉合，直至手車退至一定位置而完全覆蓋住靜觸頭盒，形成有效隔離。同時由上、下活門聯(lián)動，在檢修時，可鎖定帶電側活門，從而確保檢修維護人員不觸及帶電體。在斷路器室門關閉時，手車一樣能被操作。經過門上觀察窗，能夠觀察隔室內手車所處位置、合、分閘指示、儲能情況指示等。第5頁2023/9/16

母線隔室主母線采取單臺分段、多臺相互貫通聯(lián)接形式。主母線經過支母線靜觸頭盒和穿墻套管固定。主母線和聯(lián)絡母線為D形截面銅線；用于大電流負荷時采取雙根母線拼成。支母線經過螺栓聯(lián)接于靜觸頭盒和主母線，無需其它支撐。主母線和支母線套有熱縮套管，搭接處采取阻燃T型絕緣罩，確保了可靠復合絕緣，相鄰柜母線采取裝有均壓環(huán)套管固定。第6頁2023/9/16電纜隔室

開關柜采取中置式結構設計，電流互感器裝在電纜室后壁上，接地開關裝在下觸頭盒固定隔板上，可防止因為接地開關操作軸過長而引發(fā)扭曲變形。電纜室內空間大，可連接多根電纜，電纜連接高度高，電纜頭安裝方便。第7頁2023/9/16儀表室儀表室可安裝繼電保護元件、儀表、帶電顯示器，以及特殊要求二次設備。控制線路敷設在有足夠空間線槽內，并有金屬蓋板，可使二次線與高壓室隔離。其左側線槽是為控制二次導線引進和引出而預留，開關柜本身內部二次導線敷設在右側。必要時在繼電器儀表室頂板上可留有便于施工小母線穿越孔，接線時，儀表室頂蓋板可供翻轉，便于小母線安裝。第8頁2023/9/16各手車怎樣推進和退出開關柜？各種手車均采取絲桿搖動推進、退出，其操作輕便、靈活。當手車需要移離柜體時，用一臺專用升降轉運車，就能夠方便取出，進行各種檢驗、維護；因為斷路器采取中置式結構設計，所以，整個小車含有體積小，檢驗、維護都極為方便。

第9頁2023/9/16當手車用轉運車運入柜體斷路器室時，便能可靠鎖定在斷開位置/試驗位置插入二次控制插頭后，柜體位置顯示燈或位置顯示器便顯示其所在位置，而且只有安全鎖定后，才能搖動推進機構，將手車推向工作位置。手車到工作位置后，推進手柄無法再搖動，其對應位置顯示燈或位置顯示器便顯示其所在位置。第10頁2023/9/16手車機械聯(lián)鎖手車機械聯(lián)鎖能可靠確保手車只有在工作位置或試驗位置時，斷路器才能進行合閘操作；而且手車只有在分閘狀態(tài)下，斷路器才能在試驗位置和工作位置之間移動，完全實現了關門操作。第11頁2023/9/16預防誤操作聯(lián)鎖裝置開關柜內裝有安全可靠聯(lián)鎖裝置，完全滿足五防要求。1、只有斷路器手車在試驗或工作位置時，斷路器才能進行合閘操作，而且在斷路器合閘后，手車無法移動，預防了帶負荷誤推拉斷路器手車。2、僅當接地開關處于分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/斷開位置移至工作位置。僅當斷路器手車處于試驗/斷開位置時，接地開關才能進行合閘操作（接地開關可配帶電顯示裝置及電磁鎖）。這么就實現了預防帶電誤合接地開關及預防了接地開關處于閉合位置時關合斷路器。3、接地開關處于分閘位置時，后門、下門無法打開，預防了誤入帶電間隔。4、斷路器手車在試驗或工作位置，而沒有控制電壓時，僅能手動分閘，不能合閘。5、斷路器手車在工作位置時，二次插頭被鎖定不能拔除。6、各柜體可裝電氣聯(lián)鎖。第12頁2023/9/16壓力釋放裝置在斷路器手車室，母線室和電纜室上方均設有壓力釋放裝置，當斷路器或母線發(fā)生內部故障時，伴隨電弧出現，開關柜內部壓力急劇升高，裝設在門上特殊密封圈使開關柜前部封閉起來，頂部裝設壓力釋放金屬板將被自動打開，釋放壓力和排泄氣體，以確保操作人員和開關柜安全。第13頁2023/9/16帶電顯示裝置該裝置由高壓傳感器和帶電顯示器兩單元組成。該裝置不但能夠指示高壓回路帶電情況，而且還能夠與電磁鎖配合，強制閉鎖，從而實現帶電時無法關合接地開關、預防誤入帶電間隔，從而提升了配套產品防誤性能。第14頁2023/9/16預防凝露和腐蝕辦法為了預防在濕度改變較大氣候環(huán)境中產生凝露而帶來危險，在斷路器室和電纜室內分別裝設加熱器，方便在上述環(huán)境中安全運行和預防開關柜柜體被腐蝕。第15頁2023/9/16接地裝置在電纜室內單獨設置有40X8接地主銅排，接地主銅排貫通相鄰各柜，并與柜體良好接觸，供直接接地元器件使用。同時因為整個柜體用敷鋁鋅板相拼聯(lián)，這么使整個柜體都處于良好接地狀態(tài)中，確保運行操作人員安全。第16頁2023/9/16第17頁2023/9/16VEP戶內中壓固封式真空斷路器真空滅弧室結構

