高压真空配电装置安装调试与检修new 精品.docx
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高压真空配电装置安装调试与检修new精品
江苏省无锡交通高等职业技术学校
毕业论文
高压真空配电装置安装调试与检修
系部名称：
机电工程系
专业：
机电一体化
班级：
093311
学号：
09331001
姓名：
叶新华
指导教师：
陈静老师
2012年4月
目录
高压真空配电装置安装调试与检修-1-
第一章高压配电设备-2-
第一节概述-2-
第二节高压配电柜-2-
1.2.1概述-2-
1.2.2高压开关设备的发展现状及意义-2-
第二章开关柜-3-
第一节概述-3-
第二节高压开关柜的型号与用途-4-
2.2.1GG-1A（F）系列-4-
2.2.2XGN系列-4-
2.2.3HXGN系列-5-
2.2.4JYN系列-6-
2.2.5KYN系列-7-
2.2.6GR系列-8-
2.2.7GGX2系列-9-
2.2.9GPG系列-10-
第三章KYN28A—1210KV手车式高压开关柜-12-
第一节10KV手车式高压开关柜的结构配置-12-
3.1 外壳-12-
3.1.1 总则-12-
3.1.2 隔板和活门-13-
3.1.3 接地系统-14-
3.1.4 断路器-14-
3.1.5 互感器-15-
3.1.6 隔离插头和接地开关-16-
3.1.7 联锁-16-
3.1.8 外壳及其支架的防锈-16-
第二节10KV手车式高压开关柜的装配-17-
3.2.110KV手车式高压开关柜一次接线示意图-17-
3.2.210KV手车式高压开关柜二次接线示意图-17-
3.2.310KV手车式高压开关柜的装配要求-18-
（一）二次接线的工艺要求-18-
第三节高压开关柜的检修方法-19-
第四章手车式高压开关柜的预算及常见问题分析-20-
第一节10KV高压开关柜的技术不足处及改进建议-20-
结构分析-20-
全文总结-23-
参考文献-24-
致谢-25-
高压真空配电装置安装调试与检修
摘要
本设计共有四个章节，每个章节有若干个小节。
设计的第一个章节大概的介绍了高压配电设备有哪些，这些高压配电设备平常是怎么应用的等等一些基础概念。
第二章比较全面的介绍了现在的各种常见高压开关柜的型号、结构、用途，方便大家对开关柜有一个大致的了解。
第三章讲解的是KYN28A—1210KV手车式高压开关柜的安装调试与检修过程，其中包含了此开关柜的原理图、二次接线图、安装内容、安装工艺和涉及的有关技术，可以了解到开关柜的一些专业知识。
第四章介绍的是KYN28A—1210KV手车式高压开关柜常见的一些技术问题及解决办法，可以让大家对目前电网运行中开关设备的成本有个大概的了解。
关键词：
高低压配电柜，开关柜，“五防”系统、维护、安装
第一章高压配电设备
第一节概述
配电设备是指各种在发电厂、变电站和厂矿企业的低压配电系统中作动力、配电和照明的成套设备。
常见的高压配电设备有：
主要有高压熔断器；高压隔离开关；高压负荷开关；高压断路器。
第二节高压配电柜
1.2.1概述
高、低压配电柜就是接高压配电柜、低压开关柜和以及连接线缆的配电设备，一般供电局、变电所都是用高压配电柜，然后经变压器降压再到低压开关柜，低压开关柜在到各个用电的配电盘，控制箱，开关箱，里面无非就是把一些开关、断路器、熔断器、按钮、指示灯、仪表、电线之类保护器件组装成一体的配电设备。
图2-1高压配电柜
1.2.2高压开关设备的发展现状及意义
高压开关设备主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无敌故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。
因此，高压开关设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义。
高压开关设备按其功能和作用的不同，可以分为：
（1）元件及其组合：
包括断路器、隔离开关、接地开关、重合器、分段器、负荷开关、接触器、熔断器以及上述元件组合而成的负荷开关—熔断器组合电器、接触器—熔断器（F-C）组合电器、隔离负荷开关、熔断器式开关、敞开式组合电器等。
（2）成套设备：
