西門(mén)子8DA10型高壓開(kāi)關(guān)柜GIS系統(tǒng)培訓(xùn)講義

1、,西門(mén)子8DA10型高壓開(kāi)關(guān)柜（GIS）系統(tǒng)簡(jiǎn)介,第一章 8DA10型高壓開(kāi)關(guān)柜功能、 特點(diǎn),8DA 系列可擴(kuò)展、固定式安裝斷路器型開(kāi)關(guān)柜主要在變電站和配電站中使用，并且可完成用戶(hù)變電站的開(kāi)關(guān)任務(wù)。這些開(kāi)關(guān)柜額定電壓高達(dá) 40.5 kV，額定電流高達(dá) 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?jǐn)嚯娏鳌?8DA 型固定安裝斷路器型開(kāi)關(guān)柜具有以下特點(diǎn)：,適合室內(nèi)安裝的金屬外殼開(kāi)關(guān)柜，出廠時(shí)已組裝好，經(jīng)過(guò)型式試驗(yàn)； 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(xiàn)和 SF6 氣體絕緣母線(xiàn)； 本柜型GIS為單母線(xiàn)結(jié)構(gòu)； 本

2、柜型采用單極金屬外殼； 本柜型為免維護(hù)高壓開(kāi)關(guān)柜； 采用邏輯機(jī)械聯(lián)鎖的完整開(kāi)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(dòng)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(kāi)關(guān)柜原理及柜體結(jié)構(gòu),上圖為： 8DA10（3極）斷路器柜和開(kāi)關(guān)柜極柱 低壓室（標(biāo)準(zhǔn)高度： 850/1200 mm） SIPROTEC保護(hù)繼電器（選件） 用于三位置隔離開(kāi)關(guān)的控制與指示板，帶有斷路器位置指示器 用于饋線(xiàn)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(cè)系統(tǒng)的插孔 框架 母線(xiàn) 母線(xiàn)外殼 三位置隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)柜連接外殼,8DA10型開(kāi)關(guān)柜為單母線(xiàn)三極開(kāi)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(kāi)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(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。,2.1 斷路器柜 2.1.1 功能 斷路器柜是 8DA 系列開(kāi)關(guān)柜的基本柜型。具有“進(jìn)線(xiàn)”和“出線(xiàn)”功能。它可攜載或分?jǐn)嗨蓄~定母線(xiàn)及饋線(xiàn)電流以及相應(yīng)銘牌上標(biāo)出的短路電流。 2.1.2 框架 開(kāi)關(guān)柜極柱和開(kāi)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(hù)、控制、測(cè)量和計(jì)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(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)電纜（如母線(xiàn)）的三位置隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)； 可將各個(gè)裝置安裝在門(mén)內(nèi)或低壓室內(nèi)的安裝板上 2.1.4 開(kāi)關(guān)柜極柱 極柱是前后布置的。 一個(gè)開(kāi)關(guān)柜極柱包含一個(gè)垂直安排的外殼， 內(nèi)有一個(gè)真空滅弧室。,單極極柱橫截面,1干燥劑 2鑄鋁腔體 3母線(xiàn)排 4三位置開(kāi)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(kāi)關(guān)的母線(xiàn)外殼在開(kāi)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(kāi)關(guān)柜不可分割的一部分，它由以下部 件組成：帶儲(chǔ)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?jǐn)鄺U；3 個(gè)帶真空泡的開(kāi)關(guān)柜極柱。 真空斷路器與高壓開(kāi)關(guān)柜之間具有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，斷 路器和三位置隔離開(kāi)關(guān)以機(jī)械方式進(jìn)行聯(lián)鎖。,機(jī)械聯(lián)鎖可防止在三位置隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有處于確定的末端位置（合閘/分閘）時(shí)斷路器被合閘。而且，機(jī)械聯(lián)鎖還可防止在斷路器合閘后三位置隔離開(kāi)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(jī)構(gòu)箱 操作機(jī)構(gòu)箱通過(guò)一個(gè)可拆卸的前板進(jìn)行封閉。 前板上有用于控制部件與指示器的開(kāi)孔。操作機(jī)構(gòu)箱可容納操作斷路器所需的所有部件。 斷路器可通過(guò)電氣方式進(jìn)行合閘，或使用 ON 按鈕以機(jī)械方式進(jìn)行合閘

