2010届毕业设计任务书
一、课题名称：
工厂供配电系统高压屏柜安装调试工艺流程实训指导书编写
二、指导教师：
曹卫权
三、设计内容与要求
1、课题概述
课题是根据株洲电力机车研究所提供给我院的报废整套高压供电系统屏柜，通过重新维修、安装、调试而达到正常投切、运行的目的而设计的课题。供配电系统中以高压变配电所为重点，本课题需要了解变电所一次电气设备的构成、工作原理及运行维护技术，需要了解变电所高压屏柜的结构、器件布置，了解电气主接线对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护装置的设置、整定，要求装配、调试完成的高压屏柜能可靠、经济、安全运行。本课题需要熟悉高压屏柜安装、检修、调试中涉及到的《交流高压断路器技术标准》、《交流高压开关设备运行管理规范》、《交流高压开关设备技术监督规定》和《预防高压开关设备事故措施》等相关技术规范标准。
通过对工厂供配电系统高压屏柜安装调试工艺流程的设计，熟悉变电所一次电气设备的构成、类型、工作原理及运行维护技术，掌握安装、调试工艺流程的设计方法与手段，掌握工厂供配电技术的基本专业技能。培养学生运用所学的基础知识和专业知识能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来综合分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养训练。
2、设计编写内容与要求
（1）变配电所具备双电源、双回路受电。
（2）屏柜开关采用固定安装方式并具备自动投切功能。
（3）根据供电屏柜的安装调试的规范要求，设计恰当的工艺流程，能为现场安装调试提供正确、规范的施工指导；
（4）工艺流程包括“前期准备环节、安装调试环节、测试环节”等项目；
（5）需要提出“人员准备、材料准备、设备工装仪器准备，包括导线、开关、屏柜、五金器材、电气辅材等的型号规格、数量、参考厂家等技术参数。”
（6）编制安装调试工艺流程卡片。
四、设计参考书
1、《工厂供配电技术》电子工业出版社
2、《工厂常用电器设备手册》水利电力出版社
3、《交流高压断路器技术标准》国家电网公司
4、《交流高压开关设备运行管理规范》国家电网公司
5、《交流高压开关设备技术监督规定》国家电网公司
6、《预防高压开关设备事故措施》国家电网公司
7、《高压输变电设备的绝缘配合》 GB311.1—1997
8、《交流高压断路器》 GB1984-2003
9、《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》 GB11022-1999
10、《高电压试验技术第一部分：一般试验要求》 GB/T16927.1-1997
11、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50150-1991
12、《交流高压断路器订货技术条件》 DL/T402—1999
13、《高压开关设备的共用订货技术条件》 DL/T 593-1996
14、《电力设备预防性试验规程》 DL/T 596-1996
五、设计编写说明书要求
1、封面
2、目录
3、内容摘要（200-400字左右，中英文）
4、引言
5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证、设计结果的说明及特点）
6、结束语
7、附录（参考文献、图纸、材料清单等）
六、毕业设计进程安排
第1-2周：资料准备与借阅，了解课题思路，设计要求说明及课题内容辅导。
第3-8周：进行毕业设计，完成说明书初稿。
第9周：检查，了解设计完成情况。
第10周：根据检查情况进行修改、优化，完成说明书。
2010年元月5日：毕业答辩与综合成绩评定。
七、毕业设计答辩及论文要求
1、毕业设计答辩要求
答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。
学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原
始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、只是、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2、毕业设计论文要求
文字要求：说明书要求打印（除图纸外），不能手写，文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。
图纸要求：按工程制图和标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。
曲线图标要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
摘要
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，字间加2字符的空格，固定行距20磅）本实训项目设计说明书针对……..