将上述元件及其组合与其他电器产品（如变压器、互感器、电容器、电抗器、避雷器和二次元件等）进行合理配置，有机地组合于金属封闭外壳内，具有相对完整使用功能的产品。
如金属封闭开关设备（开关柜）、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）个高压/低压预装式变电站等。
从20世纪90年代中期发展至今，国内开关行业可谓突飞猛进，从七八十年代国内“五大开”成套设备生产厂家基本垄断市场局面，到如今数千家开关成套厂家齐头并进瓜分市场，足以彰显我国高压开关行业呈现迅猛之势。
第二章开关柜
第一节概述
开关柜是一种电设备，外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。
如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。
开关柜常见分类：
1、低压抽出式开关柜；
2、交流低压配电柜；
3、金属铠装移开式开关柜；
4、低压固定分隔式开关柜；
5、高压电容器柜；
6、高压开关柜。
第二节高压开关柜的型号与用途
2.2.1GG-1A（F）系列
（一）产品型号及含义
GG-1A型高压开关柜为固定式
GG-1A（F）型防误型高压开关柜（固定式具有防误装置的高压开关柜）
（二）用途
GG-1A型高压开关柜为固定式，用于工矿企业变、配电站的交流50HZ，3-10KV的三相单母线系统中，接受和分配电能之用。
GG-1A（F）型防误型高压开关柜系固定式具有防误装置的高压开关柜，适用于交流50Hz，额定电压3.6KV、10KV，额定电流最大至1000A，额定开断电流最大至31.5kA的单母线系统中作为接受或分配电能的户内成套配电高压设备。
本柜柜体宽敞，内部空间大，间隙合理、安全，具有安装、维修方便，运行可靠等特点，主回路方案完整，可以满足各种供配电系统的需要。
（三）结构特点
GG-1A型高压开关柜系开启式，基本骨架结构用角钢焊接而成，前面板用薄钢板压制而成，柜后无保护板，柜内用薄钢板隔开，柜的上部为断路器室、下部为隔离开关室，具有程序封锁功能，使用安全可靠。
具有“五防”功能。
2.2.2XGN系列
（一）产品型号及含义
（二）用途
XGN箱型固定式金属封闭开关设备（简称开关柜），主要用于电压为3KV、6KV、10KV，频率为50HZ的三相交流电力系统中电能的接受与分配。
本系统具有可靠的“五防”闭锁功能，性能可靠，可广泛用于高压电动机的起动、投切运行等场合。
（三）结构特点
XGN15-12型环网柜采用金属封闭箱式结构，主开关与柜体为固定安装，主回路系统的各隔室均有压力释放装置和通道，各隔室均可靠接地，而且封闭完善，外壳防护等级达到IP3X。
开关室内装有FL（R）N36-12D型三工位负荷开关，该负荷开关的外壳为环氧树脂浇注而成，内充六氟化硫（SF6）气体。
:
XGN2—10箱型固定式交流金属封闭开关设备（简称开关柜）用于3.6KV，10KV三相交流50Hz系统中作为接受和分配电能之用的户内成套配电设备，具有对电路控制保护和监测等功能。
其母线系统为单母线及单母线带旁路母线，并可派生出双母线结构。
本开关柜符合国家标准GB3960《3-35KV交流金属封闭开关设备》及国际标准IEC298的要求，并具有一套完善的性能可靠，功能齐全、结构简单、操作方便的机械式防误闭锁装置，简便而有效的达到两部提出的“五防”闭锁功能。
开关柜的主开关采用SNl0—10型系列少油断路器及ZN28A—10型系列真空断路器。
断路器配用CDl0系列电磁橾动机构或CT8弹簧操动机构；真空断路器也可配用CDl7系列电磁操动机构、CTl7或CT19B弹簧操动机构。
隔离开关采用GN30—10旋转式隔离开关系列产品。
2.2.3HXGN系列
（一）产品型号及含义
HXGN—10型高压开关柜（简称环网柜），系三相交流额定电压10kV、额定频率50Hz的户内箱式交流金属封闭开关设备。
适用于工厂、车间、小区住宅、高层建筑等场所的配电系统，环网供电或双电源幅射供电系统，起接受、分配和保护作用，也适用于箱式变电站中。
2.2.4JYN系列
（一）用途
1.JYN1-40.5型间隔式交流金属封闭式开关设备系三相交流50Hz单母线系统的户内成套装置，作为接受和分配40.5kV的网络电能之用。
本开关柜具有防止误操作断路器、防止带负荷推拉手车、防止带电挂接地线、防止带接地送电和防止误入带电间隔（简称“五防”）的功能。
