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ZF6-252六氟化硫封闭式组合断路器操作回路原理1、概述ZF6-252型六氟化硫封闭式组合电器，是按引进日本国日立公司高压开关制造技术，根据我国不同地区、不同环境的要求而设计的具有当代国际先进水平的高压输电设备。该产品由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、电缆终端、避雷器、母线、套管等主要元器件组成。主母线采用三相共箱式结构，其余均采用分相式结构。ZF6-252型六氟化硫封闭式组合电器是城网改造、大型水电、火电厂、钢铁、化工、矿山等地区变电站的重要输变电设备。具有占地面积小、噪音小、无火灾危险、检修周期长、运行安全、可靠等特点，适用于户内、户外使用。使用环境条件周围空气温度：－25℃～＋40℃海拔：不超过1000m风速：不大于34m/s(相应于圆柱表面上的700Pa)地震烈度：9度户内相对湿度：日平均不大于95％；月平均不大于90％进出线套管爬电距离：6300mm(25mm/kV)7812mm(31mm/kV)注：1）超出上述使用环境条件的可特殊订货。2、断路器控制回路基本要求2.1概述一、断路器控制方式断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。1．按控制地点分断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。（1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。（2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。2、断路器控制回路基本要求2按控制电源电压分断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。（1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流110V或220V。（2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。目前在500kV变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。3．按控制电源的性质分断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。2、断路器控制回路基本要求2.2对断路器控制回路基本要求断路器的控制回路必须完整、可靠，因此应满足下面一些要求：（1）断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、跳闸回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。为此，在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，又可为下一步操作做好准备。（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。（3）控制回路应具有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同显示信号。（4）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。（6）对于采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有压力是否正常，弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。（7）接线应简单可靠、使用电缆芯数应尽量少。3、ZF6-252断路器结构图4.1单母线电缆进线间隔3.1总体布置ZF6-252型六氟化硫封闭式组合电器包括断路器、隔离开关、接地开关、母线、电压互感器、电流互感器、套管、电缆终端、避雷器等元件。主母线设计成三相共箱，其余元件均为三相分箱。它可以根据用户的不同要求组合成单母线、双母线、单母线分段、双母线分段等不同结线方式。典型接线方式及外形布置结构见图4.１～图4.4图4.2双母线电缆进线间隔3、断路器结构3.2断路器结构断路器采用单极、单断口结构，每台断路器由三个单极组成，每极可分别配用一台HMB-4液压机构或气动机构，可进行三相电气联动，也可进行分相操作。由独立的汇控柜控制断路器的分、合闸。4、断路器操作回路原理4.1合闸控制回路原理4、断路器操作回路原理4.2合闸控制回路原理合闸：•机构处于分闸位置时辅助开关F1（A、B、C）（101，102）的常闭触点接通，在现地发出合闸命令后，中间继电器SHJ线圈受电，SHJ的触点（13-14,33-34，43-44,）接通，合闸线圈HQ（A、B、C）带电，实现合闸，同时合闸到位后，F1（A、B、C）（101，102）常闭接点断开，断开合闸线圈HQ电源，合闸停止。另外辅助开关F1（A、B、C）（10，19）的常开触点接通，断路器合闸计数器JSA带电计数。辅助开关F1（A、B、C）（83，84）的常开触点接通为分闸回路做准备。远控合闸同样，只是不经过中间继电器SHJ控制。（气压闭锁及合闸低油压闭锁均为动作时）•闭锁：SF6低气压或合闸低油压闭锁动作时，将操作回路负电源断开，开关无法进行电气合闸操作。4、断路器操作回路原理4.3分闸控制回路原理4、断路器操作回路原理4.4分闸控制回路原理分闸：•机构处于合闸位置时辅助开关F1（A、B、C）（83，84）的常开触点接通，在现地发出分闸命令后，中间继电器STJ1线圈受电，STJ1的触点（13-14,33-34，43-44,）接通，分闸线圈TQ（A、B、C）带电，实现分闸，同时分闸到位后，F1（A、B、C）（83，84）常开接点断开，断开分闸线圈TQ电源，分闸停止。