ZF6-252六氟化硫封閉式組合斷路器操作回路原理

1、概述

ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器，是按引進日本國日立公司高壓開關(guān)制造技術(shù)，根據(jù)我國不同地區(qū)、不同環(huán)境的要求而設(shè)計的具有當(dāng)代國際先進水平的高壓輸電設(shè)備。該產(chǎn)品由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、電纜終端、避雷器、母線、套管等主要元器件組成。主母線采用三相共箱式結(jié)構(gòu)，其余均采用分相式結(jié)構(gòu)。

ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器是城網(wǎng)改造、大型水電、火電廠、鋼鐵、化工、礦山等地區(qū)變電站的重要輸變電設(shè)備。具有占地面積小、噪音小、無火災(zāi)危險、檢修周期長、運行安全、可靠等特點，適用于戶內(nèi)、戶外使用。使用環(huán)境條件周圍空氣溫度：－25℃～＋40℃海拔：不超過1000m風(fēng)速：不大于34m/s(相應(yīng)于圓柱表面上的700Pa)地震烈度：9度戶內(nèi)相對濕度：日平均不大于95％；月平均不大于90％進出線套管爬電距離：6300mm(25mm/kV)7812mm(31mm/kV)注：1）超出上述使用環(huán)境條件的可特殊訂貨。2、斷路器控制回路基本要求2.1

概述一、斷路器控制方式斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，在正常運行時斷路器可以接通和切斷電氣設(shè)備的負荷電流，在系統(tǒng)發(fā)生故障時則能可靠地切斷短路電流。斷路器一般由動觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操動機構(gòu)及絕緣支架等構(gòu)成。為實現(xiàn)斷路器的自動控制，在操動機構(gòu)中還有與斷路器的傳動軸聯(lián)動的輔助觸頭。斷路器的控制方式有多種，分述如下。

1．按控制地點分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞浇涌刂频攸c分為集中控制和就地（分散）控制兩種。（1）集中控制。在主控制室的控制臺上，用控制開關(guān)或按鈕通過控制電纜去接通或斷開斷路器的跳、合閘線圈，對斷路器進行控制。一般對發(fā)電機、主變壓器、母線、斷路器、廠用變壓器35kV以上線路等主要設(shè)備都采用集中控制。（2）就地（分散）控制。在斷路器安裝地點（配電現(xiàn)場）就地對斷路器進行跳、合閘操作（可電動或手動）。一般對10kV線路以及廠用電動機等采用就地控制，可大大減少主控制室的占地面積和控制電纜數(shù)。2、斷路器控制回路基本要求2按控制電源電壓分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞浇涌刂齐娫措妷悍譃閺婋娍刂坪腿蹼娍刂苾煞N。（1）強電控制。從斷路器的控制開關(guān)到其操作機構(gòu)的工作電壓均為直流110V或220V。（2）弱電控制。控制開關(guān)的工作電壓是弱電（直流48V），而斷路器的操動機構(gòu)的電壓是220V。目前在500kV變電所二次設(shè)備分散布置時，在主控室常采用弱電一對一控制。3．按控制電源的性質(zhì)分?jǐn)嗦菲鞯目刂品绞桨纯刂齐娫吹男再|(zhì)可分為直流操作和交流操作（包括整流操作）兩種。直流操作一般采用蓄電池組供電；交流操作一般是由電流互感器、電壓互感器或所用變壓器提供電源。2、斷路器控制回路基本要求2.2

對斷路器控制回路基本要求斷路器的控制回路必須完整、可靠，因此應(yīng)滿足下面一些要求：（1）斷路器的合、跳閘回路是按短時通電設(shè)計的，操作完成后，應(yīng)迅速切斷合、跳閘回路，解除命令脈沖，以免燒壞合、跳閘線圈。為此，在合、跳閘回路中，接入斷路器的輔助觸點，既可將回路切斷，又可為下一步操作做好準(zhǔn)備。（2）斷路器既能在遠方由控制開關(guān)進行手動合閘和跳閘，又能在自動裝置和繼電保護作用下自動合閘和跳閘。（3）控制回路應(yīng)具有反映斷路器狀態(tài)的位置信號和自動合、跳閘的不同顯示信號。（4）無論斷路器是否帶有機械閉鎖，都應(yīng)具有防止多次合、跳閘的電氣防跳措施。（5）對控制回路及其電源是否完好，應(yīng)能進行監(jiān)視。（6）對于采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常，彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。（7）接線應(yīng)簡單可靠、使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少。3、ZF6-252斷路器結(jié)構(gòu)圖4.1單母線電纜進線間隔3.1總體布置ZF6-252型六氟化硫封閉式組合電器包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器、套管、電纜終端、避雷器等元件。主母線設(shè)計成三相共箱，其余元件均為三相分箱。它可以根據(jù)用戶的不同要求組合成單母線、雙母線、單母線分段、雙母線分段等不同結(jié)線方式。典型接線方式及外形布置結(jié)構(gòu)見圖4.１～圖4.4圖4.2雙母線電纜進線間隔3、斷路器結(jié)構(gòu)3.2斷路器結(jié)構(gòu)