2.JYN2—10型移开式交流金属开关设备（以下简称开关柜）用于交流50Hz额定电压3-10kV单母线系统。
其额定电流最大为2500A，额定开断电流以及厂内用电至31.5kA。
作为发电厂变电站中控制发电机、变电站受电、馈电以及厂内用电的主要用柜，也适用于各工矿企业为大型交流高压电动机的起动和保护之用。
3.JYN–3（F）、6（F）型双层手车式高压开关柜本产品具有结构设计合理、保护性能好、分断能力强、动热稳定性好、互换性强、使用维护安全方便等优点，适用于发电厂、变电站、厂矿企业电气室、高层建筑等户内场所。
本产品的辅助电路一一对应，用户只要根据负载选择主电路方案即可。
主电路方案有79种供选择。
（二）结构特点
1.JYN1-40.5型间隔式交流金属封闭式开关设备,本开关柜系户内保护型成套装置，由柜体和手车两部分组成。
柜体由角钢及钢板弯制而成并分割为手车室、母线室、隔离触头室、电缆室、继电室及端子室等。
手车室与隔离触头室、电缆室之间，隔以绝缘材料制成的隔板并在其上设有绝缘活门，其它各室之均以接地的金属隔开，属于间隔封闭式开关柜。
2.JYN2–10型移开式交流金属封闭开关设备,整个设备包括固定的壳体和可移开部件（简称手车）两部分，全由弯制的钢板焊接而成。
壳体由钢板分成手车间隔、电缆间隔等若干个间隔，隔板为可拆卸式，检修时方便。
主回路隔离触头有触头盒，达到三相隔离触头之间的封闭。
手车分为断路器手车、电压互感器手车、电压互感器与避雷器手车、电容器与避雷器手车、隔离手车、熔断器手车、接地手车及所用变手车几种。
手车进入和退出工作位置灵活可靠，定位准确。
整个设备装设了一系列完整的防止误动作的联锁机构。
开关柜外形尺寸：
（高×宽×深）2200×840×1500mm。
装SN10-10III（C）少油断路器者外形尺寸为2200×1000×1500mm。
所用变手车柜外形尺寸为2200×1200×1500mm。
3.JYN–3（F）、6（F）型双层手车式高压开关柜开关柜分馈电柜和受电柜。
馈电柜整个柜体由固定的双层壳体和装有滚轮的可移动部件（手车）组成；受电柜内装有高压隔离开关和测量保护用的PT手车。
本柜具有良好的防误功能。
开关柜内设计了一系列联锁，以确保安全和正确的操作。
外形尺寸（宽×深×高）800×1900×（2300+400）mm。
附:
主要技术数据
型号
额定工作电压
熔断器遮断电流
熔断器额定电流
真空接触器
最大负荷容量
额定控制电压
额定电流
额定遮断电流
短时间电流（4秒）
变压器
电动机
JYN–3（F）
3kV
50kA
最大400A
630A
5kA
5kV
2100kVA
1500kW
DC
110V
220V
JYN–6（F）
6kV
40kA
最大224A
2.2.5KYN系列
（一）产品型号及含义
（二）用途
1.KYN-10户内交流金属铠装移开式开关设备（以下简称手车式柜）手车柜适用于交流50Hz额定电压3—10KV中心点不接地的单母线及单母线分段系统的户内成套配电装置，供各类型发电厂、变电站及工矿企业作为接受和分配网络电能对电路实行控制保护监测。
2.KYN-（F-C）型户内铠装双层移动开式交流金属封闭开关设备系3.6~12kV三相交流50Hz、单母线及单母线分段系统的户内成套开关设备，主要作为发电厂、变电所、冶金、造纸、石化、纺织及工矿企业的高压配电装置，可用于电动机、变压器和电容器的控制与保护。
3.KYN-12/1250-31.5户内铠装移开式交流金属封闭开关设备称开关，系3.6-12KV、三相交流50Hz单母线及单母线分段系统的成套配电装置。
主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等，实行控制保护、监测之用。
本开关柜满足IEC298、GB3906等标准要求。
（三）结构特点
1.KYN户内交流金属铠装移开式开关设备（以下简称手车式柜）是根据《3-35KV交流金属封闭开关设备》按IEC298《交流金属封闭开关设备和控制设备》标准设计制造，同时也能满足水电部提出的高压开关柜应具有“五防”功能的要求。
2.KYN-（F-C）型户内铠装双层移动开式交流金属封闭开关设备系KYN-（F-C）户内铠装双层移开式交流金属封闭开关设备中一部分，可与KYN-（F-C）户内铠装双层移开式交流金属封闭开关设备配套使用，构成组合式配电装置。
