开关柜中断路器保护知识大讲解
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断路器及隔离开关培训随着电力设备的不断发展和更新换代,断路器和隔离开关作为电力系统中的重要部件,它们的性能和可靠性直接影响到电力系统的安全运行。
因此,对断路器及隔离开关的培训是非常重要的。
本文将围绕断路器及隔离开关的基本原理、类型、工作原理、操作规程以及维护保养等方面展开培训。
第一部分:断路器基础知识1. 定义:断路器是电气设备中的一种用以实现电气设备开路、短路和过载保护的开关。
2. 构成:断路器主要由断路器本体、操作机构和触发器等部件组成。
3. 工作原理:断路器在电路中的作用是在电路超载或短路时迅速切除故障电流。
4. 类型:常见的断路器主要分为空气断路器、真空断路器和SF6 断路器等。
第二部分:隔离开关基础知识1. 定义:隔离开关是一种用来隔离和切断电气设备的电气开关。
2. 构成:隔离开关主要由隔离刀片、隔离机构和接地开关等部件组成。
3. 工作原理:隔离开关在电气设备维护、检修和分段操作时,能够隔离和切断电气设备与电源之间的电气连接。
4. 类型:根据用途不同,隔离开关主要分为高压隔离开关和负荷隔离开关两种。
第三部分:断路器及隔离开关的操作规程1. 断路器操作规程:包括手动操作、远程操作和自动操作等,操作人员需了解各种操作方式的步骤和注意事项。
2. 隔离开关操作规程:主要包括隔离开关的手动操作和远程操作,操作人员需按照标准操作规程执行操作。
3. 操作安全:操作人员在进行断路器和隔离开关操作时,应严格遵守电气安全操作规程,确保自身和设备的安全。
第四部分:断路器及隔离开关的维护保养1. 定期检查:定期对断路器和隔离开关进行检查和试验,发现异常情况及时处理。
2. 维护保养:对断路器和隔离开关的各部件进行润滑、清洁和检修,确保设备的正常运行。
3. 故障处理:对于断路器和隔离开关出现的故障,需进行及时的处理,保证设备的正常使用。
结语断路器及隔离开关作为电力系统中的重要设备,其性能和可靠性直接关系到电力系统的安全运行。
低压开关柜基本结构知识
一、柜体
低压开关柜的外壳通常由冷轧钢板或不锈钢板制成,具有良好的防腐蚀性能和机械强度。
柜体具有一定的密封性能,可以防止灰尘、潮湿和腐蚀物质进入开关柜内部。
柜体还可以通过开关门和熔断器盖等进行对开关柜内部的维护和操作。
二、电器元件
1.断路器:用于对电路进行开关和保护作用,可以按照负载的要求选择合适的额定电流。
断路器通常具有过载保护和短路保护功能。
2.接触器:用于控制电动机或其他电器设备的启动、停止和转换等操作。
接触器具有较大的额定电流和额定工作电压。
3.熔断器:用于对电路进行短路保护和过载保护。
熔断器通常通过电流过大自熔断的方式发挥保护作用。
4.继电器:用于实现对电路的远程控制和信号传输。
继电器通常具有高灵敏度和较小的额定电流。
三、隔离部分
四、操作部分
低压开关柜的操作部分包括手动操作装置和远程操作装置。
手动操作装置包括手柄、按钮和转换开关等,用于实现对电器元件的手动操作。
远程操作装置通常是指通过继电器、信号灯和触摸屏等实现对开关柜的远程控制和监测。
五、显示仪表
综上所述,低压开关柜的基本结构包括柜体、电器元件、隔离部分、操作部分和显示仪表等。
这些结构相互配合,共同实现对电能传输和分配的控制、保护和监测。
在设计和使用低压开关柜时,需要根据实际需求选择合适的型号和规格,并保证其正常运行和安全使用。
断路器的工作原理引言概述:断路器是一种用于保护电路免受过电流和短路等故障的电气设备。
它在电路中起到一个开关的作用,可以在故障发生时迅速切断电流,从而保护电气设备和人员的安全。
本文将详细介绍断路器的工作原理。
正文内容:1. 断路器的基本组成1.1 熔断器:熔断器是断路器的核心部件,它由熔丝和熔丝座组成。
当电流超过额定值时,熔丝会瞬间熔断,切断电路。
熔丝的材料和尺寸根据电流负荷和故障类型进行选择。
1.2 触发装置:触发装置是断路器的控制部份,它可以通过手动操作或者电磁触发器将断路器切换到断开或者闭合状态。
触发装置还可以根据需要进行过载保护和短路保护。
2. 断路器的工作原理2.1 过载保护:当电路中的电流超过额定值时,断路器会迅速切断电流,以保护电气设备免受过载损坏。
过载保护是通过监测电流大小和时间来实现的,一旦电流超过设定值和时间,断路器会自动切断电路。
2.2 短路保护:短路是电路中最常见的故障之一,它会导致电流迅速增加到非常高的值。
断路器通过监测电流的瞬时变化来检测短路,并迅速切断电路,以防止电气设备和路线受损。
