《城市軌道交通變電所運行與維護》 課件 項目3任務(wù)2 隔離開關(guān)、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)的認(rèn)知與維護

項目3開關(guān)及開關(guān)柜的認(rèn)知與維護任務(wù)2隔離開關(guān)、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)的認(rèn)知與維護【任務(wù)描述】認(rèn)識典型隔離開關(guān)、熔斷器、負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行日常維護，分組完成隔離開關(guān)手動分合閘操作，再將隔離開關(guān)與斷路器配合，進(jìn)行停送電操作。01隔離開關(guān)概述隔離開關(guān)概述隔離開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)比較簡單的開關(guān)電器，是電網(wǎng)中重要的開關(guān)電器之一。它由操動機構(gòu)驅(qū)動本體刀閘進(jìn)行分、合，分閘后形成明顯的電路斷開點。一般隔離開關(guān)只能在電路斷開的情況下進(jìn)行分合閘操作，或接通及斷開符合規(guī)定的小電流電路。它沒有專門的滅弧裝置，不能用來開斷負(fù)荷電流和短路電流，隔離開關(guān)通常與斷路器配合使用。1.隔離開關(guān)的作用及基本要求（1）作用隔離開關(guān)主要用來隔離高壓電源以保證其他設(shè)備的安全檢修。它沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)荷操作，但可以用來通斷一定的小電流電路。其主要用途為隔離電源，倒閘操作，通斷小電流電路。隔離開關(guān)的作用及基本要求(2)基本要求11）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。22）斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證在過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。33）有足夠的動熱穩(wěn)定、機械強度、絕緣強度。66）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)必須裝設(shè)聯(lián)鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。55）應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠。44）跳、合閘時的同期要好，要有最佳的跳合閘速度，以盡可能降低操作過電壓。2.結(jié)構(gòu)隔離開關(guān)主要構(gòu)成1）由底座、操動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、絕緣部分、導(dǎo)電部分（含觸頭、閘刀、接線座）構(gòu)成。2）操動機構(gòu)通過連桿帶動轉(zhuǎn)軸完成分、合閘操作。3）閘刀采用斷面為矩形的銅條，并在閘刀上設(shè)有“磁鎖”，用來防止外部短路時，閘刀受短路電動力的作用從靜觸頭上脫離。1-上接線端2-靜觸頭3-閘刀4-套管絕緣子5-下接線端6-柜架7-轉(zhuǎn)軸8-拐臂3.高壓隔離開關(guān)的型號隔離開關(guān)的型號一般由文字符號和數(shù)字按以下方式組成：[1][2][3]—[4][5]/[6]其代表意義為：[1]產(chǎn)品名稱：G—隔離開關(guān)。[2]安裝地點：N—戶內(nèi)型；W—戶外型。[3]設(shè)計序號：以數(shù)字1、2、3…表示。[4]額定電壓，kV。[5]補充特性：G—改進(jìn)型；D—帶接地刀閘；K—快分型；T—統(tǒng)一設(shè)計。[6]額定電流，A。例如：GN19—10/630，表示戶內(nèi)隔離開關(guān)，設(shè)計序號19，額定電壓10kV，額定電流630A。4.