本开关柜是一种双层铠装F-C柜，一面开关柜可容纳两台F-C手车，相当于两面单层柜的功能，而占地面积同一面单层柜差不多。
为用户节省大量的占地面积及设备投资。
本产品选用的真空接触器是专门为双层柜结构计的，具有结构简单、体积小、造型美观、绝缘水平高、寿命长等优点，有电保持和机械锁扣两种结构。
3.KYN-12/1250-31.5户内铠装移开式交流金属封闭开关设备,柜体为铠装式结构，采用中置式布置，分为断路室、主母线室、电缆室和继电器仪表室，为使柜体具有承受内部故障电弧的能力，除继电器室外，各功能隔室均设有排气通道和汇压窗，一次触头为捆绑式圆触头。
开关高备可按用户要求，采用前维护型结构，使设备可以靠墙安装或背靠背安装。
开关设备内装有安全可靠的联锁装置，完全满足“五防”闭锁要求。
a、断路器手车在推进或拉出过程中，无法合闸；
b、断路器手车只有在试验位置或工作位置时，才能进行合、分操作而且在断路器合闸合，手车无法从工作位置拉出；
c、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验位置移至工作位置；仅当断路器手车处于试验位置或柜外时，接地开关才能进行分、合闸操作；
d、接地开关处于分闸位置时，后门无法打开；
e、手车在工作位置时，二次插头被锁定，不能被拨除。
断路器室底盘架两侧除设有供手车运动的固定导轨外，为便于对断路器进行观测与检查，在固定导轨两侧专门设有可抽出的延伸导轨，当断路器分闸后，可将两根延伸导轨拉至柜外，这样手车即可从柜内直接移至柜外的延伸导轨上。
2.2.6GR系列
（一）用途
GR–1型高压开关柜用于3~10kV变电所作为改善电网功率因数之用。
本系列柜为高压静电电容器柜，由电容器柜、互感器柜、测量及放电柜组成。
（二）方案分类
1.GR–1型为普通型，由电容器柜和互感器柜组成。
电容器柜分四种方案，互感器柜分三种方案。
2.GR–1C型为横差保护型，即当柜内某一电容器跳闸时，依靠接成横差线路的电流互感器驱使主电路开关跳闸。
此型也有四种方案。
3.GR–1Y型为抑制高次谐波、电抗器型，即带有串联电抗器的电容器柜。
（三）结构
柜体由角钢及薄钢板弯制焊接而成，分三层布放，最底层安装油槽板，测量及放电柜，电压互感器在中层，电抗器安装于底层，正面为钢板门，门上可安装仪表、开关、信号灯。
2.2.7GGX2系列
（一）用途
GGX2–10高压真空开关柜适用于额定电压3~10kV，频率50Hz的三相交流电网中，作为接受和分配电能，并对电路实行控制、监测和保护的成套配电装置。
（二）结构特点
本开关柜为金属封闭箱式外壳，所有带电体均被封闭在柜内，并按功能分为母线室、断路器室、电缆室，仪表箱为单独结构，安装于柜上；真空断路器及电磁操作机构或弹簧操作机构为一整体车式结构，推入柜内后用螺栓固定。
主接线方案24种。
主要技术数据（见下表）
参数名称
单位
参数值
额定电压
kV
3
6
10
最高电压
kV
3.5
6.9
11.5
额定频率
Hz
50
额定
绝缘
水平
1分钟工频耐压
相对地，相间
kV
24
32
42
断口间
kV
26
36
48
全波工频耐压
相对地，相间
kV
40
60
75
断口间
kV
43
66
85
额定电流
A
630 1000
额定开断电流
kA
20 31.5
额定操作循环
分——0.3s——合分——180s——合分
额定动稳定电流（峰值）
kA
50 80
额定热稳定电流
kA
20 31.5
额定热稳定时间
s
4
2.2.8GGX2系列
（一）用途
GSG–1A型双母线式高压开关柜适用于区域性变电站，大型工矿企业变电站所及电气设备试验站的电压为3、6、10kV，交流50Hz双母线系统，亦可于单母线带有旁路母线的供电系统，作为接受和分配电能之用。
（二）结构
柜体系用薄钢板及角钢焊接而成，底座由槽钢焊接而成，柜前面有单扇防护网门，后面有双扇防护网门，顶部母线敞露。
柜分前后两室，前室装有备用（起动）母线隔离开关、线路隔离开关及电缆头等，前室顶部装有备用（起动）母线。
后室装有主（工作）母线隔离开关，油断路器，顶部装有主（工作）母线隔离开关，前后室之间下部可安装电流互感器。
油断路器和隔离开关操作机构装在柜的前面。
柜的后面左侧有一单扇钢板门，门内是继电器室。
各室之间，一次电器设备和二次电器设备之间均有薄钢板隔离。
可以在一次电器设备不停电的情况下检修二次电器设备。
为防止工作人员误操作，柜上装有程序性的电气联锁装置。
