1、高壓開(kāi)關(guān)柜概述及常見(jiàn)故障和處理方法,高壓開(kāi)關(guān)柜概述,一、基本概念 1.開(kāi)關(guān)柜（又稱(chēng)成套開(kāi)關(guān)或成套配電裝置）它是以斷路器為主的電氣設(shè)備，是指生產(chǎn)廠(chǎng)家根據(jù)電氣一次主接線(xiàn)圖的要求，將有關(guān)的高低壓電器（包括控制電器、保護(hù)電器、測(cè)量電器）以及母線(xiàn)、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開(kāi)的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。,高壓開(kāi)關(guān)柜的作用,高壓開(kāi)關(guān)柜廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)，作接受與分配電能之用。既可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要將一部分電力設(shè)備或線(xiàn)路投入或退出運(yùn)行，也可在電力設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)將故障部分從電網(wǎng)中快速切除，從而保證電網(wǎng)中無(wú)故障部分的正常運(yùn)行，以及設(shè)備和運(yùn)行維修人員的安全。因此，高壓開(kāi)關(guān)柜是非常

2、重要的配電設(shè)備，其安全、可靠運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)具有十分重要的意義。,高壓開(kāi)關(guān)柜的分類(lèi),各室間用金屬板隔離且接地，如KYN型和KGN型,各室間是用一個(gè)或多個(gè)非金屬板隔離，如JYN型,具有金屬外殼，但間隔數(shù)目少于鎧裝式或間隔式，如XGN型,斷路器手車(chē)本身落地，推入柜內(nèi)；,手車(chē)裝于開(kāi)關(guān)柜中部，手車(chē)的裝卸需要裝載車(chē)。,中置式 手 車(chē),落地式 手 車(chē),KYN產(chǎn)品型號(hào)及含義,KYN高壓開(kāi)關(guān)柜的組成結(jié)構(gòu),開(kāi)關(guān)柜由固定的柜體和可抽出部件（簡(jiǎn)稱(chēng)手車(chē)）兩大部分組成。,柜體,開(kāi)關(guān)柜的外殼和隔板采用敷鋁鋅鋼板，整個(gè)柜體不僅具有精度高、抗腐蝕與氧化作用，且機(jī)械強(qiáng)度高、外形美觀(guān)，柜體采用組裝結(jié)構(gòu)，用拉鉚螺母和高強(qiáng)度螺栓聯(lián)結(jié)而

3、成，因此裝配好的開(kāi)關(guān)柜能保持尺寸上的統(tǒng)一性。 開(kāi)關(guān)柜被隔板分成手車(chē)室、母線(xiàn)室、電纜室和繼電器儀表室，每一單元均良好接地。,A-母線(xiàn)室,母線(xiàn)室布置在開(kāi)關(guān)柜的背面上部，作安裝布置三相高壓交流母線(xiàn)及通過(guò)支路母線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與靜觸頭連接之用。全部母線(xiàn)用絕緣套管塑封。在母線(xiàn)穿越開(kāi)關(guān)柜隔板時(shí)，用母線(xiàn)套管固定。如果出現(xiàn)內(nèi)部故障電弧，能限制事故蔓延到鄰柜，并能保障母線(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)度。,A-母線(xiàn)室,B-手車(chē)（斷路器）室,C-電纜室,D-繼電器儀表室,B-手車(chē)（斷路器）室 在斷路器室內(nèi)安裝了特定的導(dǎo)軌，供斷路器手車(chē)在內(nèi)滑行與工作。手車(chē)能在工作位置、試驗(yàn)位置之間移動(dòng)。靜觸頭的隔板（活門(mén)）安裝在手車(chē)室的后壁上。手車(chē)從試驗(yàn)位置移動(dòng)