VEP戶內固封式真空斷路器配用小型化系列化陶瓷真空滅弧室，經特殊設計，采取銅鉻觸頭材料，縱向磁場結構，觸頭耐磨損，電壽命長，滅弧室耐壓水平高，截流水平低，開斷能力強(額定短路開斷電流為25KA)，可靠性高。真空滅弧室起開斷、導電和絕緣等方面作用。第18頁2023/9/16什么叫真空斷路器？真空斷路器是利用真空作絕緣和滅弧介質斷路器。真空是相對而言，普通指絕對壓力低于1個大氣壓稀薄氣體。第19頁2023/9/16斷路器極柱結構斷路器極柱機構由三個極柱直接組裝在框架上。斷路器每相經過專用模具，用環(huán)氧樹脂，采取APG工藝將真空滅弧室及接線端子等零部件固封成一體，形成極柱。機構與極柱前后布置，結構緊湊，外形美觀大方。固封極柱結構防止了粉塵，潮氣等惡劣條件對滅弧室絕緣影響，提升了滅弧室絕緣可靠性。第20頁2023/9/16◆斷路器操動機構結構

VEP斷路器操動機構采取模塊化彈簧操動機構，含有手動和電動儲能功效，機械零部件少，可靠性高。操動機構置于斷路器機箱內，該機箱同時用做操動機構框架。機箱被分閘、合閘模塊四個安裝板分成五個間隔，其間分別裝有操動機構傳動、儲能、脫扣、合閘及緩沖等零部件。第21頁2023/9/16VEP斷路器滅弧原理VEP斷路器配用真空滅弧室，含有極高真空度。斷路器在正常分閘時，動觸頭在機構帶動下運動，觸頭分離并在其間產生電弧，因為觸頭特殊設計，使其在觸頭間隙產生適宜縱向磁場，控制電弧在觸頭表面均勻燃燒，并維持較低電弧電壓，當電弧電流自然過零時，電弧熄滅，殘留離子、電子和金屬蒸汽很快復合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口絕緣強度很快恢復，其速度高于斷口恢復電壓恢復速度，滅弧室成功滅弧。第22頁2023/9/16VEP斷路器動作原理儲能動作儲能電機或人力經過儲能桿扳動手動儲能操作塊，經過齒輪輸出扭矩經過鏈輪傳動帶動儲能軸轉動，驅動儲能軸上掛簧拐臂轉動，從而拉長合閘彈簧，到達儲能目標。當合閘儲能彈簧儲能完成后，保持摯子與半軸口接，彈簧處于拉伸儲能狀態(tài)，與此同時儲能回路微動開關動作，切斷電機電源，完成整個儲能動作。第23頁2023/9/16合閘動作機構儲能后，若接到合閘信號，則合閘電磁鐵動鐵芯吸合，帶動合閘半軸轉動，解除保持摯子對儲能軸約束，合閘彈簧釋放能量，使合閘凸輪作順時針方向轉動，經過輸出主軸上驅動拐臂，帶動輸出主軸轉動，再帶動四連桿機構，使斷路器完成合閘操作。同時輔助開關動作，切斷合閘回路，接通機構分閘回路。第24頁2023/9/16分閘操作合閘完成后，若接到合閘信號，則分閘電磁鐵動鐵芯吸合，帶動分閘半軸轉動，扣板脫扣。輸出主軸在分閘彈簧力及觸頭彈簧力作用下順時針轉動，使兩級四連桿機構運動，絕緣拉桿向下拉動滅弧室導電桿，完成份閘動作。