辅助开关F1（A、B、C）（101，102）的常闭触点接通为合闸回路做准备。远控分闸同样，只是不经过中间继电器STJ1控制。（气压闭锁及合闸低油压闭锁均为动作时）•闭锁：SF6低气压或分闸低油压闭锁动作时，将操作回路负电源断开，开关无法进行电气分闸操作。•分闸线圈有两个4、断路器操作回路原理4.5储能电机控制回路原理4、断路器操作回路原理4.6位置信号回路原理4、断路器操作回路原理4.7报警信号回路原理4、断路器操作回路原理4.8本体三相不一致回路原理5.日常维护和检修a)通电时，请不要接触带有危险的机构部位和通电部位。b)操作过程中，请不要把手放到带有危险的机构部位和通电部位。c)要注意不要把螺栓类的物品掉入机构部位和通电部位。d)检修需要打开操作机构箱或汇控柜的门进行作业时，为避免突然刮风引起门的关合而造成受伤，请把门固定好。注意SF6气体绝缘设备与空气绝缘设备不相同，它不受外部环境条件影响，如污垢，水份和锈蚀等等，因此能长期保持着良好的性能。由于SF6气体的优良灭弧性能和绝缘性能，可以使得触头和其他零部件的寿命得到延长、结构简化、机械性能进一步改善。为保证GIS及附属设备的性能，预防事故发生我们认为维护检查按以下方法考虑•对设备内部充气部分，平时仅需进行气体压力管理，详细检查每12年一次•断路器、隔离开关、接地开关的操作机构每6年应详细检查一次；•一般检查通常为每3年检查一次；主要是操作特性校核；•当发现异常情况，或者达到了规定的操作次数时，要进行临时检修；5.日常维护和检修GIS产品的维修可划分为三类•巡视检查是指封闭式组合电器在正常运行的状态下，从外部监视其有无异常情况，和巡视所有设备时一起进行。⑴巡视检查•定期检修是对操作机构进行解体和检修，必要时应更换部分零部件。此检修必须暂时停电。⑵定期检修•a）发生异常情况时；•b）达到规定的操作次数时；⑶临时检修5.1维修分类巡视检查5.日常维护和检修5.2.1巡视检查5.2检修标准序号检查项目内容方法判定基准1设备外部状况(1)有无任何异常声音或气味。(2)端子上有无过热变色等现象。(3)瓷套有无破损或污垢情况(4)接地外壳、底座、支架有无生锈或损伤符合技术条件的要求2信号灯(1)注意检查灯泡有无破损，灯丝有无断线不允许有破损断线现象3指示器⑴分合闸指示⑵压力表指示⑶计数器动作⑷油压、油位指示4油缓冲器(1)检查确认有无漏油。不允许漏油。5.日常维护和检修5.2.2.定期检修一般检修是指将封闭式组合电器停止运行，主要是从外部进行的检查，可以利用停电时间，不放气情况下就可进行。检查前，先进行机构部分的润滑，然后进行操作试验，确认机械特性。5.2检修标准检查项目检修内容周期备注分、合闸操作试验1.分、合闸指示情况2.操作前后压力表的读数(六氟化硫气体压力)，有无漏气3.确认指示仪表的动作是否正常4.机构外观检查是否有锈蚀情况5.轴销传动部位上润滑油6.机械特性测量符合要求每三年一次一年无动作时，应借停止运行的机会用手动进行数次操作。外部一般情况套管端子部分的紧固状态同上机械检查汇控柜机构箱辅助开关1.汇控柜、机构箱内、辅助开关有无潮湿、锈蚀和污损情况2.润滑和清扫3.紧固低压回路连接导线同上5.日常维护和检修断路器机械特性试验参数序号试验项目参数断路器配液压机构断路器配气动机构1分闸时间ms19±5≤302合闸时间ms60±10≤1203分闸速度(平均)m／s8.3±0.69.5±0.84合闸速度(平均)m／s4.2±0.62.2±0.65合—分时间（金属短接时间）ms60606自动重合闸分—合时间s0.30.37极间分闸同期性ms338极间合闸同期性ms555.日常维护和检修5.2.3详细检修详细检修是指将封闭式组合电器停止运行，主要是把灭弧室及操动机构部分解体所进行的检查和根据需要按标准更换同类零部件，并与制造厂联系，以确认更换零部件等。5.2检修标准检查项目检修内容周期备注操动装置1.修理零部件的锈蚀、变形和损坏部分2.调整与行程有关的部分3.各连接部分、销、轴类有无异常4.辅助开关修理检查5.油缓冲器的调整换油6.各类阀的检查、修理7.更换损坏部件每6年1次测试1.分、合闸操作特性试验2.测定最低动作压力、电压3.防跳跃试验4.密度继电器的试验(六氟化硫气体)5.压力表的检查每6年1次5.日常维护和检修5.2.4临时检修临时检修是指在下述情况下，对认为有必要检修的部位进行的检修。5.2检修标准检修条件检修内容备注达到规定的操作次数时1.灭弧室部分或断口部分进行解体检修、清理、更换易损件2.必要部位的检查、清理、更换部件规定的操作次数见表15.5、检查要领见表15.6巡视检查、一般检修发现异常时进行必要部位的检修，处理和更换部件见表15.7表15.4临时检修内容表15.4临时检修内容序号元件名称使用条件规定的操作次数或周期1断路器空载操作2000次100%额定短路开断电流10次50%额定短路开断电流20次负荷电流1000次2快速隔离开关空载操作2000次开合母线转换电流100次3快速接地开关空载操作2000次开合感应电流10次合、分4一般隔离开关空载操作2000次5检修用接地开关空载操作2000次表15.5开关装置的操作次数已达到规定数值5.日常维护和检修5.2.4临时检修5.2检修标准表15.7关于异常现象的原因和处置№现象检查部位原因处置及对策1气体压力降低报警气体压力降低闭锁1)SF6气体密度继电器2)密封面、管路等1)SF6气体密度继电器动作值不准。·调整SF6气体密度继电器的整定值·在不能调整的情况下，请与本公司联系。2)SF6气体系统漏气。·补充气体。·与本公司联系。2气体泄漏1)焊接部位2)法兰密封面3)轴密封处气体密度继电器1)密封部位的密封圈没有全部放入密封槽内或密封垫断裂2)焊接部位焊的不好或材料有缺陷3)连接部位的紧固件松动4)SF6气体密度继电器误动作1)更换密封部位的密封圈2)重新焊接或更换部件3)检查紧固处·重新调整密度继电器或更换密度继电器3不能分闸或不能合闸1)控制回路的接线1)分、合闸控制回路断线或接线错误重新检查回路1)分、合闸线圈1)分、合闸线圈断线、串联电阻失效更换1)气体密度继电器3）SF6气体压力降低·补充