（宋体小四号，固定20磅行距，段前0.5行，首行缩进2字符）
关键词：设计说明答辩
（关键词：宋体小四，加粗）（具体词：宋体小四，词间加2字符空格）
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目录
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，字间加2字符的空格，固定行距20磅）第１章××××××× (3)
1.1 （标题：宋体四号，加粗，固定行距20磅，段前0.5行，大纲级别2级） (3)
1.2 设计内容与要求 (3)
第n章心得体会 (4)
参考文献 (4)
附□□表（图、件） (4)
（目录自动生成，宋体五号，加粗，固定行距20磅）
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第１章×××××××
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，固定行距20磅，大纲级别1级）
1.1 （标题：宋体四号，加粗，固定行距20磅，段前0.5行，大纲级别2级）
（正文：宋体小四号，固定行距20磅，段前0.5行）
1.2 设计内容与要求
（正文：宋体小四号，固定行距20磅，段前0.5行）
第n章心得体会
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，固定行距20磅，大纲级别1级）
（正文：宋体小四号，段前0.5行，首行缩进2字符，固定行距20磅）
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参考文献
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，固定行距20磅，大纲级别1级）
［1］×××.工厂供配电技术：电子工业出版社，2004
［2］×××.工厂常用电气设备手册：水利电力出版社，2004
（宋体小四号，段前0.5行，固定行距20磅）
加分页符
附□□表（图、件）
（宋体小二号，加粗，居中，段落前后各一行，固定行距20磅，大纲级别1级）
对需要收录于论文中且又不适合书写于正文中的附加数据、资料、详细公式推导、计算机程序等有特色的内容，可做为附录排写。
……
（宋体小四号，段前0.5行，固定行距20磅，首行缩进2字符）
摘要
此课题是根据株洲电力机车研究所提供给我院的报废整套高压供电系统屏柜，通过重新维修、安装、调试而达到正常投切、运行的目的而设计的课题。供配电系统中以高压变配电所为重点。本课题需要了解变电所一次电气设备中110Kv的少油断路器、真空断路器的工作原理、运行维护技术、安装调整以及试验。需要了解变电所高压屏柜的结构、器件布置；了解电气主接线对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护装置的设置、整定，要求装配、调试完成的高压屏柜能可靠、经济、安全运行。
目的在于:通过对工厂供配电系统高压屏柜安装调试工艺流程的设计；熟悉变电所一次电气设备的构成、类型、工作原理及运行维护技术；掌握安装、调试工艺流程的设计方法与手段，掌握工厂供配电技术的基本专业技能。培养学生运用所学的基础知识和专业知识能力；提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来综合分析解决本专业相应问题的能力；使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养训练。
学生本次的学习主要从高压断路器出发，通过对断路器的精确了解继而全方位的联系整理，做到顾全全局又有重点突出。
关键词:安装调试运行维护
ABSTRACT
This subject is based on Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute provided to me by House of scrapping entire screen high-voltage power supply system cabinet, through the re-repair, installation, commissioning and investment to achieve a normal cut, designed for the purpose of running the subject. Power supply system in order to focus on high-voltage transformer substation. This issue needs to know an electrical equipment 110Kv substation less oil circuit breaker, vacuum circuit breaker works, operation and maintenance technology, installation adjustment and testing. Need to understand the structure of substation high-voltage screen cabinet, the device layout; to understand the main electrical connection to the electrical equipment selection, layout of power distribution equipment, relay protection device settings, setting require assembly, commissioning completed high-voltage screen cabinet can be reliably , economic, and safe operation.
