高低压供配电实训系统实训指导书.docx

1、高低压供配电实训系统实训指导书第一章 高低压供配电实训系统认识实训1 KYN28A高压开关柜系统认知一、实训目的1、认识KYN28A型高压开关柜；2、了解KYN28A系列高压开关柜技术参数及结构特点；二、系统模拟图及结构简介1、KYN28A型高压开关柜图1 KYN28A型高压开关柜一次系统图KYN28A型高压开关柜系户内金属铠装中置移开式开关设备，是3-10千伏三相交流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，具有防止带负荷推拉手车、防止误操作断路器、防止接地

2、开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能。实为一种性能优越的配电装置。如图1，本套高压开关柜由电源进线柜、PT柜（电压互感柜）、变压器保护柜组成。2、KYN28A型高压开关柜外观图2 KYN28A抽出式高压开关柜外观图开关设备按GB3906-91中的铠装式金属封闭开关设备而设计。整体是由柜体和中置式可抽出部件（即手车）两大部分组成(见图)。柜体分四个单独的隔室，外壳防护等级为IP4X，各小室间和断路器室门打开时防护等级为IP2X。具有架空进出线、电缆进出线及其它功能方案，经排列、组合后能成为各种方案形式的配电装置。本开关设备可以从正面进行安装调试和维护

3、，因此它可以背靠组成双重排列和靠墙安装，提高了开关设备的安全性、灵活性，减少了占地面积。3、KYN28A高压开关柜主要技术参数序号项 目单位技术数据1符合标准IEC298 GB3906 DL/T4042防护等级外壳IP4X 隔室IP2X3额定工作电压KV6 124额定频率Hz505海拔高度M10006环境温度-10+407相对湿度不超过85%8主母线63031509额定短时耐受电流KA/4S164010额定峰值耐受电流KA4010011额定短路关合电流KA4010012额定短路开断电流KA164013工频耐压（相间对地）KV32/42/4814雷电冲击耐受电压（相间对地）KV75/8515二次

4、回路工频耐压KV2三、实训内容及步骤1、KYN28A高压开关柜结构认知 外壳开关设备的外壳是选用进口敷铝锌薄钢板，经CNC机床加工，并采取多重折边工艺。整个柜体不仅具有高精度，而且还具有很强的抗腐蚀与抗氧化作用。由于柜体采用多重折边工艺，使柜体比其它同类设备柜体整体重量轻、机械强度高、外形美观。柜体采用组装式结构，用拉铆螺母和高强度的螺栓联接而成。整个柜体具有加工生产周期短、零部件通用性强、占地面积少的优点。 手车手车骨架也采用薄钢板经CNC机床加工后组装而成。手车与柜体绝缘配合机械联锁安全、可靠、灵活。手车在柜体内有断开位置/试验位置和工作位置，每一位置都分别有定位装置，以保证联锁可靠，必须

5、按联锁防误操作程序进行操作。各种手车均采用蜗轮、蜗杆摇动推进、退出，其操作轻便、灵活，适合于各种值班人员操作。手车当需要移开柜体时，用一辆专用转运小车，就可以方便取出，进行各种检查、维护；而且采用中置式，整个小车体积小，检查、维护都极方便。 隔室开关设备的主要电气元件都有其独立的隔室，即：断路器隔室、母线隔室内、电缆隔室、继电器仪表室。各隔室间防护等级都达到IP2X；除继电器室外，其它三隔室分别有其泄压通道。由于采用了中置式形式，电缆室高度大大增加，因此设备可接多路电缆。图4 KYN28A型高压开关柜结构示意图 断路器隔室隔室两侧安装了轨道，供手车在柜内由隔离位置/试验位置移动滑行至工作位置，

6、静触头盒的隔板（活门）安装在手车室内的后壁上。当手车从断开位置/试验位置移动到工作位置过程中，上下静触头盒上的活门与手车联动，同时自动打开；当反方向移动时活门则自动闭合，直至手车退至一定位置安全覆盖住静触头盒，形成有效隔离，同时由于上、下活门不联动，在检修时，可锁定带电侧的活门，从而保证检修维护人员不触及带电体，在断路器室门关闭时，手车同样能被操作，通过上门观察窗，可以观察隔室内手车所处位置、合、分闸显示、储能状况。 母线隔室主母线是单台拼接相互贯穿联接。通过支母线和静触头盒固定，主母线和联络母线为矩形截面的铜排，用于大电流负荷时采用双根母线拼成。支母线通过螺栓联接于静触头盒和主母线，不需要其