第25頁2023/9/16斷路器聯(lián)鎖功效1、配置電氣合閘閉鎖裝置，在合閘閉鎖未解鎖情況下，不能合閘操作。2、斷路器處于合閘狀態(tài)時，聯(lián)鎖機構使斷路器不能再次執(zhí)行合閘動作。3、斷路器合閘結束后，若合閘電信號未及時去除，斷路器內部防跳控制回路將切斷合閘回路，預防斷路器屢次合閘。4、手車式斷路器在試驗位置和工作位置之間時，斷路器含有禁止合閘功效，預防斷路器處于合閘狀態(tài)進入工作位置。5、手車式斷路器在工作位置或試驗位置合閘后，含有可靠地聯(lián)鎖，使手車無法移動，預防斷路器在合閘狀態(tài)推進或拉出負荷區(qū)。第26頁2023/9/16VEP40.5KV斷路器操作步驟

手車式VEP斷路器操作步驟以下：將手車推進開關柜中，底盤車兩邊舌板固定好后，將推進手柄插入推進孔中，順時針搖動為推進，逆時針搖動為退出。推進總行程440mm，在分閘狀態(tài)下，應順利進入工作位置或試驗位置，請中速轉動手柄44圈，同時對應位置指示（S8、S9）回路接通第27頁2023/9/16斷路器在操作過程中可能出現以下現象一、不能合閘。原因：1、處于未儲能狀態(tài)。

2、已處于合閘狀態(tài)。

3、手車式斷路器未完全進入工作位置或試驗位置。

4、合閘閉鎖裝置輔助電源未接通。

5、二次線松動或二次線路不準確。二、不能搖進搖出。原因：1、斷路器處于合閘狀態(tài)。

2、搖進手柄未完全插入搖進孔。

3、搖進機構未完全到試驗位置，致使舌板不能與柜體解鎖

4、柜體接地聯(lián)鎖未解開。第28頁2023/9/16三、開關柜操作說明1、進入作業(yè)現場時，必須按電力安全工作規(guī)程要求穿戴必要安全防護用具。2、在開始工作前，應對照“現場服務安全檢驗清單”中所列事項逐一核查，確認后，方可開始工作。3、嚴格恪守《現場服務作業(yè)指導書》中要求安全事項，進行現場服務。4、嚴格按照電力行業(yè)工作票制度執(zhí)行，要求有監(jiān)護人員到位。送電必須由專職人員執(zhí)行，禁止私自操作開關柜，必須嚴格恪守電力部門相關規(guī)程。5、即使開關柜設計能夠確保開關柜各部分正常操作程序聯(lián)鎖，不過操作人員對開關柜各部分推入和退出操作，仍應嚴格按操作規(guī)程和本技術文件要求進行，不應隨意操作，更不應在操作受阻時不加分析強行操作，不然，輕易造成設備損壞，甚至引發(fā)事故。第29頁2023/9/16（一）斷路器手車操作