6、。 操作動(dòng)力通過(guò)一個(gè)操作連桿機(jī)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(jī)進(jìn)行重新儲(chǔ)能。如果電機(jī)電源出現(xiàn)故障，則可手動(dòng)將合閘彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能。 為此，在可拆卸前板上提供了一個(gè)用于從后面連接手動(dòng)曲柄的開(kāi)孔。 彈簧儲(chǔ)能狀況可從指示器上讀出。, 輔助觸頭 S1 ON 按鈕 合閘線(xiàn)圈 分勵(lì)脫扣器 OFF 按鈕 斷路器的操作軸 分閘彈簧 操作計(jì)數(shù)器 斷路器的位置指示器 “合閘彈簧儲(chǔ)能/未儲(chǔ)能”指示器,上圖為不帶前板的斷路器操作機(jī)構(gòu)箱 （11）輔助觸頭 （12）合閘彈簧 （13）帶手動(dòng)曲柄聯(lián)結(jié)器 的機(jī)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(guò)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(dá)立即將彈簧儲(chǔ)能。 如果馬達(dá)的供電有問(wèn)題，該彈簧可以通過(guò)手柄手動(dòng)儲(chǔ)能。為了手動(dòng)儲(chǔ)能，面板上有一個(gè)孔，儲(chǔ)能手柄可通過(guò)該孔和齒輪機(jī)構(gòu)嚙合。彈簧的儲(chǔ)能狀態(tài)可由指示器讀出。 操作機(jī)構(gòu)箱由一個(gè)可移開(kāi)的蓋板封閉，蓋板上有為控制元件和指示器開(kāi)的孔。,斷路器面板, ON按鈕（機(jī)械）：當(dāng)有馬達(dá)操作的隔離和接地開(kāi)關(guān)室，改按鈕被鎖上 OFF按鈕 鎖定裝置（掛鎖） 操作循環(huán)計(jì)數(shù)器 斷路器“合/分”位置指示 “彈簧已儲(chǔ)能”和“彈簧已儲(chǔ)能”指示器 手柄（為斷路器合閘彈簧儲(chǔ)能）開(kāi)孔的蓋子,2.4 三位置隔離開(kāi)關(guān) 三位置隔離開(kāi)關(guān)將隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)的功能組合在一起， 它僅用于無(wú)負(fù)載的操作。, 靜觸頭，“合閘”

8、位置 母線(xiàn)外殼 母線(xiàn) 母線(xiàn)支撐件 靜觸頭，“準(zhǔn)備接地”位置 套管 動(dòng)觸頭，“準(zhǔn)備接地”位置 處于“合閘”位置的動(dòng)觸頭 處于“分閘”位置的動(dòng)觸頭,帶母線(xiàn)和套管的三位置隔離開(kāi)關(guān),2.4.1三位置開(kāi)關(guān)的操作,隔離開(kāi)關(guān)“合/分”的開(kāi)關(guān)位置指示 機(jī)械操作接地開(kāi)關(guān)的孔 機(jī)械操作隔離開(kāi)關(guān)的孔 選擇鑰匙的孔 “分/準(zhǔn)備接地”的開(kāi)關(guān)位置指示 斷路器的開(kāi)關(guān)位置指示,沒(méi)有馬達(dá)操作機(jī)構(gòu)時(shí)，手動(dòng)操作隔離或接地都要用雙凸鑰匙來(lái)預(yù)選。只有相關(guān)的操作被允許時(shí)，預(yù)選才是可能的。 三位置開(kāi)關(guān)的操作桿是不同的設(shè)計(jì)，并且用顏色來(lái)區(qū)分，如下所述： 隔離開(kāi)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(kāi)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(méi) 有凸頭，槽的位置標(biāo)出,鑰齒 凸頭 隔離開(kāi)關(guān)操作桿 接地開(kāi)關(guān)操作桿 緊急操作桿,2.4.2 三位置開(kāi)關(guān)操作的注意事項(xiàng) 1）手動(dòng)合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)機(jī)械聯(lián)鎖可防止三位置開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷 操作。 2）帶負(fù)荷接地會(huì)損壞三位置開(kāi)關(guān)。 3）只有斷路器合入后，接地過(guò)程才結(jié)束。 4）在裝有馬達(dá)操作三位置開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)柜中，如果馬達(dá)電 源出現(xiàn)故障，三位置開(kāi)關(guān)在非特定的位置，必須用緊 急操作桿手動(dòng)操作三位置開(kāi)關(guān)。 5）緊急操作桿沒(méi)有停止位置。操作超過(guò)了停止位置會(huì)損 壞三位置開(kāi)關(guān)。 6）操作緊急操作桿時(shí)一定要一次操作到位，嚴(yán)禁來(lái)回搬動(dòng)，以防止 誤操作。,2.4.2