4、到工作位置過(guò)程中，隔板自動(dòng)打開(kāi)，反方向移動(dòng)手車(chē)則完全復(fù)合，從而保障了操作人員不觸及帶電體。,絕緣套筒內(nèi)有真 空滅弧室及觸頭,上接線(xiàn)端子,下接線(xiàn)端子,手車(chē)式框架,二次接線(xiàn)插頭,斷路器按滅弧介質(zhì)可分為: 油斷路器。又分為多油斷路器和少油斷路器。它們都是觸頭在油中開(kāi)斷、接通，用變壓器油作為滅弧介質(zhì)。 壓縮空氣斷路器。利用高壓力壓縮空氣來(lái)吹滅電弧的斷路器。 SF6斷路器。利用SF6氣體來(lái)吹滅電弧的斷路器。 真空斷路器。觸頭在真空中開(kāi)斷、接通，在真空條件下滅弧的斷路器。 固體產(chǎn)氣斷路器。利用固體產(chǎn)氣材料，在電弧高溫作用下分解出的氣體來(lái)熄滅電弧的斷路器。 磁吹斷路器。在空氣中由磁場(chǎng)將電弧吹入滅弧柵中，使之

5、拉長(zhǎng)、冷卻而熄滅電弧的斷路器。,操動(dòng)機(jī)構(gòu)： 按操動(dòng)機(jī)構(gòu)所用操作能源的能量形式不同，操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為以下幾種： 1、手動(dòng)機(jī)構(gòu)（CS）：指用人力合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 2、電磁機(jī)構(gòu)（CD）：指用電磁鐵合閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3、彈簧機(jī)構(gòu)（CT）：指事先用人力或電動(dòng)機(jī)使彈簧儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)合閘的彈簧合閘操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 彈簧操作機(jī)構(gòu)由彈簧貯能、合閘維持、分閘維持、分閘4個(gè)部分組成，零部件數(shù)量較多，約200個(gè)，利用機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧拉伸和收縮所儲(chǔ)存的能量進(jìn)行斷路器合、分閘控制操作。彈簧能量的儲(chǔ)存由儲(chǔ)能電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，而斷路器的合、分閘動(dòng)作靠合、分閘線(xiàn)圈來(lái)控制，因此斷路器合、分閘操作的能量取決于彈簧儲(chǔ)存的能量而與電磁力的大小無(wú)關(guān)

6、，不需太大的合、分閘電流。,彈簧操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要有,（1）合、分閘電流不大，不需要大功率的操作電源； （2） 既可遠(yuǎn)方電動(dòng)儲(chǔ)能，電動(dòng)合、分閘，也可就地手動(dòng)儲(chǔ)能，手動(dòng)合、分閘，因此 在操作電源消失或出現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)拒絕電動(dòng)的情況下也可以進(jìn)行手動(dòng)合、分閘操作； （3） 合、分閘動(dòng)作速度快，不受電源電壓變動(dòng)的影 響，且能快速自動(dòng)重閘； （4） 儲(chǔ)能電機(jī)功率小，可交直流兩用； （5） 彈簧操作機(jī)構(gòu)可使能量傳遞獲得最佳匹配，并使各種開(kāi)斷電流規(guī)格的斷路器通用同一種操作機(jī)構(gòu)，選用不同的儲(chǔ)能彈簧即可，性?xún)r(jià)比優(yōu)。,彈簧操作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)主要有： （1）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造工藝復(fù)雜，加工精度要求高，制造成本比較高； （2

7、）操作沖力大，對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度要求高； （3）容易發(fā)生機(jī)械故障而使操作機(jī)構(gòu)拒動(dòng)，燒毀合閘線(xiàn)圈或行程開(kāi)關(guān)； （4）存在誤跳現(xiàn)象，有時(shí)誤跳后分閘不到位，無(wú)法判斷其合分位置； （5）分閘速度特性較差。 4、電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)（CJ）：指用電動(dòng)機(jī)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 5、液壓機(jī)構(gòu)（CY）：指以高壓油推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 6、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)（CQ）：指用壓縮空氣推活塞實(shí)現(xiàn)合閘與分閘的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 7、永磁機(jī)構(gòu)：利用永久磁鐵進(jìn)行斷路器位置保持，是一種電磁操動(dòng)、永磁保持、電子控制的操作機(jī)構(gòu)。,C-電纜室 電纜室內(nèi)可安裝電流互感器、接地開(kāi)關(guān)、避雷器（過(guò)電壓保護(hù)器）零序互感器以及電纜等附屬設(shè)備，并在其底部配制開(kāi)縫的可