隔離開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓指隔離開關(guān)在長期運行時所能承受的工作電壓，與安裝點電網(wǎng)的額定電壓等級一致，單位為kV。（2）額定電流指隔離開關(guān)在長期工作時允許通過的最大工作電流，主要由溫升來確定。額定電流的大小決定了觸頭和導(dǎo)電部分截面的大小，隔離開關(guān)長期通過額定電流時，各部分的發(fā)熱不超過允許值，單位為A。（3）熱穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流是指隔離開關(guān)在閉合狀態(tài)時，在規(guī)定的時間內(nèi)允許通過的最大電流有效值，它表明了隔離開關(guān)承受短路電流熱穩(wěn)定能力，單位為kA。4.隔離開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)（4）動穩(wěn)定電流指隔離開關(guān)在閉合狀態(tài)時，允許通過的最大瞬時電流沖擊值，它表明了隔離開關(guān)承受短路電流動穩(wěn)定能力，與隔離開關(guān)的機械強度有關(guān)。（5）最高工作電壓指隔離開關(guān)所能承受的超過額定電壓的電壓，它不僅決定了隔離開關(guān)的絕緣要求，還在相當(dāng)大程度上決定了隔離開關(guān)的外部尺寸，單位為kV。5.隔離開關(guān)的分類2151）按隔離開關(guān)絕緣支柱數(shù)分類：單柱式、雙柱式、三柱式。2）按隔離開關(guān)運動方式分類：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式、插入式。5）按隔離開關(guān)極數(shù)分類：單極式、三極式。44）按操動機構(gòu)分類：手動式、電動式、其他隔離開關(guān)（如氣動式、液壓式等）。33）按是否帶接地刀閘分類：無接地刀閘的隔離開關(guān)、帶接地刀閘的隔離開關(guān)。66）按安裝地點分類：戶內(nèi)式、戶外式。02隔離開關(guān)的操作1.隔離開關(guān)的操作方式(1)電動操作1）遠(yuǎn)方遙控操作：指在監(jiān)控微機主接線圖上用鼠標(biāo)或鍵盤選定相應(yīng)的隔離開關(guān)圖標(biāo)進(jìn)行的操作。2）就地電動操作：指在現(xiàn)場通過隔離開關(guān)操動機構(gòu)箱內(nèi)分、合閘按鈕來對隔離開關(guān)進(jìn)行的操作。1.隔離開關(guān)的操作方式(2)手動操作1）手動操作的隔離開關(guān)必須通過人力對隔離開關(guān)進(jìn)行拉、合操作，操作時必須在現(xiàn)場才能進(jìn)行。2）電動式操作隔離開關(guān)由于電動機失靈或其他原因不能進(jìn)行電動操作時，必須通過人力并使用搖柄轉(zhuǎn)動機構(gòu)齒輪來帶動隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作。在操作前，必須將電動機電源斷開后才能進(jìn)行。2.隔離開關(guān)操作注意事項隔離開關(guān)是一種沒有滅弧裝置的控制電器，因此嚴(yán)禁帶負(fù)荷進(jìn)行分、合閘操作。（1）一般與高壓斷路器配合使用，且要嚴(yán)格遵守操作順序：1）停電時，先斷開斷路器，再斷開隔離開關(guān)；2）送電時，先合上隔離開關(guān)，再合上斷路器。（2）操作隔離開關(guān)前，應(yīng)檢查與隔離開關(guān)連接的斷路器確實處于斷開位置，以防帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)。（3）正常情況下，隔離開關(guān)操作方式應(yīng)按遠(yuǎn)控、近控的順序優(yōu)先采用，盡量避免手動操作方式。（4）裝有電氣閉鎖裝置的隔離開關(guān)，禁止隨意解除閉鎖進(jìn)行操作。2.隔離開關(guān)操作注意事項（5）隔離開關(guān)操作完畢，應(yīng)檢查其開、合位置，三相同期情況及觸頭接觸深度均應(yīng)正常，以免因傳動機構(gòu)或控制回路（指遠(yuǎn)方操作隔離開關(guān)）有故障，出現(xiàn)隔離開關(guān)拒合或拒分。