2.3 地故障保护:地故障是指电气设备或者路线的绝缘浮现故障,导致电流通过接地路径流向地。
断路器可以通过监测电流的不平衡来检测地故障,并迅速切断电路,以保护设备和人员的安全。
3. 断路器的额定参数3.1 额定电流:断路器的额定电流是指它可以正常工作的最大电流值。
选择适当的额定电流是保证断路器正常工作的关键。
3.2 额定电压:断路器的额定电压是指它可以正常工作的最大电压值。
断路器的额定电压应与电路的额定电压匹配,以确保其正常工作。
3.3 短路承受能力:短路承受能力是指断路器能够承受的最大短路电流。
选择具有足够短路承受能力的断路器可以保护电气设备免受短路故障的损坏。
总结:断路器作为一种重要的电气保护设备,通过熔断器和触发装置的协同工作,能够提供过载保护、短路保护和地故障保护。
它的工作原理是基于监测电流和电压,并根据设定的参数进行切断电路。
开关柜中断路器保护知识大讲解(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除开关柜中断路器保护知识大讲解在开关柜的生产中会经常用到断路器。
断路器也是开关柜中不可缺少的主元器件之一。
它给开关柜和相关设备起着保护作用。
断路器保护主要包括:断路器失灵保护、自动重合闸、充电保护、死区保护、三相不一致保护和瞬时跟跳。
下面主要讨论3/2接线方式下的断路器保护。
一、断路器保护装置的配置一般在双母线、单母线接线方式中,输电线路保护要发跳闸命令时只跳线路本端的一个断路器,重合闸自然也只重合这一个断路器,所以重合闸按保护配置是合理的。
在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内,这个装置即称为断路器保护。
二、断路器失灵保护断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时,利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能,部分重要的110kV断路器也会配置失灵功能。
以下详细分析:3/2接线方式下的断路器失灵保护。
如图1所示,在3/2接线方式下,如果在线路2发生短路,线路保护跳开5021和5022断路器。
假如5021断路器失灵,为了短路点的熄弧,5021断路器的失灵保护应将500kVⅠ母上所有的断路器(图中5011、5031断路器)都跳开。
图1 500kV变电站3/2接线方式简图如果在500kVⅠ母上发生短路,母线保护动作跳母线上所有断路器。
假如5021断路器失灵,5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开,并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器。
开关柜中断路器极限分断能力和额定分断能力选择分析一、引言开关柜中断路器是电力系统中的重要设备,其主要功能是在发生故障时快速切断电路以保护设备和人员安全。
在选购开关柜中断路器时,必须考虑到其极限分断能力和额定分断能力,以确保设备能够可靠工作。
本文将重点分析开关柜中断路器极限分断能力和额定分断能力的选择问题。
二、开关柜中断路器的极限分断能力极限分断能力是指在特定条件下,开关柜中断路器能够可靠地切断电路的能力。
其值越大,表明分断能力越强。
选择极限分断能力时,需要考虑以下因素:1. 电路故障类型:不同故障类型对开关柜中断路器的极限分断能力有不同的要求。
例如,对于短路故障,需要选择具有较高极限分断能力的断路器,以确保能够迅速有效地切断电路。
2. 电流水平:电流水平对开关柜中断路器的极限分断能力有很大影响。
通常情况下,电流越大,所需的极限分断能力也越高。
因此,在选购开关柜中断路器时,需要根据电路的额定电流确定所需的极限分断能力。
3. 过载能力:开关柜中断路器的极限分断能力还需要考虑设备的过载能力。
在选择开关柜中断路器时,需要确保其能够承受额定负载电流并具备一定的过载能力,以应对临时过载情况。
4. 时间限制:开关柜中断路器的极限分断能力还受到时间限制的限制。
在选择时,需要考虑所需的分断时间,并选择能够在规定时间内切断电路的断路器。
三、开关柜中断路器的额定分断能力额定分断能力是指开关柜中断路器能够安全切断的电流水平。
它是根据设备的结构、材料和工作环境等因素确定的。
选择额定分断能力时,需要考虑以下因素:1. 电流特性:不同电路有不同的电流特性,需要选择适合的额定分断能力。
例如,对于高频电路,需要选择具有较高额定分断能力的断路器。
2. 设备保护需求:在选购开关柜中断路器时,需要根据电路设备的保护需求来确定额定分断能力。
