GIS(ZF6-252)開關(guān)操作回路原理培訓(xùn)課件

ZF6-252六氟化硫封閉式組合斷路器操作回路原理

1、概述

ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器，是按引進(jìn)日本國日立公司高壓開關(guān)制造技術(shù)，根據(jù)我國不同地區(qū)、不同環(huán)境的要求而設(shè)計(jì)的具有當(dāng)代國際先進(jìn)水平的高壓輸電設(shè)備。該產(chǎn)品由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、電纜終端、避雷器、母線、套管等主要元器件組成。主母線采用三相共箱式結(jié)構(gòu)，其余均采用分相式結(jié)構(gòu)。

ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器是城網(wǎng)改造、大型水電、火電廠、鋼鐵、化工、礦山等地區(qū)變電站的重要輸變電設(shè)備。具有占地面積小、噪音小、無火災(zāi)危險(xiǎn)、檢修周期長、運(yùn)行安全、可靠等特點(diǎn)，適用于戶內(nèi)、戶外使用。使用環(huán)境條件周圍空氣溫度：－25℃～＋40℃海拔：不超過1000m風(fēng)速：不大于34m/s(相應(yīng)于圓柱表面上的700Pa)地震烈度：9度戶內(nèi)相對濕度：日平均不大于95％；月平均不大于90％進(jìn)出線套管爬電距離：6300mm(25mm/kV)7812mm(31mm/kV)注：1）超出上述使用環(huán)境條件的可特殊訂貨。2、斷路器控制回路基本要求2.1

概述一、斷路器控制方式斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，在正常運(yùn)行時(shí)斷路器可以接通和切斷電氣設(shè)備的負(fù)荷電流，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)則能可靠地切斷短路電流。斷路器一般由動(dòng)觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)及絕緣支架等構(gòu)成。為實(shí)現(xiàn)斷路器的自動(dòng)控制，在操動(dòng)機(jī)構(gòu)中還有與斷路器的傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)的輔助觸頭。斷路器的控制方式有多種，分述如下。

1．按控制地點(diǎn)分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞浇涌刂频攸c(diǎn)分為集中控制和就地（分散）控制兩種。（1）集中控制。在主控制室的控制臺(tái)上，用控制開關(guān)或按鈕通過控制電纜去接通或斷開斷路器的跳、合閘線圈，對斷路器進(jìn)行控制。一般對發(fā)電機(jī)、主變壓器、母線、斷路器、廠用變壓器35kV以上線路等主要設(shè)備都采用集中控制。（2）就地（分散）控制。在斷路器安裝地點(diǎn)（配電現(xiàn)場）就地對斷路器進(jìn)行跳、合閘操作（可電動(dòng)或手動(dòng)）。一般對10kV線路以及廠用電動(dòng)機(jī)等采用就地控制，可大大減少主控制室的占地面積和控制電纜數(shù)。2、斷路器控制回路基本要求2按控制電源電壓分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞浇涌刂齐娫措妷悍譃閺?qiáng)電控制和弱電控制兩種。（1）強(qiáng)電控制。從斷路器的控制開關(guān)到其操作機(jī)構(gòu)的工作電壓均為直流110V或220V。（2）弱電控制?？刂崎_關(guān)的工作電壓是弱電（直流48V），而斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)的電壓是220V。目前在500kV變電所二次設(shè)備分散布置時(shí)，在主控室常采用弱電一對一控制。3．按控制電源的性質(zhì)分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞桨纯刂齐娫吹男再|(zhì)可分為直流操作和交流操作（包括整流操作）兩種。直流操作一般采用蓄電池組供電；交流操作一般是由電流互感器、電壓互感器或所用變壓器提供電源。2、斷路器控制回路基本要求2.2