7、它支撑。对于特殊需要，母线可用热缩套和联接螺栓绝缘套和端帽覆盖，相邻柜母线用套管固定。这样联接母线间所保留的空气缓冲，在如果出现内部故障电弧时，能防止其贯穿熔化，套管能有效把事故限制在隔室内而不向其它柜蔓延。 电缆隔室开关设备采用中置式，因而电缆室空间较大，电流互感器、接地开关装在隔室后壁上，避雷器安装于隔室后下部。将手车和可抽出式水平隔板移开后，施工人员就能从正面进入柜内安装和维护。电缆室内的电缆连接导体，每相可并1-3根单芯电缆，必要时每相可并接6根单芯电缆。联接电缆的柜底配制开缝的可卸式非金属封板或不导磁金属封板，确保了施工方便。 继电器仪表室继电器仪表室内可安装继电保护元件、仪表、带电

8、监察指示器，以及特殊要求的二次设备。控制线路敷设在足够空间的线槽内，并有金属盖板，可使二次线与高压室隔离。其左侧线槽是为控制小线的引进和引出预留的，开关柜内部的控制线敷设在右侧，在继电器仪表室的顶板上还留有便于施工的小母线穿越孔，接线时，仪表室顶盖板可以翻转，便于小母线的安装。 泄压装置在断路器手车室，母线室和电缆室的上方均设有泄压装置，当断路器或主母线、电缆室内发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高，装设在门上的特殊密封圈把柜前面封闭起来，顶部装置的泄压金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜的安全。 二次插头与手车的位置联锁开关设备上的二次线与断路器手

9、车的二次线的联络是通过手动二次插头来实现的，二次插头的动触头座装设在开关柜手车室的右上方。断路器手车只有在试验/断开位置时，才能插入和解除二次插头，断路器手车处于工作位置时由于机械联锁作用，二次插被锁定，不能被解除，由于断器手车的合闸机构被电磁铁锁定，断路器手车在二次插未接通之前仅能进行分闸，所以无法使其合闸。 带电显示装置如果用户有所需求时，开关柜内可设有检测一次回路运行的可选件即带电显示装置。该装置由高压传感器和可以与电磁锁配合，实现强制闭锁开关手柄、网门，达到防止带电关合接地开关、防止误入带电间隔，从而提高配套产品的防误性能。 防止凝露和腐蚀为了防止在高湿度和温度变化较大的气候环境中产生

10、凝露带来之危险，在断路器室和电缆室内分别装设加热器，以便在上述环境之中使用和防止腐蚀发生。 接地装置在电缆室内单独设立有840的接地铜排，此排能贯穿相邻各柜，并与柜体良好接触。此接地排供直接接地之元器件使用，同时由于整个柜体用敷铝锌板相拼联，这样使整个柜体都处在良好接地状态之中，确保运行操作人员触及柜体的安全。2、VS1型真空断路器结构认知VS1型户内高压真空断路器（配永磁操动机构）是三相交流50Hz，额定电压为12kV的户内装置，可供工矿企业，发电厂及变电站电气设施的控制及保护之用，并适用于频繁操作的场所。该断路器可进行频繁的操作，具有多次开断性能。该断路器设计成前后分装结构，既可作为固定式

11、安装的单元，也可与底盘车配装作单独手车使用。该断路器采用永磁操作机构，具有零部件数量少，操作程序简单、可靠性高等特点。图5 VS1型户内高压真空断路器外观图 永磁操动机构原理当断路器处于合闸或分闸位置时，线圈中无电流通过，永久磁铁利用动静铁芯提供的低磁阻抗通道将铁芯保持在上下极限位置，而不需要任何机械锁扣。当有动作信号时，合闸或分闸线圈中的电流产生磁势，动、静铁芯中由线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场叠加合成，动铁芯连同固定在上面的驱动杆，在合成磁场力的作用下，在规定的时间内以规定的速度驱动开关本体完成开合任务。此机构之所以被称为两位式双稳态原理结构，是由于动铁芯在行程终止的两个位置，不需要消耗

