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

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,8DA 系列可擴展、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 40.5 kV，額定電流高達 3150 A。它們適用于 100 kA 的最大允許額定短路電流和 40 kA 的最大短路分斷電流。,8DA 型固定安裝斷路器型開關(guān)柜具有以下特點：,適合室內(nèi)安裝的金屬外殼開關(guān)柜，出廠時已組裝好，經(jīng)過型式試驗； 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

2、柜型采用單極金屬外殼； 本柜型為免維護高壓開關(guān)柜； 采用邏輯機械聯(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

3、真空滅弧室 電流互感器 下套管 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“進線”和“出線”功能。它可攜載或分斷所有額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、控制、測量和計量裝置；, 帶有斷路器的插入式電

4、纜以及位于C形導(dǎo)軌上、用于進線和出線電纜（如母線）的三位置隔離開關(guān)操作機構(gòu)； 可將各個裝置安裝在門內(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。 一個開關(guān)柜極柱包含一個垂直安排的外殼， 內(nèi)有一個真空滅弧室。,單極極柱橫截面,1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 kA 8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：帶儲能彈簧

5、結(jié)構(gòu)和控制部件的操作結(jié)構(gòu)；用于觸 頭操作的分斷桿；3 個帶真空泡的開關(guān)柜極柱。 真空斷路器與高壓開關(guān)柜之間具有機械聯(lián)鎖裝置，斷 路器和三位置隔離開關(guān)以機械方式進行聯(lián)鎖。,機械聯(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）時斷路器被合閘。而且，機械聯(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 操作機構(gòu)箱 操作機構(gòu)箱通過一個可拆卸的前板進行封閉。 前板上有用于控制部件與指示器的開孔。操作機構(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行合閘，或使用 ON 按鈕以機械方式進行合閘

6、。 操作動力通過一個操作連桿機構(gòu)被傳輸?shù)秸婵諟缁∈摇?合閘彈簧在合閘之后立即由電機進行重新儲能。如果電機電源出現(xiàn)故障，則可手動將合閘彈簧進行儲能。 為此，在可拆卸前板上提供了一個用于從后面連接手動曲柄的開孔。 彈簧儲能狀況可從指示器上讀出。, 輔助觸頭 S1 ON 按鈕 合閘線圈 分勵脫扣器 OFF 按鈕 斷路器的操作軸 分閘彈簧 操作計數(shù)器 斷路器的位置指示器 “合閘彈簧儲能/未儲能”指示器,上圖為不帶前板的斷路器操作機構(gòu)箱 （11）輔助觸頭 （12）合閘彈簧 （13）帶手動曲柄聯(lián)結(jié)器 的機構(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

7、滅弧室。之后，馬達立即將彈簧儲能。 如果馬達的供電有問題，該彈簧可以通過手柄手動儲能。為了手動儲能，面板上有一個孔，儲能手柄可通過該孔和齒輪機構(gòu)嚙合。彈簧的儲能狀態(tài)可由指示器讀出。 操作機構(gòu)箱由一個可移開的蓋板封閉，蓋板上有為控制元件和指示器開的孔。,斷路器面板, ON按鈕（機械）：當(dāng)有馬達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)計數(shù)器 斷路器“合/分”位置指示 “彈簧已儲能”和“彈簧已儲能”指示器 手柄（為斷路器合閘彈簧儲能）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， 它僅用于無負載的操作。, 靜觸頭，“合閘”

8、位置 母線外殼 母線 母線支撐件 靜觸頭，“準(zhǔn)備接地”位置 套管 動觸頭，“準(zhǔn)備接地”位置 處于“合閘”位置的動觸頭 處于“分閘”位置的動觸頭,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 機械操作接地開關(guān)的孔 機械操作隔離開關(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,沒有馬達操作機構(gòu)時，手動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，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，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

9、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 1）手動合隔離開關(guān)時機械聯(lián)鎖可防止三位置開關(guān)帶負荷 操作。 2）帶負荷接地會損壞三位置開關(guān)。 3）只有斷路器合入后，接地過程才結(jié)束。 4）在裝有馬達操作三位置開關(guān)的開關(guān)柜中，如果馬達電 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損 壞三位置開關(guān)。 6）操作緊急操作桿時一定要一次操作到位，嚴(yán)禁來回搬動，以防止 誤操作。,2.4.2