例如,对于高值设备,需要选择具有较高额定分断能力的断路器,以确保设备的安全运行。
3. 环境条件:开关柜中断路器的额定分断能力还需考虑工作环境条件。
断路器相关小知识断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合在规定时间内承载和开断异常回路条件(如短路条件)下的电流的机械开关装置,又称开关。
一、断路器的基本组成:开断元件:开断、关合电路和安全隔离电源;包括导电回路、动静触头和灭弧装置。
绝缘支撑元件:支撑开关的器身,承受开断元件的操动力和各种外力,保证开断元件的对地绝缘;包括瓷柱、瓷套管和绝缘管。
传动元件:将操作命令和操作动能传递给动触头。
包括连杆、拐臂、齿轮、液压或气压管道。
基座:用来支撑和固定开关。
操动机构:用来提供能量,操动开关分、合闸。
有电磁、液压、弹簧、气动等。
二、断路器的作用、要求:断路器(或称开关)是变电站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。
控制作用: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,改变电网运行方式;保护作用:在电力设备或线路发生故障时,通过继电保护装置作用于断路器,将故障部分从电网中迅速切除,保证电网的无故障部分正常运行。
安全隔离作用:断开高压断路器和隔离开关,可将电气设备与高压电源隔离,保证设备和工作人员的安全。
断路器要求:电气性能:(1)载流能力;(2)绝缘性能;(3)机械性能。
开断、关合功能:(1)能快速可靠的开断、关合各种负载线路和短路故障,且能满足断路器的重合闸要求;(2)能可靠的开断、关合其他电力元件,且不引起过电压。
断路器的型号含义及主要参数:LW10B-252/3150-40 型号的含义?L:六氟化硫,W:户外,10B:设计系列号,252:额定电压为252KV, 3150:额定电流为3150A, 40:额定开断电流为40KA。
自动重合闸性能:考虑到架空输电线路的短路故障大多数是雷害、鸟害等暂时性故障,为提高电力系统工作的可靠性,输电线路保护可采用自动重合闸的操作方式,即要求断路器还必须有在短时间内连续多次开断和关合短路电流的能力。
·21·开关柜中断路器极限分断能力和额定分断能力选择分析李 梅,钟厚龙泰豪科技股份有限公司,江西 南昌 330200摘 要:从多个方面就开关柜中断路器极限分断能力和额定分断能力选择进行分析讨论。
关键词:断路器;分断能力;额定分断能力中图分类号:TM92 文献标志码:A 文章编号:1006-2890(2019)12-0021-02Analysis on Selection of Limiting Breaking Capacity and Rated Breaking Capacity of Circuit Breaker in Switch CabinetLi Mei, Zhong HoulongTellhow Sci-tech Co., Ltd., Nanchang, Jiangxi 330200Abstract :This paper analyzes and discusses the selection of the limiting breaking capacity and rated breakingcapacity of the circuit breaker in the switch cabinet from many aspects.Key words :Circuit breaker ;Breaking ability ;Rated breaking capacity作者简介:李梅(1988-),女,江西上饶人,本科,工程师,研究方向:成套配电设备;钟厚龙(1987-),男,江西宜春人,本科,工程师,研究方向:成套配电设备、电力工程及智能电力运维。
1 开关柜中断路器极限分断能力和额定分断能力的概念开关柜中断路器的分断能力,就是指断路器在正常工作状态下,能够安全切断故障电流的能力,主要分为极限分断能力(额定极限短路分断能力)和额定分断能力(额定运行短路分断能力)两种,其中,断路器的极限分断能力,是指断路器在规定的试验程序条件下,不包括断路器能够连续承载经过该断路器的额定电流能力的分断能力,而断路器的额定分断能力,则指指断路器在规定的试验程序所规定的条件下,包括断路器能够连续承载经过该断路器的额定电流能力的分断能力。
图1 500kV变电站3/2接线方式简图
如果在500kVⅠ母上发生短路,母线保护动作跳母线上所有断路器。