1、斷路器手車由柜外裝入柜內操作：操作前確認斷路器室內清潔、無異物、活門處于關閉狀態(tài)?！魯嗦菲魇周嚋蕚鋸墓裢馔迫牍駜惹?，應認真檢驗斷路器是否完好，有沒有漏裝部件，有沒有工具等雜物放在機構箱或者開關內。確認無問題后，將斷路器手車裝在轉運車上并鎖定好，將轉運車推到柜前，把斷路器手車升到適當位置，將轉運車前部定位銷定插入柜體側板插口，并將轉運車與柜體鎖定之后，打開斷路器小車鎖定鉤，將小車平穩(wěn)推入柜體同時鎖定。當確認已將斷路器手車與柜體鎖定好之后，解除轉運車與柜體鎖定，將轉運車推開。第30頁2023/9/162、斷路器手車在柜內操作：斷路器在從轉運車裝入柜體后，即處于柜內斷開/試驗位置。若想將斷路器投入運行，首先使斷路器手車處于試驗位置，應將輔助回路插頭插到對應插座上，并扣緊鎖片，若通電則儀表室面板上試驗位置指示燈亮，此時可在主回路未接通情況下對斷路器進行電氣操作試驗。若想繼續(xù)進行操作，首先必須把全部柜門關好，用鑰匙插入門鎖孔，把門鎖好，并確認斷路器處于分閘狀態(tài)。此時可將斷路器操作搖把插入斷路器室面板上操作孔內，順時針轉動搖把，直到搖把顯著受阻并聽到清脆輔助開關切換聲，同時儀表室面板上工作位置指示燈亮，然后取下?lián)u把。此時，主回路接通，斷路器處于工作位置，可經過控制回路對其進行合、分操作。若準備將斷路器手車從工作位置退出，首先，應確認斷路器已處于分閘狀態(tài)，插入手車操作搖把，逆時針轉動，直到搖把受阻并聽到清脆輔助開關切換聲，小車便回到試驗位置。此時，主回路已經完全斷開，金屬活門關閉。第31頁2023/9/163、從柜中取出斷路器手車操作：若準備從柜內退出斷路器手車，首先應確定斷路器手車已處于試驗位置，然后掰動二次插頭手柄，拔出插頭，將插頭外壁開口吊耳掛緊在斷路器手車面板上固定螺栓上，然后將轉運車推至柜前（與把小車裝入柜內時操作相同），然后將手車解鎖并向外拉出。當手車完全進入轉運車并確認和轉運車鎖定后，解除轉運車與柜體鎖定，把轉運車向后拉出適當距離后，降下停穩(wěn)。若小車要用轉運車運輸較長距離時，最好先將斷路器手車降到較低位置，再推進轉運小車，以防止運輸過程中發(fā)生以外事故。◆注意：存在以下問題時候，可能造成手車滑動把手無法從聯(lián)鎖位置向內側移動：1、小車沒有完全搖到試驗位置2、橫梁里面機械位置閉鎖銷變形第32頁2023/9/164、斷路器在柜內分、合閘狀態(tài)確認1、斷路器分合閘狀態(tài)可由斷路器手車面板上分合閘指示牌及儀表室面板上分合閘指示燈兩方面判定。2、若透過開關柜斷路器室面板上觀察玻璃窗，看到手車面板上綠色分閘指示牌，則判定斷路器處于分閘狀態(tài)，此時假如輔助回路插頭接通電，則儀表面板上分閘指示燈亮。3、若透過開關柜斷路器室面板觀察玻璃窗，看到手車面板上紅色合閘指示牌，則判定斷路器處于合閘狀態(tài)，此時假如輔助回路插頭接通電，則儀表面板上合閘指示燈亮。第33頁2023/9/165、合、分接地開關操作若要合接地開關，首先應確定手車已退到試驗/斷開位置，并取下推進搖把，然后按下接地開關操作孔處聯(lián)鎖彎板，插入接地開關操作手柄，順時針轉動180度，便將接地開關合閘。若再逆時針轉動180度，便將接地開關分閘?！糇⒁猓捍嬖谝韵聠栴}時候，可能造成手車滑動把手無法從聯(lián)鎖位置向內側移動：1、小車沒有完全搖到試驗位置2、橫梁里面機械位置閉鎖銷變形3、接地開關舌片無法壓下原因可能是存在機械或電氣聯(lián)鎖未解除。第34頁2023/9/166、隔離手車操作隔離手車不具備接通和斷開負荷電流能力，所以在帶負荷情況下不允許推拉手車。在進行隔離手車柜內操作時，必須確保首先將與之相配合斷路器分閘，同時斷路器分閘后其輔助觸點轉換接觸與配合隔離手車上電氣聯(lián)鎖，只有這時才能操作隔離手車。詳細操作程序同操作斷路器手車相同?！糇⒁猓寒敎蕚鋵嗦菲魇周嚭透綦x手車推入工作位置時，還應確認接地開關處于分閘狀態(tài)，不然下一步操作無法完成。第35頁2023/9/167、接地小車操作1、母線檢修接地小車操作，必須嚴格按照電氣安全規(guī)程，推行對應安全操作手續(xù)，不然可能存在危險！2、母線檢修時，PT柜內PT手車退出，接地小車推進PT柜內之前，其它如：風機進線柜、主變進線柜斷路器手車必須處于分閘并處于試驗位置，母聯(lián)柜隔離手車必須處于試驗位置，只有具備這些條件，接地小車才能推進PT柜內，因為PT柜與上述柜子形成了電氣互鎖。第36頁2023/9/16第37頁2023/9/16四、維護項目及周期維護可保持開關柜無故障運行，并到達盡可能長使用壽命。開關柜維護包含以下緊密相關工作：日常巡檢：對實際運行情況確實認定時維護：保持要求運行情況辦法檢修：恢復要求運行情況辦法第38頁2023/9/16日常巡檢日常巡視主要內容有以下幾點：1、檢驗開關柜柜門是否關緊2、檢驗各位置指示器是否與開關柜運行情況相符合，高壓帶電指示器工作是否正常3、檢驗各計量表計是否正常，PT回路三相電壓是否正常4、檢驗開關柜是否有異常聲音及異味5、檢驗加熱器是否投入運行（加熱器要求24小時投入運行）第39頁2023/9/16定時維護AMS40.5開關柜定時維護要依據使用場所環(huán)境和操作頻率、運行年限等外在原因來確定。1、對于那些運行環(huán)境佳、操作不頻繁場所，提議2-3年進行一次定時維護；2、操作次數每一個月在10次以上，則每一年應進行一次常規(guī)維護；3、對于運行環(huán)境惡劣、分合操作次數尤其頻繁場所，提議六個月進行一次常規(guī)檢驗和維護。4、假如斷路器長久處于備用狀態(tài)，提議每六個月對斷路器進行一次外觀檢驗。