斷路器采用單極、單斷口結(jié)構(gòu)，每臺斷路器由三個單極組成，每極可分別配用一臺HMB-4液壓機構(gòu)或氣動機構(gòu)，可進行三相電氣聯(lián)動，也可進行分相操作。由獨立的匯控柜控制斷路器的分、合閘。

4、斷路器操作回路原理4.1合閘控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.2合閘控制回路原理合閘：機構(gòu)處于分閘位置時輔助開關(guān)F1（A、B、C）（101，102）的常閉觸點接通，在現(xiàn)地發(fā)出合閘命令后，中間繼電器SHJ線圈受電，SHJ的觸點（13-14,33-34，43-44,）接通，合閘線圈HQ（A、B、C）帶電，實現(xiàn)合閘，同時合閘到位后，

F1（A、B、C）（101，102）常閉接點斷開，斷開合閘線圈HQ電源，合閘停止。另外輔助開關(guān)F1（A、B、C）（10，19）的常開觸點接通，斷路器合閘計數(shù)器JSA帶電計數(shù)。輔助開關(guān)F1（A、B、C）（83，84）的常開觸點接通為分閘回路做準(zhǔn)備。遠控合閘同樣，只是不經(jīng)過中間繼電器SHJ控制。（氣壓閉鎖及合閘低油壓閉鎖均為動作時）閉鎖：SF6低氣壓或合閘低油壓閉鎖動作時，將操作回路負電源斷開，開關(guān)無法進行電氣合閘操作。4、斷路器操作回路原理4.3分閘控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.4分閘控制回路原理分閘：機構(gòu)處于合閘位置時輔助開關(guān)F1（A、B、C）（83，84）的常開觸點接通，在現(xiàn)地發(fā)出分閘命令后，中間繼電器STJ1線圈受電，STJ1的觸點（13-14,33-34，43-44,）接通，分閘線圈TQ（A、B、C）帶電，實現(xiàn)分閘，同時分閘到位后，

F1（A、B、C）（83，84）常開接點斷開，斷開分閘線圈TQ電源，分閘停止。輔助開關(guān)F1（A、B、C）（101，102）的常閉觸點接通為合閘回路做準(zhǔn)備。遠控分閘同樣，只是不經(jīng)過中間繼電器STJ1控制。（氣壓閉鎖及合閘低油壓閉鎖均為動作時）閉鎖：SF6低氣壓或分閘低油壓閉鎖動作時，將操作回路負電源斷開，開關(guān)無法進行電氣分閘操作。分閘線圈有兩個4、斷路器操作回路原理4.5儲能電機控制回路原理4、斷路器操作回路原理4.6位置信號回路原理4、斷路器操作回路原理4.7報警信號回路原理4、斷路器操作回路原理4.8本體三相不一致回路原理5.日常維護和檢修通電時，請不要接觸帶有危險的機構(gòu)部位和通電部位。操作過程中，請不要把手放到帶有危險的機構(gòu)部位和通電部位。要注意不要把螺栓類的物品掉入機構(gòu)部位和通電部位。檢修需要打開操作機構(gòu)箱或匯控柜的門進行作業(yè)時，為避免突然刮風(fēng)引起門的關(guān)合而造成受傷，請把門固定好。注意SF6氣體絕緣設(shè)備與空氣絕緣設(shè)備不相同，它不受外部環(huán)境條件影響，如污垢，水份和銹蝕等等，因此能長期保持著良好的性能。由于SF6氣體的優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能，可以使得觸頭和其他零部件的壽命得到延長、結(jié)構(gòu)簡化、機械性能進一步改善。為保證GIS及附屬設(shè)備的性能，預(yù)防事故發(fā)生我們認(rèn)為維護檢查按以下方法考慮對設(shè)備內(nèi)部充氣部分，平時僅需進行氣體壓力管理，詳細檢查每12年一次斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的操作機構(gòu)每6年應(yīng)詳細檢查一次；一般檢查通常為每3年檢查一次；主要是操作特性校核；當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況，或者達到了規(guī)定的操作次數(shù)時，要進行臨時檢修；5.日常維護和檢修GIS產(chǎn)品的維修可劃分為三類⑴巡視檢查巡視檢查是指封閉式組合電器在正常運行的狀態(tài)下，從外部監(jiān)視其有無異常情況，和巡視所有設(shè)備時一起進行。⑵定期檢修定期檢修是對操作機構(gòu)進行解體和檢修，必要時應(yīng)更換部分零部件。此檢修必須暫時停電。⑶臨時檢修a）發(fā)生異常情況時；b）達到規(guī)定的操作次數(shù)時；5.1維修分類巡視檢查5.日常維護和檢修5.2.1巡視檢查5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)序號檢查項目內(nèi)容方法判定基準(zhǔn)1設(shè)備外部狀況有無任何異常聲音或氣味。端子上有無過熱變色等現(xiàn)象。瓷套有無破損或污垢情況接地外殼、底座、支架有無生銹或損傷符合技術(shù)條件的要求2信號燈(1)注意檢查燈泡有無破損，燈絲有無斷線不允許有破損斷線現(xiàn)象3指示器⑴分合閘指示⑵壓力表指示⑶計數(shù)器動作⑷油壓、油位指示4油緩沖器(1)檢查確認(rèn)有無漏油。不允許漏油。5.日常維護和檢修5.2.2.定期檢修