假如5021断路器失灵,5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开,并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器。
(如连接元件是变压器,则跳开变压器各侧断路器)所以边断路器的失灵保护动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和中断路器并启动远方跳闸功能跳与边断路器相连的线路对侧断路器(或跳变压器各侧断路器)。
如果在线路2上发生短路,线路保护跳5011和5021两个断路器。
假如5022断路器失灵,5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开,并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器,这样短路点才能熄弧。
所以中断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器,并启动远方跳闸功能跳与中断路器相连的线路对侧断路器(或跳变压器各侧断路器)。
如果先合边断路器5021,也重合于永久性故障上,线路保护再去跳5021断路器。
万一此时5021断路器失灵,5021断路器失灵保护跳开Ⅰ母上所有边断路器,并发送远跳跳开线路2的对侧的断路器,线路2的连接元件或其他元件工不受影响。
所以,当线路保护跳开两个断路器后,应先合边断路器,等边断路器重合成功后,再合中断路器,此时中断路器肯定合于完好线路。
如果边断路器重合不成功,合于故障线路,保护再次将边断路器跳开,此时中断路器就不再重合。
2、重合闸的启动及方式整定
重合闸有两种方式启动:位置不对应启动和外部跳闸启动。
外部跳闸启动指的是线路保护动作发跳闸命令同时启动重合闸。
o 位置不对应启动分为:单相偷跳启动和三相偷跳启动。
o 保护跳闸启动分为:单相跳闸启动和三相跳闸启动。
关于重合闸的整定方式,可根据需要选用:单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和重合闸停用四种方式中的一种。
既可用屏上的切换开关也可用定值单中的控制字来选择重合闸方式。
3、重合闸检查方式
重合闸检查方式:当线路三相跳闸需要三相重合时可采用下面三种方法。
§ ™检同期方式:线路,同期电压都大于40V,再满足线路电压和同期电压中的同名相电压的相位差在定值整定的范围内。
§检无压方式:检查线路或同期电压小于30V,同时相应的TV没有断线。
§无检定方式:不作任何检查,时间到了就发合闸命令。
4、关于先合和后合重合闸
先合断路器合于故障,后合断路器不再合闸。
在3/2接线方式下对于边断路器和中断路器的重合闸存在先合和后合的问题。
我们在前面谈到失灵问题时,已经提到过。
下面作简要说明:
先合重合闸可经较短延时发出一次合闸脉冲。
在先合重合闸启动时,输出的开关量接点作为后合重合闸的“闭锁先合”的开关量输入。
当后合重合闸接收到“闭锁先合”输入接点闭合的信息后,它的重合闸将经较长延时发合闸脉冲。
后合重合闸只有在“闭锁先合”开入量有输入时才真正以较长延时发合闸脉冲。
图3 先合重合闸和后合重合闸配合图
先合重合闸:
“投先合”——软压板、硬压板
短延时(重合闸整定时间,约0.7s)
™ 后合重合闸:
“闭锁先合”开入
“后合固定”控制字
长延时(重合闸整定时间+后合重合延时,约1.4s)
四、充电保护
当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时,有充电保护作为此种情况下的保护。
充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成,电流取自本断路器的TA。
当充电保护投入时,相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器。
充电保护动作后,起动失灵保护,再经失灵保护延时出口跳其他断路器。
此外,失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸。
充电保护仅在线路(变压器)充电时投入,充电正常后立即退出。
五、死区保护
死区产生原因:在断路器和电流互感器之间发生短路时,很多情况下保护动作后故障并不能切除。
死区的简单说明:如下K1处故障,在I母母线保护区内,但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后,故障点仍在系统中,此类故障即为死区故障。