合閘后，工作觸頭應(yīng)接觸良好，拉閘后，斷口張開的角度或拉開的距離應(yīng)符合要求。（6）在現(xiàn)場對隔離開關(guān)進(jìn)行操作時，操作人員和監(jiān)護人要選擇正確的站位，防止瓷柱斷裂傷人。若發(fā)現(xiàn)瓷柱斷裂、倒塌或放電時，應(yīng)迅速遠(yuǎn)離危險區(qū)域。2.隔離開關(guān)操作注意事項（7）在電動操動機構(gòu)失靈、操作電源失壓等情況下進(jìn)行手動操作時，應(yīng)認(rèn)真檢查操作條件，嚴(yán)格核對設(shè)備，防止誤操作，并注意以下事項：1）手動合隔離開關(guān)時，開始要緩慢，當(dāng)?shù)镀咏蹲鞎r，要迅速合上，以防產(chǎn)生弧光。在合到終了時，不得用力過猛，防止沖擊力過大而損壞絕緣子。2）手動拉閘時，應(yīng)按慢、快、慢的過程進(jìn)行。3）單相隔離開關(guān)和跌落式熔斷器的操作順序：垂直排列時，停電拉閘應(yīng)先拉中間相，后拉兩邊相，送電合閘操作順序與此相反；水平排列時，停電拉閘應(yīng)從上到下依次拉開各相，送電合閘操作順序與此相反。（8）在合隔離開關(guān)時如發(fā)生弧光或誤合，則應(yīng)將隔離開關(guān)迅速合上。03隔離開關(guān)的維護1.隔離開關(guān)的運行規(guī)定1）隔離開關(guān)允許在額定電流、額定電壓下長期運行，最高工作電壓不得超過額定電壓的1.15倍，最大持續(xù)工作電流不得超過其額定電流。2）一般情況下，隔離開關(guān)的運行溫度不宜超過70C，隔離開關(guān)導(dǎo)電回路長期工作溫度不宜超過80C。3）隔離開關(guān)應(yīng)有明顯的斷開點，這樣易于鑒別電氣設(shè)備是否與電源隔開，且隔離開關(guān)斷開點間應(yīng)有可靠的絕緣。4）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的短路穩(wěn)定性。5）隔離開關(guān)的操動機構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)防誤閉鎖裝置。6）隔離開關(guān)應(yīng)具有開斷一定的電容和電感電流的能力及開斷環(huán)流的能力，且分、合閘時的同期性要好，有最佳的分、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓、燃弧次數(shù)和無線電干擾。2.隔離開關(guān)的巡視1）觸頭、觸點的檢查。012）絕緣子的檢查。023）轉(zhuǎn)軸、齒輪、框架、連桿、拐臂等零部件檢查。034）引線的檢查。045）操動機構(gòu)的檢查。056）閉鎖裝置的檢查。067）接地刀閘的檢查。078）隔離開關(guān)分、合狀態(tài)檢查。089）隔離開關(guān)短路后檢查。0904熔斷器概述熔斷器概述熔斷器是最簡單和最早使用的一種保護電器，主要用于線路及電力變壓器等電氣設(shè)備的短路及過載保護。它廣泛使用在60kV及以下電壓等級的小容量電氣裝置中，常用來保護電壓互感器。在3～60kV系統(tǒng)中，還常與負(fù)荷開關(guān)、斷路器等其他開關(guān)電器配合使用，用來保護電力線路、變壓器以及電容器組。它常和刀開關(guān)電器在一個殼體內(nèi)組合成負(fù)荷開關(guān)或熔斷器式刀開關(guān)。1.熔斷器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理CDFEAB1—熔管2—金屬端蓋3—彈性接觸座4—指示器接線端子6—瓷絕緣子7—底座2）熔管：用于放置熔體，限制熔體電弧的燃燒范圍，并可滅弧。4）絕緣底座：用于實現(xiàn)各導(dǎo)電部分的絕緣和固定。1）熔體：正常工作時起導(dǎo)通電路的作用，在故障情況下熔體將首先熔化，從而切斷電路實現(xiàn)對其他設(shè)備的保護。3）充填物：一般采用固體石英砂，用于冷卻和熄滅電弧。ABCDE5）熔斷指示器：用于反映熔體的狀態(tài)，即完好或已熔斷。(1)基本結(jié)構(gòu)1.熔斷器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（2）工作原理熔斷器安裝在被保護設(shè)備或線路的電源側(cè)。