一般檢修是指將封閉式組合電器停止運行，主要是從外部進行的檢查，可以利用停電時間，不放氣情況下就可進行。檢查前，先進行機構(gòu)部分的潤滑，然后進行操作試驗，確認(rèn)機械特性。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢查項目檢修內(nèi)容周期備注分、合閘操作試驗分、合閘指示情況操作前后壓力表的讀數(shù)(六氟化硫氣體壓力)，有無漏氣確認(rèn)指示儀表的動作是否正常機構(gòu)外觀檢查是否有銹蝕情況軸銷傳動部位上潤滑油機械特性測量符合要求每三年

一次一年無動作時，應(yīng)借停止運行的機會用手動進行數(shù)次操作。外部一般情況套管端子部分的緊固狀態(tài)同上機械檢查匯控柜機構(gòu)箱輔助開關(guān)1.匯控柜、機構(gòu)箱內(nèi)、輔助開關(guān)有無潮濕、銹蝕和污損情況2.潤滑和清掃3.緊固低壓回路連接導(dǎo)線同上5.日常維護和檢修斷路器機械特性試驗參數(shù)序號試驗項目參數(shù)斷路器配液壓機構(gòu)斷路器配氣動機構(gòu)1分閘時間ms19±5≤302合閘時間ms60±10≤1203分閘速度(平均)m／s8.3±0.69.5±0.84合閘速度(平均)m／s4.2±0.62.2±0.65合—分時間（金屬短接時間）ms60606自動重合閘分—合時間s0.30.37極間分閘同期性ms338極間合閘同期性ms555.日常維護和檢修5.2.3詳細檢修

詳細檢修是指將封閉式組合電器停止運行，主要是把滅弧室及操動機構(gòu)部分解體所進行的檢查和根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)更換同類零部件，并與制造廠聯(lián)系，以確認(rèn)更換零部件等。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢查項目檢修內(nèi)容周期備注操動裝置修理零部件的銹蝕、變形和損壞部分調(diào)整與行程有關(guān)的部分各連接部分、銷、軸類有無異常輔助開關(guān)修理檢查油緩沖器的調(diào)整換油各類閥的檢查、修理7.更換損壞部件每6年1次測試分、合閘操作特性試驗測定最低動作壓力、電壓防跳躍試驗密度繼電器的試驗(六氟化硫氣體)壓力表的檢查每6年1次5.日常維護和檢修5.2.4臨時檢修

臨時檢修是指在下述情況下，對認(rèn)為有必要檢修的部位進行的檢修。5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)檢修條件檢修內(nèi)容備注達到規(guī)定的操作次數(shù)時1.滅弧室部分或斷口部分進行解體檢修、清理、更換易損件2.必要部位的檢查、清理、更換部件規(guī)定的操作次數(shù)見表15.5、檢查要領(lǐng)見表15.6巡視檢查、一般檢修發(fā)現(xiàn)異常時進行必要部位的檢修，處理和更換部件見表15.7表15.4臨時檢修內(nèi)容表15.4臨時檢修內(nèi)容序號元件名稱使用條件規(guī)定的操作次數(shù)或周期1斷路器空載操作2000次100%額定短路開斷電流10次50%額定短路開斷電流20次負荷電流1000次2快速隔離開關(guān)空載操作2000次開合母線轉(zhuǎn)換電流100次3快速接地開關(guān)空載操作2000次開合感應(yīng)電流10次合、分4一般隔離開關(guān)空載操作2000次5檢修用接地開關(guān)空載操作2000次表15.5開關(guān)裝置的操作次數(shù)已達到規(guī)定數(shù)值5.日常維護和檢修5.2.4臨時檢修5.2檢修標(biāo)準(zhǔn)表15.7關(guān)于異常現(xiàn)象的原因和處置№現(xiàn)象檢查部位原

因處置及對策1氣體壓力降低報警氣體壓力降低閉鎖SF6氣體密度繼電器密封面、管路等1)SF6氣體密