12、任何能量即可保持。而传统的电磁机构，动铁芯是通过弹簧的作用被保持在行程的一端，而在行程的另一端，靠机械锁扣或电磁能量进行保护。由上述可知，永磁操动机构是通过将电磁铁与永久磁铁特殊结合，来实现传统断路器操动机构的全部功能：由永久磁铁代替传统的脱锁扣机构来实现极限位置的保持功能，由分合闸线圈来提供操作时所需要的能量。可以看出，由于工作原理的改变，整个机构的零部件总数大幅减少，使机构的整体可靠性有可能得到大幅提高。由于永磁机构本身的特点，可以提高断路器的可靠性，同时合分闸特性又只与线圈参数有关，因此永磁机构的分合闸特性可以通过电子或微机系统来控制，实现速度特性的智能控制，具有自检测功能。控制回路可采

13、用电子控制、外接合闸直流接触器。 1、操动机构外壳 2、面板 3、上出线座 4、绝缘筒 5、真空灭弧室6、导电夹 7、下出线座 8、触头弹簧 9、绝缘拉杆 10、传动拐臂图6 VS1真空断路器结构原理图 灭弧室灭弧原理VS1型断路器采用真空灭弧室，以真空作为灭弧和绝缘介质，灭弧室具有极高的真空度，当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，在触头间将会产生真空电弧，同时由于触头的特殊结构，在触头间隙中也会产生适当的纵磁场，促使真空电弧保持为扩散型，并使电弧均匀分布在触头表面燃烧，维持低的电弧电压，在电流自然过零时，残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或聚在触头表面和屏蔽罩上，灭弧

14、室断口的介质绝缘强度很快被恢复，从而电弧被熄灭，达到分断的目的，由于该真空断路器采用磁场控制真空电弧，因而具有强而稳的开断电流的能力。实训2 GGD型低压配电柜系统认知一、实训目的1、认识GGD型交流低压配电柜；2、了解GGD型交流低压配电柜参数及结构特点；二、系统模拟图及结构简介1、GGD2型交流低压配电柜一次系统图图1 GGD型低压配电柜一次系统图2、GGD型交流低压配电柜介绍GGD型交流低压配电柜的柜体采用通用柜的形式，框架用8MF冷弯型钢局部焊接或组装而成，柜架零件及专用配套零件由本公司生产配套供货，以保证柜体的精度和质量。通用柜的零部件按模块原理设计，并有20模的安装孔，通用系数高。

15、可以使工厂实现予生产。既缩短了生产制造同期，也提高了工作效率。图2 GGD型低压配电柜外观图GGD柜设计时充分考虑到柜体运行中散热问题。在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热时，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。GGD柜按照现代工业产品造型设计的要求，采用黄金分割比的方法设计柜体外形和和部分的分割尺寸，使整柜美观大方。柜门用转轴式活动铰链与构架相连、安装、拆卸方便。门的折边处均嵌有一根山型橡塑条，关门时让与框架之间的嵌条有一定的压缩行程，能防止门与柜体直接碰撞，也提高了门的防护等级。装有电器元件

16、的仪表门用多股软铜线与框架相连。柜内的安装件与框架间用滚花垫圈连接，整柜样成完整的接地保护系统。柜体的防护等级为IP30，用户也可根据使用环境的要求在IP20IP40之间选择。3、GGD型交流低压配电柜技术参数序号项 目技术参数1额定电压380V2额定电流630A4000A3额定短路开断电流50kA4额定短时耐受电流50kA5额定峰值耐受电流105kA6防护等级IP30三、实训内容及步骤1、GGD型交流低压配电柜结构介绍图3 GGD型交流低压配电柜外型示意图上图为GGD型交流低压配电柜外型示意图，GGD型交流低压配电柜采用单面操作，双面开门结构形式，正面可满足设备常规的投送电操作及供用电状态监

17、测，实训柜采用不靠墙安装，双面柜门可满足柜体检修需要。本实训室GGD型交流低压配电柜系统由进线柜和出线柜两个柜体组成，其中1#柜提供有三相电量监测，工作电压、电流指示，配套DW45-2000万能断路器，用于交流低压配电柜主电源控制；2#柜提供各用电线路输出，单相电量监测，每路线路输出均配置相应的小型断路器。两个柜体之间采用母排联接。2、DW45-2000型万能断路器结构介绍DW45万能式断路器用于控制和保护低压配电网络。一般安装在低压配电柜中作主开关起总保护作用。DW45万能式断路器其技术性能已达到了国际上同类型产品的先进水平。交流额定电6305000A；短路分断80KA120KA（有效值）；