1）正常工作時，熔體通過電流小于其額定電流，熔斷器長期可靠地運行，不應(yīng)發(fā)生誤熔斷現(xiàn)象。2）過載或短路時，熔體升溫并導(dǎo)致熔化、汽化而開斷。3）熔體熔斷汽化時產(chǎn)生電弧，又使熔體加速熔化和汽化，并將電弧拉長；這時的高溫金屬蒸氣向四周噴濺并發(fā)出爆炸聲。4）熔斷器的工作過程分為以下四個階段：a.熔斷器的熔體因過載或短路而加熱到熔化溫度；b.熔體的熔化和汽化；c.觸點之間的間隙擊穿和產(chǎn)生電??；d.電弧熄滅，電路被斷開。2.熔斷器的技術(shù)參數(shù)熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)如下：1）額定電壓：指熔斷器能夠長期承受的正常工作電壓，即安裝處電網(wǎng)的額定電壓。2）額定電流：指熔斷器殼體部分和載流部分允許通過的長期最大工作電流。3）熔體額定電流：指熔體允許長期通過而不熔斷的最大電流。熔體額定電流可以和熔斷器的額定電流不同，同一熔斷器可裝入不同額定電流的熔體，但熔體最大額定電流不應(yīng)超過熔斷器額定電流。4）極限斷路電流：指熔斷器所能斷開的最大短路電流。若被斷開的電流大于此電流，有可能使熔斷器損壞，或由于電弧不能熄滅引起相間或接地短路。3.熔斷器的分類2131）根據(jù)使用電壓分類：可分為高壓和低壓熔斷器。2）根據(jù)安裝地點分類：可分為戶內(nèi)和戶外式熔斷器。3）根據(jù)限流特性分類：可分為限流式和非限流式熔斷器。05熔斷器維護1.熔斷器使用和維護注意事項1）檢查熔斷器額定電壓應(yīng)大于或等于電源額定電壓，其額定分?jǐn)嗄芰?yīng)大于預(yù)期短路故障電流。12）安裝時應(yīng)保證接觸良好，不使熔體受到機械損傷，并防止其中個別相接觸不良。23）熔斷器的周圍環(huán)境溫度與保護對象的周圍環(huán)境溫度盡可能一致，以免保護特性產(chǎn)生誤差。34）換上的新熔體，其規(guī)格應(yīng)與原來熔體的規(guī)格一致，不得任意加大和縮小規(guī)格，并且必須在不帶電的情況下更換熔體或熔管。45）為確保更換熔斷器時的安全，尤其在確需帶電更換時，應(yīng)戴絕緣手套，站在絕緣墊上，并戴上護目眼鏡。56）在有爆炸危險和有火災(zāi)危險的環(huán)境中，不得使用所產(chǎn)生的電弧可能與外界接觸的熔斷器。62.熔斷器的巡視檢查項目1）檢查熔斷器外觀有無損傷、變形，瓷絕緣部分有無閃絡(luò)放電痕跡；母線連接有無斷裂、脫漆現(xiàn)象；支架是否完好，有無銹蝕現(xiàn)象。2）檢查熔斷器的接觸是否良好，接觸緊密，有無過熱現(xiàn)象。3）檢查熔斷器的接地是或否良好。4）檢查熔斷器和熔體的額定值與被保護設(shè)備是否相配合。5）檢查熔斷器的熔斷信號指示器是否正常。06負(fù)荷開關(guān)概述負(fù)荷開關(guān)概述負(fù)荷開關(guān)是介于斷路器和隔離開關(guān)之間的一種開關(guān)電器，具有簡單的滅弧裝置，能切斷額定負(fù)荷電流和一定的過載電流，但不能切斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)通常與高壓熔斷器配合使用，短路電流由熔斷器切斷，高壓裝置中負(fù)荷電流由負(fù)荷開關(guān)切斷。1.負(fù)荷開關(guān)的熄弧原理負(fù)荷開關(guān)閘刀中部裝有滅弧管，滅弧管內(nèi)有成套的滅弧裝置。其滅弧是利用主軸帶動活塞，進(jìn)而壓縮空氣，使壓縮空氣從噴嘴中噴出，以吹滅電弧。還有一種是利用固體產(chǎn)氣元件，在電弧高溫的作用下產(chǎn)生大量的氣體，沿噴嘴高速噴出，形成強烈的縱吹作用，使電弧迅速熄滅。圖3-17負(fù)荷開關(guān)的熄弧原理1—弧動觸頭2—絕緣噴嘴3—弧靜觸頭4—接地端子5—氣缸6—活塞7—上絕緣子8—主靜觸頭9—電弧2.負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)1-主軸2-上絕緣子兼氣缸3-連桿4-下絕緣子5-框架6-高壓熔斷器7-下觸座8-閘刀9-弧動觸頭10-絕緣噴嘴（內(nèi)有弧靜觸頭）11-主靜觸頭12-上觸座l3-