10、三位置開關(guān)操作的注意事項 7）饋線接地請遵守五項安全守則： 與開關(guān)柜絕緣。 確保不會重合閘。 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）要確保斷路器不會打開應(yīng)： 向上拉鎖定裝置 裝上掛鎖 9）解除接地時應(yīng)： 取下掛鎖 鎖定裝置的桿自動向下回位 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)操作時的注意事項 （1）合上時應(yīng)注意： 絕不可帶負荷操作母線可靠接地開關(guān)，這會損壞接地開關(guān)。 遵守五項安全守則 隔離所有開關(guān)柜的進線和出線 （2）分開時應(yīng)注意： 打開過程中要避免接地開關(guān)停在中間位置，因為逆轉(zhuǎn)是不可 能的。 完成整個分開的操作。 不可用

11、強力。（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。必須閉鎖不允許的開關(guān)操作，以便于： 提供完全的人身安全保護。 防止開關(guān)柜損壞和供電故障 聯(lián)鎖的類型主要是機械聯(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,（2）母線提升柜/可隔離的母線連接/頂部安裝的母聯(lián)柜,（3）帶隔離開關(guān)的電壓互感器,（4）防短路母線接地開關(guān),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,“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

12、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)柜或電纜測試時不用 斷開,2.5.1 電壓互感器 1、特性： 抗瞬時過電壓 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)

13、,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，因此布置 在一次外殼（開關(guān)柜氣箱）的外 面,2.6 氣室 氣室的分布對于在操作過程中在開關(guān)柜上進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，氣室

14、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槽和一個頭，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,用于為合閘彈簧儲能的手動曲柄,雙頭鑰匙 (5 m

15、m),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 操作計數(shù)器 斷路器的位置指示器 “合閘彈簧儲能/未儲能”指示器 用于手動為合閘彈簧儲能的操作孔,3.2.1 手動將斷路器合閘,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 手動將斷路器分閘 如果控制電壓出現(xiàn)故障，則只能用手以機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”鎖定裝置已通過掛鎖鎖定， 則無法以電氣或機械方式將斷路器分閘。,按斷路器控制盤上的 OFF

16、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)手動合閘,在斷路器柜中，一個機械聯(lián)鎖裝置可防止三位置隔離 開關(guān)帶負載操作。,在不帶電氣機械/機械聯(lián)鎖裝置的隔離柜中，三位置隔離開關(guān)可能會出現(xiàn)功能故障。 此時，三位置隔離開關(guān)可能會帶負載操作。帶負載進行操作將使三位置隔離開關(guān)受到破壞！,將三位置隔離開關(guān)合閘,手動合三位置開關(guān)的操作

17、順序為： 、插入雙頭鑰匙。 、按順時針方向?qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn) 動盡可能遠的距離。 、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 后將它盡可能遠地推到六角 軸上。,手動合三位置開關(guān)的操作順序： 、將用于“隔離”功能的操作桿順時針轉(zhuǎn)動雙頭鑰匙（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)手動分閘,手動分三位置開關(guān)的操作順序為：,1、插入雙頭鑰匙。 2、按順時針方向?qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn)動盡可能遠的距離。 3、用于“隔離

18、”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)），然后將它盡可能遠地推到六角軸上。 5、將用于“隔離”功能的操作桿逆時針轉(zhuǎn)動 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,如果帶電動操作機構(gòu)的三位置隔離開關(guān)的電機電壓出現(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 桿進行分斷操作時超過了三位置隔離開關(guān)“隔 離”功能的末端位置，則會使三位置隔離開關(guān) 損壞。請勿將緊急操作轉(zhuǎn)動到超過水平位置。,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)動緊急操作桿，直到位置指示器 切換到“合閘”或“分閘”位置。 此時，緊急操作桿處于水平位置，槽的標(biāo)記在下面。,三位置隔離開關(guān)處于 CLOSED