18、额定工作电压AC690V及以下；DW45万能式断路器具有3极和4极；DW45万能式断路器具有抽屉式和固定式；可倒进线安装；多种智能控制器，提供不同功能。图3 DW45万能式断路器外观图DW45万能式断路器有固定式和抽屉式之分，把固定式断路器本体装入专用的抽屉座就成为抽屉式断路器。断路器本体由触头系统、灭弧系统、操动机构、电流互感器、智能型控制器和辅助开关、二次插接件、欠压、分励脱扣器等部件组成。触头系统采用一挡触头系统、在同一触头的不同部位，触头单元既具有主触头的功能，也具有弧触头的功能；采用新型耐弧的触头在分断短路电流后不致过分发热而引起温升过高；触头系统采用多路并联，降低电动斥力，提高触头

19、系统的电协稳定性。灭弧室每个极均设有一个灭弧室，其作用是将各电极分隔开，并相互绝缘，与断路器的其它部分及操作人员相隔离。灭弧室全部置于断路器的绝缘底座内，增加了灭弧室壁的机械强度，不致在分断大短路电流时炸裂。操作机构和手动，电动传动机构机构位于断路器正面。机构采用五连杆的自由脱扣器机构，并设计成贮能形式。在使用过程中，机构总是处于预贮能位置，只要断路器一接到合闸命令，断路器就能立即瞬时闭合。预贮能的释放按钮或合闸电磁铁来完成。电动传动机构自成一体，贮能轴与主轴之间通过凹凸形楔口活动联结，装拆方便。实训3 电力变压器认知一、实训目的1、了解电力变压器功能及分类2、了解电力变压器的工作原理和联接组

20、别二、系统模拟图及结构简介1、电力变压器外观a、油浸式电力变压器图1 油浸式电力变压器外观图油浸式电力变压器的工作原理是利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗；油浸式电力变压器由器身（包括铁芯、绕组）、变压器油、油箱、冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)、出线套管等组成。b、干式变压器图2 干式电力变压器外观图干式电力变压器的 铁芯采用高导磁优质晶粒取向冷扎硅钢片，45全斜步进接缝，铁芯采用特殊的方管拉板结构，芯柱采用绝缘带绑扎，铁芯表面采用特殊树脂涂覆以防潮防锈，有效降低了空载损耗、空载电流和铁芯噪音。干式电力变压器是一种电气强度、机械强度、耐热强度

21、很高的干式变压器，是城市电网改造的优秀产品，特别适用于高层建筑、机场、电站、商业中心等要求防火、防爆、防潮的重要场所。2、电力变压器简介电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以KVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在

22、规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。3、电力变压器作用电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平

23、方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输，同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时，需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大，不但增加了初投资，而且使变压器长期处于空载或轻载运行，使空载损耗的比重增大，功率因数降低，网络损耗增加，这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小，会使变压器长期过负荷，易损坏设备。因此，变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择，不宜

24、过大或过小。三、实训内容及步骤1、干式电力变压器认知图3 干式电力变压器结构分解图如上图所示，为干式电力变压器内部结构图，干式变压器由绕组、骨架、冷却系统等几部份组成；其中骨架部份包括铁芯、垫块、底座、夹件、吊环、上铁轭等部份，绕组分为高压绕组与低压绕组两部份，高压绕组包括高压线圈、高压分接头、高压端子、高压分接头、高压连接片等部份；低压绕组包括低压线圈、低压出线铜排等部份；冷却系统包括风机、冷却风道、温度监测传感器、温控器组成。2、电力变压器的工作原理图4 变压器工作原理变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后，经绕组内流过交变电流产生磁通，在这个磁通作用下，铁芯中便有交变磁通，即一次绕

25、组从电源吸取电能转变为磁能，在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负载，铁芯中的磁能又转换为电能。这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。3、三相变压器联接组别变压器联接组别，是表征变压器原、副绕组线电势相位差的一种标记。三相变压器的原、副绕组的连接方法有：星（Y）形连接和三角（D）形连接两种。 a、星形连接 b、三角形接法图5 变压器的联接方法根据变压器原、付方对应的线电压之间的相位关系，把变压器绕组的连接分成不同的组合称为绕组的联

26、结组。实践与理论证明，变压器高、低压方相对应的线电压的相位差总是30度的倍数。因此采用“时钟表示法”来表示这种相位差是很简明的。“时钟表示法”：把高压边线电压作为长针始终指向“12”。而低压边相对应的线电压作为短时，短针指向的数字称为三相变压器连接组的组号。第二章 高低压供配电实训系统安装实训4 KYN28A型高压开关柜安装一、实训目的1、了解KYN28A型高压开关柜安装要求；2、了解KYN28A型高压开关柜的安装程序；二、系统模拟图及结构简介1、KYN28A型高压开关柜外型尺寸图1 KYN28A型高压开关柜外型尺寸图2、KYN28A型高压开关柜基础要求a、开关柜的安装基础的施工应符合“电力建