對斷路器控制回路基本要求斷路器的控制回路必須完整、可靠，因此應(yīng)滿足下面一些要求：（1）斷路器的合、跳閘回路是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，操作完成后，應(yīng)迅速切斷合、跳閘回路，解除命令脈沖，以免燒壞合、跳閘線圈。為此，在合、跳閘回路中，接入斷路器的輔助觸點(diǎn)，既可將回路切斷，又可為下一步操作做好準(zhǔn)備。（2）斷路器既能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合閘和跳閘，又能在自動(dòng)裝置和繼電保護(hù)作用下自動(dòng)合閘和跳閘。（3）控制回路應(yīng)具有反映斷路器狀態(tài)的位置信號(hào)和自動(dòng)合、跳閘的不同顯示信號(hào)。（4）無論斷路器是否帶有機(jī)械閉鎖，都應(yīng)具有防止多次合、跳閘的電氣防跳措施。（5）對控制回路及其電源是否完好，應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)視。（6）對于采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常，彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。（7）接線應(yīng)簡單可靠、使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少。3、ZF6-252斷路器結(jié)構(gòu)圖4.1單母線電纜進(jìn)線間隔3.1總體布置ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器、套管、電纜終端、避雷器等元件。主母線設(shè)計(jì)成三相共箱，其余元件均為三相分箱。它可以根據(jù)用戶的不同要求組合成單母線、雙母線、單母線分段、雙母線分段等不同結(jié)線方式。典型接線方式及外形布置結(jié)構(gòu)見圖4.１～圖4.4圖4.2雙母線電纜進(jìn)線間隔3、斷路器結(jié)構(gòu)3.2斷路器結(jié)構(gòu)

斷路器采用單極、單斷口結(jié)構(gòu)，每臺(tái)斷路器由三個(gè)單極組成，每極可分別配用一臺(tái)HMB-4液壓機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，可進(jìn)行三相電氣聯(lián)動(dòng)，也可進(jìn)行分相操作。由獨(dú)立的匯控柜控制斷路器的分、合閘。

4、斷路器操作回路原理4.1合閘控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.2合閘控制回路原理合閘：機(jī)構(gòu)處于分閘位置時(shí)輔助開關(guān)F1（A、B、C）（101，102）的常閉觸點(diǎn)接通，在現(xiàn)地發(fā)出合閘命令后，中間繼電器SHJ線圈受電，SHJ的觸點(diǎn)（13-14,33-34，43-44,）接通，合閘線圈HQ（A、B、C）帶電，實(shí)現(xiàn)合閘，同時(shí)合閘到位后，

F1（A、B、C）（101，102）常閉接點(diǎn)斷開，斷開合閘線圈HQ電源，合閘停止。另外輔助開關(guān)F1（A、B、C）（10，19）的常開觸點(diǎn)接通，斷路器合閘計(jì)數(shù)器JSA帶電計(jì)數(shù)。輔助開關(guān)F1（A、B、C）（83，84）的常開觸點(diǎn)接通為分閘回路做準(zhǔn)備。遠(yuǎn)控合閘同樣，只是不經(jīng)過中間繼電器SHJ控制。（氣壓閉鎖及合閘低油壓閉鎖均為動(dòng)作時(shí)）閉鎖：SF6低氣壓或合閘低油壓閉鎖動(dòng)作時(shí)，將操作回路負(fù)電源斷開，開關(guān)無法進(jìn)行電氣合閘操作。4、斷路器操作回路原理4.3分閘控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.4分閘控制回路原理分閘：機(jī)構(gòu)處于合閘位置時(shí)輔助開關(guān)F1（A、B、C）（83，84）的常開觸點(diǎn)接通，在現(xiàn)地發(fā)出分閘命令后，中間繼電器STJ1線圈受電，STJ1的觸點(diǎn)（13-14,33-34，43-44,）接通，分閘線圈TQ（A、B、C）帶電，實(shí)現(xiàn)分閘，同時(shí)分閘到位后，