主要技术数据
序号
名称
单位
技术数据
1
额定电压
kV
3，6，10
2
最高工作电压
kV
11，5
3
额定电流
A
400，600，800，
1250，2000，3000
4
母线系统
双母线或单母线带旁路
5
操作方式
电磁式或储能式
6
外形尺寸（高×宽×深）
mm
2900×1418×1900
（3100×1218×1900）
一次线路方案有48种，还有一次线路方案组合12种（详见样本），供选用。
2.2.9GPG系列
（一）用途
GPG–1A型旁路母线式高压开关柜适用于区域变电所、大型工矿企业变电所中6，10kV线路中，作为受电与馈电之用。
技术数据
额定电压（kV）
6 10
备注
方案
额定电流（A）
630 1000 2000 3000
SN10–10III/3000级少油断路器本身为10kV时，其开断电流为40kA，开关柜仍为31.5kA
一次线路方案有42种，一次线路方案组合若干种（详见样本）供选用
开断电压容量
（kA）
电 压
断路器型号
6kV
10kV
SN10–10I/630
11
16
SN10–10II/1000
16
31.5
SN10–10III/3000
31.5
31.5
操作方式
电动、弹簧储能机构
弹簧储能机构匹配SN10–10I、II型
少油断路器
控制方式
就地、集中
母线系统
单母线附旁路母线
外形尺寸（mm）
（高×宽×深）
3500×1400×1700
（2000A~3000A进线柜）
3500×1200×1700
第三章KYN28A—1210KV手车式高压开关柜
第一节10KV手车式高压开关柜的结构配置
3.1 外壳
3.1.1 总则
中置式高压开关柜内的外壳为厚度不小于2MM的进口优质敷铝锌板,内部部分钢板为镀锌钢板,门和盖板为优质冷轧钢板,并作喷塑外处理,主回路的一切组件均安装在金属外壳内,外壳内的防护等级满足IP4X的要求,断路器室门打开为IP2X。
开关柜用铆螺钉相连接,各功能隔室的隔板均可拆开.
（一）盖板和门
当盖板和门是外壳的一部分时,盖板和门由金属制成,其防护等级与外壳相同,根据需要进入高压隔室的不同情况,盖板和门分成两类。
（1） 正常操作和维护时不需要打开的盖板（固定盖板）,若不用工具,不能打开、拆下或移动。
（2）在正常操作和维护时不需要打开的盖板（可移动的盖板、门）不需要工具即可打开或移动,并加有适当的联锁装置来保证操作者的安全。
（3）高压开关柜中,当隔室可能触及的主回路部分不带电时才能打开盖板和门。
（二）观察窗
观察窗位置为便于观察运行中的设备,并达到外壳规定的防护等级,观察窗使用机械强度与外壳相近的耐火透明材料遮盖,并与高压导电体保持有足够的电气间隙.
（三）通风管、排气口
通风窗和排气口的防护等级,与外壳相同。
通风窗彩网状编织物,有足够的机械强度,通风窗和排气口的位置能使排出的油气和蒸气不致危及操作者和其他正常运行设备的安全。
（四）手车
中置式手车柜中的手车与柜体的绝缘配合及机构联锁安全、可靠、灵活手车在柜内的工作试验,移出位置具有定位装置。
在同类型开关中的手车右以互换。
（五）功能室
开关柜主要元器件分别置于手车室、母线室、电缆室和仪表室中,有独立的泄压通道隔室之间的防护等级为IP2X。
3.1.2 隔板和活门
（一） 隔板和活门满足防护等级要求。
（二） 高压开关柜中各间隔室之间采用金属隔板,并可靠接地。
（三）开关柜的活门是金属门，并接地。
3.1.3 接地系统
（一）没所有高压柜柜整个长度延伸方向设有专用的接地导体,该接地导体应与主接地网相连。
（二）专用接地导体所承受的动、热稳定电流,不小于铭牌额定短路开断电流的86.6﹪。
（三） 高压开关柜的金属骨架及安装于柜内的高压电器的金属支架均与专用接地体有良好的电气连接。
（四） 主回路中凡能与其他部分隔离的每一个部件均接地。
（五）在正常情况下可抽件中应接地的金属部分,在试验或隔离位置、处于隔离断口规定的条件（SD201《交流高压隔离形状的技术条件》下,以及当辅助回路未完全断开的任一中间位置时,均能保持良好的接地连接。
（六）高压形状柜之间的专门接地导体均相互连接,并通过专用端子连接牢固。
3.1.4 断路器
（一）断路器的的操作机构为弹簧操作机构。
（二）高压开关柜内的真空断路器及其操作机
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