8、卸鋁板，以確保現(xiàn)場(chǎng)施工的方便。,D-繼電器儀表室 繼電器室的面板上，安裝有微機(jī)保護(hù)裝置、操作把手、保護(hù)出口壓板、儀表、狀態(tài)指示燈（或狀態(tài)顯示器）等；繼電器室內(nèi)，安裝有端子排、微機(jī)保護(hù)控制回路直流電源開(kāi)關(guān)、微機(jī)保護(hù)工作直流電源、儲(chǔ)能電機(jī)工作電源開(kāi)關(guān)（直流或交流），以及特殊要求的二次設(shè)備。,開(kāi)關(guān)柜手車(chē)的三個(gè)位置,工作位置,試驗(yàn)位置,檢修位置,斷路器與一次設(shè)備有聯(lián)系，合閘后，功率從母線(xiàn)經(jīng)斷路器傳至輸電線(xiàn)路。,二次插頭可以插在插座上，獲得電源。斷路器可以進(jìn)行合閘、分閘操作，對(duì)應(yīng)指示燈亮；斷路器與一次設(shè)備沒(méi)有聯(lián)系，可以進(jìn)行各項(xiàng)操作，但是不會(huì)對(duì)負(fù)荷側(cè)有任何影響，所以稱(chēng)為試驗(yàn)位置。,斷路器與一次設(shè)備（母線(xiàn)）

9、沒(méi)有聯(lián)系，失去操作電源（二次插頭已經(jīng)拔下），斷路器處于分閘位置。,二、開(kāi)關(guān)柜聯(lián)鎖裝置,開(kāi)關(guān)柜具有可靠的聯(lián)鎖裝置，滿(mǎn)足五防的要求，切實(shí)保障了操作人員及設(shè)備的安全。,a、斷路器手車(chē)在推進(jìn)或拉出過(guò)程中，無(wú)法合閘； b、斷路器手車(chē)只有在試驗(yàn)位置或工作位置時(shí)，才能進(jìn)行合、分操作而且在斷路器合閘后，手車(chē)無(wú)法從工作位置拉出；防止斷路器在合閘狀態(tài)推進(jìn)或拉出負(fù)荷區(qū)。 c、僅當(dāng)接地開(kāi)關(guān)處在分閘位置時(shí)，斷路器手車(chē)才能從試驗(yàn)位置移至工作位置；僅當(dāng)斷路器手車(chē)處于試驗(yàn)位置或柜外時(shí)，接地開(kāi)關(guān)才能進(jìn)行分、合閘操作；,d、接地開(kāi)關(guān)處于分閘位置時(shí)，開(kāi)關(guān)柜下門(mén)及后門(mén)都無(wú)法打開(kāi)，防止了誤入帶電間隔。,開(kāi)關(guān)柜盤(pán)后門(mén)與接地開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖示意圖

10、,e、斷路器手車(chē)在試驗(yàn)或工作位置，沒(méi)有控制電壓時(shí)， 可實(shí)現(xiàn)僅能手動(dòng)分閘不能合閘。,f、斷路器手車(chē)在工作位置時(shí)，二次插頭被鎖定不能拔出。 開(kāi)關(guān)設(shè)備上的二次線(xiàn)與斷路器手車(chē)上的二次線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)是通過(guò)手動(dòng)二次插頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，二次插頭的動(dòng)觸頭通過(guò)一個(gè)尼龍波紋收縮管與斷路器手車(chē)相連，二次靜觸頭座裝設(shè)在開(kāi)關(guān)柜手車(chē)室的右上方。斷路器手車(chē)只有在試驗(yàn)、斷開(kāi)位置時(shí)，才能插上和解除二次插頭，斷路器手車(chē)處于工作位置時(shí)由于機(jī)械聯(lián)鎖作用，二次插頭被鎖定，不能被解除。,開(kāi)關(guān)柜二次插頭被鎖定示意圖,常見(jiàn)故障和處理方法斷路器拒絕合閘,斷路器拒絕跳閘,斷路器誤合閘,斷路器誤跳閘,ZN139-12 永磁式真空斷路器,ZN139-12系列永