27、设施工及验收技术规范”中的有关条款规定。b、开关柜的安装基础一般要分二次浇灌混凝土。第一次为开关柜安装构件即角钢或方钢、槽钢构件安装基础。第二次浇灌混凝土是地面的补充层，一般厚度为60mm，在浇注混凝土补充层时混凝土高度应低于构件平面13mm。 图1 安装基础示意图图2 楼上安装带电缆夹层参考三、实训内容及步骤1、开关柜的安装a.按工程需要与图纸标明，将开关柜运至他们特定的位置，如果一排较长的开关柜排列（为10台以上），拼柜工作应从中间部位开始。b.用特定的运输工具如吊车或叉车，严禁用滚筒撬棍。c.从开关柜内抽出断路器手车，另放别处妥善保管。d.在母线隔室前面松开固定螺栓，卸下垂直隔板9。e.

28、松开断路器隔室下面水平隔板19的固定螺栓，并将水平隔板卸下。f.松开和移去底板16。g.从开关柜左侧控制线槽移去盖板1、2。右前方控制线槽板亦同时卸下。h.在基础上一个接一个安装开关柜，包括水平和垂直两个方面，开关柜安装不平度不得超过2mm。i.当开关柜完全组合（拼接）好后，可用地脚螺钉将其与基础槽钢相连或用电焊与基础槽钢焊牢。2、母线的安装开关设备中的母线采用矩形母线，且分段形式，当选用不同电流时所选用的母线只是数量规格不一，因而在安装时必须遵照下列的步骤：a.用清洁干燥的软布擦楷母线，检查绝缘套管有否损伤，在连接部位涂上导电膏或者中性凡士林。b.一个柜接一个柜地安装母线，将母线段和对应的分

29、支小母线接在一起栓接时应插入合适的垫块，用螺栓拧紧。图3 主母线与分支母线的联接形式3、电缆的安装1、按开关柜的一次方案图和二次接线图，在本说明书第5.3条（4）、（5）款所规定的位置，连接好电缆线。2、封堵好电缆孔。4、开关柜接地装置a.用预设的连接板将各柜的主接地母线连接在一起。b.在开关柜内部联接所有接地的引线。c.将接地闸刀的接地线与开关柜主接地母线18联接。d.将开关柜主接地母线与接地网相连。5、开关设备安装后的检查当开关设备安装就位后，清楚柜内设备上的灰尘杂物，然后检查全部紧固螺栓有无松动，接线有无脱落。将断路器在柜中推进，推出，并进行分合闸动作，观察有无异常，将仪表的指针调整到零

30、位，根据线路图检查二次接线是否正确。对继电器进行调整，检查联锁是否有效。实训5 GGD型低压配电柜的安装一、实训目的1、了解GGD型低压配电柜安装要求；2、了解GGD型低压配电柜的安装程序；二、系统模拟图及结构简介1、GGD型低压配电柜外观示意图图1 GGD型低压配电柜外观示意图2、GGD型低压配电柜安装示意图图2 GGD型低压配电柜安装示意图三、实训内容及步骤1、安装要求及程序a、现场要求：安装前需对安装场所检查，应满足相关标准的规定。安装开关柜的房间必须有照明设备和现场临时供电、门锁、房间干燥并有通风设施；准备工作如电缆沟、二次电缆管道等已准备就绪。b、产品安装：开关柜应在直立的情况下进入

31、室内。c、产品的安装应参照一次系统图及系统布置位置图进行。基础槽钢和螺栓由用户自备。将开关柜在基础上正确的位置排成一行（垂直方向安装不平度不得超过2mm，尤其在前面）并用螺栓连接在一起。当开关柜完全装配好时，可用螺钉或焊接将其和基础框架连接在一起。柜体尺寸如下表：柜型高度宽度深 度GGD22004006006008001000螺丝推荐扭矩N m M69.5M825M1045M1280M16200d、主母线安装时应将搭接面修理平整、处理干净、涂上中性凡士林或采取其它措施然后用螺栓紧固。用8.8级拉力的螺杆连接母排，其所需扭矩值如上表。e、对一些偏离一般规则的扭矩值（比如接触系统和转换终端）需查阅详细的相关技术文件。f、柜体安装好后由专业人员跟据设计图纸连接二次联络线、或安装相关部件：如母线