10、三位置開(kāi)關(guān)操作的注意事項(xiàng) 7）饋線(xiàn)接地請(qǐng)遵守五項(xiàng)安全守則： 與開(kāi)關(guān)柜絕緣。 確保不會(huì)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(huì)打開(kāi)應(yīng)： 向上拉鎖定裝置 裝上掛鎖 9）解除接地時(shí)應(yīng)： 取下掛鎖 鎖定裝置的桿自動(dòng)向下回位 操作斷路器到“分開(kāi)”位置 操作接地開(kāi)關(guān)到“分開(kāi)”位置,2.4.3 母線(xiàn)接地開(kāi)關(guān)操作時(shí)的注意事項(xiàng) （1）合上時(shí)應(yīng)注意： 絕不可帶負(fù)荷操作母線(xiàn)可靠接地開(kāi)關(guān)，這會(huì)損壞接地開(kāi)關(guān)。 遵守五項(xiàng)安全守則 隔離所有開(kāi)關(guān)柜的進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn) （2）分開(kāi)時(shí)應(yīng)注意： 打開(kāi)過(guò)程中要避免接地開(kāi)關(guān)停在中間位置，因?yàn)槟孓D(zhuǎn)是不可 能的。 完成整個(gè)分開(kāi)的操作。 不可用

11、強(qiáng)力。（力矩大約是140Nm）,2.5 聯(lián)鎖 開(kāi)關(guān)只有滿(mǎn)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(kāi)關(guān)操作，以便于： 提供完全的人身安全保護(hù)。 防止開(kāi)關(guān)柜損壞和供電故障 聯(lián)鎖的類(lèi)型主要是機(jī)械聯(lián)鎖。相互聯(lián)鎖關(guān)系大致為隔離開(kāi)關(guān)、斷路器及接地開(kāi)關(guān)間的聯(lián)鎖。具體關(guān)系如下： （1） 出線(xiàn)和母聯(lián)柜的斷路器柜,（2）母線(xiàn)提升柜/可隔離的母線(xiàn)連接/頂部安裝的母聯(lián)柜,（3）帶隔離開(kāi)關(guān)的電壓互感器,（4）防短路母線(xiàn)接地開(kāi)關(guān),三位置隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置,開(kāi)關(guān)位置,位置指示器,單線(xiàn)圖,“分閘”,三位置隔離開(kāi)關(guān)分閘，斷路器分閘,“合閘”,三位置隔離開(kāi)關(guān)合閘，斷路器合閘,“準(zhǔn)備接地”,三位置隔離開(kāi)關(guān)準(zhǔn)備接地，斷

12、路器分閘,“接地”,三位置隔離開(kāi)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(shù)脂絕緣 電感型 因金屬外殼而可以安全 觸摸 設(shè)計(jì)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(hù)和測(cè)量功能 不再可能發(fā)生鐵磁諧振 開(kāi)關(guān)柜或電纜測(cè)試時(shí)不用 斷開(kāi),2.5.1 電壓互感器 1、特性： 抗瞬時(shí)過(guò)電壓 電壓測(cè)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(xiàn)與額定值無(wú)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(hào) 1、母線(xiàn)PT 4MT3、4MT7、4MU4 2、可帶有電壓互感器隔離開(kāi)關(guān) 3、外部可直接插入,(6) 沒(méi)有承受介電壓力的鑄 塑樹(shù)脂部件 電流互感器可安裝于母 線(xiàn)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(jì)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(jì)，因此布置 在一次外殼（開(kāi)關(guān)柜氣箱）的外 面,2.6 氣室 氣室的分布對(duì)于在操作過(guò)程中在開(kāi)關(guān)柜上進(jìn)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(shí)，氣室

14、的分布決定了工作的范圍。 下面說(shuō)明了單極絕緣開(kāi)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(xiàn)排:每段母線(xiàn)排的各相都各有一獨(dú)立氣室 斷路器: 饋線(xiàn)斷路器連同電纜連接采用同一氣室 母線(xiàn)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(shí)現(xiàn)故障定位,第三章 8DA10型開(kāi)關(guān)柜的操作,3.1操作工具 用于三位置隔離開(kāi)關(guān)的“隔離”和“準(zhǔn)備接地”功能的操作桿具有一個(gè)槽和一個(gè)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(gè)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(chǔ)能的手動(dòng)曲柄,雙頭鑰匙 (5 m

15、m),3.2 斷路器操作,斷路器控制盤(pán), ON 按鈕 OFF 按鈕 “饋線(xiàn)已接地”鎖定部件 操作計(jì)數(shù)器 斷路器的位置指示器 “合閘彈簧儲(chǔ)能/未儲(chǔ)能”指示器 用于手動(dòng)為合閘彈簧儲(chǔ)能的操作孔,3.2.1 手動(dòng)將斷路器合閘,先決條件：1、 “饋線(xiàn)已接地”鎖定部件已打開(kāi) 2、合閘彈簧已儲(chǔ)能 按下斷路器控制盤(pán)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(dòng)將斷路器分閘 如果控制電壓出現(xiàn)故障，則只能用手以機(jī)械方式將斷路器分閘,先決條件 ：“饋線(xiàn)已接地”鎖定部件已打開(kāi),如果“饋線(xiàn)已接地”鎖定裝置已通過(guò)掛鎖鎖定， 則無(wú)法以電氣或機(jī)械方式將斷路器分閘。,按斷路器控制盤(pán)上的 OFF