F1（A、B、C）（83，84）常開接點(diǎn)斷開，斷開分閘線圈TQ電源，分閘停止。輔助開關(guān)F1（A、B、C）（101，102）的常閉觸點(diǎn)接通為合閘回路做準(zhǔn)備。遠(yuǎn)控分閘同樣，只是不經(jīng)過中間繼電器STJ1控制。（氣壓閉鎖及合閘低油壓閉鎖均為動(dòng)作時(shí)）閉鎖：SF6低氣壓或分閘低油壓閉鎖動(dòng)作時(shí)，將操作回路負(fù)電源斷開，開關(guān)無法進(jìn)行電氣分閘操作。分閘線圈有兩個(gè)4、斷路器操作回路原理4.5儲(chǔ)能電機(jī)控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.6位置信號(hào)回路原理4、斷路器操作回路原理4.7報(bào)警信號(hào)回路原理4、斷路器操作回路原理4.8本體三相不一致回路原理5.日常維護(hù)和檢修通電時(shí)，請不要接觸帶有危險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)部位和通電部位。操作過程中，請不要把手放到帶有危險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)部位和通電部位。要注意不要把螺栓類的物品掉入機(jī)構(gòu)部位和通電部位。檢修需要打開操作機(jī)構(gòu)箱或匯控柜的門進(jìn)行作業(yè)時(shí)，為避免突然刮風(fēng)引起門的關(guān)合而造成受傷，請把門固定好。注意SF6氣體絕緣設(shè)備與空氣絕緣設(shè)備不相同，它不受外部環(huán)境條件影響，如污垢，水份和銹蝕等等，因此能長期保持著良好的性能。由于SF6氣體的優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能，可以使得觸頭和其他零部件的壽命得到延長、結(jié)構(gòu)簡化、機(jī)械性能進(jìn)一步改善。為保證GIS及附屬設(shè)備的性能，預(yù)防事故發(fā)生我們認(rèn)為維護(hù)檢查按以下方法考慮對設(shè)備內(nèi)部充氣部分，平時(shí)僅需進(jìn)行氣體壓力管理，詳細(xì)檢查每12年一次斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)每6年應(yīng)詳細(xì)檢查一次；一般檢查通常為每3年檢查一次；主要是操作特性校核；當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況，或者達(dá)到了規(guī)定的操作次數(shù)時(shí)，要進(jìn)行臨時(shí)檢修；5.日常維護(hù)和檢修GIS產(chǎn)品的維修可劃分為三類⑴巡視檢查巡視檢查是指封閉式組合電器在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，從外部監(jiān)視其有無異常情況，和巡視所有設(shè)備時(shí)一起進(jìn)行。⑵定期檢修定期檢修是對操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行解體和檢修，必要時(shí)應(yīng)更換部分零部件。此檢修必須暫時(shí)停電。⑶臨時(shí)檢修a）發(fā)生異常情況時(shí)；b）達(dá)到規(guī)定的操作次數(shù)時(shí)；5.1維修分類巡視檢查5.日常維護(hù)和檢修5.2.1巡視檢查5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)檢查項(xiàng)目內(nèi)容方法判定基準(zhǔn)1設(shè)備外部狀況有無任何異常聲音或氣味。端子上有無過熱變色等現(xiàn)象。瓷套有無破損或污垢情況接地外殼、底座、支架有無生銹或損傷符合技術(shù)條件的要求2信號(hào)燈(1)注意檢查燈泡有無破損，燈絲有無斷線不允許有破損斷線現(xiàn)象3指示器⑴分合閘指示⑵壓力表指示⑶計(jì)數(shù)器動(dòng)作⑷油壓、油位指示4油緩沖器(1)檢查確認(rèn)有無漏油。不允許漏油。5.日常維護(hù)和檢修5.2.2.定期檢修

一般檢修是指將封閉式組合電器停止運(yùn)行，主要是從外部進(jìn)行的檢查，可以利用停電時(shí)間，不放氣情況下就可進(jìn)行。檢查前，先進(jìn)行機(jī)構(gòu)部分的潤滑，然后進(jìn)行操作試驗(yàn)，確認(rèn)機(jī)械特性。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目檢修內(nèi)容周期備注分、合閘操作試驗(yàn)分、合閘指示情況操作前后壓力表的讀數(shù)(六氟化硫氣體壓力)，有無漏氣確認(rèn)指示儀表的動(dòng)作是否正常機(jī)構(gòu)外觀檢查是否有銹蝕情況軸銷傳動(dòng)部位上潤滑油機(jī)械特性測量符合要求每三年