Aim: By high-voltage power supply system for plant installation and commissioning process screen cabinet design; familiar with an electrical substation equipment, composition, types, working principle and operation and maintenance techniques; master installation, commissioning and process design methods and means of , master Factories power supply technology, basic professional skills. Students learn to apply the basic knowledge and expertise in capacity; improve students use what they have learned the basic theory and its own comprehensive analysis of the skills to resolve the relevant issues of professional capacity; To enable students to establish the correct design idea, to project the general procedures and methods designed to complete the electrical engineering and technical personnel must possess the basic ability training.
Students in this study mainly from the high-voltage circuit breakers, through an accurate understanding of the circuit breaker and then full-contact order, be taken into consideration the overall situation have focused.
Keywords: installation operation and maintenance
目录
2010届毕业设计任务书 (1)
摘要 (5)
ABSTRACT (6)
目录 (7)
第1章概述 (8)
1.1 断路器简介 (8)
1.2 10kV少油断路器的简介 (8)
1.3 10KV真空断路器的简介 (11)
第2章10kV少油断路器 (15)
2.1 10KV少油断路器的检修周期及检修项目 (15)
2.2准备工作 (16)
2.3检修工艺及质量标准 (16)
2.4电磁机构的检修 (27)
2.5油断路器的安装和调整 (32)
2.6电气试验 (36)
第3章10KV真空断路器 (37)
3.1真空断路器的检修周期及检修项目 (37)
3.2准备工作 (38)
3.3真空断路器的检修工艺及质量标准 (38)
3.4真空断路器的安装和调试 (45)
3.5真空断路器的调整与试验 (47)
第4章心得体会 (49)
参考文献 (51)
第1章 概述
1.1 断路器简介
高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。 断路器的作用
一、在关合状态时应为良好的导体，不仅对正常电流而且对规定的短路电流也应能承受其发热和电动力的作用；
二、对地及断口间具有良好的绝缘性能；
三、在关合状态的任何时刻，应能在不发生危险过电压的条件下，在尽可能短的时间内开断额定短路电流以下的电流；
四、于开断状态的任何时刻，应能在断路器触头不发生熔焊的条件下，在短时间内安全地关合规定地短路电流。
1.2 10kV 少油断路器的简介
1.2.1 结构 一 特点
开关触头在绝缘油中闭合和断开；油只作灭弧介质，油量少；结构简单，体积小，重量轻；外壳带电，必须与大地绝缘，人体不能触及，燃烧和爆炸危险少。
二 缺点
用油量少，检修周期短，在户外使用受大气条件影响大，配套性差。
三 工作原理
当油断路器开断电路时，只要电路中的电流超过0.1A ，电压超过几十伏，在断
路器的动触头和静触头之间就会出现电弧，而且电流可以通过电弧继续流通，只有当触头之间分开足够的距离时，电弧熄灭后电路才断开。1OkV 少油断路器开断
图1-1 SN10—10型高压少油断路器外形—铝帽2—上接线端3—油标4—绝缘箱(内装灭弧室及触头)5—下接线端 6—基座7—主轴8——分闸弹簧
20KA 时的电弧功率，可达一万千瓦以上，断路器触头之间产生的电弧弧柱温度可达六七千度，甚至超过1万度。
四 适用范围
10KV 手车式少油断路器及配电装置CD10型直流电磁操动机构的检修与维护。
五 引用标准
能源部电力司组编《SN10-10少油断路器检修工艺》有关部分及《型移开式交流金属封闭开关设备安装使用说明书》长春新生开关厂有关部分。 1.2.2 技术数据
(1) SN10-10型少油断路器的技术数据见表1-1。 (2) CD10型电磁操动机构的技术数据见表1-2。 (3) SN10-10型少油断路器的主要调整数据见表1-3。 (4) CD10型电磁操动机构的主要调整数据见表1-4。 表1-1 SN10-10少油断路器的技术数据
注：①当操作顺序为“分-0.5S-合分-180S-合分”时，短路开路电流为31.5KA
②U e 为额定操作电压
图1-2 SN10—10型高压少油断路器实物图
表1-2 CDl0电磁操动机构的技术数据
表1-3 SN10-10少油断路器的主要调整数据
①调整数据达到本表其他项要求时，副触头比主触头提前并提前分开时间不小于10ms即可满足。
②刚合、刚分速度分别为触头接触前及刚分后0.01s内的平均速度。刚合、刚分点距合闸终止位
置定位：SN10-10Ⅱ为27mm ；SN10-10Ⅲ为42mm 。SN10-10Ⅲ只在主筒上测速，不另在副筒上测速。
③ 三相H 尺寸之差不超过2mm 时，可不另测三相不同期。
表1-4 CD10电磁操动机构的主要调整数据
1.3 10KV 真空断路器的简介
1.3.1结构
高压真空断路器是利用“真空”灭弧的一种断路器，是一种新型断路器，我国已成批生产ZN 系列真空断路器（图1-3）。
一、真空断路器的结构特点为：真空断路器是由
绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，其触头是在密封的真空腔内分、合电路，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧，恢复真空度，经受多次分、合闸而不降低开断能力。 灭弧室作为独立的元件，安装调试简单、方
便；触头开距短，故灭弧室小巧，操作功率小，动作快；灭弧能力强，燃弧时间短，一般只需半个周期，由于真空断路器本身具有结构简单、体积小、重量轻、寿命长、维护量小和适于频繁操作等特点，所以真空断路器可作为输配电系统配电断路器、厂用电断
电炉变压器和高压电动机频繁操作断路器，
图1-4 ZN28-10真空断路器实物图
《ZN28-10户内高压断路器安装使用说明书》、长春红星电器厂《SN10-10少油断路器检修工艺》。能源部电力公司组编有关部分。
1.3.2 l0KV真空断路器技术数据
(1)真空断路器操作机构技术数据见表1-5
(2)真空断路器出厂技术数据见表1-6
(3)CT81弹簧操动机构主要调整数据见表1-7。
(4)储能电机构技术数据见表1-8。
(5)真空断路器主要调整数据见表1-9。
表1-5 真空断路器操作机构技术数据
表1- 6 真空断路器出厂技术数据
注：括号内的数据为弹簧操动机构的数据。
表1-7 CT81弹簧操动机构主要调整数据
表1-8 储能电机构技术数据
表1-9 真空断路器主要调整数据
第2章 10kV少油断路器
2.1 10KV少油断路器的检修周期及检修项目
2.1.1 检修周期
一、大修
(1)新安装的断路器投入运行一年后应进行大修。
(2)正常运行的断路器，每3～4年进行一次大修。已按大修项目进行临时性检修的断路器的大修周期，可以从该次临时性检修日期起计算。
(3)频繁操作的断路器应在计数器准确动作次数累积达500次时进行一次大修（故障情况检修除外）。
二、小修
(1)每年至少进行一次小修；
(2)断路器大修后未超过半年者（频繁操作的开关除外）可不进行小修。
三、临时性检修
(1)开断短路的次数达到如表2-1所示的规定时应进行临时性检修；
(2)当存在严重缺陷，影响设备安全运行时应进行临时性检修。
表2-1 SN10-10断路器允许短路开断次数
2.1.2 检修项目
一、大修
(1)断路器单极分解检修；
(2)框架的检修：
(3)传动连杆的检修；
(4)操动机构的分解检修；
(5)调整与试验。
二、小修
(1)操动机构连板系统的检查、清扫、加油。
(2)电气控制回路端子、辅助开关接点及连板的检查，螺栓紧固；
(3)传动部分轴销的检查、加油及螺栓紧固；
(4)绝缘子及绝缘筒外壳的清扫、检查、接线端子螺栓紧固；
(5)根据存在缺陷进行针对性处理；
(6)传动检查和操作试验；
(7)测定最低分闸电压。
三、临时性检修
(1)根据开断短路故障情况及开断正常负荷的次数，检查动、箭触头并换油；
(2)根据需要确定的临时性检修项目。
2.2准备工作
2.2.1修前准备工作
(1)根据运行和试验中所发现的问题，明确缺陷和检修内容、重点项目及技术措施等；
(2)准备好检修所需要的工具、材料、配件等；
(3)讨论落实任务，作好人力、进度安排
(4)准备好检修记录；
(5)办理工作票手续，作好现场安全措施。
2.2.2停电后的外部检查、测试及其他事项
(1)根据存在的问题，检查有关部位，测定必要的数据；
(2)检查各部密封情况，查准渗油部位，作好记录；
(3)检查断路器外观，如接线端子、绝缘筒、框架、接地线等；
(4)进行手动及电动分、合闸操作，检查各传动部件的动作是否正常。
2.3检修工艺及质量标准
2.3.1断路器的分解检修
、图2-2、图2-3及表2-2）
一、断路器的分解（见图2-1
1-排气孔盖；2-注油螺栓；3-回油阀；4-上帽装配；5-上接线座；6-油位指示计7-静触座装配；8-逆止阀；
9-弹簧片；10-绝缘套筒；11-上压环；12-触指；13-弧触指；14-灭弧室装配；15-下压环;16-绝缘简装配；
17-下接线座装配；18-滚动触头；19-导电杆装配；20-特殊螺栓；21-基座装配；22-油缓冲器;23-放油螺栓；
24-合闸缓冲器；25-轴承座；26-主轴；27-分闸限位器；28-绝缘拉杆；29-支持绝缘子；30-分闸弹簧；31-框架裴配
图2 -2 SN10-10Ⅱ剖面图
1-分闸弹簧；2-绝缘长杆；3-拐臂；4-轴承；5-主轴；6-支持绝缘子；7-放油螺栓；
8-基座；9-油缓冲器活塞；10-弹性销；11-转轴；12-外摇臂；13-橡胶制动块；14-密封圈
15-下接线座；16-滚动触头；17-下压环；18-动触杆；19-绝缘筒；20-灭弧室；21-曲标；22-上压环；
23-上接线座；24-上帽；25-油气分离器；26-静触座装配；27-内六角螺栓；
28-小绝缘套筒；29-臂联；30-轴销
图2-3 SN10-10Ⅲ／1250剖面图
1-分闸弹簧；2-绝缘拉杆；3-拐臂；4-轴承；5-主轴；6-支持绝缘子；7-放油螺栓；8-基座9-油缓冲器活塞；10-弹性销；11-转轴；12-外摇臂；13-橡胶制动块；14-密封圈 15-下接线座；
16-滚动触头；17 -下压环；18-动杆触；19-绝缘筒；20-灭弧室；21-油标；22-上压环；
23-上接线座；24-上帽；25-油器分离器；26-静触座装配；27-内六角螺栓；28-小绝缘套筒；
表2-2 断路器的分解
二、上帽的检修(见表2- 3、图2-4)
表2-3 上帽的检修
图2-4上帽装配图2-5上盖定向排气孔
1-螺钉；2排气孔盖；3-螺栓；4油气分离器；注：排气孔应背离引线安装。5-回油阀；6-上帽；7注油孔螺栓
三、静触座装配（见表2-4、图2-4）的检修
表2-4 静触座装配的检修
图2-5 SN10-10工、Ⅱ断路器弧触指与横吹弧道及接线座的相对位置
1接线座；2-弧触指；3-横吹弧道
注：括号内数字为SN10-10Ⅲ断路器用。
四、灭弧室的检修（见表
2-5） 表2-5 灭弧室的检修
五、绝缘筒装配的检修（见表2-6） 表2- 6 绝缘筒装配的检修
图2-6 静触座装配
1-触指；2一弧触指；3-弹簧片；4-逆止阀；5-螺栓；6-触座；7-触头架；8-隔栅；
9-铆钉；10-定位销；11-小绝缘套筒
注：I 、Ⅱ、Ⅲ（主筒）+=18. 5—20mm;Ⅲ（副筒）+=29～30mm 。