16、按鈕。斷路器被分閘。,3.3 三位置隔離開(kāi)關(guān)操作,開(kāi)關(guān)柜前面的控制盤(pán), 三位置隔離開(kāi)關(guān)的位置指示器（“隔離”功能） 接地開(kāi)關(guān)的操作開(kāi)孔（“接地/準(zhǔn)備接地”功能） 隔離開(kāi)關(guān)的操作開(kāi)孔（“隔離”功能） 三位置隔離開(kāi)關(guān)的位置指示器（“接地/準(zhǔn)備接地”功能） 用于選擇開(kāi)關(guān)鑰匙的開(kāi)孔 斷路器的位置指示器,3.3.1 三位置隔離開(kāi)關(guān)手動(dòng)合閘,在斷路器柜中，一個(gè)機(jī)械聯(lián)鎖裝置可防止三位置隔離 開(kāi)關(guān)帶負(fù)載操作。,在不帶電氣機(jī)械/機(jī)械聯(lián)鎖裝置的隔離柜中，三位置隔離開(kāi)關(guān)可能會(huì)出現(xiàn)功能故障。 此時(shí)，三位置隔離開(kāi)關(guān)可能會(huì)帶負(fù)載操作。帶負(fù)載進(jìn)行操作將使三位置隔離開(kāi)關(guān)受到破壞！,將三位置隔離開(kāi)關(guān)合閘,手動(dòng)合三位置開(kāi)關(guān)的操作

17、順序?yàn)椋?、插入雙頭鑰匙。 、按順時(shí)針?lè)较驅(qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn) 動(dòng)盡可能遠(yuǎn)的距離。 、用于“隔離”功能的開(kāi)孔打開(kāi) 、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(yuǎn)地推到六角 軸上。,手動(dòng)合三位置開(kāi)關(guān)的操作順序： 、將用于“隔離”功能的操作桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙（頭朝右） 、三位置隔離開(kāi)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(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。 、用于“隔離”功能的開(kāi)孔關(guān)閉。,3.3.2 三位置隔離開(kāi)關(guān)手動(dòng)分閘,手動(dòng)分三位置開(kāi)關(guān)的操作順序?yàn)椋?1、插入雙頭鑰匙。 2、按順時(shí)針?lè)较驅(qū)㈦p牙鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能遠(yuǎn)的距離。 3、用于“隔離

18、”功能的開(kāi)孔打開(kāi)。 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(yuǎn)地推到六角軸上。 5、將用于“隔離”功能的操作桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 180（頭位于左側(cè)）。 6、三位置隔離開(kāi)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(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。用于“隔離”功能的開(kāi)孔關(guān)閉。,3.4 開(kāi)關(guān)的緊急操作,3.4.1三位置隔離開(kāi)關(guān)的緊急操作,如果帶電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的三位置隔離開(kāi)關(guān)的電機(jī)電壓出現(xiàn) 故障，并且三位置隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有處于定義的末端位置， 則必須使用緊急操作桿來(lái)手動(dòng)操作三位置隔離開(kāi)關(guān),注意：緊急操作桿不具備止擋。 如果使用緊急操作 桿進(jìn)行分?jǐn)嗖僮鲿r(shí)超過(guò)了三位置隔離開(kāi)關(guān)“隔 離”功能的末端位置，則會(huì)使三位置隔離開(kāi)關(guān) 損壞。請(qǐng)勿將緊急操作轉(zhuǎn)動(dòng)到超過(guò)水平位置。,三位置隔離開(kāi)關(guān)緊急操作的順序： 、 插入雙頭鑰匙。 順指針轉(zhuǎn)動(dòng)雙頭鑰匙，然后將其取下。 、 用于“隔離”功能的開(kāi)孔打開(kāi) 、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(xiāo)插到緊急操作桿的槽中。 、若要將三位置隔離開(kāi)關(guān)的“隔離”功能切換到所需的末端位置（“合閘”或“分閘”），請(qǐng)執(zhí)行以下操作： 轉(zhuǎn)動(dòng)緊急操作桿，直到位置指示器 切換到“合閘”或“分閘”位置。 此時(shí)，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(kāi)關(guān)處于 CLOSED