死区配置的意义:考虑到站内发生的此类死区故障,电流一般较大,对系统影响也较大,虽可靠失灵来切除,但失灵保护动作一般要经较长的延时,所以专设了比失灵保护动作快的死区保护。
图4 死区原因示意图
死区保护的投入:在失灵保护投入的基础上,死区保护控制字也投入死区保护功能才起作用。
死区保护的动作:三相跳闸信号(例如:发变三跳、线路三跳、或A、B、C三个分相跳闸同时动作)+三相跳位(TWJ信号)+死区电流动作,经死区延时起动死区保护。
死区保护的出口:和断路器失灵保护的出口一致,即边断路器的失灵出口跳哪些断路器,则边断路器死区出口就跳哪些断路器。
这就是死区保护依附于失灵保护压板的原因,死区保护也可理解为一种另类的(判据不同,延时不同)失灵保护。
六、三相不一致保护
三相不一致的由来:分相操作的断路器,由于设备质量和操作等原因,运行中可能出现三相断路器动作不一致最终导致只有一相或者两相跳开,处于非全相的异常状态。
三相不一致的危害:当系统处于非全相运行状态时,系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害,同时也影响系统保护装置的正确动作,所以电力系统不允许长时间地非全相运行。
在线路重合不成功,则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障,所以在分相操作的断路器安装有非全相保护(三相不一致保护),当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相。
三相不一致的实现:消除三相不一致的异常状态的保护功能,在高压或超高压等级系统中,一般都放入断路器本体中实现,但是也有放入断路器保护中实现的(或者线路保护中)。
不一致保护在断路器本体中,国网十八项反措要求:220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一致保护。
既在断路器单相跳开后,如果重合闸动作,断路器由于压力、机械、二次回路等原因,没有重合成功,必须在2-2.5s内跳开三相,并且不再重合,以保证系统的安全。
当断路器中没有三相不一致保护时,可以安装独立的三相不一致保护装置。
独立的三相不一致保护除了用断路器辅助触点或位置接点构成判断三相不一致的起动回路外,还可以用零序电流与负序电流闭锁回路,用以提高该回路的可靠性。
三相不一致保护的投入:在三相不一致保护软压板和硬压板都投入时(控制字),三相不一致保护功能才起作用。
三相不一致的起动:三相跳位开入不一致+跳位相无流。
三相不一致保护的动作:不一致经零序开放控制字投入,不一致起动经不一致零序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相。
不一致经负序开放控制字投入,不一致起动经不一致负序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相。
以上两个控制字都退出时,三相不一致起动后经不一致延时出口跳本断路器三相。
三相不一致保护动作不起动失灵,同时闭锁重合闸。
三相不一致保护的闭锁:断路器处于三相不一致状态12秒,发位置不一致告警,并闭锁三相不一致保护。
三相不一致保护的时间继电器的整定原则:继电保护装置的三相不一致保护延时定值要能躲过重合闸的动作时间。
七、瞬时跟跳
该回路由用户决定是否投入。
瞬时跟跳分为:单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳。
这三个回路出口后再跳一次本断路器,只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令。
·单相跟跳:™收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号,并且相应相的高定值电流元件动作,瞬时分相跳闸。
·两相跳闸联跳三相:收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,经15ms延时联跳三相。
·三相跟跳:收到三相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,瞬时三相跳闸出口。
八、交流电压断线判断
交流电压断线判断的判据为:保护不启动,且三相电压向量和大于12V,延时1.25s发TV短线异常信号。
TV断线时,将低功率因素元件退出,将检同期和检无压重合功能退出,其他功能正常。
当三相线路电压恢复正常10s后自动恢复正常运行。
九、跳闸位置异常告警
当TWJ动作且该相线路有电流,或三相的TWJ位置不一致时经10S延时报TWJ 异常。