一次一年無動(dòng)作時(shí)，應(yīng)借停止運(yùn)行的機(jī)會(huì)用手動(dòng)進(jìn)行數(shù)次操作。外部一般情況套管端子部分的緊固狀態(tài)同上機(jī)械檢查匯控柜機(jī)構(gòu)箱輔助開關(guān)1.匯控柜、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)、輔助開關(guān)有無潮濕、銹蝕和污損情況2.潤滑和清掃3.緊固低壓回路連接導(dǎo)線同上5.日常維護(hù)和檢修斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)參數(shù)序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目參數(shù)斷路器配液壓機(jī)構(gòu)斷路器配氣動(dòng)機(jī)構(gòu)1分閘時(shí)間ms19±5≤302合閘時(shí)間ms60±10≤1203分閘速度(平均)m／s8.3±0.69.5±0.84合閘速度(平均)m／s4.2±0.62.2±0.65合—分時(shí)間（金屬短接時(shí)間）ms60606自動(dòng)重合閘分—合時(shí)間s0.30.37極間分閘同期性ms338極間合閘同期性ms555.日常維護(hù)和檢修5.2.3詳細(xì)檢修

詳細(xì)檢修是指將封閉式組合電器停止運(yùn)行，主要是把滅弧室及操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分解體所進(jìn)行的檢查和根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)更換同類零部件，并與制造廠聯(lián)系，以確認(rèn)更換零部件等。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目檢修內(nèi)容周期備注操動(dòng)裝置修理零部件的銹蝕、變形和損壞部分調(diào)整與行程有關(guān)的部分各連接部分、銷、軸類有無異常輔助開關(guān)修理檢查油緩沖器的調(diào)整換油各類閥的檢查、修理7.更換損壞部件每6年1次測試分、合閘操作特性試驗(yàn)測定最低動(dòng)作壓力、電壓防跳躍試驗(yàn)密度繼電器的試驗(yàn)(六氟化硫氣體)壓力表的檢查每6年1次5.日常維護(hù)和檢修5.2.4臨時(shí)檢修

臨時(shí)檢修是指在下述情況下，對認(rèn)為有必要檢修的部位進(jìn)行的檢修。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢修條件檢修內(nèi)容備注達(dá)到規(guī)定的操作次數(shù)時(shí)1.滅弧室部分或斷口部分進(jìn)行解體檢修、清理、更換易損件2.必要部位的檢查、清理、更換部件規(guī)定的操作次數(shù)見表15.5、檢查要領(lǐng)見表15.6巡視檢查、一般檢修發(fā)現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行必要部位的檢修，處理和更換部件見表15.7表15.4臨時(shí)檢修內(nèi)容表15.4臨時(shí)檢修內(nèi)容序號(hào)元件名稱使用條件規(guī)定的操作次數(shù)或周期1斷路器空載操作2000次100%額定短路開斷電流10次50%額定短路開斷電流20次負(fù)荷電流1000次2快速隔離開關(guān)空載操作2000次開合母線轉(zhuǎn)換電流100次3快速接地開關(guān)空載操作2000次開合感應(yīng)電流10次合、分4一般隔離開關(guān)空載操作2000次5檢修用接地開關(guān)空載操作2000次表15.5開關(guān)裝置的操作次數(shù)已達(dá)到規(guī)定數(shù)值5.日常維護(hù)和檢修5.2.4臨時(shí)檢修5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)表15.7關(guān)于異?，F(xiàn)象的原因和處置№現(xiàn)象檢查部位原

因處置及對策1氣體壓力降低報(bào)警氣體壓力降低閉鎖SF6氣體密度繼電器密封面、管路等1)SF6氣體密