11、磁真空斷路器,型號(hào)及含義,國(guó)際最先進(jìn)的“西門(mén)子”真空滅弧室或由南自設(shè)計(jì)監(jiān)制機(jī)械壽命達(dá)4萬(wàn)次的真空滅弧室 國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的南自永磁操作機(jī)構(gòu) 國(guó)內(nèi)最具信任度的“南自”智能控制器 最早通過(guò)西高所型式試驗(yàn) 國(guó)內(nèi)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間最久 機(jī)構(gòu)壽命12萬(wàn)次 額定電流630-4000A 額定開(kāi)斷短路電流20-40KA 公司生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)西門(mén)子驗(yàn)收,符合西門(mén)子真空開(kāi)關(guān)生產(chǎn)要求,并授予證書(shū),ZN139-12系列永磁真空斷路器,主要特點(diǎn),傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)(VS1)真空斷路器,ZN139-12永磁式真空斷路器,永磁真空斷路器與傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器, 彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器,機(jī)構(gòu)200余零件構(gòu)成，傳動(dòng)環(huán)節(jié)復(fù)雜,其中任一零件出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)

12、致斷路器無(wú)法正常工作，機(jī)械傳動(dòng)可靠性低。, 永磁式斷路器，采用永磁式操作機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)僅由9個(gè)零件組成,較傳統(tǒng)的彈簧機(jī)構(gòu)零部件數(shù)量極少,傳動(dòng)環(huán)節(jié)極其簡(jiǎn)化,機(jī)械傳動(dòng)有極高的可靠性。,永磁真空斷路器與傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器,傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)維修非常不方便。雖然許多廠(chǎng)家意識(shí)到此問(wèn)題，將機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，來(lái)解決這一問(wèn)題，換言之這恰恰正是彈簧機(jī)構(gòu)故障率高的一個(gè)體現(xiàn)。 參照彈簧機(jī)構(gòu)多年的運(yùn)行狀況，并對(duì)各型號(hào)彈簧機(jī)構(gòu)斷路器運(yùn)行過(guò)程中的故障進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：彈簧機(jī)構(gòu)斷路器在運(yùn)行過(guò)程中有三個(gè)環(huán)節(jié)顯得尤為重要（儲(chǔ)能保持、合閘、合閘保持），其亦為引起斷路器故障，造成事故的主要原因所在。,傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器,永磁真空斷路

13、器與傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)真空斷路器,產(chǎn)品特點(diǎn),ZN139-12（VN1）系列永磁真空斷路器, 產(chǎn)品采用永磁式操作機(jī)構(gòu),構(gòu)件由9個(gè)零件組成,較傳統(tǒng)的彈簧機(jī)構(gòu)零部件數(shù)量極少(彈簧機(jī)構(gòu)約有200個(gè)零件組成),因而傳動(dòng)環(huán)節(jié)極其簡(jiǎn)化,機(jī)械傳動(dòng)有極高的可靠性 采用西門(mén)子真空滅弧室，電氣性能處于國(guó)際領(lǐng)先地位,產(chǎn)品的技術(shù)性能及安全可靠性 完全優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品,產(chǎn)品特點(diǎn),ZN139-12系列永磁真空斷路器,機(jī)構(gòu)為閉環(huán)磁路設(shè)計(jì)，不漏磁，滿(mǎn)足各種工況條件使用 永磁體不受沖擊，不會(huì)因此退磁、破損而影響使用 永磁體使用環(huán)境溫度在60度以下，不會(huì)因此退磁而影響使用,永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù),ZN139-12系列永磁真空斷路器,機(jī)械壽命： 12萬(wàn)次 合閘電流： 28A（用于20、25kA） 32A（用于31.5