第40頁2023/9/16定時維護流程：外觀檢驗↓檢驗斷路器室絕緣件、活門驅動機構、導軌、靜觸頭、加熱器↓檢驗手車與柜體聯(lián)鎖機構、接地刀閘分合情況↓檢驗手車外觀、觸頭中心距，并涂抹潤滑脂↓檢驗母線室絕緣支撐件及母線連接螺栓↓檢驗電纜室絕緣件、電流互感器、母線連接螺栓、加熱器↓閉鎖功效檢驗→柜內其它電氣元件功效檢驗

↓檢驗現場工具是否有遺漏，自驗收合格←柜內接地裝置檢驗

↓運行部門驗收合格→恢復設備狀態(tài)，清理施工場地第41頁2023/9/16暫時性維護檢修

出現以下情況之一時，應將開關柜退出運行，并進行維護檢修：1、絕緣不良、放電、閃絡、燃弧或擊穿時2、開關柜內主要元器件損壞時3、其它影響安全運行異?，F象出現時第42頁2023/9/16維護項目（一）檢驗主回路電氣聯(lián)接處是否有過熱現象1、絕緣罩有沒有變形變色2、母線熱縮套是否有開裂現象3、主母線接觸電阻檢驗第43頁2023/9/16（二）檢驗斷路器室內靜觸頭及靜觸頭盒靜觸頭運行一段時間后，因為電流經過及環(huán)境原因等使觸頭表面發(fā)生氧化，這是正?，F象。但假如因為環(huán)境惡劣、長久處于潮濕條件下，可能會出現銅綠現象，這時需更換靜觸頭，并依據實際情況決定是否更換對應絕緣件。對觸頭清潔能夠用無棉紙，必要時能夠用少許無水酒精，擦拭后應在表面刷涂少許IsoflexTopasNB52潤滑脂。靜觸頭盒為環(huán)氧樹脂材料制成，所以在檢驗時候重點查看是否出現燒灼等異常情況。第44頁2023/9/16（三）檢驗活門操作機構手車搖進時，經過左右導軌傳動桿帶動活門與導軌連接桿，使活門開啟，同時手車左右導軌彈簧被拉伸；手車搖出時，手車左右導軌彈簧使活門關閉。第45頁2023/9/16維護檢驗過程中尤其注意事項：1、按真空斷路器安裝使用說明書要求，檢驗斷路器情況，并進行必要調整。2、檢驗手車推進機構及其聯(lián)鎖情況，使其滿足本說明書相關要求。3、檢驗主回路觸頭情況，擦除動靜觸頭上陳舊油脂，察看觸頭有沒有損傷，彈簧力有沒有顯著改變，有沒有因溫度過高而引發(fā)鍍層異常氧化現象。若有以上情況，應及時處理。4、檢驗輔助回路觸頭有沒有異常情況，并進行必要修整。5、檢驗接地回路各部分情況，如接地觸頭，主接地線及過門接地線等，確保其導電連續(xù)性。6、檢驗各部分緊固件，若有松動，應及時